一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113263572A(43)申请公布日2021.08.17(21)申请号202110562670.2(22)申请日2021.05.24(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号(72)发明人张世锋沈玉林(74)专利代理机构北京恩赫律师事务所11469代理人刘守宪(51)Int.Cl.B27K3/02(2006.01)B27K5/00(2006.01)B27K3/20(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法(57)摘要本发明涉及一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，属于木材改性技术领域。上述方法包括：预处理：通过调温调湿对待处理木材进行气干处理，使含水率约达到25‑30％；氧化处理：将气干的木材完全浸泡在过硫酸盐溶液中一段时间，然后45‑55℃超声处理；循环处理：氧化处理结束后，将处理后的木材取出，重复步骤2进行处理，循环次数0‑5次；然后烘干即可。本发明采用超声活化过硫酸盐产生硫酸根自由基氧化降解木材中的VOCs，同时通过超声振荡等行为增加木材的渗透性，促使抽提物从细胞壁和导管内壁脱附下来，超声波的多重作用进一步提高自由基对抽提物氧化分解作用。CN113263572ACN113263572A权利要求书1/1页1.一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，包括：步骤1：预处理：通过调温调湿对待处理木材进行气干处理，使含水率约达到25‑30％；步骤2：氧化处理：将气干的木材完全浸泡在过硫酸盐溶液中一段时间，然后45‑55℃超声处理；步骤3：循环处理：氧化处理结束后，将处理后的木材取出，重复步骤2进行处理，循环次数0‑5次；然后烘干即可。2.根据权利要求1所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述步骤2中，过硫酸盐溶液浓度为1‑3mmol/L，pH值为3‑5，浸泡时间为2‑4小时。3.根据权利要求2所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠或者过硫酸铵。4.根据权利要求3所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述超声处理的超声功率210‑270W，处理时间1.5‑2h。5.根据权利要求4所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述步骤2中，木材为碎木片或木粉时，与过硫酸盐溶液的固液比为1:10‑1:15。6.根据权利要求4所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述步骤2中，木材为木板或原木时，过硫酸盐溶液没过木材1‑2cm。7.根据权利要求1所述的利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，其特征在于，所述循环处理循环次数为3次。2CN113263572A说明书1/7页一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法技术领域[0001]本发明涉及木材改性技术领域，具体提供一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法。背景技术[0002]木材是可再生的生物质材料，对人类的生活起着很大的支持作用，多用于结构用材、家具制造以及室内装饰。但木材本身所含有的抽提物(如挥发油、芳香族化合物)等挥发作用，使木材在加工利用过程中分解而释放出对人体有危害的挥发性有机化合物(VOCs)以及令人不愉快的气味，如杉木心材带有刺鼻味道、雪松有辛辣味、椴木有腻子味等。随着物质丰富和精神追求多元化的趋势，人类对自己居住的环境空间给予越来越多的关注，为了改善木材环境与人体健康的关系，满足人类对居住环境的精神追求，助推木材加工行业实现绿色生产，家具制造行业实现环保升级，有必要对木材中的VOCs去除做出相应的处理办法。[0003]化学药剂法如酸碱处理，去除抽提物效率高，但存在木材三大素损失大、设备腐蚀强以及环境污染严重等问题。溶剂萃取法是试验室普遍去除抽提物的方法，但操作复杂、周期长、毒性大，这种方法应用于工业生产时，可取的一定效果，但存在成本高、安全性低、试剂回收处理困难以及设备投资高等问题。物理法如高温干燥、真空干燥等方法，存在处理效果差、周期长、能耗大等问题。[0004]上述几种抽提物去除方法，处理工艺复杂，对人体和环境具有一定的危害，对木材质量也有影响，还存在处理成本高，周期长，能耗大等问题。发明内容[0005]为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用超声活化过硫酸盐降解木材中VOCs的方法，本发明采用超声活化过硫酸盐产生硫酸根自由基氧化降解木材中的VOCs，通过超声波的空化作用，在微小区域瞬间高温高压下分解过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基，同时通过超声振荡等行为增加木材的渗透性和促使抽