一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括：（1）泡桐木材鋸制；（2）浸漬液的制備；（3）泡桐木材浸漬；（4）泡桐木材瀝干；（5）泡桐木材熱壓固化；（6）泡桐木材炭化；（7）炭化結束后分段泄壓。泡桐木材經(jīng)過浸膠、熱壓固化及炭化處理，滲入細胞腔及細胞間隙的膠液在高溫下熱壓固化形成大分子網(wǎng)狀結構，抑制水分子進入，同時高溫炭化使其半纖維素降解，大大降低親水基團羥基的濃度，且腐蝕菌所需的營養(yǎng)物質也被降解，在增大木材密度，提高強度、降低泡桐木材壓縮回彈的同時，還能提高其防腐性能，從而拓寬泡桐木材的使用范圍，可代替部分優(yōu)質珍貴木材，緩解不斷減少的珍貴木材資源與日益增加的木材需求之間的矛盾。
【專利說明】 一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬木材改性領域，具體涉及降低速生木材泡桐的壓縮回彈的改性方法，通過浸潰、熱壓和炭化工藝降低泡桐木材的壓縮回彈。

【背景技術】
[0002]泡桐是我國短周期定向工業(yè)用材林重要栽培樹種之一，種植面積廣，木材蓄積量大，可應用于樂器、家具、建材、工藝品制作等領域。但作為速生木材，泡桐同樣存在許多不足之處，如密度小，材質偏軟，強度差，不能作為承重材使用。壓縮改性是一種有效提高泡桐材性的方法，通過壓縮改性，提高泡桐木材密度，增加木材強度。然而，普通的壓縮木存在嚴重的回彈問題，吸收空氣中的水分子或在水中浸泡引起木材回彈變形，影響使用。因此，如何控制泡桐木的壓縮回彈，在增加泡桐木材強度的同時，降低其壓縮回彈，是研究的重點。本發(fā)明在泡桐壓縮之前進行酚醛樹脂膠粘劑的浸潰，使膠粘劑進入泡桐細胞腔內，在高溫熱壓下，膠粘劑分子與泡桐纖維素非結晶區(qū)中的羥基發(fā)生反應，大大降低親水基團數(shù)量，在泡桐細胞內形成大分子網(wǎng)狀結構，并使其固化在泡桐細胞腔、細胞間隙及細胞壁微纖絲中，抑制水分子進入，降低泡桐木材的壓縮回彈；熱壓結束后再經(jīng)過高溫炭化，使泡桐木材細胞壁中的半纖維素降解，從而進一步降低吸水性基團羥基的數(shù)量，減少泡桐木材的吸濕性和內應力，大大降低了浸潰炭化泡桐木在使用過程中因水分變化引起的干縮、濕脹和變形等，同時半纖維素的降解降低了菌類在木材中所需的營養(yǎng)物質，從而提高其防腐性能。
[0003]通過先浸潰后炭化工藝降低泡桐木材壓縮回彈的方法未見報道。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能有效降低泡桐木材壓縮回彈的方法，在提高泡桐木材密度，增加力學強度的同時，改善其壓縮回彈及干縮、濕脹性能，使其能應用于承重材料，戶外建筑用材，人行棧道板及各類地板基材等，從而拓寬泡桐木材的使用范圍，為人造板行業(yè)提供一種性能優(yōu)良的改性速生木材。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
(1)泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸解成200-500mm長，100-300mm寬，在厚度方向上刨切定厚，按設定好的壓縮率定好厚度規(guī)的厚度；
(2)浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量10-30%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑2-20%質量的滲透劑，攪拌均勻；
(3)泡桐木材浸潰，將泡桐木材完全浸入配置好的膠粘劑中浸潰30-90min；
(4)泡桐木材浙干,將浸潰處理后的泡桐木材放入50-60°C鼓風干燥箱中1-2小時；
(5)泡桐木材熱壓固化，控制壓機熱壓溫度130-145°C，單位壓力2.0-3.0MPa，熱壓時間 40_90min ；
(6)泡桐木材炭化，調整壓機溫度至180-220°C，熱壓壓力不變，炭化時間4-5小時； (7)炭化結束后泄壓，取出制備的浸潰炭化壓縮泡桐木。
[0006]為了獲得更好的技術效果，步驟(I)之后，泡桐木材進行干燥，放入80-100°C的烘箱中干燥1-2小時，使其含水率不高于10% ;所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、磺基丁二酸-1，4- 二辛酯中的一種或多種組合；所述滲透劑的加入量為稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑質量的2%-10%。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:泡桐木材通過酚醛樹脂膠液的浸潰，使其滲入泡桐細胞壁纖維素非結晶區(qū)中，與親水性基團羥基反應，從而降低泡桐木材內部親水基團的濃度，在后期高溫高壓下滲入細胞腔及細胞間隙的膠液形成大分子網(wǎng)狀結構，從而增加結晶區(qū)比例，增大分子間力，抑制水分子進入，降低泡桐木材的壓縮回彈。同時高溫炭化使泡桐木材的半纖維素降解，大大降低親水基團羥基的濃度，且腐蝕菌所需的營養(yǎng)物質也被降解，在增大木材密度，提高強度、降低泡桐木材壓縮回彈的同時，還能提高其防腐性能，從而拓寬泡桐木材的使用范圍，可代替部分優(yōu)質珍貴木材，緩解不斷減少的珍貴木材資源與日益增加的木材需求之間的矛盾。

【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例進一步詳細闡述本
【發(fā)明內容】
。
[0009]實施例1
