本發(fā)明涉及一種防霉阻燃復(fù)合木材改性劑及其制備方法，屬于防霉、阻燃改性處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木材作為一種優(yōu)良環(huán)保的可再生材料，廣泛地應(yīng)用于建筑，家具等行業(yè)。然而，木材本身也存在著一些缺陷，限制了其應(yīng)用發(fā)展。一方面，木材具有易燃性，這也是誘發(fā)火災(zāi)的原因之一；另一方面，木材中含有單糖、淀粉、半纖維素和水分等且酸度值ph為4.0～6.5，為霉菌的生長創(chuàng)造了條件，因此木材容易發(fā)生霉變并且引起木材變色，影響木材的美觀。此外，霉菌在室內(nèi)環(huán)境中生長也會給人體健康帶來隱患。殼聚糖是從蝦、蟹等甲殼綱動(dòng)物甲殼中提取的一種天然堿性高分子多糖，能影響真菌的質(zhì)膜性質(zhì)，具有一定的抗菌性。木材阻燃處理是提高木質(zhì)材料防火安全性的重要手段，傳統(tǒng)的含鹵型阻燃劑在燃燒過程中會產(chǎn)生大量有害氣體，目前已禁止使用。氮磷系阻燃劑因具有毒性小、價(jià)格低、處理工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)成為主流的木材阻燃劑。
公開號為cn101323121a的中國專利申請公開了“改性殼聚糖金屬復(fù)合物木材防腐劑及其制造方法”，該防腐劑由16-30份殺菌性金屬鹽、15-25份殼聚糖、6-18份過硼酸鈉及其鹽類、250-300份去離子水，30-60℃下攪拌反應(yīng)2-4h，其中固體物質(zhì)干燥后呈白色或綠色或灰色粉末狀的改性殼聚糖金屬配合物；再用0.5-5份該配合物與0.5-2份酸、100份水配制成木材防腐劑水溶液。該專利公開的改性殼聚糖金屬復(fù)合物可采用浸泡、涂刷、噴淋、加壓浸漬等多種方法對木材或竹材等進(jìn)行防腐、防霉、防蟲處理。公開號為cn103858933a的中國專利“一種抗變色殼聚糖-銀復(fù)合抗菌劑的制備方法”公開了抗變色殼聚糖-銀復(fù)合抗菌劑的制備方法，包括配置殼聚糖的酸性溶液，并濾除其中的不溶物后形成殼聚糖溶液；在殼聚糖溶液中加入銀鹽溶液，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，再加入與銀鹽等摩爾比的還原劑將銀鹽還原成納米銀溶膠并攪拌；在納米銀溶膠中滴加一定量的氯金酸溶液，對納米銀進(jìn)行置換鍍金反應(yīng)，繼續(xù)攪拌。該專利發(fā)明的復(fù)合抗菌劑適用于淺色織物、敷料、包裝材料等的抗菌，對常見的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等多菌種都有很好的殺滅效果，同時(shí)可有效抵抗變色對織物白度和外觀的影響。
此外，公開號為cn104210002a的中國專利申請公開了“一種復(fù)合阻燃劑、制備方法及其用途”，該發(fā)明公開了一種復(fù)合阻燃劑，包括聚硅酸磷酸二氫鋁溶液和氮磷阻燃劑溶液，分別制備聚硅酸磷酸二氫鋁溶液和氮磷阻燃劑溶液，再將兩者混勻即得，該復(fù)合阻燃劑具有明顯的阻燃抑煙效果。公開號為cn101665588a的中國專利申請公開了“一種生物降解阻燃材料及其制備方法”，該發(fā)明的生物降解阻燃材料，以淀粉和殼聚糖為主要成分，以紅磷為阻燃助劑，淀粉/殼聚糖提供大量碳源，殼聚糖中自身含有氮元素，但加入酸源紅磷后，有效改善了生物可降解材料的阻燃性能，擴(kuò)展了可降解材料的使用范圍。公開號為cn105619558a的中國專利申請公開了“有機(jī)-無機(jī)雜化超疏水疏油防霉殺菌阻燃耐候木材改性劑的制備方法”，該發(fā)明中木材改性劑由有機(jī)烷氧基硅烷、去離子水和無水乙醇混合，再加入功能試劑、含氟硅烷偶聯(lián)劑、固化劑等反應(yīng)制得，該發(fā)明改性劑改性處理的木材表面靜態(tài)水接觸角可以高達(dá)150°以上、滾動(dòng)角小于10°；改性木材表面的食用油接觸角高達(dá)120°以上，具有疏油特性；且改性木材的防腐殺菌性能提高90％以上，耐候性提高了10倍；錐形量熱儀測試的熱釋放速率峰值較未處理木材提高了22％，氧指數(shù)較未處理木材提高了8.9，阻燃性能有明顯改善。
