專利名稱：聯(lián)苯菊酯在木材產(chǎn)品中的膠層用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木材處理。更具體而言，本發(fā)明涉及使用合成的擬除蟲菊酯對(duì)木材進(jìn)行表面處理。
背景技術(shù)：
聯(lián)苯菊酯是一種合成的擬除蟲菊酯殺蟲劑/殺螨劑(acaracide)，它歸為無(wú)氰基擬除蟲菊酯。此活性成分通過(guò)接觸和胃作用能有效地針對(duì)害蟲。與大多數(shù)的害蟲擬除蟲菊酯一樣，聯(lián)苯菊酯在抗大范圍害蟲方面是活性的，包括翹翅目、雙翅目、異翅目、膜翅目、等翅目、鱗翅目、直翅目以及各種螨屬害蟲。目前，聯(lián)苯菊酯在世界上多個(gè)國(guó)家中都有注冊(cè)，用于防治廣譜的害蟲。
聯(lián)苯菊酯已廣泛用于許多產(chǎn)業(yè)中。例如棉花、谷物、草皮、害蟲控制、花、宅園和蚊子防治業(yè)。但是，聯(lián)苯菊酯還未用于木材工業(yè)。
實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，當(dāng)在木材工業(yè)中采用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐時(shí)，只需非常低的聯(lián)苯菊酯就可對(duì)付曲劍乳白蟻(Coptotermes acinaciformis)(澳大利亞經(jīng)濟(jì)學(xué)上最重要的白蟻種類)和達(dá)爾文澳白蟻(Mastotermes darwiniensis)(澳大利亞和世界各地最貪婪的白蟻)在木材業(yè)上的危害。使用比例分別為5和20g/m3。
目前，澳大利亞和世界各地的標(biāo)準(zhǔn)處理方法要求防腐劑一定程度上滲入木材中。這可通過(guò)需要處理容器和昂貴的外圍設(shè)備以及計(jì)算機(jī)化設(shè)備的真空壓力、真空-真空系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。處理木材的加工時(shí)間依產(chǎn)品不同而不同，但至少需要45分鐘來(lái)處理木材。也可通過(guò)擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)防腐劑的滲入，此方法涉及較不昂貴的設(shè)備，但需要更多的時(shí)間和較高水平的原料存儲(chǔ)。木材水分含量是控制擴(kuò)散時(shí)間的最重要參數(shù)之一。濕木材需要在商業(yè)預(yù)期范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散。90毫米厚的輻射松綠邊材的完全滲入可在4-8周之間實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明目的和概要因此，本發(fā)明的密度是提供使用合成擬除蟲菊酯(如聯(lián)苯菊酯)對(duì)木材進(jìn)行表面處理的方法和設(shè)備，以及經(jīng)這些表面處理生產(chǎn)得到的木材產(chǎn)品。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式直到本發(fā)明之前，對(duì)木材進(jìn)行足夠的抗白蟻攻擊的保護(hù)需要一種處理，該處理能提供明顯的邊材滲入。由于其它可獲得的活性成分在暴露于增加的溫度和紫外(UV)光時(shí)迅速降解的事實(shí)，需要滲入以保護(hù)活性成分(活性劑)不降解。在上世紀(jì)90年代最常用的能滲入木材中的活性劑是氯菊酯。氯菊酯已顯示在高于25℃的溫度降解，并對(duì)UV光具有非常低的抗性。因此，當(dāng)使用氯菊酯時(shí)，需要使其滲入木材中，否則該產(chǎn)品將降解而無(wú)法保護(hù)木材。已發(fā)現(xiàn)，已在類似應(yīng)用中測(cè)試的其它活性劑如溴氰菊酯在處理現(xiàn)場(chǎng)和建筑物中都引起了職業(yè)健康和安全(OH&S)方面的問(wèn)題，而且它們?cè)诒┞队赨V光時(shí)都快速降解。在1998-1999年使用經(jīng)溴氰菊酯處理的木材進(jìn)行的OH&S研究中，所有處理過(guò)經(jīng)處理木材的工作人員都報(bào)告有功能異常(parasthesia)或皮膚刺激。這個(gè)問(wèn)題非常嚴(yán)重，使得無(wú)法再使用溴氰菊酯。
由于聯(lián)苯菊酯的化學(xué)組成，已通過(guò)廣泛的OH&S測(cè)試證實(shí)，暴露于經(jīng)聯(lián)苯菊酯處理的木材不產(chǎn)生任何皮膚刺激。使用聯(lián)苯菊酯進(jìn)行的大量測(cè)試顯示，并不需要明顯的滲入來(lái)保護(hù)該活性劑因UV或熱而導(dǎo)致的降解。這種增加的穩(wěn)定性以及聯(lián)苯菊酯的驅(qū)蟲效果組合起來(lái)，使得僅需要對(duì)木材進(jìn)行表面(superficial)處理，即不需要明顯的滲入。
