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木材/竹材改性剂及改性方法

花匠小妙招
2025-03-02 08:51

木材/竹材改性剂及改性方法
【技术领域】
[0001]本发明属于改性剂技术领域，涉及一种木材/竹材改性剂及改性方法。
【背景技术】
[0002]木材、竹材及其制品是一种性能优良的天然高分子材料，特别是以天然、美丽的纹理、调温调湿等优点，广泛应用于室内装修、家具制造、房屋建筑及外部装饰中。由于木材及其制品这些材料属于可燃材料，极易引起火灾，且干缩湿胀、尺寸稳定性较差，如何提高材料的阻燃性与尺寸稳定性已成为全世界广泛关注的问题，并逐渐成为研宄的热点。
[0003]而且，木材和竹材容易被白蚁侵蚀，储存的木材遭遇雨水时又容易腐烂，从而造成大量木材的浪费。
[0004]因此，人们开始逐渐研宄出一些木材、竹材改性剂，以改善木材、竹材的各项性能，但是现有技术中的改性剂很难渗透到木材、竹材的内部，因此其对木材、竹材的性能改善能力一般，尚不能满足市场需求。
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种木材/竹材改性剂及改性方法，采用该改性剂和改性方法处理后的木材和竹材具有尺寸稳定性好、阻燃性能好、抗腐性能好、抗白蚁性能好和物理力学性能好等诸多优点。

【发明内容】

[0006]本发明的目的之一在于:针对现有技术的不足，而提供一种木材/竹材改性剂，采用该改性剂处理后的木材和竹材具有尺寸稳定性好、阻燃性能好、抗腐性能好、抗白蚁性能好和物理力学性能好等诸多优点。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种木材/竹材改性剂，按质量百分比计，包括以下组分:
纳米陶瓷颗粒 5%?20% ；
玻璃粉末5%?15% ；
防腐剂1%?5% ；
氯菊醋1%?5% ；
水40% ?80%。
[0008]其中，纳米陶瓷颗粒比表面积小，玻璃粉末的比表面积也较小，在水的带动下可以很容易地渗透到木才和竹材内，而且陶瓷纳米颗粒和玻璃粉末的阻燃性能好，相较于含磷、氮、硼和卤素等化合物的阻燃剂而言，阻燃性更好，且不产生有毒气体、不析出、不挥发、价格低廉、来源广泛、安全性高。
[0009]防腐剂具有防腐的作用，可以减缓木材和竹材的腐败速度，延长木材的使用寿命。
[0010]氣策)醋具有良好的杀害白蚁的作用，从而能够提尚木材和竹材的抗白蚁性能。
[0011]水作为溶剂使用，以溶解有效成分，并带着有效成分渗透到木材和竹材的内部。使用水作为溶剂，既环保又廉价。
[0012]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，按质量百分比计，改性剂包括以下组分:
纳米陶瓷颗粒 7%?15% ；
玻璃粉末7%?12% ；
防腐剂2%?4% ；
氯菊酯2%?4% ；
水50% ?70%。
[0013]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，按质量百分比计，改性剂包括以下组分:
纳米陶瓷颗粒 12% ；
玻璃粉末10% ；
防腐剂3% ；
氯菊酯3% ；
水72%。
[0014]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，所述纳米陶瓷颗粒为纳米三氧化二铝颗粒、纳米氧化娃颗粒、纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化锌颗粒、纳米氧化络颗粒、纳米碳化硅颗粒和纳米钛酸钡中的至少一种，这些纳米颗粒均具有较好的阻燃性能。
[0015]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，所述纳米陶瓷颗粒的中值粒径为50nm?10 μπι，这些陶瓷颗粒的粒径小，比表面积大，活性高，容易渗透到木材和竹材的内部。
[0016]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，所述玻璃粉末的中值粒径为500nm?50 μ m?玻璃粉末也具有阻燃的作用，这些玻璃粉末的粒径较小，比表面积较大，活性较高，容易渗透到木材和竹材的内部。
[0017]作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，所述防腐剂为己二烯酸、苯甲酸钠、山梨酸和山梨酸钾中的至少一种。其中，己二烯酸对霉菌、酵母菌、好气性腐败菌有强力抗菌作用，其阻止有害菌的繁殖作用。苯甲酸钠具有较好的防腐效果，山梨酸对酵母、霉菌和许多真菌都具有抑制作用。山梨酸钾能有效地抑制霉菌，酵母菌和好氧性细菌的活性，还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖。
[0018]相对于现有技术，本发明通过合理的配方，将纳米陶瓷颗粒、玻璃粉末、防腐剂和氯菊酯溶解在水中形成改性剂，采用该改性剂处理后的木材和竹材具有尺寸稳定性好、阻燃性能好、抗腐性能好、抗白蚁性能好和物理力学性能好等诸多优点。而且，改性后的木材。竹材板面平整、颜色美观、纹理清晰。
[0019]本发明的另一个目的在于提供一种木材/竹材改性方法，将本发明的木材/竹材改性剂稀释10?200倍，得到改性剂溶液，将木材或竹材浸到改性剂溶液中，浸渍时间为1min?10天，然后将木材或竹材取出，自然气干或在70?120°C的温度下固化处理。
[0020]相对于现有技术，采用本发明的方法进行改性后的竹材和木材尺寸稳定性好、不变形、不开裂、阻燃、防腐、抗白蚁，无毒无味，绿色环保。
[0021]本发明的改性剂和改性方法使改性剂渗透能力大幅提高，如原来杨木边、芯材交界处改性剂难以渗入，到现在竹材、比重大于“ I ”的红木都可渗入，正因为改性剂渗透力大幅提高，从而使改性后的木竹材阻燃性能可以轻松地达到阻燃材料国标实际难燃级，改性后的木竹材料板面平整、颜色美观、纹理清晰。
[0022]作为本发明木材/竹材改性方法的一种改进，浸渍包括抽真空阶段和加压阶段，其中抽真空阶段的相对真空度为-0.08?-0.085Mpa，加压阶段的压力为9MPa~12MPa。这种方式适合于杨木等易浸渍材料，即渗透性能良好的材料，浸渍过程中，改性剂溶液被木材或竹材内部吸入。
[0023]作为本发明木材/竹材改性方法的一种改进，浸渍为常压浸渍。浸渍时间根据材种、材料尺寸大小而定，一般需数天乃至数十天。
【具体实施方式】
[0024]实施例1，本实施例提供的作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，按质量百分比计，该改性剂包括以下组分:
纳米二氧化硅颗粒 12% ；
玻璃粉末10% ；
苯甲酸钠3%;
氯菊酯3% ；
水72%。
[0025]其中，纳米二氧化硅颗粒的中值粒径为lOOnm，玻璃粉末的粒径为I μπι。
[0026]实施例2，本实施例提供的作为本发明木材/竹材改性剂的一种改进，按质量百分比计，该改性剂包括以下组分:
纳米碳化娃颗粒 15% ；
玻璃粉末12% ；
己二烯酸2.5% ；
氯菊酯1.5% ；
水69%。
[0027]其中，纳米二氧化硅颗粒的中