總之，目前已公開的專利主要針對木材抗菌改性處理或引入助劑成分以改善阻燃性能；或者針對木材阻燃性能增強(qiáng)但未涉及防霉等附加性能改善，改性劑性能單一。尚無操作簡單，環(huán)境友好、成本低廉且兼具優(yōu)良防霉、阻燃性能的木材改性劑，本發(fā)明利用殼聚糖與金屬離子的配位作用增強(qiáng)防霉其防霉性能，以及殼聚糖作為氮源對氮磷或氮磷硼阻燃劑阻燃性能的增強(qiáng)作用，采用殼聚糖和氮磷或氮磷硼阻燃劑等綠色環(huán)保材料為主要原料，制備兼具防霉、阻燃雙重特性的木材復(fù)合改性劑，并采用真空浸漬方法處理木材，工藝簡單可行、生產(chǎn)效率高，防霉、阻燃效果均優(yōu)異，大大提高改性處理木材的使用安全性及附加值，拓寬改性木材的應(yīng)用領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是制備一種兼具防霉和阻燃效果的木材改性劑及制備改性處理木材方法，同時(shí)解決木材易霉變、易燃燒的缺陷。本發(fā)明首先采用殼聚糖與金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)制成殼聚糖金屬配合物，然后與阻燃劑進(jìn)行復(fù)配，從而獲得同時(shí)具備防霉和阻燃雙重特性的復(fù)合木材改性劑。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供防霉阻燃復(fù)合木材改性劑的制備方法，包括殼聚糖與金屬離子進(jìn)行配位，再與阻燃劑進(jìn)行復(fù)配。
制備一種防霉阻燃復(fù)合木材改性劑，包括如下順序進(jìn)行的步驟：
1）通過殼聚糖與金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)制成殼聚糖金屬配合物；
2）使磷酸和尿素反應(yīng)制備氮磷阻燃劑；
3）將磷酸脒基脲和硼酸按照一定的質(zhì)量比混合均勻，制得氮磷硼阻燃劑；
4）將殼聚糖金屬配合物與2）制備的阻燃劑溶液進(jìn)行復(fù)配，獲得防霉阻燃復(fù)合木材改性劑溶液mp-fr1；
5）將殼聚糖金屬配合物與3）制備的阻燃劑溶液進(jìn)行復(fù)配，獲得防霉阻燃復(fù)合木材改性劑溶液mp-fr2；
其中，步驟1）中所述殼聚糖金屬配合物包括銀離子、銅離子等殼聚糖金屬絡(luò)合物，優(yōu)選為殼聚糖銀配合物。
其中，殼聚糖銀配合物是由含有金屬銀離子的硝酸銀溶液和羧甲基殼聚糖制成。
其中，硝酸銀分析純配制成0.1mol/l的溶液，將1.0g羧甲基殼聚糖，加入至配制好的35ml硝酸銀溶液中。
特別是，將ph值調(diào)節(jié)至5，在50℃條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí)。
尤其是，反應(yīng)完全后進(jìn)行抽濾，并用無水乙醇洗滌至無銀離子檢出，進(jìn)行干燥得到咖啡色粉末狀殼聚糖銀。
其中，步驟2）中所述阻燃劑溶液選擇氮磷阻燃劑溶液或改性氮磷阻燃劑溶液。
特別是，所述氮磷阻燃劑選擇bl環(huán)保阻燃劑。
尤其是，所述bl環(huán)保阻燃劑為北京林業(yè)大學(xué)研制的氮磷系阻燃劑。
其中，所述阻燃劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-25%，優(yōu)選為10%。
特別是，將氮磷阻燃劑或改性氮磷阻燃劑與水混合，攪拌，溶解均勻，即得所述的阻燃劑溶液，其中所述阻燃劑溶液的制備百分比濃度為5-25%，優(yōu)選為10%。
其中，所述氮磷阻燃劑按照如下步驟制備而成：
a）按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料
磷酸(濃度為85%)7-11
尿素3.5-4.5
催化劑0.025-0.035
其中，催化劑包括以下重量份配比的原料：氯化錫0.8-1.2、硫酸銅1.5-2.5、氯化鈉0.8-1.2、氯化鐵0.8-1.2、硫酸鋁0.8-1.2、硼酸0.8-1.2、氯化鋅1.5-2.5，將其研磨均勻后混合；
b）在反應(yīng)釜中加入磷酸，攪拌同時(shí)加熱，使溫度上升至50-60℃；
c)加入尿素，對磷酸和尿素的混合物進(jìn)行攪拌，使物料分布、受熱均勻；
d）溫度上升至90-120℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入催化劑，繼續(xù)加熱；
e）使溫度上升至130-150℃后，反應(yīng)物體積增加至原來體積的2-2.5倍時(shí)，停止加熱；
f）將反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)物倒出，待其冷卻固化，即得。
特別是，所述攪拌速度控制在50-70轉(zhuǎn)/分鐘。
其中，步驟3）中所述復(fù)配按照（氮磷阻燃劑溶液：殼聚糖金屬配合物）質(zhì)量比為100:0.1-1進(jìn)行混合，優(yōu)選為100:1。
其中，步驟4）中所述阻燃劑溶液選擇氮磷硼阻燃劑溶液。