聯(lián)苯菊酯能用于這些表面應(yīng)用的其它品質(zhì)是，它能與木材緊密粘合的能力和它實(shí)際上不溶于水的事實(shí)。聯(lián)苯菊酯的粘結(jié)系數(shù)明顯地大于氯菊酯的粘結(jié)系數(shù)。粘結(jié)和水不溶性這兩種品質(zhì)，以及上述的在暴露于溫度和UV時(shí)的穩(wěn)定性使得在木材暴露于雨水、陽(yáng)光、溫度或操作中時(shí)該化學(xué)劑能保留在該木材中。過(guò)去使用的化學(xué)劑中沒(méi)有哪種具有使得僅需要進(jìn)行表面處理的這些特性。
最近的研究已證實(shí)，通過(guò)非常短時(shí)間的浸漬(4秒)或以非常低比例進(jìn)行噴涂而在市售大小的輻射松邊材上表面施用聯(lián)苯菊酯能保護(hù)該木材不受白蟻攻擊。需要獲得保護(hù)的比例是，對(duì)于曲劍乳白蟻而言，在35×90毫米輻射松(radiata pine)上施用4g/m3，而對(duì)于達(dá)爾文澳白蟻而言，需要在該輻射松上施用23g/m3。使用AWPA方案描述的輥涂測(cè)試(drum test)實(shí)施這些研究。
表1顯示了對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行觀察的過(guò)程中所使用到的評(píng)估分值。表2和3顯示了分別暴露于白蟻屬(Coptotermes)和澳白蟻(Mastotermes)的樣品的檢查結(jié)果。
表1暴露于田間白蟻的輻射松的評(píng)估分值
表2經(jīng)聯(lián)苯菊酯表面處理的輻射松市售樣品暴露于田間達(dá)爾文澳白蟻所得的平均分值
表3
經(jīng)聯(lián)苯菊酯表面處理的輻射松市售樣品暴露于田間曲劍乳白蟻所得的平均分值
在測(cè)試中加入了房屋構(gòu)架建筑實(shí)踐，用于證明聯(lián)苯菊酯表面處理的效果。沒(méi)有處理樣品的末端。將模擬構(gòu)架暴露于120000只白蟻。暴露6個(gè)月后，所有未處理的模擬構(gòu)架都受到攻擊，而處理的構(gòu)架則未被攻擊，雖然在構(gòu)架中有白蟻活動(dòng)的痕跡。
可通過(guò)例如浸漬(dipping)、輥涂(rolling)、涮涂(brushing)、淹涂(deluging)、噴霧(misting)和噴涂(spraying)對(duì)進(jìn)行表面處理。可將這些系統(tǒng)安置在鋸木廠在線的不同區(qū)域中，或者可將它們作為與鋸木廠分離的過(guò)程。噴涂單元的位置將依賴于給定鋸木廠的生產(chǎn)線的布置。也考慮鋸木廠中的縱向和橫向噴涂單元?？赏ㄟ^(guò)如在壓力校準(zhǔn)(stress grading)后使用線性噴涂器進(jìn)行噴涂。然后在傳送機(jī)上安排木材，用手(或自動(dòng))校準(zhǔn)和標(biāo)記。用掃描儀檢測(cè)在校準(zhǔn)期間標(biāo)記的木板，然后使用斷尾鋸(docker saw)將其鋸成適當(dāng)長(zhǎng)度。可選擇進(jìn)行橫向噴涂，此噴涂可在斷尾鋸操作后進(jìn)行?？筛鶕?jù)需要采用末端輥涂處理面板的末端。
可以配制的產(chǎn)品使用聯(lián)苯菊酯，該產(chǎn)品包括懸浮液濃縮物、乳液濃縮物、微乳液以及粉劑?？梢詽饪s物形式給予聯(lián)苯菊酯，或者可將其稀釋在各種載體中，所述載體可包括水、有機(jī)溶劑、不同來(lái)源的油、柴油、汽油、石油和其它非極性溶劑。
在使用聯(lián)苯菊酯過(guò)程中，可加入添加劑，如著色劑、阻燃劑、防水劑和樹脂。表4證明，加入防水劑并未掩蔽聯(lián)苯菊酯抗曲劍乳白蟻的驅(qū)蟲效果。
表4經(jīng)聯(lián)苯菊酯和防水劑表面處理的輻射松市售樣品暴露于田間曲劍乳白蟻所得的平均分值
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括1.化學(xué)劑的使用比例低；2.本發(fā)明不需要昂貴的設(shè)備來(lái)實(shí)施；3.本發(fā)明允許合成的擬除蟲菊酯作為一種在線方法在鋸木廠中使用，或者作為一種獨(dú)立的方法使用；4.本發(fā)明消除了與常規(guī)處理相關(guān)的操作成本；5.當(dāng)最終用途是架構(gòu)時(shí)，常規(guī)的方法需要再干燥，但按本發(fā)明處理的木材在處理后不需再干燥；6.可將添加劑加到濃縮物或工作溶液中，以給最終產(chǎn)品加入不同的特性，這些添加劑可包括著色劑、阻燃劑和防水劑。
迄今為止，已使用輻射松進(jìn)行了試驗(yàn)，但并不排除其它松屬、其它軟木、硬木和寬葉木材種類、加工的和再建的木材產(chǎn)品，但不限于夾板、層壓膠合板木材、定向多股膠合板(OSB)、碎木板、中密度板(MDF)、膠粘劑層壓木材(Glu-Lam)、木屑片板(flake board)和塑化板。
表面處理的一個(gè)改動(dòng)是將聯(lián)苯菊酯部分導(dǎo)入木材中。這種改動(dòng)的結(jié)果是在木板或木材產(chǎn)品的橫截面四周形成一包層，或僅僅有部分滲入。采用與上述方法類似的方法進(jìn)行的試驗(yàn)強(qiáng)烈表明，這些類型的處理也能有效保護(hù)木材不受白蟻攻擊。表5顯示了用聯(lián)苯菊酯對(duì)輻射松市售尺寸進(jìn)行部分滲透的評(píng)估結(jié)果。
