技术领域
[0001] 本
发明属于防腐剂技术领域,具体涉及一种
木材防腐剂。
背景技术
[0002] 木材是四大材料中唯一可再生的结构材料,具有无毒、无污染、美观、易加工等特点,与人类最亲和,是深受人们喜爱的绿色天然产物。但是木材的主要成分为木素、
纤维素和半
纤维素,在
温度、
水分、湿度、酸
碱度适宜的情况下,易受虫菌侵蚀而腐朽,导致木材的使用寿命缩短。据统计,防腐处理后的木材的使用寿命可以延长5~6倍。因此,对木材进行防腐处理,是延长木材使用寿命、提高木材利用水平、节约木材资源的重要途径和手段。
[0003] 木材防腐剂种类较多目前常用的有林丹、五氯酚钠、
铜铬砷、
氨溶烷基胺铜等,然而这些常用木材防腐剂中都含有重金属、甲
醛等有害成分,对环境及人类使用将造成极大的潜在危害,而且有些木材防腐剂的性能单一,抗木腐菌、虫的范围比较狭窄,很难使处理后的木材达到预期的防腐效果。因此,研制一种防腐效果好,抗菌、虫广谱性好,环保的防腐剂显得非常必要。
发明内容
[0004] 本发明主要解决的技术问题:针对现有的木材防腐剂含有众多有害成分,对环境及人类造成极大的潜在危害,且防腐剂的性能单一,抗木腐菌、虫的范围比较狭窄,防腐效果不理想的
缺陷,提供了一种木材防腐剂。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0006] 一种木材防腐剂,按重量份数计,包括100~120份
生物抗菌液、100~150份水包油乳液。
[0007] 其特征在于:所述的生物
抗菌剂液是按重量份数计,分别选取30~40份改性
淀粉、150~200份去离子水、20~30份
木醋液、5~7份壳聚糖和0.1~0.3份纳他霉素。
[0008] 所述改性淀粉的制备方法为:(1)按
质量比1:4,称取玉米淀粉和水混合,搅拌混合得玉米淀粉分散液;(2)向玉米淀粉分散液中加入玉米淀粉分散液质量3~5%高碘酸钠,搅拌混合后
盐酸调节pH值为4.0~5.0,得
混合液;(3)将混合液加热至80~90℃,保温搅拌反应3~5h后得反应物;(4)按质量比1:10将反应物与丙
酮混合,搅拌混合后过滤,得滤渣,放入烘箱中干燥,得改性淀粉。
[0009] 所述的水包油乳液的制备方法为:(1)按质量比3:2:1,将非离子
表面活性剂、两性表面活性剂和
杀菌剂混合,得混合液;(2)按质量比1:2将混合液和
植物油混合,搅拌后得白色乳液;(3)按质量比1:20将白色乳液和水混合,以1000~1200r/min转速搅拌30~50min,得水包油乳液。
[0010] 所述的非离子表面活性剂为壬基酚聚
氧乙烯醚、吐温-20和司盘80中的一种。
[0011] 所述的两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基磺丙基甜菜碱和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种。
[0012] 所述的杀菌剂为苯
甲酸钠、三唑醇和富
马酸二甲酯中的一种。
[0013] 所述的
植物油为
大豆油、
花生油、芝麻油、茶籽油中的一种或多种。
[0014] 本发明的有益效果是:
[0015] (1)本发明使用生物抗菌液和水包油乳液混合后得木材防腐剂,生物抗菌剂中的改性淀粉是对玉米淀粉进行氧化改性,经过氧化后淀粉表面将苷键断裂后会引入羧基和醛基,使淀粉分子官能团发生变化,从而增强淀粉的亲水性和成膜性,而加入壳聚糖,不仅具有优异的抗菌性,而且与氧化淀粉和壳聚糖之间的缠结,壳聚糖与氧化淀粉分子之间的交联紧密、孔洞较小且彼此贯穿,可形成结构致密、隔绝氧气膜,在膜分子之间加入木醋液和纳他霉素为抗菌剂,抗菌剂绿色环保,对人畜低毒,符合安全、环保的要求,解决了传统的木材防腐剂对人畜毒性较高、环境危害大,处理成本高的问题;
[0016] (2)本发明水包油乳液为木材防腐剂的主要物质,非离子表面活性剂和两性表面活性剂具有很好的乳化性能,复合后能将植物油和杀菌剂制备出均一、透明的微乳状液体,具有优良的
稳定性,抗菌木材防腐剂具有良好的防腐、防霉和防虫的效果,且药效高、使用量低。
具体实施方式
[0017] 按质量比1:4,称取玉米淀粉和去离子水混合,以800~1000r/min转速搅拌混合1~2h,得玉米淀粉分散液,向玉米淀粉分散液中加入玉米淀粉分散液质量3~5%高碘酸钠,搅拌混合20~30min后用质量分数15%盐
酸溶液调节pH值为4.0~5.0,得混合液,将混合液装入三口烧瓶中,放入水浴锅中,设置水浴温度为80~90℃,保温搅拌反应3~5h,反应结束后,按质量比1:10将反应物与丙酮混合,搅拌混合30~50min后过滤,得滤渣,放入烘箱中,在55~65℃温度下干燥5~7h,得改性淀粉,按质量比3:2:1,分别取非离子表面活性剂、两性表面活性剂和杀菌剂混合,得混合液,再按质量比1:2将混合液和植物油混合,以400~500r/min转速搅拌混合30~40min形成白色乳液,按质量比1:20将白色乳液和水混合,以
1000~1200r/min转速搅拌30~50min,得水包油乳液,称取30~40g的改性淀粉加入到200~300g去离子水中,加热至60~70℃,搅拌至改性淀粉完全溶解得改性淀粉溶液,按体积比