特別是，所述氮磷硼阻燃劑選擇磷酸脒基脲和硼酸復(fù)配阻燃劑。
尤其是，所述磷酸脒基脲和硼酸按照質(zhì)量比為7:3-5:5進(jìn)行復(fù)配，質(zhì)量比進(jìn)一步優(yōu)選為6:4。
其中，所述阻燃劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-25%，優(yōu)選為10%。
本發(fā)明在一方面提供一種上述防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材，包括如下順序進(jìn)行的步驟：
1）將木材浸泡在防霉阻燃復(fù)合木材改性劑溶液中，于減壓狀態(tài)下進(jìn)行真空浸漬處理，獲得真空浸漬木材；
2）對浸漬處理木材進(jìn)行干燥處理，獲得防霉阻燃復(fù)合改性木材。
其中，步驟1）中所述真空浸漬處理過程中真空度＜0mpa，優(yōu)選為-0.01～-0.1mpa，進(jìn)一步優(yōu)選為-0.05～-0.1mpa；真空浸漬處理時(shí)間為15-45min，優(yōu)選為20-40min。
特別是，所述真空浸漬處理過程中真空度進(jìn)一步優(yōu)選為-0.05mpa，真空浸漬處理時(shí)間進(jìn)一步優(yōu)選為30min。
其中，步驟2）中所述干燥處理溫度為100-103℃，優(yōu)選為103℃；干燥時(shí)間≥6h；所述阻燃浸漬木材的含水率≤15%，優(yōu)選為7-15%，進(jìn)一步優(yōu)選為10%。
特別是，還包括將浸漬后的木材于室溫下放置5-10d（天）后，再進(jìn)行所述的干燥處理；優(yōu)選為放置7d后再進(jìn)行所述的干燥處理。
經(jīng)過真空浸漬處理，木材中的氣體被排出，同時(shí)防霉阻燃復(fù)合木材改性劑溶液充分浸漬到木材內(nèi)部的空隙，達(dá)到較高的浸漬深度。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下方面：
1、本發(fā)明防霉阻燃復(fù)合木材改性劑中主要原料殼聚糖和氮磷或氮磷硼阻燃劑均屬于綠色環(huán)保材料，殼聚糖與金屬銀離子配位后，抑菌性能增強(qiáng)并且所需要添加殼聚糖銀配合物的比例很低，防霉阻燃復(fù)合改性劑具有良好的使用安全性。
2、本發(fā)明防霉阻燃復(fù)合木材改性劑中阻燃劑和殼聚糖銀配合物的質(zhì)量比僅為100:0.1時(shí)，該復(fù)合改性劑溶液對綠色木霉和黑曲霉抑菌性能均明顯，且抑菌作用隨著殼聚糖銀配合物比例的增加而進(jìn)一步增強(qiáng)。
3、本發(fā)明防霉阻燃復(fù)合木材改性劑中殼聚糖銀配合物作為氮源對阻燃劑性能具有一定的協(xié)同增強(qiáng)作用。
4、本發(fā)明防霉阻燃復(fù)合木材改性劑對處理木材的防霉、阻燃性能均明顯增強(qiáng)，達(dá)到“一劑多效”，簡化處理工藝，降低生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明防霉阻燃復(fù)合木材改性劑處理木材的防霉實(shí)驗(yàn)圖例。
具體實(shí)施方式
盡管上述對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1制備防霉阻燃木材改性劑
1.制備殼聚糖銀配合物
1a）硝酸銀分析純配制成0.1mol/l的溶液；
1b）將1.0g羧甲基殼聚糖加入至配制好的35ml硝酸銀溶液中；
1c）將ph值調(diào)節(jié)至5，在50℃條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí)；
1d）反應(yīng)完全后進(jìn)行抽濾，用無水乙醇洗滌至無銀離子檢出，進(jìn)行干燥得到咖啡色粉末狀殼聚糖銀。
2、制備氮磷阻燃劑
2a）按照如下重量配比準(zhǔn)備原料：
磷酸(濃度為85%)750g
尿素（含量99%）400g
催化劑3g
其中，催化劑為北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院環(huán)保阻燃技術(shù)中心配制的淡黃綠色粉劑，原料的重量份配比為：氯化錫1.2、硫酸銅1.5、氯化鈉0.8、氯化鐵1.2、硫酸鋁1.2、硼酸1.2、氯化鋅2.5，將其研磨均勻后混合；
本發(fā)明中制備的氮磷阻燃劑按照發(fā)明專利（發(fā)明名稱：一種阻燃劑及其制備方法；專利號：200710122243.2）制備而成。發(fā)明專利（專利號：200710122243.2）制備的阻燃劑均適用于本發(fā)明。
