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本制造属于一种可对难浸注木材进展有效渗透的高活性高渗透树脂型木材增加改性剂及高效浸渍处理掌握方法。
背景技术
我国人工林面积居世界第一，由于人工林木材存在密度小、材质软、强度低等缺陷, 需要进展增加改性处理,才能实现其高附加值利用,从而促进我国人工林资源优势向 〔如杉木〕，渗透
性差，国内外争论人员曾分别提出机械处理、溶剂置换处理、蒸汽爆破、水热处理、微生物处理和冷冻枯燥等多种改善木材渗透性的方法,但从没有用于杉木的成功报
道。所以，提高改性药液渗透性、改进浸渍处理工艺,从而实现对难浸注木材的有效渗透是解决难浸注人工林木材改性的关键。
国内外学者对树脂浸渍改性进展了大量争论，多致力于提凹凸质木材的密度、尺寸 稳定性及力学性能。树脂浸渍改性存在的问题：改性液分子量偏大、粘度较高，难 以实现对大规格板材的均匀、有效渗透；改性液的制备过程中，游离甲醛含量超标， 对人体和环境有害；药剂储存期较短，短期内易浑浊，不能重复利用；改性木材表 面吸潮,影响油漆和胶合性能;树脂浸渍增加处理在提高木材强度的同时常会引起韧
性降低；，低本钱、低甲醛、保韧、增加、可重复利用、高渗透、低分子量有机树脂的研制是树脂浸渍改性要解决的重要问题。
制造内容
本制造的目的是设计一种高渗透性树脂型木材增加改性剂及高效浸渍处理掌握方 法，可对难浸注的木材进展充分渗透，显著改善木材性能，经该方法改性的人工林
软质木材，具有密度大，强度高，韧性好,尺寸稳定，阻燃，防霉防腐，加工性能好， 生产环保，使用效果好,附加值高等优点。
为此,本制造的方法有如下步骤：
〔1)依据三聚氰胺、甲醛、甲醇、尿素摩尔比为1:2～：～1。0：0。2～ 的配比备料，增韧剂参加量为三聚氰胺的 10%～30％；
(2〕将占三聚氰胺重量份 30%～35%的三聚氰胺和占三聚氰胺重量份 10％～30％的增韧剂参加反响釜中，升温搅拌，用乙酸调整溶液 pH 值为 ～6。0,升温至 80～ 90℃，反响 60～90 分钟，得到三聚氰胺和增韧剂混合液； (3〕将反响釜降低温度至60℃，参加甲醛和剩余的三聚氰胺，用浓度20％氢氧化钠溶液调整溶液 pH 值为 ～9。0，温度掌握在 70～80℃,反响 40~60 分钟，得到醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂混合液；
〔4)在醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂混合液中参加占尿素重量份 80%～85%的尿素 和全部甲醇，用浓度 40%氢氧化钠溶液调整溶液 pH 值为 ～，升温至 65～ 75℃，反响60 分钟，降低温度至60~62℃，参加剩余尿素，用浓度10％盐酸溶液调整溶液 PH 值为 7。0～,连续反响，得到醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂以及脲醛树脂的混合液。
(5〕当反响液与水的混合倍数为1:5~10 时，降温至30～60℃，参加占醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂以及脲醛树脂的混合液体积 5％～7％的阻聚剂,降低温度至 40℃以下，得到增加保韧改性剂；
将增加保韧改性剂加水，调配成质量百分数为 10％～30%的水溶液,参加占水溶液体积 1％～10％的阻燃剂和占水溶液体积 0。05%~5％的防霉防腐剂，混合均匀， 得到高渗透性树脂型木材增加改性剂;
将含水率为 10％或以下的人工林木材置入密闭的浸渍处理罐中,抽真空使罐内负压为—~—,保持 30～60 分钟；利用浸渍处理罐内的负压作用将高渗透高活性树脂型木材增加保韧改性剂注入处理罐并充分漂浮木材，解除真空，向罐体 内施加 0。4～ 的气压，保持 1～4 小时； (8〕解除浸渍处理罐压力，抽真空使罐内负压为-~-，保持 30～60 分钟; 解除真空，向罐体内施加 0。4～1。2MPa 的气压，保持 1～4 小时；以一样或在范围内不同的压力和时间交替进展抽真空、卸压、加压、保压、卸压过程,共计 2～5 次； (9〕解除浸渍处理罐的压力，将剩余的高渗透性树脂型木材增加改性剂排出、收集 并重复使用，取出经过浸渍处理的木材,码垛，气干至含水率 50％以下，再进展窑干， 枯燥温度 40~160℃,枯燥时间 7～17 天，最终得到含水率为 8%~12%的改性木材.
