[发明专利]基于溶液定量吸附的木质材料糠醇树脂改性方法

说明书

本发明公开了一种基于溶液定量吸附的木质材料糠醇树脂改性方法，包括，将待改性的木质材料在常温常压下浸泡在糠醇改性溶液中，通过定期检测木质材料的湿增重量控制其浸泡时间，随后将浸泡后的木质材料置于密闭环境中，常温放置自渗透后加热固化即可。本发明为木质材料糠醇树脂改性技术提供一种可有效控制吸药量的常温常压浸泡处理工艺；通过对吸药量的控制使处理后材料中有机酸的绝对含量显著减少，减弱木材的酸解效应，有效提升材料性能；在浸泡处理中对吸药量的控制使得材料在后续自渗透的过程中形成糠醇浓度梯度差，有利于提升材料的尺寸稳定性、耐久性等，可避免糠醇分子过多造成对材料力学性能损失过大的情况；可降低糠醇用量，节约成本。

技术领域

本发明属于木质材料的加工保存技术领域，具体涉及一种基于溶液定量吸附的木质材料糠醇树脂改性方法。

背景技术

木质材料糠醇树脂改性技术是将低分子量的糠醇树脂以溶液的形式渗注到木质材料内部，并在酸性催化剂条件下完成聚合以及固化，从而永久改性木质材料的物理、力学及耐久性等性能的新技术。

在现有技术中，已提出了一些糠醇树脂改性方法，如，专利US2002/0192400 A1以木材为改性对象；其糠醇改性溶液以水为溶剂，以硼砂、木质磺酸复合物等为稳定剂，以马来酸、苹果酸、邻苯二甲酸、硬脂酸、马来酸酐或邻苯二甲酸酐等其中的一种或两种及多种混合作催化剂，在60℃下溶解稳定剂和催化剂，待固体全部溶解后，再将溶液冷却至20-25℃，加入糠醇并搅拌；并采用全细胞法使糠醇改性溶液浸入木材内部；在固化过程中，温度范围25-140℃不等，低于40℃需要几周时间，温度在70-100℃时，固化几个小时；该方法能改善木材的尺寸稳定性和耐腐性。但其存在如下缺陷：1)在非常温下配置糠醇溶液，过程复杂；2)采用全细胞法，木材细胞腔内也吸入大量糠醇溶液，造成原料浪费，成本较高。

专利2005/0170165 A1以木材为改性对象；其中，糠醇改性溶液：以水为溶剂，同时采用共溶剂达到稳定剂的目的：包括丙酮或低熔点醇，如甲醇、乙醇、异丙醇或它们的混合物；以马来酸酐、邻苯二甲酸酐、马来酸、苹果酸、邻苯二甲酸、硬脂酸、柠檬酸、氯化锌、氯化铝或其它循环有机酸和有机酸酐及它们的混合物作为催化剂；该方法能改善木材的尺寸稳定性和防霉防腐等性能。但其存在如下缺陷：采用了低熔点醇类化合物作为共溶剂而不是稳定剂，不利于糠醇改性溶液的保存。

专利CN201410743261.2以木材或竹材为改性对象；其中，糠醇改性溶液：以水作为溶剂，以1-3％硼砂作为稳定剂，提出以1.5-2.0％的柠檬酸和草酸复配有机酸作为木质材料糠醇树脂改性的催化剂；采用真空加压浸渍实现深度浸渍，或通过浸泡或涂刷方式仅进行表层处理；固化过程：铝箔包裹，在95-125℃的温度下，在非密闭环境中固化3-8小时；可通过涂刷、浸泡或加压浸渍的方式对木材或竹材进行不同程度的糠醇树脂改性，从而改善木材和竹材的尺寸稳定性、防霉性能、耐水性及部分力学性能。但其存在如下缺陷：1)改性过程中糠醇溶液残余在木材表面，固化时表层糠醇快速固化，堵塞水分进出通道，造成后续干燥困难；2)由于在非密闭环境下固化，糠醇大量流失，固化率降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于溶液定量吸附的木质材料糠醇树脂改性方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于溶液定量吸附的木质材料糠醇树脂改性方法，将待改性的木质材料在常温常压下浸泡在糠醇改性溶液中，通过定期检测木质材料的湿增重量控制其浸泡时间，随后将浸泡后的木质材料置于密闭环境中，常温放置自渗透后加热固化，即得，

在上述技术方案中，所述的木质材料糠醇树脂改性方法，包括以下步骤：

S1、将待改性的木质材料加工成预设尺寸后干燥至目标含水率，密封保存，同时，配置糠醇改性溶液；