2b）在攪拌狀態(tài)下將原料磷酸加入到反應(yīng)釜中（所述反應(yīng)釜配有攪拌器、溫度計(jì)、壓力計(jì)以及冷凝管），攪拌同時(shí)加熱，直至反應(yīng)釜內(nèi)物料磷酸的溫度上升至60℃時(shí)加入尿素，繼續(xù)邊攪拌邊加熱，使得混合物料的溫度上升至110℃時(shí)加入催化劑，繼續(xù)邊攪拌邊加熱，使混合物進(jìn)行反應(yīng)，直至反應(yīng)混合物的溫度達(dá)130℃后，加熱的同時(shí)觀察反應(yīng)現(xiàn)象，隨著溫度升高，淺綠色液體逐漸變成乳白色粘稠物，泡沫急劇增多，溫度上升速度明顯加快，物料的體積迅速膨脹，冷凝管有大量氣體排出，主要為氨氣和水蒸氣，用水吸收，待反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物的體積增加至原來體積的兩倍時(shí)停止加熱，繼續(xù)攪拌，反應(yīng)釜內(nèi)物料依靠自身的放熱在劇烈反應(yīng)，溫度繼續(xù)上升，待反應(yīng)趨于平穩(wěn)則溫度不再上升，溫度開始下降時(shí)，表明反應(yīng)完畢，其中控制攪拌速度為70轉(zhuǎn)/分鐘；
2c）將反應(yīng)釜內(nèi)的乳白色粘稠物倒出，放置在通風(fēng)廚內(nèi)，30-60分鐘后即冷卻固化，然后用粉碎機(jī)粉碎即可得到粉狀的氮磷阻燃劑fr-1粉末。
3、制備氮磷硼阻燃劑
將磷酸脒基脲和硼酸按照質(zhì)量比為6:4混合均勻，制得氮磷硼阻燃劑fr-2粉末；
本發(fā)明實(shí)施例中以氮磷硼阻燃劑中按照質(zhì)量比以6:4為例進(jìn)行磷酸脒基脲和硼酸說明，其他質(zhì)量比（磷酸脒基脲比硼酸）7:3-5:5的阻燃劑均適用于本發(fā)明。
4.制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
4a）將步驟2制得的氮磷阻燃劑配制成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%的溶液；
4b）將4a）中配制的氮磷阻燃劑與殼聚糖銀按照質(zhì)量比100:0.1-1進(jìn)行復(fù)配得到防霉阻燃木材改性劑mp-fr1；
4c）將步驟2制得的氮磷硼阻燃劑配制成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%的溶液；
4d）將4c）中配制的氮磷阻燃劑與殼聚糖銀按照質(zhì)量比100:0.1-1進(jìn)行復(fù)配得到防霉阻燃木材改性劑mp-fr2；
本發(fā)明實(shí)施例中以阻燃劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為10%為例進(jìn)行說明，其他質(zhì)量百分比濃度5-25%的阻燃劑溶液均適用于本發(fā)明。
本發(fā)明中的進(jìn)行浸漬處理使用的阻燃劑除了氮磷阻燃劑之外，改性氮磷阻燃劑也適用于本發(fā)明。將實(shí)施例1步驟2、步驟3制備的阻燃劑粉末溶于水中，制成質(zhì)量百分比濃度為5-25%的氮磷阻燃劑溶液，用于木材的浸漬處理。
實(shí)施例2制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑fr-1溶液，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:0.1進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr1（100:0.1）。
實(shí)施例3制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑fr-1溶液，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:0.5進(jìn)行復(fù)配得到防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr1（100:0.5）。
實(shí)施例4制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑np-1溶液，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:1進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr1（100:1）。