表5經(jīng)聯(lián)苯菊酯部分滲透的輻射松暴露于田間曲劍乳白蟻所得的平均分值
當(dāng)需要對(duì)表面進(jìn)行額外的保護(hù)時(shí)，可在壓制產(chǎn)品冷卻前通過(guò)噴涂該表面而對(duì)其進(jìn)行處理。產(chǎn)品中的熱度將產(chǎn)生一種熱-冷效果，將所施加的溶液深深地汲入表面。還可對(duì)冷表面實(shí)施表面處理。在這種情況下，我們依賴作為化學(xué)劑滲入途徑的車床檢查(lathe check)。盡管在冷面上噴涂所獲得的化學(xué)劑滲入事實(shí)上通常不比在溫面上噴涂所獲得的效果好，但是，這可通過(guò)增加化學(xué)劑的濃度、增加更多的表面攝取和濕潤(rùn)、或者通過(guò)加入能幫助溶液更好地滲入表面的表面活性劑和化學(xué)劑的方法而得到改善，且可能與溫面的噴涂相匹配。
可通過(guò)浸漬、輥涂、涮涂、淹涂、噴霧和噴涂對(duì)表面進(jìn)行表面處理。這些系統(tǒng)可以在線的方式安置在LVL、夾板或任何生產(chǎn)加工的和再建的產(chǎn)品的制造廠中的不同區(qū)域中，或以分離且不同的方式安置。這取決于給定制造廠的生產(chǎn)線的鋪設(shè)。
權(quán)利要求
1.一種木材產(chǎn)品保護(hù)方法，其特征在于，該方法包括對(duì)該木材產(chǎn)品施用聯(lián)苯菊酯進(jìn)行表面處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是噴涂。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述噴涂發(fā)生在鋸木廠。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在壓力校準(zhǔn)后，用線性噴涂器實(shí)施所述噴涂。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在進(jìn)行斷尾鋸操作后通過(guò)橫向噴涂進(jìn)行第二次聯(lián)苯菊酯噴涂。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以在載體中配制的產(chǎn)品形式施用聯(lián)苯菊酯。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聯(lián)苯菊酯還含有選自著色劑、阻燃劑、防水劑或樹脂的任一添加劑。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)產(chǎn)品溫度比室溫高時(shí)發(fā)生所述施用。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下任一方式實(shí)施該施用浸漬、輥涂、涮涂、淹涂、噴霧和噴涂，濃度為每立方米產(chǎn)品約4克到23克聯(lián)苯菊酯。
10.一種具有殺蟲/殺螨特性的木材產(chǎn)品，其特征在于，它包含已使用聯(lián)苯菊酯對(duì)其進(jìn)行表面處理的木材基底。
11.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品是房屋木材或材料。
12.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品在25℃以上保留明顯的殺蟲/殺螨特性。
13.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，還包括每立方米產(chǎn)品約4克聯(lián)苯菊酯。
14.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，還包括在施用聯(lián)苯菊酯過(guò)程中施用的添加劑。
15.如權(quán)利要求14所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述添加劑選自下列之一著色劑、防水劑、阻燃劑或樹脂。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，不采用真空壓力而施用聯(lián)苯菊酯來(lái)實(shí)現(xiàn)滲入。
17.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，還包括每立方米產(chǎn)品約23克或更多的聯(lián)苯菊酯。
全文摘要
本發(fā)明提供施用合成的擬除蟲菊酯如聯(lián)苯菊酯對(duì)木材進(jìn)行表面處理的方法和設(shè)備，以及經(jīng)所述表面處理的木材產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A01N53/06GK1735487SQ200380105126
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者J·羅梅羅 申請(qǐng)人:奧茲默斯(澳大利亞)控股有限公司