所述的增韧剂为聚乙二醇、聚硅氧烷、聚乙烯醇、二甘醇、聚丙二醇缩水甘油醚中的一种,或多种的组合。
所述的阻聚剂聚为乙二醇、一缩二丙二醇、二甘醇、环氧丙烷丁基醚中的一种或多种的组合.
所述的阻燃剂为硼酸、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、低聚合度聚磷酸铵中的一种或多种的组合。
所述的防霉防腐剂为硼酸、硼砂、季铵铜、戊唑醇、丙环唑、环丙唑醇、三溴化硼、二癸基二甲基氯化铵、三甲氧基硅基丙基—十八烷基二甲基氯化铵中的一种或多种 的组合。
所述的人工林木材为人工种植的杨木、杉木、松木、泡桐、橡胶木等速生木材。上述方法到达了本制造的目的.
本制造可对难浸注的木材进展充分渗透，显著改善木材性能，经该方法改性的人工林软质木材，具有密度大，强度高,韧性好，尺寸稳定，阻燃，防霉防腐，加工性能好,生产环保，使用效果好,附加值高等优点。
利用本制造的高渗透性树脂型木材增加改性剂及“呼吸式”浸渍和掌握方法，可有效打通如杉木纹孔等渗透通道。经本制造处理的杉木在 SEM 扫描电镜下可见杉木具缘纹孔缘被破坏等状况，在TEM 透射电镜下可见杉木闭塞纹孔复原等状况。处理后木材增重率达 32％.含水率 8％。密度由处理前的 0。352g/cm3 增大到 0。590g/cm3。抗胀率可提升 53％以上。抗弯弹性模量由 4。9Gpa 增大到 。 增大到 。抗压强度由 22。5Mpa 增大到 。外表硬度由 1042N 增大到 增大到
≤。氧指数由 23％提升到 49％；防霉防腐性能良好.
经本制造改性处理后的人工林杉木、杨木等软质木材,最突出的优点是密度大，强度高，韧性好，尺寸稳定，阻燃，防霉防腐，加工性能好，环保，可直接用于实木地板、门窗、家具、装饰墙板等高附加值产品加工，而且可依据需要参加水溶性染料赐予处理材染色等其它功能，完全适应当前市场对改性木材的多功能化需求。本制造可应用到杨木、杉木、松木、泡桐、橡胶木等人工林速生木材，大大提升其利用价值和产品附加值。
依据 GB/T14074-2025《木材胶黏剂及其树脂检验方法》测试该高渗透性树脂型木材增加改性剂的各项性能指标如下:
外观:无色透亮均质液体； 固体含量：54～58%； pH 值：7。0～8。0；
黏度〔23℃〕：4～； 游离甲醛含量：％;
水混合倍数：5～10 倍； 储存期:大于 45 天。
本制造可应用到杨木、杉木、松木、泡桐、橡胶木等人工林速生木材,大大提升其利用价值和产品附加值。
具体实施方式
一种高渗透性树脂型木材增加改性剂及高效浸渍处理掌握方法，步骤如下：
(1)依据三聚氰胺、甲醛、甲醇、尿素摩尔比为 1：2～：～：0。2～ 的配比备料，增韧剂参加量为三聚氰胺的 10%~30％;
〔2)将占三聚氰胺重量份 30％~35％的三聚氰胺和占三聚氰胺重量份 10％～30％的增韧剂参加反响釜中，升温搅拌，用乙酸调整溶液 pH 值为 ～6。0,升温至 80～ 90℃，反响 60~90 分钟，得到三聚氰胺和增韧剂混合液;
