CN101456205A - 一种炭化竹砧板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种炭化竹砧板的制造方法，其特征在于原料是利用竹材经浅度均匀炭化，然后再利用炭化竹材加工砧板。本发明的优点：本发明所制作的炭化竹砧板是先浅度炭化再成型，从根本上消除虫菌的生存空间，使其具有较好的防腐防虫功能；由于其吸水官能团半纤维素被重组，使产品具有较好的物理性能，它是真正的绿色环保产品，不添加任何化学药剂，不含任何有害物质，不会在生产、使用以及使用后的废料处理过程中对人体、动物和环境有任何负面影响。炭化竹砧板通过测定其静曲强度、弹性模量、冲击韧性、弦向干缩性、径向干缩性、弦向湿涨性和径向湿涨性等物理力学性质的变化大小来确定最佳工艺条件，即升温速度、炭化时间及炭化温度等影响因素。

Description

一种炭化竹砧板的制造方法
技术领域
本发明涉及的是一种炭化竹砧板的制造方法，属于砧板制造技术领域。
背景技术
在日常生活中，小到酒店、饭店、餐馆，大到每个家庭都需要使用砧板，而人们常用的竹制、木制砧板，虽然成本低，但是由于竹材内的糖分和水分含量高，使砧板除容易受霉蚀变质外，也常常被一些害虫蛀食。砧板受虫蛀食后，轻则出现参差不齐的斑纹蛀痕，虽可使用但不美观且使用期限不长，重则形成蛀孔，不能继续使用。防蛀的方法也有很多，如高温处理、涂料处理、药剂处理等，这些处理方法虽会达到防蛀的目的，但是这些方法各有弊端之处，将砧板高温处理，砧板所含的纤维素大分子中葡萄糖基会发生脱水反应，其吸水官能团半纤维素被重组，引起砧板变形，影响美观，而涂料和药剂处理会对环境造成污染及对人体健康不利。
发明内容
本发明提供一种制备砧板的新方法——先浅度均匀炭化后成型。旨在克服现有技术所存在的上述缺陷。
本发明的技术解决方案：制成炭化竹砧板主要包括两个步骤：
a.竹材浅度均匀炭化：将竹材置于炭化炉中，通入1～10kg/m3·h的氮气作为保护气，以5～10℃/h的升温速度，炭化2～3h。最终炭化温度分别达到170～185℃、185～200℃、200～215℃、215～230℃。
b.炭化竹砧板制备：将炭化竹材切割成一定规格的炭化竹片，在20Mpa的高压下经挤压成型机挤压至表面缝隙数量与宽度由大逐渐变小直至无缝隙，密度可达1.02～1.12g/cm3，压入放置了铁箍的模具内减压至炭化竹片与铁箍成紧密配合状态，然后松开模具取出坯料。再将砧板切削面边沿至铁箍处用铣床铣光毛刺并倒出25～30°的角度。采用自动送料砂光机砂光砧板切削面，采用手动砂光机修整切削面和砂磨倒角面。
优选了升温速度为10℃/h，炭化时间3h，最终炭化温度为185～200℃、200～215℃和215～230℃。
本发明的优点：本发明所制作的炭化竹砧板是先浅度炭化再成型，从根本上消除虫菌的生存空间，使其具有较好的防腐防虫功能；由于其吸水官能团半纤维素被重组，使产品具有较好的物理性能，它是真正的绿色环保产品，不添加任何化学药剂，不含任何有害物质，不会在生产、使用以及使用后的废料处理过程中对人体、动物和环境有任何负面影响。炭化竹砧板通过测定其静曲强度、弹性模量、冲击韧性、弦向干缩性、径向干缩性、弦向湿涨性和径向湿涨性等物理力学性质的变化大小来确定最佳工艺条件，即升温速度、炭化时间及炭化温度等影响因素。此方法制成的竹砧板抑菌、杀菌、除臭、防潮、防霉、防蛀等功能是同样大小的普通竹制砧板的3～5倍，是人们的健康生活得到了更大的保障。
具体实施方式
实施例1
