本發(fā)明涉及一種木竹化學(xué)類防菌、防蟲和防裂的防護(hù)劑及其使用方法。

背景技術(shù)：
我國(guó)竹類資源非常豐富。竹子生長(zhǎng)快，周期短，且竹材在形態(tài)和性質(zhì)方面最接近木材，被廣泛應(yīng)用于造紙、建筑、家具和人造板等方面，是木材的重要替代材料。木材的生長(zhǎng)周期相對(duì)長(zhǎng)，水土涵養(yǎng)作用大、生態(tài)保護(hù)作用顯著，砍伐受嚴(yán)格控制，木材資源的利用受一定制約?？撤ズ笪催M(jìn)行分割加工的竹桿和樹桿保持原竹和原木的組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征，具有原竹原木的力學(xué)強(qiáng)度和美觀效果，在家具和建筑中被大量使用。但由于木竹材中非細(xì)胞壁物質(zhì)如淀粉、還原糖、蛋白質(zhì)、脂肪等含量都較高，在溫暖潮濕的條件下使用很容易發(fā)生腐朽、霉變和蟲蛀等現(xiàn)象，嚴(yán)重限制了原木原竹的應(yīng)用領(lǐng)域，縮短了其使用壽命。此外，由于原竹、原木結(jié)構(gòu)的各向異性和材質(zhì)的吸水吸濕性，原竹原木在使用過程中還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)開裂和變形現(xiàn)象,尤其是開裂，進(jìn)一步加劇了木竹材的腐朽、蟲蛀和霉變。因此，研究木竹材的耐腐朽、霉變、防蟲蛀和開裂等防護(hù)處理技術(shù)對(duì)木竹材的高效利用具有重要意義。CN102687729A公開了通過抽真空加壓的方式將一種以季銨銅、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯為主的原竹防護(hù)劑浸注到竹材中對(duì)其進(jìn)行防蟲、防腐、防霉變處理的方法，未涉及防裂。CN102189578A公開了一種將原木在水池中浸泡60-90天，然后制成板材，按照常規(guī)方法干燥的工藝，具有一定的防開裂作用，但未涉及抗菌蟲處理。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能同時(shí)防腐、防霉、防蟲、防裂的木竹材化學(xué)防護(hù)劑，并提供一種簡(jiǎn)單易行的木竹材防護(hù)劑使用技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能防菌、防蟲和防裂的原木原竹防護(hù)劑及其使用方法。解決上述問題采用如下技術(shù)方案：本原木原竹防菌、防蟲和防裂的防護(hù)劑由兩部分組成，即防護(hù)主劑和疏水劑。防護(hù)主劑由下列原料及其重量份配制而成：疏水劑由下列原料及其重量份配制而成：石蠟90.0～98.0份助劑2.0～10.0份所述的殺真菌劑和殺蟲劑為硼酸、硼砂、四水合八硼酸鈉、二癸基二甲基氯化銨、硫酸銅、氯化銅、氯化鋅、硫酸鋅、氨溶季銨銅(ACQ)、銅唑(CuAz)、銅鉻砷(CCA)和由設(shè)在浙江農(nóng)林大學(xué)內(nèi)的國(guó)家木質(zhì)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心生產(chǎn)銷售的納米木材防腐劑中的各1-2種。所述的水溶性單體和/或聚合物為聚乙二醇、殼聚糖、丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯、殼聚糖季銨鹽、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、共聚維酮中的1-3種。所述的著色劑在需要時(shí)可為酸性染料或堿性染料或活性染料中的任一類染料。所述的石蠟為熔點(diǎn)50-90℃的礦物蠟、植物蠟或改性石蠟。所述的助劑為松香、甲基硅油、植物油和動(dòng)物油中的任一種。本原木原竹防菌、防蟲和防裂的防護(hù)劑的使用方法按如下步驟進(jìn)行：(1)原木原竹的防護(hù)處理：將原木或原竹的底部直立于盛有防護(hù)主劑的槽中，或?qū)⒃驹駲M向浸入盛有防護(hù)主劑的槽中，3-30天，若采用真空加壓處理則1-3h，具體處理溫度和時(shí)間根據(jù)需要的載藥量而定；(2)疏水干燥處理：將經(jīng)防護(hù)主劑處理后的原木或原竹立即再浸入熔融的疏水劑中，逐步升溫，每小時(shí)升溫2-5℃，保溫0.5-1.0小時(shí)，至80℃，然后以每小時(shí)1-2℃升溫至100-110℃，保溫0.5-1.0小時(shí)，直至達(dá)到所需的含水率要求止；(3)降溫出料：步驟(2)完成后開始逐步降溫，可自然降溫或以每小時(shí)2-5℃逐步降溫至疏水劑的熔點(diǎn)以上，即60-90℃，取出，擦除表面石蠟或油漬，堆放即可。本發(fā)明的有益效果是：一、本防護(hù)劑所選用的殺真菌劑和殺蟲劑均為水性溶劑，滲透能力強(qiáng)，對(duì)人體和環(huán)境無毒或低毒，能有效保護(hù)原木原竹免遭腐朽和蟲蛀。二、所選水溶性聚合物或單體在步驟(2)的處理中聚合，能夠?qū)⒄婢鷦┖蜌⑾x劑固著于原木或原竹中，防止其流失。