阅读说明：本技术 一种松木固脂处理方法 (Pine resin solidifying treatment method ) 是由 丁保忠 孙传金 丁兰涛 杨慧慧 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种松木固脂处理方法；涉及固脂技术领域,包括以下步骤：(1)碱液超声处理；(2)松木与反应液混合；(3)预热处理；(4)微波处理；本发明提供了一种松木固脂处理方法,能够显著的提高脱油率,将大部分松脂固定在松木内,提高松木的性能。(The invention discloses a pine resin-fixing treatment method; relates to the technical field of fat fixation, and comprises the following steps: (1) carrying out ultrasonic treatment on alkali liquor; (2) mixing pine and the reaction solution; (3) preheating; (4) microwave treatment; the invention provides a pine resin-fixing treatment method which can obviously improve the deoiling rate, fix most of pine resin in pine and improve the performance of the pine.)

一种松木固脂处理方法

技术领域

本发明属于固脂技术领域，特别是一种松木固脂处理方法。

背景技术

松木中含有松脂，脱脂处理能够防止或减轻木材使用过程中的变形、溢脂现象，同时能够一定程度上提高油漆的附着力，现有处理方法多采用碱性溶液高温皂化处理方法进行处理或者溶剂浸取法等进行，但是，耗时长、耗能高，对松木性能具有一定的影响。

现有技术“申请号2007100357199，本发明公开了一种松木脱脂的方法，包括如下步骤：（1）配制脱脂液；（2）装罐；（3）脱脂处理。按照本发明脱脂，其脱脂深度可以达到5-6cm，材色保持松木新鲜材色，物理力学性质下降较小，完全可以满足家具的要求。该发明具有易于实现、操作方便、生产成本低，更为重要的是利用该技术不产生废水，提高松木的附加值，创造就业岗位，有利于促进人工林资源与生态、社会的和谐发展”，其采用脱脂液在高压脱脂罐中进行加压浸渍，脱脂温度达到110-160℃，在160℃高温下，对木材力学性能的具有一定的抑制作用，同时，脱脂液采用硫磺与亚硫酸盐或硫磺与过硫酸盐进行，其脱脂效率一般。

发明内容

本发明的目的是提供一种松木固脂处理方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理20-25min，然后进行超声处理3-5min，然后再取出，自然沥干；

通过在超声波处理下，采用碱液对松木进行处理，不仅能够促进碱液向松木内部渗透，同时，能够促使碱液与松油发生反应，提高脱油率；

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌10-15min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理3-4小时，再取出，表面擦干；

松香成分的90%为各种树脂酸及其脂肪酸，树脂酸分子中的羧基-COOH连接在C4位置的叔碳原子上，位阻较高，化学反应活性较低，导致其反应温度需求较高，反应速率较慢，因此，本发明通过松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙在真空浸渍罐中进行反应，通过真空浸渍，能够提高反应组分渗透到松木内部，同时，在预先进行的超声碱液处理下，为此做出了一定的铺垫，能够进一步的提高反应效率，在经过真空浸渍后，再进行预热处理，能够提高松木内反应组分的活跃性，再进行微波处理，能够降低钙造化反应活化能，促使松木中的松香与氢氧化钙进行反应，形成较为稳定的松香钙沉淀，并且能够均匀的沉积在树脂道内，不仅能够提高木材的尺寸稳定性，同时，还一定程度上提高了木材的硬度，并且还能够保持较好的原木的力学性能不明显降低。

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在60-65℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为10-12min，然后再取出，即可。

所述碱液为氢氧化钠溶液；

氢氧化钠溶液质量分数为3-5%。

所述碱液为氢氧化钠-碳酸钠混合溶液；

氢氧化钠质量分数为1.2-1.5%；

碳酸钠质量分数为3-6%。

所述超声功率为500W，频率为35-40kHz。

所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：60-65：80-90:1-2:3-4:6-8:1.2-1.5:2.2-2.5。

