专利名称：木材变性方法
技术领域：
本发明属于木材防护技术，为一种防止木材开裂，从而改变木材性质的方法。
木材因弦向干缩与径向干缩的差异，很容易产生干燥开裂现象。对于木材圆盘(厚度远小于其直径)，干燥时木材中水份沿纹理方向快速移出，更容易沿半径方向形成严重的楔形裂缝。木材的这种干燥开裂现象，严重地影响了木材的使用性能。克服木材干燥开裂的关键是要在木材干燥之前，设法将化学药剂浸注到木材细胞壁中，以抑制细胞壁的干缩。目前比较成熟的方法有(1)用聚乙二醇浸注，使木材细胞壁保持充胀状态;(2)用脲醛或酚醛等其它树脂浸注，并加热使树脂在细胞壁内固化;(3)用甲醛，环氧化物或苯乙烯等含乙烯基的聚合物单体浸注，并在催化剂作用下使聚合物与木材纤维素分子链产生交联。以上这些方法，虽然都能达到克服木材干燥开裂的目的，但处理费用都比较高，难以在生产中应用。此外，这些方法都存在着各自的缺点。方法(1)的缺点是聚乙二醇易于从木材中渗透出来，当环境湿度达70%以上，处理材呈潮湿状态。方法(2)和(3)的缺点是在木材处理过程或/和木制品使用过程中释放有毒气体。
本发明旨在提供一种改进木材性质的方法，使砍伐的木材久放不裂。
以下为本发明技术方案用清水浸泡木材，溶出木材中的内含物质，再行真空处理。先后注入由三油酰基钛酸异丙酯、氯化钙和水组成的药液，以及由碳酸钠和水组成的药液使大量钙量离子吸附在木材细胞壁上，当大量的碳酸根离子进入木材细胞壁时，与吸附在木材细胞壁上的钙离子形成不溶性碳酸钙，经过一次或两次处理，木材内碳酸钙成份达到一定程度后，在偶联剂作用下，木材细胞壁内的碳酸钙与木材纤维素分子链之间产生交联，乃至形成一种碳酸钙变性木材。
以下对本发明予以详细说明在对木材进行变性处理之前，先制作由三油酰基钛酸异丙酯、氯化钙和水组成的防裂剂甲液组分以及由碳酸钠和水组成的乙液组分。两种组分的配比分别为1∶10-25∶74-89和10-25∶75-90。然后用清水充分浸泡木材，以溶出木材中内含物质。此后将木材置入真空-压力处理缶内，按下述两段进行处理。
第一段抽真空(真空度为10-105Pa，随木材材种和尺寸而变化)后注入甲液，待药液完全淹没木材后，卸除缶内真空，随后充入压缩空气(压力为0.1-1MPa，随材种和尺寸而变化)，并保持6-8小时。这一期间有大量的钙离子被木材细胞壁所吸附，达到一定时间后排出缶内药液，并用清水充分冲洗木材。
第二段在真空(真空度10-105Pa)下注入乙液。待药液完全淹没木材后，卸除缶内真空，并加压(压力为0.1-1MPa)保持6-8小时。这一期间内有大量的碳酸根离子进入木材细胞壁，并与原来被木材细胞壁吸附的钙离子形成不溶性碳酸钙，经过一段时间后，排出缶内药液，用清水充分冲洗木材。
重复以上两段处理1-2次后，木材内碳酸钙成分可达10-50%。通过偶联剂的作用，木材细胞壁内的这些碳酸钙与木材纤维素分子链之间产生交联，这样就形成了一种碳酸钙变性木材。这种碳酸钙变性木材经反复水浸干燥都不会变形开裂。此外，它还具有使木材增重，增硬和防腐的效果。
本发明提出的木材防裂剂无毒性，不会产生毒性物质，防裂剂配方在具有防裂效果的同时，还具有使木材增重、增硬和防腐的作用。本发明适应范围广，对不同材种和尺寸的木材只需适当调整药液配比，真空程度、压力大小，以及保持时间和重复浸注次数，均可达到防止干燥开裂的目的。
权利要求
1.一种木材变性方法包括用药液浸注木材以及采用真空和高压处理等工序，其特征在于木材变性工序所采用的防裂剂系包括由三油酰基钛酸异丙酯，氯化钙及水组成的甲液和由碳酸钠与水组成的乙液，木材抽真空后注入甲液，待药液完全淹没木材后，卸除缶内真空，充入压缩空气，保持6-8小时，然后排出缶内药液，用清水冲洗，接着在真空下注入乙液，待药液完全淹没木材后，卸除缶内真空，加压保持6-8小时，然后排出缶内药液，并用清水充分冲洗木材，如此反复处理1-2次，经偶联剂的作用，使木材细胞壁内的碳酸钙与木材纤维素分子链之间产生交联，成为碳酸钙变性木材。
2.据权利要求1所述之木材变性方法，其特征在于甲液的组份比为1∶10-25∶74-89，乙液的组份比为10-25∶75-90。
3.据权利要求1所述之木材变性方法，其特征在于两次抽真空的真空度分别为10-105Pa。
4.据权利要求1所述之木材变性方法，其特征在于两次加压的压力分别为0.1-1MPa。
5.据权利要求1所述之木材变性方法，其特征在于两次的加压时间分别为6-8小时。
全文摘要
本发明属于木材防护技术，系采用三油酰基钛酸异丙酯、氯化钙、碳酸钠及水配制而成的两种防裂药液，分别在两个阶段中的中空抽取处理后注入浸泡的木材，充入压力，使大量钙离子吸附于木材细胞壁以及大量碳酸根离子进入木材细胞壁，从而形成不溶性碳酸钙，经反复处理1—2次后，在偶联剂的作用下，即形成碳酸钙变性木材。该木材经反复水浸干燥都不会变形开裂，木材重量增加，木质变硬，并可达到自身防腐的效果。
文档编号B27K3/00GK1079424SQ92106950
公开日1993年12月15日 申请日期1992年5月30日 优先权日1992年5月30日
发明者罗建举 申请人:中南林学院