(3)将反响釜降低温度至 60℃，参加甲醛和剩余的三聚氰胺，用浓度 20%氢氧化钠溶液调整溶液 pH 值为 8。0～9。0，温度掌握在 70~80℃，反响 40～60 分钟，得到醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂混合液；
〔4〕在醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂混合液中参加占尿素重量份80%～85%的尿素 和全部甲醇,用浓度40%氢氧化钠溶液调整溶液pH ～，升温至 65~75℃，反响 60 分钟，降低温度至 60~62℃，参加剩余尿素，用浓度 10％盐酸溶液调整溶液PH 值为 7。0～，连续反响，得到醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂以及脲醛树脂的混合液。
当反响液与水的混合倍数为 1：5~10 时，降温至 30~60℃,参加占醚化增韧的三聚氰胺甲醛树脂以及脲醛树脂的混合液体积 5％～7%的阻聚剂,降低温度至 40℃以下， 得到增加保韧改性剂;
将增加保韧改性剂加水,调配成质量百分数为 10％～30%的水溶液，参加占水溶液体积 1%～10%的阻燃剂和占水溶液体积 ％～5％的防霉防腐剂，混合均匀，得到高渗透性树脂型木材增加改性剂；
〔7)将含水率为 10％或以下的人工林木材置入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内负压为—～-0。10MPa，保持 30~60 分钟;利用浸渍处理罐内的负压作用将高渗透高活性树脂型木材增加保韧改性剂注入处理罐并充分漂浮木材，解除真空,向罐体内施加 0。4～ 的气压，保持 1~4 小时；
(8)解除浸渍处理罐压力,抽真空使罐内负压为—~-0。10MPa，保持 30～60 分钟； 解除真空，向罐体内施加 0。4～ 的气压,保持 1~4 小时；以一样或在范围内不同的压力和时间交替进展抽真空、卸压、加压、保压、卸压过程，共计 2~5 次； (9〕解除浸渍处理罐的压力,将剩余的高渗透性树脂型木材增加改性剂排出、收集并 重复使用，取出经过浸渍处理的木材，码垛，气干至含水率 50％以下，再进展窑干， 枯燥温度 40~160℃,枯燥时间 7~17 天,最终得到含水率为 8%～12％的改性木材.
所述的增韧剂为聚乙二醇、聚硅氧烷、聚乙烯醇、二甘醇、聚丙二醇缩水甘油醚中的一种，或多种的组合。
所述的阻聚剂聚为乙二醇、一缩二丙二醇、二甘醇、环氧丙烷丁基醚中的一种或多种的组合。
所述的阻燃剂为硼酸、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、低聚合度聚磷酸铵中的一种或多种的组合.
所述的防霉防腐剂为硼酸、硼砂、季铵铜、戊唑醇、丙环唑、环丙唑醇、三溴化硼、二癸基二甲基氯化铵、三甲氧基硅基丙基-十八烷基二甲基氯化铵中的一种或多种的 组合.
