本发明涉及浸渍木材，具体是一种蜡乳液浸渍木材表层方法。
背景技术：
1、木材作为一种天然固碳、可再生工程材料，在我国已有几千年的建筑使用历史。以榫卯为主要连接方式的古木建筑虽历经千年，仍旧有大量的古木建筑被留传下来，如公元1056年建造的应县木塔，是世界上现存最高的木构塔式建筑；建造于公元987年辽代蓟县独乐寺，是中国现存最著名的木结构寺院之一。现代木建筑在保留了传统木建筑环境友好、造型优美等特点的同时，还兼具有设计灵活、建造周期短、居住舒适度高等特点。木材作为一种天然生物质材料，在建筑中长期服役时易受环境影响出现开裂、变形、腐朽、虫害等劣化现象。为能使木材更好适应建筑的应用要求，常采用物理或化学方法对木材或木材表面进行改性处理。然而传统的改性处理材普遍存在不能长久保持品质、易污染环境、易开裂变形及需经常维护等不足。探索一种新型的安全绿色的提升木材耐久性的改性方法对拓宽木材应用领域及促进现代木结构可持续发展具有重要意义。
2、现代的注蜡工艺是在不损坏木材本身的前提下，将融化的蜡液注入到木材内部，使木材内部多余的水分排出，填充木材的细胞腔和细胞间的缝隙，当蜡成功沁入木材内部，最终可在木材表面形成0.03mm-1mm厚度的均匀蜡膜，依靠蜡的疏水性，提高木材耐老化的性能。
3、高熔点的聚乙烯蜡(polyethylene wax，缩写pew)无毒无污染、性质稳定、耐久性及疏水性好。pew可以有效保护木材材色，提高木材耐久性。然而高熔点pew浸渍改性木材工艺存在蜡熔融周期长、高温浸渍装置要求高及工艺成本大等不足。若将高熔点pew进行乳化处理后，将其变为均一稳定的蜡乳液，如pew乳液。pew乳液具有良好的化学稳定性、耐磨性及抗划伤性，如果用其处理木材可以达到改善木材稳定性、增加木材耐磨性、增加木材使用寿命最终达到提高经济效益的目的。
4、综上，需要提供一种无环境污染的蜡乳液浸渍木材表层方法，来保护木材材色，提高木材耐久性，增加木材耐磨性、使用寿命等是非常有必要的。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种蜡乳液浸渍木材表层方法，本蜡乳液浸渍木材表层方法将蜡乳液浸渍渗透木材表层，降低了木材浸渍难度，提高了木材渗透效率和对木材的渗透厚度，有效保护木材材色，提高木材耐久性、耐磨性和使用寿命。
2、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
3、一种蜡乳液浸渍木材表层方法，包括以下步骤：
4、步骤1：对木材进行预处理；
5、步骤2：将预处理后的木材浸渍于蜡乳液中；
6、步骤3：对浸渍于蜡乳液中的木材进行加压，加压完成后进行泄压；
7、步骤4：从蜡乳液中捞出木材，擦干木材表面的蜡乳液，烘干木材。
8、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的步骤1具体为：
9、步骤1.1、对木材的含水率进行测量，得到的含水量为a0；
10、步骤1.2、对木材进行汽蒸处理，将汽蒸后的木材放入微波炉中进行微波；
11、步骤1.3、微波结束后，对木材的含水量进行测量，确保木材目前的含水量与步骤1.1测量的含水量一致。
12、作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤1.1之前还对木材进行侧面打孔，打孔为木材贯穿孔。
13、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的步骤1.2具体为：使用电加热恒温水槽加热产生的水蒸气来对木材进行汽蒸处理，加热温度为95℃，水温升高至95℃后，放入木材，开始计时，在达到汽蒸处理时间后，完成汽蒸；将汽蒸后的木材放入微波炉中进行微波，微波炉的火力设置为高，在达到微波处理时间后，完成微波。
14、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的汽蒸处理时间为30min-120min，微波处理时间为3min-9min。
15、作为本发明进一步改进的技术方案，所述蜡乳液采用lw-109的pew乳液。
16、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的步骤3具体为：使用力学试验机对浸渍于蜡乳液中的木材进行加压，加压方式为短周期频次间歇加卸载或者长周期频次间歇加卸载，加压完成后进行泄压。
17、作为本发明进一步改进的技术方案，当加压方式为短周期频次间歇加卸载时，加压速度为10mm/min，木材压缩比设置为50％，卸压速度为40mm/min，每次卸压后的浸渍时间为3min，间歇加卸载的循环频次为3-9次；
18、当加压方式为长周期频次间歇加卸载时，加压速度为10mm/min，木材压缩比设置为50％，卸压速度为40mm/min，每次卸压后的浸渍时间为14h，间歇加卸载的循环频次为1-3次。
