[發明專利]一種木栓脂改性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811264171.X
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109318327B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 馬爾妮;張潤華;易啟睿;劉敏;楊甜甜
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52
• 代理公司: 佛山粵進知識產權代理事務所(普通合伙) 44463
• 代理人: 王余錢

本發明涉及一種速生材的改性劑，具體涉及一種木栓脂改性劑。本發明通過將木栓脂提取液、表面活性劑、去離子水按照一定比例制備木栓脂改性劑。所制備的木栓脂改性劑穩定性好，可長期儲存。且本發明以天然的樹皮為原料，提取其中的木栓脂作為改性劑的有效成分制備人工林速生材改性劑，可有效推進廢棄樹皮資源的再利用；另外，采用雙癸基二甲基氯化銨作為乳化劑制備的木栓脂改性劑，可進入木材細胞內部，產生較好的潤脹效果，提高了木材的尺寸穩定性。

技術領域

本發明涉及材料領域，特別是涉及一種速生材的改性劑，具體涉及一種木栓脂改性劑。

背景技術

木材是四大材料中唯一可持續利用的生物質材料。木材易加工、強重比高、具有美麗的花紋，受到人們的青睞，廣泛應用于日常的生產和生活當中，使用量逐年增加。然而，木材是一種吸濕性材料，其化學成分纖維素和半纖維素中含有大量親水性羥基，使木材在加工和使用過程中容易發生開裂、翹曲等變形缺陷。特別是對于速生人工林的木材，一般材質疏松、密度較低，尺寸不穩定性尤為致命。因此，對速生材進行改性處理，提高其尺寸穩定性，對拓寬速生材的應用范圍，推動木質資源的高效、高值化利用，具有重要的現實意義。

現有的大多數改性劑在處理木材后，會殘留揮發性成分，且改性處理材的生產成本較高。木栓脂是樹皮中一種天然可再生的脂肪族和芳香族交聯聚酯，在栓皮櫟、栓皮櫧等樹種的樹皮中含量豐富。木栓脂存在于細胞壁中，可以抑制變形的發生。因此，采用木栓脂作為速生材的改性劑可提升其尺寸穩定性。

另一方面，木栓脂是一種天然高分子聚合物，采用堿性水解的方法得到木栓脂提取液后，調節木栓脂提取液的PH為中性，就會導致木栓脂單體發生團聚，較難浸漬進入木材內部。采用表面活性劑處理，使其分散成均勻穩定的乳液，有利于改性劑進入木材細胞內部，從而在增強速生材尺寸穩定性方面獲得更顯著的改性效果。

發明內容

現有的木材改性劑存在的缺陷主要歸納為以下幾種：

①木材改性劑處理木材后，會產生有害殘留，改性后的木材將釋放出一定的有害物質，危害環境和人體健康。

②木材改性劑制備工藝復雜，成本高，大規模生產消耗大量的人力物力。

③木材改性劑原料來自于不可再生資源，不符合可持續發展的理念。

為克服上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是開發一種天然綠色、成本低廉、原料來源廣泛的速生材改性劑，提升處理材的尺寸穩定性，解決目前速生材利用的瓶頸問題。

本發明的一方面，提供了一種木栓脂改性劑，包括以下組分及配比原料制成的乳液：木栓脂提取液1-3000份，表面活性劑1-2000份，去離子水1-9000份。

對于上述木栓脂改性劑，還可以優選以下重量配比：木栓脂提取液1-1500份，表面活性劑1-1000份，去離子水1-5000份。更優選：木栓脂提取液300-700份，表面活性劑200-500份，去離子水300-1000份。

對于上述木栓脂改性劑，表面活性劑可以選擇本領域已知的任意能實現表面活性功能的適合的表面活性劑。可選擇的表面活性劑種類列舉但不限于以下種類：季銨鹽類(如雙癸基二甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨)、各種醚類(如聚氧乙烯醚)、磺酸鹽/硫酸鹽類(如十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉)、甜菜堿、烷基酚。優選的表面活性劑是烷基季銨鹽類，更優選的表面活性劑可以是雙癸基二甲基氯化銨。