實(shí)施例5制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑fr-2溶液，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:0.1進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr2（100:0.1）。
實(shí)施例6制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑溶液np-2，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:0.5進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr2（100:0.5）。
實(shí)施例7制備復(fù)合防霉阻燃木材改性劑
根據(jù)實(shí)施例1中步驟制備殼聚糖銀配合物和阻燃劑溶液np-2，且阻燃劑溶液與殼聚糖銀配合物按照質(zhì)量比為100:1進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr2（100:1）。
實(shí)施例8制備防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材
1、備料
選擇速生楊木，含水率為7%，密度為0.4g/cm3。
2、真空浸漬處理
將實(shí)施例2中得到的防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr1（100:0.1）溶液倒入裝有速生楊木的浸漬罐內(nèi)，并將木材完全浸泡，連接好真空泵；開啟真空泵進(jìn)行抽真空處理，使罐內(nèi)的真空度降低并保持為-0.05mpa，在減壓狀態(tài)下對木材進(jìn)行真空浸漬處理，制得真空浸漬木材，其中，木材與復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液的體積之比為1:3，處理時(shí)間為30min。
3、干燥處理
將浸漬木材于室溫（15-30℃）下放置7d，然后置于干燥箱中，于103℃下干燥6h以上，制得阻燃浸漬木材，其中阻燃浸漬木材的含水量為7%。
實(shí)施例9制備防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材
1、備料
選擇速生楊木，含水率為7%，密度為0.4g/cm3。
2、真空浸漬處理
將實(shí)施例3中得到的復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr1（100:0.5）溶液倒入裝有速生楊木的浸漬罐內(nèi)，并將木材完全浸泡，連接好真空泵；開啟真空泵進(jìn)行抽真空處理，使罐內(nèi)的真空度降低并保持為-0.03mpa，在減壓狀態(tài)下對木材進(jìn)行真空浸漬處理，制得真空浸漬木材，其中，木材與復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液的體積之比為1:3，處理時(shí)間為40min。
3、干燥處理
將浸漬木材于室溫（15-30℃）下放置7d，然后置于干燥箱中，于103℃下干燥6h以上，制得阻燃浸漬木材，其中阻燃浸漬木材的含水量為7%。
實(shí)施例10制備防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材
1、備料
選擇速生楊木，含水率為7%，密度為0.4g/cm3。
2、真空浸漬處理
將實(shí)施例4中得到的復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr1（100:1）溶液倒入裝有速生楊木的浸漬罐內(nèi)，并將木材完全浸泡，連接好真空泵；開啟真空泵進(jìn)行抽真空處理，使罐內(nèi)的真空度降低并保持為-0.07mpa，在減壓狀態(tài)下對木材進(jìn)行真空浸漬處理，制得真空浸漬木材，其中，木材與復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液的體積之比為1:3，處理時(shí)間為20min。
3、干燥處理
將浸漬木材于室溫（15-30℃）下放置7d，然后置于干燥箱中，于103℃下干燥6h以上，制得阻燃浸漬木材，其中阻燃浸漬木材的含水量為7%。
實(shí)施例11制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑處理木材
用發(fā)明的防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr2（100:0.1）溶液對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例8相同。
