本发明属于木材改性，具体涉及一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法及应用。
背景技术：
1、木材具有高强重比、电热绝缘、保温隔热、触感温润以及亲近的花纹色泽等优点而广泛应用于人们生活的方方面面。然而，作为一种天然的高分子材料，木材容易受到腐朽菌的侵害导致使用寿命的下降，造成经济损失和资源浪费。木材防腐处理可以提高木材耐腐性，延长其使用寿命。木材防腐处理中化学药剂防腐是提高木材耐腐性的有效手段之一，现有木材防腐剂并非通过牢固的化学键与木材成分结合，致使木材防腐剂易流失，难以持久有效的起到防腐效果，另外，部分传统防腐剂含有重金属成分或毒性化合物，环保性低。
2、公众环保意识的提高促进了环保型木材防腐处理方法的发展，来源广泛、低毒可降解的天然产物越来越受到重视。具有抑菌活性的天然产物可以在改善木材防腐性的同时兼顾绿色环保性，成为当下的研究热点。香草醛、肉桂醛、丁香醛和原儿茶醛等芳香醛类化合物被用于食品添加剂，是低毒的活性化合物，适量使用对人体健康和环境无风险。这四种天然产物已实现工业化生产，在兼顾环保的同时还具有较低的成本，例如食品级香草醛价格约30￥/kg。研究发现香草醛、肉桂醛、丁香醛等芳香醛类化合物对木材腐朽菌表现抑菌活性，有用于木材防腐的前景。
3、然而，木材的多孔结构不利于低分子量防腐剂以及小分子天然产物在木材内的固着，因此，香草醛、肉桂醛、丁香醛和原儿茶醛等小分子天然产物在木材中难固着易流失是其应用于木材防腐的技术难点之一；当在室外使用时，浸渍在木材孔隙内的抑菌活性成分易随雨水流失，导致活性下降，不能持久发挥防腐效力。因而，提高抑菌活性成分在木材内的固着性对于长效防腐极为重要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供了一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法及应用，该方法可提高芳香醛类抑菌活性成分在木材内的固着性，提高其长效性；另外，该处理同时可提高木材的疏水性和阻燃性，因此，还可将该方法应用在木材阻燃改性或木材防水改性中。
2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，包括以下步骤：
3、(1)将待处理木材浸泡在3-氨基丙基三乙氧基硅烷中制备为氨基化木材；
4、(2)将芳香醛溶解于无水乙醇中，加入乙酸配制成处理木材的化学药剂；
5、(3)将氨基化木材浸泡于所述化学药剂中，在常压或真空加压条件下加热处理，芳香醛通过3-氨基丙基三乙氧基硅接枝于木材细胞壁，获得芳香醛接枝木材。
6、进一步的，步骤(1)中，将待处理木材浸泡在3-氨基丙基三乙氧基硅烷中，干燥条件下处理10-60min。
7、优选的，步骤(2)中，芳香醛、乙酸、无水乙醇之间的质量体积比为(10-40)mg：(0.001-0.01)mg：1ml。
8、优选的，步骤(2)中，芳香醛为香草醛、肉桂醛、丁香醛、原儿茶醛中的一种或多种。
9、优选的，步骤(3)中，常压加热处理条件为：40-80℃常压反应4-12h。
10、优选的，步骤(3)中，真空加压条件下加热处理条件为：先在0.07-0.08mpa真空条件下处理10-15min，然后加压至0.7-0.9mpa处理15-30min，最后在40-80℃下常压反应4-12h。
11、本发明还提供了上述含有芳香醛的木材长效防腐处理方法在木材防腐改性或木材阻燃改性或木材防水改性中的应用。
12、本发明利用氨基化木材的席夫碱反应，采用氨基硅烷偶联剂与木材丰富的羟基反应使木材氨基化，然后使芳香醛与木材发生席夫碱反应，将芳香醛接枝在木材细胞壁上。席夫碱的生成即提高了芳香醛类化合物的抑菌活性又提高了木材耐腐性及其长效性。基于此，香草醛、肉桂醛、丁香醛和原儿茶醛外其他醛类化合物均可采用与本发明相同或类似的技术方案，接枝在木材细胞壁上，进一步拓展了醛类化合物在木材防腐领域的应用，展现了广阔的应用前景。
13、本发明所述木材防腐改性处理方法为两步法，包括3-氨基丙基三乙氧基硅(aptes)浸泡和在含芳香醛的乙醇溶液中加热浸渍处理。所述芳香醛(以香草醛为例)通过aptes以席夫碱的方式接枝于木材细胞壁，涉及的化学反应示意图和化学反应式分别如图1所示，涉及的工艺流程及原理示意图如图7所示。
14、与现有技术相比，本发明有益效果如下：
15、1)本发明可以使芳香醛类环保的防腐抑菌活性成分与木材细胞壁形成有效的化学键结合，使防腐抑菌活性成分有效固着在木材上，提高其抗流失性，解决了芳香醛等小分子天然抑菌活性成分在木材中难固着易流失的技术难题，拓展了芳香醛类化合物在木材防腐技术领域的应用。
16、2)本发明中香草醛、肉桂醛、丁香醛和原儿茶醛是植物源的天然抑菌活性成分，广泛应用于食品香料等添加剂；采用的助剂为价格便宜且无害的硅烷偶联剂，所用化学药剂属于新型环保木材防腐剂，因此，本发明方法为绿色木材防腐改性方法。
17、3)木材反应活性低，多数表面化学修饰方法需要较高的温度或复杂的反应条件。本发明利用aptes的高反应活性将木材表面不活跃羟基氨基化，提高其反应活性。本发明采用反应条件温和的席夫碱反应将四种芳香醛固定在木材表面，该方法工艺简单，易于实现。
18、4)本发明不会降低木材的力学、纹理、颜色等本身的优良特性，并且本发明使防腐抑菌成分与木材形成化学键连接，耐久性更佳。通过实验证实，香草醛、肉桂醛、丁香醛和原儿茶醛四种芳香醛对采绒革盖菌(trametes versicolor)和密粘褶菌(gloeophyllumtrabeum)等木材腐朽菌具有显著的抑制作用。
1.一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，步骤(1)中，将待处理木材浸泡在3-氨基丙基三乙氧基硅烷中，干燥条件下处理10-60min。
3.根据权利要求1或2所述的一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，步骤(2)中，芳香醛、乙酸、无水乙醇之间的质量体积比为(10-40)mg：(0.001-0.01)mg：1ml。
4.根据权利要求1或2所述的一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，步骤(2)中，芳香醛为香草醛、肉桂醛、丁香醛、原儿茶醛中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，步骤(3)中，常压加热处理条件为：40-80℃常压反应4-12h。
6.根据权利要求1或2所述的一种含有芳香醛的木材长效防腐处理方法，其特征在于，步骤(3)中，真空加压条件下加热处理条件为：先在0.07-0.08mpa真空条件下处理10-15min，然后加压至0.7-0.9mpa处理15-30min，最后在40-80℃下常压反应4-12h。
7.如权利要求1-6中任一项所述的含有芳香醛的木材长效防腐处理方法在木材防腐改性或木材阻燃改性或木材防水改性中的应用。
