改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂及其制造方法技术

一种改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂及其制备方法，由１６－３０份杀菌性金属盐、１５－２５份壳聚糖、６－１８份过硼酸及其盐类、２５０－３００份去离子水，３０－６０℃下搅拌反应２－４ｈ，其中固体物质干燥后呈白色或绿色或灰色粉末状的改性壳聚糖金属配合物；再用０．５－５份该配合物与０．５－２份酸、１００份水配制成木材防腐剂水溶液。用本方法制成的改性壳聚糖金属复合物木材保护剂，金属离子结合率高，防腐效果广谱、高效，粘度低，利于防腐剂进入木材内部，可采用浸泡、涂刷、喷淋、加压浸注等多种方法对木材、竹材及其它植物纤维材料进行防腐、防霉、防虫处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植物纤维防护剂及其制造方法，尤其是以改性壳 聚糖金属复合物为主的竹木材防护剂及其制造方法。
技术介绍
利用可再生资源甲壳素生产木材防腐剂符合可持续发展战略，因 而得到了许多专家和学者的关注。CN1459466专利公开了中国林业科学研究院木材工业研究所的 "壳聚糖金属盐木材防腐剂的制备方法及其应用"技术，是一种效果 好、毒性低、抗流失性较强的木材防腐剂，但在实际应用中发现该剂 尚未达到广谱抑菌、杀菌、杀虫的效果，金属离子的结合率低，约10%, 如欲采用增加浓度提高防腐效果，则必然提高溶液粘度，降低防腐剂 对竹木材的渗透性，影响防腐效果，如何在这两难的境地中独辟蹊径， 寻求改性之路，有其重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的壳聚糖金属复合物木材防腐剂金属 离子结合率低、尚未达到广谱的杀菌杀虫效果、溶液粘度较高影响木 材渗透率的不足，提供一种改善上述不足的改性壳聚糖金属复合物木 材防腐剂及其制造方法。本专利技术的目的通过如下措施实现-本改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂由下列原料及其重量份配制而成16-30份杀菌性金属盐、15-25份壳聚糖、6-18份过硼酸或其盐 类、250-300份去离子水制成，干燥后呈白色或绿色或灰色粉末状的改 性壳聚糖金属配合物，再用0.5-5份该配合物与0.5-2份酸、100份水 配制成木材防腐剂水溶液。本改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂按照所说的原料及其重量份 要求，经如下步骤制造(1) 改性壳聚糖金属配合物的制取将16-30份含铜或锌或银的 金属盐溶解在250-350份去离子水中，边搅拌边缓慢加入15-25份壳聚 糖粉末，金属盐与壳聚糖的用量重量比为0.8-1.5:1，然后加入6-18份 过硼酸或过硼酸盐，30-60'C下搅拌2-4h。反应结束后，过滤或者离心， 对不溶部分进行水洗2-3遍，直至不溶部分不含游离金属离子，再将 不溶部分进行干燥即得改性壳聚糖金属配合物产品；(2) 改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂的制取将所得改性壳聚 糖金属配合物溶解于0.5-2份酸和100份水中，配制成浓度为0.5-5% 的改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂。在后道工序中制取防腐剂的水质要求符合国家自来水标准。 本专利技术的目的通过如下措施完善改性壳聚糖金属复合物木材防 腐剂中所说的杀菌性金属盐为二价铜、锌盐、硝酸银；所说的壳聚糖 粒径为30-100目，分子量3-80万，脱乙酰度为85-100%;所说的过硼 酸或其盐类为过硼酸、过硼酸钠、过硼酸钾、过硼酸钙；所说的酸为 冰醋酸、甲酸、草酸、苯甲酸、乳酸、氯乙酸、盐酸及硝酸。本改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂可以与杀真菌剂和杀虫剂复 配，杀真菌剂是丙环唑、氨基甲酸酯、氨基甲酸正丁基碘代炔丙酯、戊唑醇、噻苯咪唑、二硫氰基甲烷、4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(简称噻唑啉酮)中的一种或两种、杀虫剂是高效氯氰菊酯、吡虫啉、 噻虫啉中的一种或两种复配形成改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂/ 有机杀菌杀虫复合防护剂，用于木竹材等的防腐、防霉及防虫处理。本改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂还可以加入其它组分如染 料、阻水剂、抗氧化剂等。