所述的人工林木材为人工种植的杨木、杉木、松木、泡桐、橡胶木等速生木材。实施例 1:
将 10kg 三聚氰胺和 1kg 聚乙烯醇、4kg 聚乙二醇参加反响釜中，升温至 80℃,搅拌均匀后用乙酸调整溶液 pH 值为 5。0，温度保持在 80℃，反响 60 分钟;降温至 60℃， 参加 38kg 甲醛和 18kg 三聚氰胺，用氢氧化钠调整溶液 pH 值为 9。0，温度保持在75℃，反响 60 分钟；参加 尿素和 17kg 甲醇,调整溶液 pH 值为 12，升温至 70℃，反响 60 分钟;降温至 65℃，参加 2kg 尿素,调整溶液 pH 值为 7。5，连续反响；当反响液与水的混合倍数为 7 时，降温至 40℃，参加 3。5kg 一缩二丙二醇、2kg 二甘醇， 得到一种高渗透高活性树脂型木材增加保韧改性剂。将合成的浸渍改性剂加水稀释 成质量分数为 20％的树脂溶液，参加占溶液质量百分数分别为1％的硼酸、2%的硼砂和 0。1％丙环唑，得到木材浸渍改性处理溶液。
依据 GB/T14074—2025《木材胶黏剂及其树脂检验方法》测试该高活性高渗透树脂型木材增加改性处理溶液的各项性能指标如下：
外观：无色透亮均质液体; 固体含量：56%;
pH 值：～8。0;
黏度〔23℃〕：6mPa。s； 游离甲醛含量:0。15％； 水混合倍数:9 倍；
储存期：60 天。
将规格为 2025mm×200mm×25mm〔纵向×弦向×径向)、含水率为 8—10％的人工林杉木和杨木板材规整地码放于浸渍处理罐体中，并将板材加以固定,关闭处理罐，开头抽真空，使罐内负压达—，保持30min；利用罐内负压作用吸入改性液充分漂浮木材,解除真空，向罐体内施加 0。6MPa 的气压，保持 2 小时。解除压力，抽真空至—0。10MPa，保持 30min；解除真空，加压至 ，保持 2 ,抽真空至-0。10MPa，保持 30min;解除真空，加压至 ,保持 2 小时。解除 压力，抽真空至—，保持 30min；解除真空，加压至 ，保持 2 小时。解除压力,排出余液,取出处理材，码垛,气干至 50%以下含水率，移入枯燥窑，在 40～ 160℃的温度下，梯度式升温枯燥，枯燥 10 天，得到改性木材.
依据 GB/T1927～1943-2025《木材物理力学性质试验方法》等标准方法对木材改性处理前后的各项物理力学性能指标进展检测，结果如下:
人工林杨木处理材:处理后木材增重率达 36％,含水率 8%， 增大到 ；抗胀率可提升 55%以上；抗弯弹性模量由 8。6Gpa 增大到 ；抗弯强度由 增大到 112。8Mpa；抗压强度由 增大到 ；外表硬度由 1128N 增大到 3158N；冲击韧性由 增大到 25。36KJ/m2;枯燥器法甲醛释放量≤0。35mg/L;氧指数由 24%提升到 50％；防霉防腐性能良好。
人工林杉木处理材:利用本制造的高活性高渗透性树脂型木材增加改性剂及“呼吸式” 浸渍掌握技术，可有效打通杉木纹孔等渗透通道，在SEM 扫描电镜下可见杉木具缘
纹孔缘被破坏等状况，在TEM 透射电镜下可见杉木闭塞纹孔复原等状况；处理后木材增重率达 32%，含水率 8%，密度由处理前的 增大到 ；抗胀率可提升 53%以上;抗弯弹性模量由 增大到 ；抗弯强度由 47。7Mpa 增大到 79。3Mpa；抗压强度由 增大到 ；外表硬度由 1042N 增大到2354N； ，枯燥器法甲醛释放量≤0。45mg/L; 氧指数由 23％提升到 49%；防霉防腐性能良好。
经本制造改性处理后的人工林杉木、杨木等软质木材,最突出的优点是密度大,强度 高，韧性好，尺寸稳定，阻燃，防霉防腐，加工性能好,环保，可直接用于实木地板、门窗、家具、装饰墙板等高附加值产品加工,而且可依据需要参加水溶性染料赐予处 理材染色等其它功能，完全适应当前市场对改性木材的多功能化需求。本制造可应 用到杨木、杉木、松木、泡桐、橡胶木等人工林速生木材，大大提升其利用价值和 产品附加值。
总之，本制造可对难浸注的木材进展充分渗透，显著改善木材性能，经该方法改性的人工林速生木材，具有密度大，强度高，韧性好，尺寸稳定,阻燃，防霉防腐，加工性能好，生产环保，使用效果好,附加值高等优点。