5:1将改性淀粉溶液和木醋液混合,搅拌混合50~70min后依次加入木醋液质量5~7%壳聚糖和木醋液质量0.1~0.3%纳他霉素,继续搅拌1~3h后得生物抗菌剂溶液,将生物抗菌剂溶液和的水包油型乳液按质量比1:1混合,混合5~7h后装罐,即可得到木材防腐剂。所述的非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、吐温-20和司盘80中的一种。所述的两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基磺丙基甜菜碱和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种。所述的杀菌剂为
苯甲酸钠、三唑醇和富马酸二甲酯中的一种。所述的植物油为大豆油、花生油、芝麻油、茶籽油中的一种或多种。
[0018] 实例1
[0019] 按质量比1:4,称取玉米淀粉和去离子水混合,以800r/min转速搅拌混合1h,得玉米淀粉分散液,向玉米淀粉分散液中加入玉米淀粉分散液质量3%高碘酸钠,搅拌混合20min后用质量分数15%盐酸溶液调节pH值为4.0,得混合液,将混合液装入三口烧瓶中,放入水浴锅中,设置水浴温度为80℃,保温搅拌反应3h,反应结束后,按质量比1:10将反应物与丙酮混合,搅拌混合30min后过滤,得滤渣,放入烘箱中,在55℃温度下干燥5h,得改性淀粉,按质量比3:2:1,分别取壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基甜菜碱和苯甲酸钠混合,得混合液,再按质量比1:2将混合液和大豆油混合,以400r/min转速搅拌混合30min形成白色乳液,按质量比1:20将白色乳液和水混合,以1000r/min转速搅拌30min,得水包油乳液,称取30g的改性淀粉加入到200g去离子水中,加热至60℃,搅拌至改性淀粉完全溶解得改性淀粉溶液,按体积比5:1将改性淀粉溶液和木醋液混合,搅拌混合50min后依次加入木醋液质量5%壳聚糖和木醋液质量0.1%纳他霉素,继续搅拌1h后得生物抗菌剂溶液,将生物抗菌剂溶液和的水包油型乳液按质量比1:1混合,混合5h后装罐,即可得到木材防腐剂。
[0020] 实例2
[0021] 按质量比1:4,称取玉米淀粉和去离子水混合,以9000r/min转速搅拌混合1h,得玉米淀粉分散液,向玉米淀粉分散液中加入玉米淀粉分散液质量4%高碘酸钠,搅拌混合25min后用质量分数15%盐酸溶液调节pH值为4.5,得混合液,将混合液装入三口烧瓶中,放入水浴锅中,设置水浴温度为85℃,保温搅拌反应4h,反应结束后,按质量比1:10将反应物与丙酮混合,搅拌混合40min后过滤,得滤渣,放入烘箱中,在60℃温度下干燥6h,得改性淀粉,按质量比3:2:1,分别取吐温-20、十二烷基磺丙基甜菜碱和三唑醇混合,得混合液,再按质量比1:2将混合液和花生油混合,以450r/min转速搅拌混合35min形成白色乳液,按质量比1:20将白色乳液和水混合,以1100r/min转速搅拌40min,得水包油乳液,称取35g的改性淀粉加入到250g去离子水中,加热至65℃,搅拌至改性淀粉完全溶解得改性淀粉溶液,按体积比5:
1将改性淀粉溶液和木醋液混合,搅拌混合60min后依次加入木醋液质量6%壳聚糖和木醋液质量0.2%纳他霉素,继续搅拌2h后得生物抗菌剂溶液,将生物抗菌剂溶液和的水包油型乳液按质量比1:1混合,混合6h后装罐,即可得到木材防腐剂。
[0022] 实例3
[0023] 按质量比1:4,称取玉米淀粉和去离子水混合,以1000r/min转速搅拌混合2h,得玉米淀粉分散液,向玉米淀粉分散液中加入玉米淀粉分散液质量5%高碘酸钠,搅拌混合30min后用质量分数15%盐酸溶液调节pH值为5.0,得混合液,将混合液装入三口烧瓶中,放入水浴锅中,设置水浴温度为90℃,保温搅拌反应5h,反应结束后,按质量比1:10将反应物与丙酮混合,搅拌混合50min后过滤,得滤渣,放入烘箱中,在65℃温度下干燥7h,得改性淀粉,按质量比3:2:1,分别取司盘80、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱和富马酸二甲酯混合,得混合液,再按质量比1:2将混合液和芝麻油混合,以500r/min转速搅拌混合40min形成白色乳液,按质量比1:20将白色乳液和水混合,以1200r/min转速搅拌50min,得水包油乳液,称取40g的改性淀粉加入到300g去离子水中,加热至70℃,搅拌至改性淀粉完全溶解得改性淀粉溶液,按体积比5:1将改性淀粉溶液和木醋液混合,搅拌混合70min后依次加入木醋液质量7%壳聚糖和木醋液质量0.3%纳他霉素,继续搅拌3h后得生物抗菌剂溶液,将生物抗菌剂溶液和的水包油型乳液按质量比1:1混合,混合7h后装罐,即可得到木材防腐剂。
[0024] 对实例1~3制得的木材防腐剂和无机
硼类木材防腐剂(对比例)进行性能测试,其检测结果如下表:
[0025]
[0026] 从上表可以看出,本发明制得的木材防腐剂具有广谱杀菌、防虫、防霉效果,可广泛应用于室内外家具、建材及园林建筑装修领域,具有较好的使用前景。