實(shí)施例12制備防霉阻燃復(fù)合木材改性劑處理木材
用發(fā)明的防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr2（100:0.5）溶液對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例9相同。
實(shí)施例13制備復(fù)合防霉阻燃木材改性劑處理木材
用發(fā)明的防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr2（100:1）溶液對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例10相同。
對照例1
用氮磷阻燃劑fr-1代替發(fā)明的復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液直接對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例8相同。
對照例2
用氮磷硼阻燃劑fr-2代替發(fā)明的復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液直接對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例9相同。
對照例3
用蒸餾水代替本發(fā)明的復(fù)合防霉阻燃木材改性劑溶液對木材進(jìn)行浸漬處理，其余與實(shí)施例10相同。
試驗(yàn)例1防霉阻燃復(fù)合木材改性劑抑菌圈試驗(yàn)
抑菌圈試驗(yàn)法基本原理是在已接種霉菌的培養(yǎng)基上施以少量防霉劑，使之接觸培養(yǎng)基，經(jīng)定溫培養(yǎng)一定時(shí)間后，因藥劑的滲透擴(kuò)散作用，施藥部位周圍因殺死了霉菌而抑制了其在培養(yǎng)基上的生長，從而產(chǎn)生了抑菌圈。抑菌圈試驗(yàn)法能在較短時(shí)間內(nèi)得出結(jié)果，并且其直徑大小直接反應(yīng)出防霉劑的防霉效果。表1為不同配比藥劑對綠色木霉和黑曲霉的抑菌圈試驗(yàn)結(jié)果。
表1抑菌圈試驗(yàn)結(jié)果
fig.1resultofantibacterialcirclemethod
從表1可知得知：
1、本發(fā)明中防霉阻燃木材復(fù)合改性劑mp-fr1對綠色木霉和黑曲霉均有明顯的抑制作用，且阻燃劑fr-1和殼聚糖銀配合物質(zhì)量比僅為100:0.1時(shí)，抑菌圈直徑分別達(dá)到11和12以上；質(zhì)量比僅為100:1時(shí)，黑曲霉的抑菌圈直徑達(dá)到23。
2、本發(fā)明中防霉阻燃木材復(fù)合改性劑mp-fr2對綠色木霉和黑曲霉均有明顯的抑制作用，且阻燃劑和殼聚糖銀配合物質(zhì)量比僅為100:0.1時(shí)，實(shí)施例8和實(shí)施例11的抑菌圈直徑分別達(dá)到11和8以上。
3、本發(fā)明中復(fù)合防霉阻燃木材改性劑mp-fr1和mp-fr2對綠色木霉和黑曲霉的抑菌圈直徑隨殼聚糖銀配合物添加量的增加而增大。
4、本發(fā)明中所用到的阻燃劑fr-1、fr-2和蒸餾水對綠色木霉和黑曲霉均沒有抑制效果，抑菌圈直徑均為0。
試驗(yàn)例2防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材防霉實(shí)驗(yàn)
1、分別稱量記錄實(shí)施例9、10、12、13和對照例1-3的原素材（速生楊木）浸漬處理前的質(zhì)量（m0，kg），體積（v，m3），浸漬處理后擦干木材表面余液，立即稱量和記錄浸漬處理木材的質(zhì)量（m1，kg）。
2、按照公式（1）計(jì)算木材載藥量，測定結(jié)果如表1所示，
載藥量=（m1-m0）c/v×100%（1）
其中：m1—試樣浸漬后的質(zhì)量，單位為千克（kg）；m0—試樣浸漬前的質(zhì)量，單位為千克（kg）。c—溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；v—試樣體積，m3。
3、將實(shí)施例9、10、12、13以及對照例1-3浸漬處理的楊木木材的防霉試驗(yàn)依照gb/t18261—2000《防霉劑防治木材霉菌及藍(lán)變菌的試驗(yàn)方法》進(jìn)行，試驗(yàn)中所用到的木材試樣規(guī)格為50mm×20mm×5mm（長×寬×厚），每個(gè)濃度梯度設(shè)6個(gè)重復(fù)試樣。試樣接菌培養(yǎng)四周后，目測并計(jì)算試樣的感染面積與被害值，被害值按表2分級，并根據(jù)如下公式計(jì)算藥劑對霉菌的防治效力。