所述氧化钙粉粒度为300目；

双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；

所述醋酸钙粒度为200目。

所述真空浸渍罐内真空度为0.5-0.8Pa，浸渍温度为70-75℃。

所述微波处理功率为200-400W。

所述微波处理功率为300W。

通过在微波的作用下，氢氧化钙溶液中的醋酸钙在乙基己基甘油、双(环戊二烯基)二氯化锆的促进作用下，更易于与松香酸发生反应，生成松香酸钙和醋酸，醋酸又立刻与氢氧化钙反应，生成醋酸钙，循环催化，加快松香钙皂化反应的进行，而微波促使非水相中的松香与醋酸钙-氢氧化钙溶液充分接触，又进一步加速皂化反应的作用。

有益效果：本发明提供了一种松木固脂处理方法，能够显著的提高脱油率，将大部分松脂固定在松木内，提高松木的性能，松香成分的90%为各种树脂酸及其脂肪酸，树脂酸分子中的羧基-COOH连接在C4位置的叔碳原子上，位阻较高，化学反应活性较低，导致其反应温度需求较高，反应速率较慢，因此，本发明通过松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙在真空浸渍罐中进行反应，通过真空浸渍，能够提高反应组分渗透到松木内部，同时，在预先进行的超声碱液处理下，为此做出了一定的铺垫，能够进一步的提高反应效率，在经过真空浸渍后，再进行预热处理，能够提高松木内反应组分的活跃性，再进行微波处理，能够降低钙造化反应活化能，促使松木中的松香与氢氧化钙进行反应，形成较为稳定的松香钙沉淀，并且能够均匀的沉积在树脂道内，不仅能够提高木材的尺寸稳定性，同时，还一定程度上提高了木材的硬度，并且还能够保持较好的原木的力学性能不明显降低。

具体实施方式

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理20-25min，然后进行超声处理3-5min，然后再取出，自然沥干；

超声波采用仪器采用昆山市超声仪器有限公司的KQ－500DB型超声波发生器；

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌10-15min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理3-4小时，再取出，表面擦干；

乙基己基甘油制备：

以三氟化硼***为催化剂，按催化剂与2-乙基己基缩水甘油醚摩尔质量比1：40，2-乙基己基缩水甘油醚与丙酮的摩尔质量比1：6，在丙酮中加入2-乙基己基缩水甘油醚及催化剂，在20℃反应3h，生成4-烷氧基甲基-1，3-二氧代烷溶液。按终止剂与2-乙基己基缩水甘油醚摩尔质量比1：8加入终止剂甲胺水溶液，保持10〜20min，减压蒸出过量丙酮。加入甲酸及水进行水解反应，在55℃反应3h。水解产物分液后，油相用碱中和，洗涤至中性后，加入稳定剂。进行分子蒸馏，温度135〜145℃，真空度40〜50Pa，最终得到高纯度乙基己基甘油；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在60-65℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为10-12min，然后再取出，即可。

所述碱液为氢氧化钠溶液；

氢氧化钠溶液质量分数为3-5%。

所述碱液为氢氧化钠-碳酸钠混合溶液；其制备方法为：先将氢氧化钠溶于水中，配制成氢氧化钠溶液，然后再添加碳酸钠，继续搅拌溶解，在搅拌10min，即得；

氢氧化钠质量分数为1.2-1.5%；

碳酸钠质量分数为3-6%。

所述超声功率为500W，频率为35-40kHz。

所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：60-65：80-90:1-2:3-4:6-8:1.2-1.5:2.2-2.5。

所述氧化钙粉粒度为300目；

双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；

所述醋酸钙粒度为200目。

所述真空浸渍罐内真空度为0.5-0.8Pa，浸渍温度为70-75℃。

所述微波处理功率为200-400W。

所述微波处理功率优选300W。

下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理20min，然后进行超声处理3min，然后再取出，自然沥干，所述碱液为氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液质量分数为3%。超声功率为500W，频率为35kHz；

