[发明专利]对环境友好的木材处理工艺

权利要求书

1.一种处理木质材料以提高木质材料的阻燃性能以及对腐烂、真菌、霉菌和昆虫的耐性的方法，其中使用水基制剂处理木质材料，并包括以下步骤：

a)提供木质材料；

b)提供水基制剂，该制剂在室温下或在15～35℃的温度范围稳定，并且基本上由下述成分构成：

-碱金属硅酸盐

-水

-不溶解化试剂，该不溶解化试剂选自有机酸、无机酸或无机多价离子，其添加量低于使制剂达到胶凝点所需的不溶解化试剂的量；

c)将水基制剂应用到木质材料上；

d)在任何给定温度下干燥经所述水基制剂处理过的木质材料，以去除过量的水；以及

e)在升高的温度下熟成已干燥的木质材料，以使碱金属硅酸盐不溶解。

2.一种处理木质材料以提高木质材料的阻燃性能以及对腐烂、真菌、霉菌和昆虫的耐性的压力浸渍方法，其中使用水基制剂处理木质材料，并包括以下步骤：

a)提供木质材料，放置该木质材料到真空-压力浸渍容器内；

b)提供水基制剂，该制剂在室温下或在15～35℃的温度范围稳定，并且主要由下述成分构成；

-碱金属硅酸盐

-水

-不溶解化试剂，其选自有机酸、无机酸或无机多价离子，其添加量

低于使制剂达到胶凝点所需的不溶解化试剂的量；

c)通过将所述水基制剂添加到压力浸渍容器来将水基制剂应用到木质材料上；

d)使所述浸渍容器和内容物处于高于90%的真空10～40分钟；

e)使所述浸渍容器和内容物处于6～16巴的压力20分钟～12小时；

f)使所述浸渍容器和内容物处于高于90%的真空10～40分钟；

g)在任何给定温度下干燥经所述水基制剂处理过的木质材料，以去除过量的水；以及

h)在升高的温度下熟成已干燥的木质材料，以使碱金属硅酸盐不溶解。

3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中，相对水基制剂的总重量%，碱金属硅酸盐的重量%为1%w/w～50%w/w，更优选为5%w/w～30%w/w，以及最优选为10%w/w～20%w/w。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中，水基制剂中的碱金属，例如钠或钾，与硅酸根之间的摩尔比(XM⁺:SiO₄^4-)的范围为0.1:1～2:1，更优选为0.5:1～0.8:1，最优选的摩尔比为0.6:1。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中，不溶解化试剂为有机酸，其分子量例如为40～500g/mol或40～300g/mol。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中，不溶解化试剂为有机酸，其选自乙酸、扁桃酸、柠檬酸、酒石酸、天冬氨酸、谷氨酸、甲酸、丙酸、丁酸、戊酸、草酸、马来酸、琥珀酸或戊二酸、甲磺酸(或甲基磺酸，CH₃SO₃H)、乙磺酸(或乙基磺酸，CH₃CH₂SO₃H)、苯磺酸(或苯基磺酸，C₆H₅SO₃H)、对甲苯磺酸(或对甲基苯磺酸，CH₃C₆H₄SO₃H)或三氟甲磺酸(或三氟甲基磺酸，CF₃SO₃H)。

7.根据权利要求1～4中任一项的方法，其中，不溶解化试剂为无机酸，例如矿物酸，其选自任意的卤化氢：盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、或卤素的含氧酸：次氯酸、氯酸、高氯酸、高碘酸和溴和碘相应的化合物，或选自任意的硫酸(H₂SO₄)、氟磺酸、硝酸(HNO₃)、磷酸(H₃PO₄)、氟锑酸、氟硼酸、六氟磷酸、铬酸(H₂CrO₄)或硼酸(H₃BO₃)。