将竹材置于炭化炉中，通入5kg/m3·h氮气作为保护气，以10℃/h的升温速度，炭化3h，最终炭化温度为215～230℃。将炭化竹材切割成一定规格的炭化竹片，在20Mpa的高压下经挤压成型机挤压至表面缝隙数量与宽度由大逐渐变小直至无缝隙，密度可达1.02～1.12g/cm3，压入放置了铁箍的模具内减压至炭化竹片与铁箍成紧密配合状态，然后松开模具取出坯料。再将砧板切削面边沿至铁箍处用铣床铣光毛刺并倒出25～30°的角度。采用自动送料砂光机砂光砧板切削面，手动砂光机修整切削面和砂磨倒角面。炭化竹砧板的弹性模量为5291MPa，静曲强度为37.69MPa，弦向干缩率为1.660％，径向干缩率为1.239％。炭化过程中，竹材半纤维素热解，细胞壁物质的聚合状态发生了改变，导致吸水性羟基的数量减少，竹材的湿涨性下降，尺寸稳定性好，使得炭化竹砧板的使用寿命增长，且制造过程中不添加任何化学药剂，无污染。
实施例2
将竹材置于炭化炉中，通入4kg/m3·h氮气作为保护气，以10℃/h的升温速度，炭化3h，最终炭化温度为200～215℃。将炭化竹材切割成规格的炭化竹片，在20Mpa的高压下经挤压成型机挤压至表面缝隙数量与宽度由大逐渐变小直至无缝隙，密度可达1.02～1.12g/cm3，压入放置了铁箍的模具内减压至炭化竹片与铁箍成紧密配合状态，然后松开模具取出坯料，再将砧板切削面边沿至铁箍处用铣床铣光毛刺并倒出25～30°的角度。采用自动送料砂光机砂光砧板切削面，手动砂光机修整切削面和砂磨倒角面。炭化竹砧板的弹性模量为5368MPa，静曲强度为39.16MPa；弦向干缩率为1.989％，径向干缩率为1.4281％；在制备炭化竹餐具的范围之内，炭化竹片的弦向干缩性和径向干缩性都较小，是由于半纤维素的热解，细胞壁物质的聚合状态发生了改变，导致吸水性羟基的数量减少，竹材的湿涨性下降的比例较大，炭化竹片的尺寸稳定性好，使得炭化竹砧板的使用寿命增长。且制造过程中不添加任何化学药剂，无污染。
实施例3
将竹材置于炭化炉中，通入4.5kg/m3·h氮气作为保护气，以10℃/h的升温速度，炭化3h，最终炭化温度为185～200℃。将炭化竹材切割成一定规格的炭化竹片，在20Mpa的高压下经挤压成型机挤压至表面缝隙数量与宽度由大逐渐变小直至无缝隙，密度可达1.02～1.12g/cm3，压入放置了铁箍的模具内减压至炭化竹片与铁箍成紧密配合状态，然后松开模具取出坯料。再将砧板切削面边沿至铁箍处用铣床铣光毛刺并倒出25～30°的角度。采用自动送料砂光机砂光砧板切削面，手动砂光机修整切削
面和砂磨倒角面。炭化竹砧板的弹性模量为6055MPa，静曲强度为45.76MPa，冲击韧性为16.9KJ/m2；弦向干缩率为2.3605％、径向干缩率为1.5502％。在此最终炭化温度条件下，弦向干缩性和径向干缩性较小，使得炭化竹片的尺寸稳定性好，从而炭化竹砧板的使用寿命增长。
实施例4
将竹材置于炭化炉中，通入1kg/m3·h氮气作为保护气，其它同上。
实施例5
将竹材置于炭化炉中，通入10kg/m3·h氮气作为保护气，其它同上。

Claims (3)

1、一种炭化竹砧板的制造方法，其特征在于原料是利用竹材经浅度均匀炭化，然后再利用经炭化竹材加工砧板。
2、根据权利要求1所述的一种炭化竹砧板的制造方法，其特征是所述的竹材浅度均匀炭化，其工艺步骤如下：
a.将竹材置于炭化炉中，通入1～10kg/m3·h氮气作为保护气，以5～10℃/h的升温速度，炭化2～3h；
b.最终炭化温度分别达到170～185℃、185～200℃、200～215℃、215～230℃。
3、根据权利要求1所述的一种炭化竹砧板的制造方法，其特征是所述的炭化竹材加工砧板，其工艺步骤如下：
a.将炭化竹材切割成规格的炭化竹片，在20Mpa的高压下经挤压成型机挤压至表面缝隙数量与宽度由大逐渐变小直至无缝隙，密度达1.02～1.12g/cm3，压入放置了铁箍的模具内减压至炭化竹片与铁箍成紧密配合状态，然后松开模具取出坯料；
b.将砧板切削面边沿至铁箍处用铣床铣光毛刺并倒出25～30°的角度；采用自动送料砂光机砂光砧板切削面，采用手动砂光机修整切削面和砂磨倒角面。
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