CN105666599A - 一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法 - Google Patents

一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括：制作竹片，将竹片在85-95℃下干燥至含水率为8-12％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；将物料A加入抗菌剂中浸泡30-45min，然后在85-95℃下干燥至含水率为8-12％得到物料B；将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍65-100s，然后在65-75℃下干燥至含水率为12-14％得到物料C；将物料C进行组坯得到坯板；将坯板进行热压固化得到基板；将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。本发明提出升温抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其过程简单，条件温和，得到的竹胶板强度高，抗菌性能优异，耐久性好。

Description

一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法
技术领域
本发明涉及竹胶板技术领域，尤其涉及一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法。
背景技术
中国有丰富的竹类资源，在木材资源十分紧缺的今天，竹胶板作为以竹代木新材料前景十分广阔。从竹材本身的性质来看，竹材或竹制品在贮存、加工以及竹制品使用过程中，由于受到微生物、化学药剂、高温光照等因素的影响，或使用环境的变更，会产生霉变、褐变和遭受虫蛀等。竹材的改性对于提高竹材的利用率和竹材板材的质量具有重要意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其过程简单，条件温和，得到的竹胶板强度高，抗菌性能优异，耐久性好。
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在85-95℃下干燥至含水率为8-12％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为3-4.5KPa，时间为25-35min，气氛为氧气，流量为200-450mL/min，微波的功率为800-1000W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡30-45min，然后在85-95℃下干燥至含水率为8-12％得到物料B；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍65-100s，然后在65-75℃下干燥至含水率为12-14％得到物料C；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为120-140℃，热压固化的压力为1.8-2.5MPa，热压固化的时间为5-15min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
优选地，在S1中，在微波等离子体处理过程中，气压为4.2KPa，时间为30min，流量为420mL/min，微波的功率为900W。
优选地，在S2中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐5-12份、苯并三氮唑1-5份、2-巯基苯并噻唑1-5份、二甲基二硫代氨基甲酸铜2-5份、碱木质素2-5份、硅树脂2-6份、月桂酰胺丙基氧化胺5-12份、双十八烷基二甲基溴化铵1-2.5份、水20-35份。
优选地，在S2中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐10份、苯并三氮唑3.2份、2-巯基苯并噻唑3份、二甲基二硫代氨基甲酸铜4份、碱木质素3.5份、硅树脂5份、月桂酰胺丙基氧化胺10份、双十八烷基二甲基溴化铵1.6份、水30份。
优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将50-80份二甲基烯丙基胺、10-15份氢氧化钾和60-80份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至60-70℃，然后滴加20-35份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应12-20h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将10-20份中间产物、20-35份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-10份纳米二氧化钛、1-2份碘化钾、50-80份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至75-95℃，搅拌反应12-20h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐。
优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将70份二甲基烯丙基胺、12份氢氧化钾和75份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至65℃，然后滴加30份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应18h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将15份中间产物、30份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、8份纳米二氧化钛、1.6份碘化钾、70份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至80℃，搅拌反应15h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐。
优选地，在S3中，所述酚醛树脂胶黏剂的固含量为52-65％，黏度为0.75-0.9Pa.s，游离甲醛的含量小于0.35％，表面张力为60-65mN/m。
优选地，在S5中，在热压固化过程中，热压固化的温度为135℃，热压固化的压力为2.2MPa，热压固化的时间为10min。