由于升溫過程較慢，可有效防止因聚合熱過大造成的單體損失。三、本發(fā)明經(jīng)過幾個(gè)步驟的處理，不僅賦予原木或原竹防菌、防蟲和防裂作用，而且完成了原木或原竹的干燥工藝，節(jié)約時(shí)間和能源。四、本發(fā)明防護(hù)主劑中可含有著色劑，在不改變處理工藝的條件下改變?cè)净蛟耦伾Ｖ珓┑奶砑涌砂磳?shí)際需要選擇。具體實(shí)施方式本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：下面本發(fā)明將防護(hù)主劑各原料及其重量份配比值按八項(xiàng)實(shí)施例列于表1(疏水劑的配比簡(jiǎn)單明白，不另列實(shí)施例)：實(shí)施例4(對(duì)照表1中實(shí)施例4對(duì)應(yīng)的原料與重量份配比值)：先將2.5份硼酸和2.5份硼砂分別溶于100.0份水中，攪拌使之完全溶解，然后加入30.0份聚乙二醇，攪拌均勻，再加入1.5份酸性染料，再次攪拌至完全溶解，即得防護(hù)主劑。將2米長(zhǎng)新鮮原竹(或原木)無需打通竹節(jié)，直接浸泡于按照實(shí)施例4方法配制的防護(hù)主劑中10天。取出將其放置于熔融的疏水劑溶液中，按照每小時(shí)5℃逐步升溫至80℃，每升高5℃保溫30分鐘，然后按照每小時(shí)2℃升溫至105℃，每升高2℃保溫60分鐘，即完成了對(duì)原竹(原木)的抗菌、防蟲和防裂處理工作。其余實(shí)施例1、2、3和5-8，均對(duì)照表中對(duì)應(yīng)實(shí)施例的原料和重量份配比值，與實(shí)施例4相同的方法制得抗菌、蟲和防裂原木原竹防護(hù)劑，均能達(dá)到所述的技術(shù)效果，其中以實(shí)施例2、4和6優(yōu)選。用本發(fā)明的防護(hù)劑處理原木原竹可大大降低原木原竹在戶外使用過程中的開裂現(xiàn)象，處理后對(duì)黑曲霉、木霉、桔青霉、變色菌等菌的抵抗力達(dá)85％以上；對(duì)白腐菌、褐腐菌的耐腐能力可達(dá)到強(qiáng)耐腐等級(jí)；對(duì)白蟻等蛀蟲抵抗力較好。殺真菌劑和殺蟲劑中的納米木材防腐劑是按本申請(qǐng)人在先已授權(quán)的專利CN200810062170.7“納米木材防腐劑及其制造方法”所公告的方法生產(chǎn)的。實(shí)施例4、6和8處理直徑為9.2cm，長(zhǎng)200cm的毛竹原竹和直徑為12.4cm，長(zhǎng)200cm的馬尾松原木，處理后的原竹和原木與未處理原竹和原木在溫度為25℃，相對(duì)濕度為65％的恒溫恒濕箱中調(diào)節(jié)含水率14天，使其達(dá)到恒定的含水率，稱重，得W1。然后將其分為A和B兩批，A批置于戶外離地面20cm處的開闊地帶暴曬，B批置于浙江農(nóng)林大學(xué)生物測(cè)試大樓前陰暗潮濕、且有白蟻的地方，兩批均試驗(yàn)9個(gè)月，從2015年4月6日到2016年1月15日。記錄A批原竹的開裂情況和B批原竹的霉變、蟲蛀和腐朽情況，結(jié)果如表2和3。試樣的開裂以裂縫的面積占原竹總面積百分比(簡(jiǎn)稱裂縫面積比)計(jì)算，蛀蝕情況以表面蛀孔數(shù)量和表面蛀蝕面積占總面積百分比(簡(jiǎn)稱蛀蝕面積比)計(jì)算，霉變面積可參考《防霉劑防治木材霉菌及藍(lán)變菌的試驗(yàn)方法》(GB/T18261-2000)計(jì)算霉變部分面積占總面積的百分比(簡(jiǎn)稱霉變面積比)，腐朽程度參考《木材防腐劑對(duì)腐朽菌毒性實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法》(LY/T1283-2011)計(jì)算失重率。對(duì)實(shí)施例4、6和8處理材的增重率、增容率、尺寸穩(wěn)定性、防霉、防腐和防白蟻性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下。實(shí)施例4、6和8處理原竹材的增重率分別為35.6±2.1％、31.4±2.0％和37.4±1.2％，增容率分別為4.3±1.2％、3.8±1.0％和4.6±0.7％。表2為實(shí)施例4、6和8處理原竹和未處理原竹材開裂、蟲蛀、霉變和腐朽情況。未處理原竹在戶外暴曬中出現(xiàn)7個(gè)明顯裂縫，且白蟻蛀蝕嚴(yán)重，失重率高達(dá)57.6％，完全霉變。而實(shí)施例4、6和8處理明顯降低了原竹的開裂、霉變、蟲蛀和由于腐朽菌和白蟻造成的失重。用同樣方法處理原木也可達(dá)到類似效果(表3)。實(shí)施例4、6和8處理馬尾松原木的增重率分別為44.2±2.8％、39.4±3.4％和40.5±1.9％，增容率分別為7.4±2.1％、6.8±1.4％和5.9±0.8％。未處理馬尾松在戶外暴曬中出現(xiàn)9個(gè)明顯裂縫，且易遭白蟻和變色菌侵染，由菌蟲造成的失重率高達(dá)87.2％。而實(shí)施例4、6和8處理明顯降低了原木的開裂、霉變、蟲蛀和由于腐朽菌和白蟻造成的失重。表2實(shí)施例4、6和8處理原竹和未處理原竹材開裂、蟲蛀、霉變和腐朽情況表3實(shí)施例4、6和8處理馬尾松原木和未處理原木開裂、蟲蛀、霉變和腐朽情況