根据木材颜色的需要，可以加入各种染料； 阻水剂包括各种蜡型阻水剂如巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡，以及硅酮等含 硅阻水剂；稳定剂可以包括各种UV吸收剂如苯骈三氮唑、4-氨基苯 甲酸、3-苯亚甲基樟脑、苯酚、苯甲酸、水杨酸-2-乙基己基酯等。使用本方法合成的改性壳聚糖金属配合物与现有合成方法合成的 壳聚糖金属配合物相比，其特色在于由于防腐剂中铜离子结合率提 高，防腐剂的防腐效果增加，又因过硼酸或其钠盐的氧化降解作用， 防腐剂的粘度降低，容易进入木竹材中。同时，由于防腐剂中结合有 硼元素提高了防腐剂的防腐效果。此外，防腐剂中较多的裸露羟基能 够与木竹材上的羟基形成氢键结合，防腐剂抗流失性能进一步提高； 本防腐剂可采用浸泡、涂刷、喷淋、加压浸注等多种方法处理，对各 种植物纤维均具有防腐、防霉及防白蚁的综合效果，使用范围广。具体实施办法结合实施例对本专利技术作进一步详述，将组成改性壳聚糖金属配合 物、再配制成复合物的木材防腐剂的原料及其重量份分列于表1:(表l)<table>table see original document page 7</column></row><table>实施例1 (对照表1中实施例1栏的原料及配比重量份) 先制取改性壳聚糖金属配合物将18份过硼酸钠溶于300份去离 子水中，然后加入24份氯化铜，边搅拌边缓慢加入20份40目分子量 为36万的壳聚糖粉末(金属盐与壳聚糖的用量重量比为1.2:1)，调节溶 液的pH值为4.5， 55'C下搅拌3h。反应结束后，离心，对不溶部分进 行水洗2-3遍，直至不溶部分不含游离铜离子，再将不溶部分进行60±2 'C干燥，即得改性壳聚糖铜配合物产品。经原子吸收分光光度计检测， 改性壳聚糖铜配合物中铜离子含量为16.2%,等离子发射光谱法测试 硼元素含量为1.3%。再将所得的1.5份改性壳聚糖铜配合物溶解于1份冰醋酸和100 份水中，配制成浓度为1.5%的改性壳聚糖铜复合物木材防护剂，用于 木材防白腐和褐腐处理。实验例按照"木材防腐剂对腐朽菌毒性实验室试验方法"LY/T 1283-1998,用上述浓度的木材防护剂与其它两种防护剂进行抗流失性 能对比，结果如表2:表2改性壳聚糖铜复合物，壳聚糖铜复合物，铜铬砷防腐剂 在毛白杨木材中的抗流失试验结果<table>table see original document page 8</column></row><table>0.50 0.568 83.63 铜铬砷-C1.50 1.063 80.15 ____3.009__86.21注防腐剂的注入采用真空法，真空度0.9MPa,真空时间30min。表2数据表明，改性壳聚糖铜复合物防腐剂在相同的处理浓度下 吸药量比壳聚糖铜复合物防腐剂多，说明改性壳聚糖铜复合物防腐剂 对木材的渗透性增加。改性壳聚糖铜复合物防腐剂和壳聚糖铜复合物 防腐剂在毛白杨木材中的固着率都比较高，说明改性工艺不影响改性 壳聚糖铜复合物防腐剂中杀菌成分在木材中的固着性。与世界公认防 腐效果最佳、抗流失性能较强的铜铬砷木材防腐剂相比，铜离子在木 材中的固着率更强。再对三种防腐剂的防腐性能进行试验，其结果见表3和表4: 表3改性壳聚糖铜复合物，壳聚糖铜复合物，铜铬砷防腐剂防腐处理马尾松试材的耐褐腐菌G/oeop/j[y〃"w fra&wwt (Pets. Ex Fr. )Murr试验结果防腐剂防腐剂浓度 (%)腐朽后失重 (%)耐腐等级对照33. 14IV不耐腐改性壳聚糖铜复 合物0. 52 1.407.41 8. 79I最耐腐 I最耐腐2.084. 62I最耐腐0. 5211.22II耐腐壳聚糖铜复合物1.4012.71II耐腐2. 0810. 54II耐腐0. 505. 59I最耐腐铜铬砷-c1.5010. 54II耐腐2. 006. 22I最耐腐表3表明，改性壳聚糖铜复合物防腐剂比壳聚糖铜复合物防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂，其特征是由下列原料及其重量份配制而成：１６－３０份杀菌性金属盐、１５－２５份壳聚糖、６－１８份过硼酸或其盐类、２５０－３００份去离子水制成，干燥后呈白色或绿色或灰色粉末状的改性壳聚糖金属配合物，再用０．５－５份该配合物与０．５－２份酸、１００份水配制成木材防腐剂水溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁立军，鲍滨福，孙芳利，段新芳，陈安良，
申请(专利权)人：浙江林学院，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]