本发明中，将竹片干燥后进行了微波等离子体处理，通过控制微波等离子体处理过程中的工艺参数，一方面在竹片的表面发生了蚀刻，形成了粗化面，增大了其与抗菌剂、胶黏剂的粘合界面，另一方面，在竹片的表面发生了某些化学反应，产生了更多的自由基和含氧官能团，增强了竹片的润湿性，有利于抗菌剂和胶黏剂在竹片表面的铺展和渗透；之后加入抗菌剂中浸泡，在竹片的表面覆盖了一层抗菌剂，提高了竹片的抗菌性，防止了竹胶板在使用过程中的霉变，提高了竹胶板的耐久性，其中，在优选方式中，抗菌剂中，季铵盐、苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、二甲基二硫代氨基甲酸铜按上述比例配合，性能具有协同作用，赋予竹胶板优异的抗菌性，在季铵盐的制备过程中，首先选择了二甲基烯丙基胺与1-溴十二烷为原料，通过控制反应的条件，使二甲基烯丙基胺中的胺与1-溴十二烷中的溴发生了反应，将两者结合为一体得到了含烯丙基的叔胺，加入γ-氯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化钛后，γ-氯丙基三甲氧基硅烷起到了侨联的作用，一方面与纳米二氧化钛中的活性基团发生了反应，另一方面与得到的叔胺发生了季胺化反应，从而将纳米二氧化钛引入到了季铵盐中，加入体系中，起到抗菌杀菌的作用；另外因引入了硅原子，显著提高了竹胶板的耐热性，另外因引入了烯丙基，进一步改善了竹胶板的抗菌性；碱木质素加入体系中，显著改善了竹胶板的静曲强度和弹性模量，并且降低了竹胶板的吸水厚度膨胀率，改善了胶合强度；热压固化过程中，通过控制热压固化的工艺参数，使得到的竹胶板具有优异的强度、抗菌性和耐久性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在85℃下干燥至含水率为12％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为3KPa，时间为35min，气氛为氧气，流量为200mL/min，微波的功率为1000W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡30min，然后在95℃下干燥至含水率为8％得到物料B；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍100s，然后在65℃下干燥至含水率为14％得到物料C；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为120℃，热压固化的压力为2.5MPa，热压固化的时间为5min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
实施例2
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在95℃下干燥至含水率为8％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为4.5KPa，时间为25min，气氛为氧气，流量为450mL/min，微波的功率为800W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡45min，然后在85℃下干燥至含水率为12％得到物料B；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍65s，然后在75℃下干燥至含水率为12％得到物料C；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为140℃，热压固化的压力为1.8MPa，热压固化的时间为15min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
实施例3
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在92℃下干燥至含水率为9％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为4.2KPa，时间为28min，气氛为氧气，流量为420mL/min，微波的功率为880W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡42min，然后在89℃下干燥至含水率为11％得到物料B；其中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐5份、苯并三氮唑5份、2-巯基苯并噻唑1份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5份、碱木质素2份、硅树脂6份、月桂酰胺丙基氧化胺5份、双十八烷基二甲基溴化铵2.5份、水20份；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将50份二甲基烯丙基胺、15份氢氧化钾和60份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至70℃，然后滴加20份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应20h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将10份中间产物、35份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2份纳米二氧化钛、1份碘化钾、50份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至95℃，搅拌反应12h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍70s，然后在72℃下干燥至含水率为12.6％得到物料C；其中，所述酚醛树脂胶黏剂的固含量为65％，黏度为0.75Pa.s，游离甲醛的含量小于0.35％，表面张力为65mN/m；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为128℃，热压固化的压力为2.4MPa，热压固化的时间为7min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
实施例4
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在88℃下干燥至含水率为11％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为3.6KPa，时间为32min，气氛为氧气，流量为280mL/min，微波的功率为950W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡38min，然后在92℃下干燥至含水率为10％得到物料B；其中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐12份、苯并三氮唑1份、2-巯基苯并噻唑5份、二甲基二硫代氨基甲酸铜2份、碱木质素5份、硅树脂2份、月桂酰胺丙基氧化胺12份、双十八烷基二甲基溴化铵1份、水35份；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将80份二甲基烯丙基胺、10份氢氧化钾和80份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至60℃，然后滴加35份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应12h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将20份中间产物、20份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、10份纳米二氧化钛、1份碘化钾、80份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至75℃，搅拌反应20h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍85s，然后在68℃下干燥至含水率为13.5％得到物料C；其中，所述酚醛树脂胶黏剂的固含量为52％，黏度为0.9Pa.s，游离甲醛的含量小于0.35％，表面张力为60mN/m；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为136℃，热压固化的压力为2MPa，热压固化的时间为12min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