e=(1-d1/d0)×100（2）
式中：e——防治效力；
d1——藥劑處理試樣的平均被害值；
d0——未處理對照試樣的平均被害值。
試樣被害值分級標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，試樣接菌培養(yǎng)四周后，木材防霉試驗(yàn)測定結(jié)果如表3所示。
表2試樣被害值分級標(biāo)準(zhǔn)
fig.2standardofmouldresistancevalues
表3木材防霉試驗(yàn)結(jié)果
fig.3resultofwoodanti-mouldtest
從表3可知得知：
1、對照例1-3中fr-1、fr-2和蒸餾水浸漬處理對于綠色木霉和黑曲霉的防治效力均為零，試樣表面全部被霉菌感染。說明阻燃fr-1、fr-2浸漬處理的木材仍易受霉菌感染。
2、經(jīng)防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr1和mp-fr2處理的試樣的綠色木霉和黑曲霉感染面積均大幅減小，防治效力均達(dá)到50%以上，尤其是實(shí)施例13中試樣綠色木霉和黑曲霉的感染面積均為0，防治效率達(dá)到100%，能夠起到完全徹底的防霉效果。
3、防霉阻燃復(fù)合木材改性劑mp-fr2相比mp-fr1改性劑對綠色木霉和黑曲霉的防治效力更優(yōu)異，實(shí)施例12中試樣綠色木霉和黑曲霉防治效率到87.50%以上，防霉效果優(yōu)異。
試驗(yàn)例4復(fù)合防霉阻燃改性劑處理木材阻燃性能試驗(yàn)
阻燃性能測試包括氧指數(shù)測試和煙密度測試，其中氧指數(shù)測試根據(jù)gb/t2406.2-2009《塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為》，利用lfy-605型自動(dòng)氧指數(shù)測定儀進(jìn)行測試，所用試樣規(guī)格為15mm×5mm×3mm（長×寬×厚）；煙密度測試根據(jù)gb/t8627-2007《建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗(yàn)方法》，利用jcy-2型建材煙密度測試儀進(jìn)行測試，所用的試樣規(guī)格為25mm×25mm×6mm（長×寬×厚）。
氧指數(shù)和煙密度試驗(yàn)的結(jié)果如表4所示。
表4阻燃試驗(yàn)結(jié)果
fig.4resultofflameretardancytest
從表4可知得知：
1、浸漬處理后，防霉阻燃復(fù)合改性劑處理木材的載藥量均高于45kg/m3，制備的木材中阻燃劑含量達(dá)到不低于30kg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，能保證良好阻燃性。
2、阻燃性能試驗(yàn)中，防霉阻燃復(fù)合改性劑mp-fr1和mp-fr2處理木材的氧指數(shù)均高于40，達(dá)到loi≥27阻燃iso材料標(biāo)準(zhǔn)；煙密度等級sdr低于39.19，達(dá)到gb/t8627-2007《建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗(yàn)方法》規(guī)定(sdr≤75)的要求。
3、殼聚糖銀配合物作為氮源，對含磷阻燃劑具有協(xié)同增強(qiáng)作用，fr-1和fr-2阻燃劑浸漬處理木材的阻燃性能有所提高，實(shí)施例10試樣相比對照例1氧指數(shù)提高5.23%；實(shí)施例13試樣相比對照例2氧指數(shù)有所降低，但煙密度等級試驗(yàn)殘?zhí)苛吭黾?6.37%。
綜上，本發(fā)明的防霉阻燃木材改性劑mp-fr1和mp-fr2對木材的防霉、阻燃效果均良好，防霉效率隨殼聚糖銀配合物添加量的增加而增強(qiáng)。防霉阻燃木材改性劑中所需殼聚糖銀配合物添加量少，賦予fr-1、fr-2阻燃劑防霉作用的同時(shí)，對其阻燃性能具有一定的促進(jìn)作用。阻燃劑與殼聚糖銀配合物質(zhì)量比達(dá)到100:1時(shí)防霉阻燃木材改性劑mp-fr2對木材綠色木霉和黑曲霉防治效率均達(dá)到100%；同時(shí)，氧指數(shù)相比未處理試件增加75.91%，煙密度實(shí)驗(yàn)殘?zhí)柯视?.01%提高到27.70%，復(fù)合改性劑處理木材的防霉、阻燃效果均優(yōu)異。