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
1.泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸成長度200mm,寬度10mm的試件,使用13mm的厚度規(guī)定厚，按照35%的壓縮率控制刨切試件厚度為20mm ；
2.泡桐木材干燥，將鋸好的泡桐試件放入80°C的干燥箱中干燥2小時；
3.浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量為10%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑2%質量的滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，把干燥后的泡桐試件放入其中浸潰30min ;固含量是乳液或涂料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質量百分數(shù)；
4.泡桐木材浙干，浸完膠后，試件浙干，將其放入50°C的干燥箱內干燥2小時；
5.泡桐木材熱壓固化，干燥結束后，調整壓機熱壓溫度130°C，熱壓單位壓力2.0MPa,將泡桐試件放入壓機熱壓40min ；
6.泡桐木材炭化，升高熱壓溫度至180°C，壓力不變，炭化5小時；
7.分段泄壓出板，熱堆放，待檢測。
[0010]使用該方法制備的浸潰熱壓炭化泡桐木，經(jīng)檢測密度為0.51g/Cm3，70°C水煮2小時的壓縮回彈率為4.12%，24小時常溫水浸泡的壓縮回彈率為4.03%，符合GB/T18102-2000中強化地板基材彡4.5%的一等品要求。
[0011]實施例2
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
1.泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸成長度250mm,寬度120mm的試件,使用12mm的厚度規(guī)定厚，按照40%的壓縮率控制刨切試件厚度為20mm ；
2.泡桐木材干燥，將鋸好的泡桐試件放入85°C的干燥箱中干燥I小時40分鐘；
3.浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量為15%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑5%質量的滲透劑順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉，攪拌均勻； 4.泡桐木材浸潰，把干燥后的泡桐試件放入其中浸潰50min;固含量是乳液或涂料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質量百分數(shù)；
5.泡桐木材浙干，浸完膠后，試件浙干，將其放入52°C的干燥箱內I小時40分鐘；
6.泡桐木材熱壓固化，干燥結束后，調整壓機熱壓溫度135°C，熱壓單位壓力2.2MPa，將泡桐試件放入壓機熱壓60min ；
7.泡桐木材炭化，升高熱壓溫度至190°C，壓力不變，炭化4小時30分鐘；
8.分段泄壓出板，熱堆放，待檢測。
[0012]使用該方法制備的浸潰熱壓炭化泡桐木，經(jīng)檢測密度為0.54g/cm3，7(TC水煮2小時的壓縮回彈率為3.98%，24小時常溫水浸泡的壓縮回彈率為3.81%，符合68/丁18102-2000中強化地板基材彡4.5%的一等品要求。
[0013]實施例3
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
1.泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸成長度300mm,寬度150mm的試件,使用Ilmm的厚度規(guī)定厚，按照45%的壓縮率控制刨切試件厚度為20mm ；
2.泡桐木材干燥，將鋸好的泡桐試件放入90°C的干燥箱中干燥I小時30分鐘；
3.浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量為20%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑8%質量的滲透劑磺基丁二酸-1，4- 二辛酯，攪拌均勻；
4.泡桐木材浸潰，把干燥后的泡桐試件放入其中浸潰60min;固含量是乳液或涂料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質量百分數(shù)；
5.泡桐木材浙干，浸完膠后，試件浙干，將其放入55°C的干燥箱內I小時30分鐘；
6.泡桐木材熱壓固化，干燥結束后，調整壓機熱壓溫度140°C，熱壓單位壓力2.4MPa，將泡桐試件放入壓機熱壓70min ；
7.泡桐木材炭化，升高熱壓溫度至200°C，壓力不變，炭化4小時15分鐘；
8.分段泄壓出板，熱堆放，待檢測。
[0014]使用該方法制備的浸潰熱壓炭化泡桐木，經(jīng)檢測密度為0.56g/cm3，7(TC水煮2小時的壓縮回彈率為3.57%，24小時常溫水浸泡的壓縮回彈率為3.41%，符合68/丁18102-2000中強化地板基材彡4.5%的一等品要求。
[0015]實施例4
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
1.泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸成長度400mm,寬度200mm的試件,使用1mm的厚度規(guī)定厚，按照50%的壓縮率控制刨切試件厚度為20mm ；