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌10min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理3小时，再取出，表面擦干，所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：60：80:1:3:6:1.2:2.2。所述氧化钙粉粒度为300目；双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；所述醋酸钙粒度为200目。所述真空浸渍罐内真空度为0.5Pa，浸渍温度为70℃；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在60℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为10min，然后再取出，即可，所述微波处理功率为200W。

实施例2

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理25min，然后进行超声处理5min，然后再取出，自然沥干，所述碱液为氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液质量分数为5%。超声功率为500W，频率为40kHz；

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌15min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理4小时，再取出，表面擦干，所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：65：90:2:4:8:1.5:2.5。所述氧化钙粉粒度为300目；双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；所述醋酸钙粒度为200目。所述真空浸渍罐内真空度为0.8Pa，浸渍温度为75℃；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在65℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为12min，然后再取出，即可，所述微波处理功率为400W。

实施例3

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理22min，然后进行超声处理4min，然后再取出，自然沥干，所述碱液为氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液质量分数为4%。超声功率为500W，频率为38kHz；

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌12min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理3.5小时，再取出，表面擦干，所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：62：83:1.5:3.4:7:1.3:2.3。所述氧化钙粉粒度为300目；双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；所述醋酸钙粒度为200目。所述真空浸渍罐内真空度为0.6Pa，浸渍温度为72℃；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在62℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为11min，然后再取出，即可，所述微波处理功率为350W。

实施例4

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理24min，然后进行超声处理4min，然后再取出，自然沥干，所述碱液为氢氧化钠-碳酸钠混合溶液；氢氧化钠质量分数为1.3%；碳酸钠质量分数为5%。

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌11min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理3.5小时，再取出，表面擦干，所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：64：86:1.5:3.2:7:1.3:2.5。所述氧化钙粉粒度为300目；双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；所述醋酸钙粒度为200目。所述真空浸渍罐内真空度为0.7Pa，浸渍温度为75℃；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在65℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为12min，然后再取出，即可，所述微波处理功率为250W。

实施例5

一种松木固脂处理方法，包括以下步骤：

（1）碱液超声处理：

将松木在常温下采用碱液进行浸渍处理22min，然后进行超声处理4min，然后再取出，自然沥干，所述碱液为氢氧化钠-碳酸钠混合溶液；氢氧化钠质量分数为1.3%；碳酸钠质量分数为4%。

（2）松木与反应液混合：

将上述得到的松木添加到真空浸渍罐中，然后，再将水添加到真空浸渍罐中，再添加腐殖酸、乙基己基甘油，搅拌均匀后，再缓慢添加氧化钙粉，边添加边搅拌，然后再添加双(环戊二烯基)二氯化锆和醋酸钙，搅拌12min后，再关闭真空浸渍罐，调节真空度，浸渍处理4小时，再取出，表面擦干，所述松木、水、腐殖酸、乙基己基甘油、氧化钙粉、双(环戊二烯基)二氯化锆、醋酸钙重量份比例为：63：81:2:4:7:1.3:2.4。所述氧化钙粉粒度为300目；双(环戊二烯基)二氯化锆粒度为500目；所述醋酸钙粒度为200目。所述真空浸渍罐内真空度为0.6Pa，浸渍温度为72℃；

（3）预热处理：

将上述处理后的木材在65℃下预热保温30min；

（4）微波处理：

将预热后的木材进行微波处理，微波处理时间为12min，然后再取出，即可，所述微波处理功率为300W。

对以相同规格的松木板（40cm×20cm×10cm）为试样进行检测，分别以实施例方法进行处理，对比处理前后柳木板性能变化；

木材松节油含量按照LY/T 1355-2010《松脂》测定；木材树脂含量按照GB/T 2677.6-1994进行测定，木材硬度按照GB/T 1941-2009《木材硬度试验方法》测定；木材抗弯强度按照GB/T 1936.1-2009《木材抗弯强度试验方法》测定；

表1

对照组：申请号2007100357199；

由表1可以看出，本发明方法处理后的木材脱油率较高，抗弯强度具有小幅度的降低，但是端面硬度反而具有一定程度的提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。