一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂的制作方法

1.本发明属于防腐剂技术领域，具体涉及一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂。


背景技术：

2.木材具有无毒、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，非常容易受到虫菌侵蚀进而变得腐朽，最终导致木材的使用寿命大大缩短。据不完全统计，在进行防腐处理后的木材其使用寿命可以延长到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之一。
3.现今世界通用的木材防腐剂主要是铜、铬、砷，铜胺(氨)季铵盐和铜唑等，由于cca中的砷铬都是有毒物质，易对人体造成损害，尤其是室内使用时，对人体的危害更大。现有技术中，已开始由acq、ca等高效低毒环保防腐剂来替代cca，木材防护涂剂都是杀菌防护成分加氨或胺类溶剂配制而成，杀菌成分和溶剂配制而成，为达到溶解铜化物并达到杀菌防护效果，氨或胺类溶剂是必不可少，这样不仅要消耗大量的溶剂，而且胺或氨类溶剂容易挥发，对环境造成污染。另外，由于溶剂的挥发往往会把防腐剂部分组分带出而影响防腐剂的固定性能、降低杀菌杀毒效果。对木材进行防腐处理，延长木制品的使用年限，是节约木材、保护森林资源的重要途径之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂，按重量份数计，包括以下成分：改性玉米淀粉20～35份、十二烷基二甲基甜菜碱8～14份、三唑醇10～14份、富马酸12～14份、改性海藻酸钠15～18份、去离子水35～50份、纳米氧化铁12～16份、戊唑醇8～15份和木质素6～10份。
5.作为优选方案，上述所述的改性淀粉其制备方法包括以下步骤：
6.s1：将玉米淀粉加入到去离子水中，其中玉米淀粉和去离子水的质量比为1:4.5～6，搅拌混合得到玉米淀粉分散液。
7.s2：将花椒晒干、粉碎，然后过600～800目网筛，加入到体积比为2:1的95％乙醇和去离子水中，室温超声30～60min，然后抽滤，收集滤液，将滤液在50～65℃下进行回流6～8h，冷却得到花椒提取液。
8.s3：将步骤s2中的花椒提取液加入到步骤s1的玉米分散液中，超声搅拌10～15min后，然后在45～50℃下搅拌反应4～6h后静置24～30h，得到改性淀粉。
9.作为优选方案，上述所述的花椒提取物中的花椒选自蜀椒、川椒、红花椒、红椒、青花椒、更花椒、浪叶花椒和刺花椒中的任意一种。
10.作为优选方案，上述所述的改性海藻酸钠通过以下方法制备得到：
11.将海藻酸钠加入到去离子水中，然后超声搅拌10～15min，然后加入碱式碳酸锌和
柠檬酸铵，用球磨机进行湿法研磨3～4h，然后在搅拌过程中加入氨水溶液调节ph值至8～8.5，真空干燥，得到改性海藻酸钠。
12.作为优选方案，上述所述的海藻酸钠、碱式碳酸锌和柠檬酸铵的质量比为(3～6):(0.64～0.86):(0.07～0.09)。
13.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14.本发明中，经过花椒提取物改性后的玉米淀粉不仅具有优异的抗菌性，海藻酸钠β
‑
d
‑
甘露糖醛酸(β
‑
d
‑
mannuronic，m)和α
‑
l
‑
古洛糖醛酸(α
‑
l
‑
guluronic，g)按(1
→
4)键连接而成的多糖，再经过改性后玉米淀粉和多糖分子之间的缠结，多糖分子与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，在膜分子之间的花椒提取物和碱式碳酸锌为抗菌剂，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。
具体实施方式
15.下面对本发明实施例作具体详细的说明，本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
16.实施例1
17.一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂，按重量份数计，包括以下成分：改性玉米淀粉20份、十二烷基二甲基甜菜碱8份、三唑醇10份、富马酸12份、改性海藻酸钠15份、去离子水35份、纳米氧化铁12份、戊唑醇8份和木质素6份。
18.所述的改性淀粉其制备方法包括以下步骤：
19.s1：将玉米淀粉加入到去离子水中，其中玉米淀粉和去离子水的质量比为1:4.5，搅拌混合得到玉米淀粉分散液。