2.泡桐木材干燥，將鋸好的泡桐試件放入95°C的干燥箱中干燥I小時20分鐘；
3.浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量為25%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑10%質量的滲透劑，滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉按1:1質量比添加的混合物，攪拌均勻；
4.泡桐木材浸潰，把干燥后的泡桐試件放入其中浸潰SOmin;固含量是乳液或涂料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質量百分數(shù)；
5.泡桐木材浙干，浸完膠后，試件浙干，將其放入58°C的干燥箱內I小時20分鐘；
6.泡桐木材熱壓固化，干燥結束后，調整壓機熱壓溫度140°C，熱壓單位壓力2.6MPa，將泡桐試件放入壓機熱壓80min ；
7.泡桐木材炭化，升高熱壓溫度至210°C，壓力不變，炭化4小時45分鐘；
8.分段泄壓出板，熱堆放，待檢測。
[0016]使用該方法制備的浸潰熱壓炭化泡桐木，經(jīng)檢測密度為0.59g/cm3，7(TC水煮2小時的壓縮回彈率為3.14%，24小時常溫水浸泡的壓縮回彈率為3.01%，符合68八18102-2000中強化地板基材彡4.5%的一等品要求。
[0017]實施例5
一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括:
1.泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸成長度500mm,寬度300mm的試件,使用8mm的厚度規(guī)定厚，按照60%的壓縮率控制刨切試件厚度為20mm ；
2.泡桐木材干燥，將鋸好的泡桐試件放入100°C的干燥箱中干燥I小時；
3.浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量為30%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑20%質量的滲透劑，滲透劑為順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉和磺基丁二酸-1，4- 二辛酯按1:2質量比添加的混合物，攪拌均勻；
4.泡桐木材浸潰，把干燥后的泡桐試件放入其中浸潰90min;固含量是乳液或涂料在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的質量百分數(shù)；
5.泡桐木材浙干，浸完膠后，試件浙干，將其放入60°C的干燥箱內I小時；
6.泡桐木材熱壓固化，干燥結束后，調整壓機熱壓溫度145°C，熱壓單位壓力3.0MPa,將泡桐試件放入壓機熱壓90min ；
7.泡桐木材炭化，升高熱壓溫度至220°C，壓力不變，炭化4小時；
8.分段泄壓出板，熱堆放，待檢測。
[0018]使用該方法制備的浸潰熱壓炭化泡桐木，經(jīng)檢測密度為0.61g/Cm3，70°C水煮2小時的壓縮回彈率為2.47%，24小時常溫水浸泡的壓縮回彈率為2.41%，符合68/丁18102-2000中強化地板基材彡2.5%的優(yōu)等品要求。
【權利要求】
1.一種降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其步驟包括: (1)泡桐木材鋸制，將泡桐木材鋸解成200-500mm長，100-300mm寬，在厚度方向上刨切定厚，按設定好的壓縮率定好厚度規(guī)的厚度； (2)浸潰液的制備，將酚醛樹脂膠粘劑稀釋至固含量10-30%，加入占稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑2-20%質量的滲透劑，攪拌均勻； (3)泡桐木材浸潰，將泡桐木材完全浸入配置好的膠粘劑中浸潰30-90min； (4)泡桐木材浙干,將浸潰處理后的泡桐木材放入50-60°C鼓風干燥箱中1-2小時； (5)泡桐木材熱壓固化，控制壓機熱壓溫度130-145°C，單位壓力2.0-3.0MPa，熱壓時間 40_90min ； (6)泡桐木材炭化，調整壓機溫度至180-220°C，熱壓壓力不變，炭化時間4-5小時； (7)炭化結束后泄壓，取出制備的浸潰炭化壓縮泡桐木。
2.如權利要求1所述的降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其特征在于，步驟(I)之后，泡桐木材進行干燥，放入80-100°C的烘箱中干燥1-2小時，使其含水率不高于10%。
3.如權利要求1所述的降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其特征在于，所述滲透劑的加入量為稀釋后的酚醛樹脂膠粘劑質量的2-10%。
4.如權利要求1所述的降低泡桐木材壓縮回彈的制備方法，其特征在于，所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、磺基丁二酸-1，4- 二辛酯中的一種或多種組合。
【文檔編號】B27M1/08GK104400867SQ201410580750
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年7月9日
【發(fā)明者】賀磊, 王玉, 黃慧 申請人:江西省林業(yè)科學院