19、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的木材包括奥古曼木材或者樟子松木材，奥古曼木材的间歇加卸载的承压方向为弦向承压，樟子松木材的间歇加卸载的承压方向为径向承压。
20、作为本发明进一步改进的技术方案，所述的步骤4为：从蜡乳液中捞出木材，将木材表面的蜡乳液擦干；之后，将木材放入电热恒温鼓风干燥箱中进行烘干，烘干温度为50℃，烘干过程中每隔0.5小时，对木材含水率进行测定，直到木材的含水率降低至a0，停止烘干。
21、本发明的有益效果为：
22、本发明基于木材压缩回弹特性，利用间歇加卸载过程中木材内外空气压力差，将pew乳液浸渍渗透木材是常压下降低木材表层浸渍难度的有效方法。运用该技术便于发挥pew材料的疏水优势及木构件的多孔性优势。pew间歇加卸载浸渍木材相较浸泡法浸渍，效率高、保护效果好，相较高压浸渍法，工艺简单、浸渍无需真空压力罐及应用优势明显。
23、本发明木材采用汽蒸+微波的预处理方式，有助于改善木材的渗透性，在改善木材的透气性的同时对其压缩回弹的改善效果明显，未处理的木材的回弹率相较于预处理后的木材回弹率较低，且木材回弹率会随着预处理时间的延续而增加。
24、本发明间歇加卸载频次有利于促进木材表层对pew乳液的多次吸收，对其浸渍量改善明显，蜡浸渍木材增重量提升程度先提升较快后逐渐平缓最终开始下降。木材在间歇加卸载对木材进行浸渍改性的过程中，频次对于短周期木材浸渍的影响大于长周期，短周期频次中，9次浸渍效果最为理想；而长周期频次中，1次浸渍木材增重率最合理。
25、为进一步提升木材表层浸渍增重率，对木材可以采用侧面打孔的方式，增大木材侧面吸收pew乳液面积的方式。对木材进行打孔选择为单孔、四孔两种形式。侧面打孔处理并不会影响在端面pew的浸渍效果，但增加了木材侧面与蜡的接触面积，贯穿孔的存在可以让蜡乳液更加自由且深入的进入木材内部，大大增强pew的浸渍效果。对木材钻孔可以明显增加木材的浸渍增重率，且增重率与孔的数量成正向增加趋势。由于孔数量的增加，木材的比表面积大大增加，同时在侧面打孔，解决了受压木材仅仅是端部吸收效果好的问题。
26、本发明pew乳液浸渍木稳定性较好，处理材相较未处理试件吸水膨胀率和尺寸稳定性均得到较大改善。pew乳液无毒无污染、性质稳定、耐久性及疏水性好。使用pew乳液经过本发明的方法进行浸渍木材，降低了木材浸渍难度，提高了木材渗透效率，能够渗透至木材表面下5mm厚度，有效保护木材材色，改善木材稳定性，提高木材耐久性、耐磨性和使用寿命。
1.一种蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的步骤1具体为：
3.根据权利要求2所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，在步骤1.1之前还对木材进行侧面打孔，打孔为木材贯穿孔。
4.根据权利要求2所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的步骤1.2具体为：使用电加热恒温水槽加热产生的水蒸气来对木材进行汽蒸处理，加热温度为95℃，水温升高至95℃后，放入木材，开始计时，在达到汽蒸处理时间后，完成汽蒸；将汽蒸后的木材放入微波炉中进行微波，微波炉的火力设置为高，在达到微波处理时间后，完成微波。
5.根据权利要求4所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的汽蒸处理时间为30min-120min，微波处理时间为3min-9min。
6.根据权利要求1所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述蜡乳液采用lw-109的pew乳液。
7.根据权利要求1所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：使用力学试验机对浸渍于蜡乳液中的木材进行加压，加压方式为短周期频次间歇加卸载或者长周期频次间歇加卸载，加压完成后进行泄压。
8.根据权利要求7所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，当加压方式为短周期频次间歇加卸载时，加压速度为10mm/min，木材压缩比设置为50％，卸压速度为40mm/min，每次卸压后的浸渍时间为3min，间歇加卸载的循环频次为3-9次；
9.根据权利要求1所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的木材包括奥古曼木材或者樟子松木材，奥古曼木材的间歇加卸载的承压方向为弦向承压，樟子松木材的间歇加卸载的承压方向为径向承压。
10.根据权利要求1所述的蜡乳液浸渍木材表层方法，其特征在于，所述的步骤4为：从蜡乳液中捞出木材，将木材表面的蜡乳液擦干；之后，将木材放入电热恒温鼓风干燥箱中进行烘干，烘干温度为50℃，烘干过程中每隔0.5小时，对木材含水率进行测定，直到木材的含水率降低至a0，停止烘干。