20.s2：将花椒晒干、粉碎，然后过600目网筛，加入到体积比为2:1的95％乙醇和去离子水中，室温超声30～60min，然后抽滤，收集滤液，将滤液在50℃下进行回流6h，冷却得到花椒提取液。
21.s3：将步骤s2中的蜀椒、川椒、红花椒提取液加入到步骤s1的玉米分散液中，超声搅拌10min后，然后在45℃下搅拌反应4h后静置24h，得到改性淀粉。
22.所述的改性海藻酸钠通过以下方法制备得到：
23.将海藻酸钠加入到去离子水中，然后超声搅拌10min，然后加入碱式碳酸锌和柠檬酸铵，用球磨机进行湿法研磨3h，然后在搅拌过程中加入氨水溶液调节ph值至8，真空干燥，得到改性海藻酸钠，其中海藻酸钠、碱式碳酸锌和柠檬酸铵的质量比为3:0.64:0.07。
24.实施例2
25.一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂，按重量份数计，包括以下成分：改性玉米淀粉35份、十二烷基二甲基甜菜碱14份、三唑醇14份、富马酸14份、改性海藻酸钠18份、去离子水50份、纳米氧化铁16份、戊唑醇15份和木质素10份。
26.所述的改性淀粉其制备方法包括以下步骤：
27.s1：将玉米淀粉加入到去离子水中，其中玉米淀粉和去离子水的质量比为1:4.5～
6，搅拌混合得到玉米淀粉分散液。
28.s2：将花椒晒干、粉碎，然后过800目网筛，加入到体积比为2:1的95％乙醇和去离子水中，室温超声60min，然后抽滤，收集滤液，将滤液在65℃下进行回流8h，冷却得到花椒提取液。
29.s3：将步骤s2中的蜀椒、川椒、红花椒提取液加入到步骤s1的玉米分散液中，超声搅拌15min后，然后在50℃下搅拌反应6h后静置30h，得到改性淀粉。
30.所述的改性海藻酸钠通过以下方法制备得到：
31.将海藻酸钠加入到去离子水中，然后超声搅拌15min，然后加入碱式碳酸锌和柠檬酸铵，用球磨机进行湿法研磨4h，然后在搅拌过程中加入氨水溶液调节ph值至8.5，真空干燥，得到改性海藻酸钠，其中海藻酸钠、碱式碳酸锌和柠檬酸铵的质量比为6:0.86:0.09。
32.实施例3
33.一种高效防霉杀菌的木材防腐涂剂，按重量份数计，包括以下成分：改性玉米淀粉30份、十二烷基二甲基甜菜碱12份、三唑醇13份、富马酸13份、改性海藻酸钠16份、去离子水44份、纳米氧化铁14份、戊唑醇12份和木质素9份。
34.所述的改性淀粉其制备方法包括以下步骤：
35.s1：将玉米淀粉加入到去离子水中，其中玉米淀粉和去离子水的质量比为1:5.2，搅拌混合得到玉米淀粉分散液。
36.s2：将花椒晒干、粉碎，然后过700目网筛，加入到体积比为2:1的95％乙醇和去离子水中，室温超声50min，然后抽滤，收集滤液，将滤液在60℃下进行回流7h，冷却得到花椒提取液。
37.s3：将步骤s2中的蜀椒、川椒、红花椒提取液加入到步骤s1的玉米分散液中，超声搅拌12min后，然后在48℃下搅拌反应5h后静置28h，得到改性淀粉。
38.作为优选方案，上述所述的改性海藻酸钠通过以下方法制备得到：
39.将海藻酸钠加入到去离子水中，然后超声搅拌13min，然后加入碱式碳酸锌和柠檬酸铵，用球磨机进行湿法研磨3.5h，然后在搅拌过程中加入氨水溶液调节ph值至8.2，真空干燥，得到改性海藻酸钠，其中海藻酸钠、碱式碳酸锌和柠檬酸铵的质量比为5:0.77:0.08。
40.对比例1
41.根据中国专利文献cn101623885a中实施例1所描述的方法制备。
42.实验例
43.性能测试实验—防霉性能测试：根据标准gb/t 18261
‑
2013标准，评价实施例1～3和对比例1中的防腐剂对木材防霉性能，测试对照彼标准为：
44.等级0—试样表面无菌丝、霉点，外内部颜色均正常；
45.等级1—试样表面感染面积<1/4，内部颜色正常；
46.等级2—试样表面感染面积1/4～1/2，内部颜色正常；
47.等级3—试样表面感染面积1/2～3/4，或内部变色面积<1/10；
48.等级4—试样表面感染面积>3/4，或内部变色面积>1/10；其结果如表1所示，
49.表1.防霉测试结果：
[0050][0051]
从表1中可以看出，本发明实施例1～3中的防腐剂在测试后，其试样表面基本上无菌丝和霉点发现，而且内部颜色均正常，测试等级在0级或1级，相比较对比例1中的防腐剂具有较好的防霉效果。
[0052]
性能测试2—抗菌防虫效力测试：对实施例1～3和对比例1中的防腐剂进行抗菌防虫效力性能测试，其测试结果如表2所示，
[0053]
表2.抗菌防虫效力测试结果：
[0054][0055][0056]
从表2中可以看出，本发明实施例1～3中制备的防腐涂剂处理过的木材相比较对比例1中防腐剂处理过的木材具有较好的杀菌和防虫效果，可广泛适用于木材防腐领域中。