实施例5
本发明提出的一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在90℃下干燥至含水率为10％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，在微波等离子体处理过程中，气压为4.2KPa，时间为30min，流量为420mL/min，微波的功率为900W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡40min，然后在90℃下干燥至含水率为11％得到物料B；其中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐10份、苯并三氮唑3.2份、2-巯基苯并噻唑3份、二甲基二硫代氨基甲酸铜4份、碱木质素3.5份、硅树脂5份、月桂酰胺丙基氧化胺10份、双十八烷基二甲基溴化铵1.6份、水30份；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将70份二甲基烯丙基胺、12份氢氧化钾和75份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至65℃，然后滴加30份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应18h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将15份中间产物、30份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、8份纳米二氧化钛、1.6份碘化钾、70份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至80℃，搅拌反应15h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍85s，然后在72℃下干燥至含水率为12.5％得到物料C；其中，所述酚醛树脂胶黏剂的固含量为58％，黏度为0.85Pa.s，游离甲醛的含量小于0.35％，表面张力为62mN/m；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为135℃，热压固化的压力为2.2MPa，热压固化的时间为10min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作竹片，将竹片在85-95℃下干燥至含水率为8-12％，然后进行微波等离子体处理得到物料A；其中，微波等离子体处理过程中，气压为3-4.5KPa，时间为25-35min，气氛为氧气，流量为200-450mL/min，微波的功率为800-1000W；
S2、将物料A加入抗菌剂中浸泡30-45min，然后在85-95℃下干燥至含水率为8-12％得到物料B；
S3、将物料B浸入酚醛树脂胶黏剂中浸渍65-100s，然后在65-75℃下干燥至含水率为12-14％得到物料C；
S4、将物料C进行组坯得到坯板；
S5、将坯板进行热压固化得到基板；其中，热压固化的温度为120-140℃，热压固化的压力为1.8-2.5MPa，热压固化的时间为5-15min；
S6、将基板陈放得到所述抗菌耐久性竹胶板。
2.根据权利要求1所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，在S1中，在微波等离子体处理过程中，气压为4.2KPa，时间为30min，流量为420mL/min，微波的功率为900W。
3.根据权利要求1或2所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，在S2中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐5-12份、苯并三氮唑1-5份、2-巯基苯并噻唑1-5份、二甲基二硫代氨基甲酸铜2-5份、碱木质素2-5份、硅树脂2-6份、月桂酰胺丙基氧化胺5-12份、双十八烷基二甲基溴化铵1-2.5份、水20-35份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，在S2中，所述抗菌剂的原料按重量份包括：季铵盐10份、苯并三氮唑3.2份、2-巯基苯并噻唑3份、二甲基二硫代氨基甲酸铜4份、碱木质素3.5份、硅树脂5份、月桂酰胺丙基氧化胺10份、双十八烷基二甲基溴化铵1.6份、水30份。
5.根据权利要求3或4所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将50-80份二甲基烯丙基胺、10-15份氢氧化钾和60-80份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至60-70℃，然后滴加20-35份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应12-20h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将10-20份中间产物、20-35份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-10份纳米二氧化钛、1-2份碘化钾、50-80份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至75-95℃，搅拌反应12-20h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐。
6.根据权利要求3-5中任一项所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：按重量份将70份二甲基烯丙基胺、12份氢氧化钾和75份乙酸乙酯混合均匀，通入氮气后升温至65℃，然后滴加30份1-溴十二烷，滴加结束后恒温反应18h，然后分液，经洗涤、无水硫酸钠干燥、旋蒸得到中间产物；按重量份将15份中间产物、30份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、8份纳米二氧化钛、1.6份碘化钾、70份N，N-二甲基乙酰胺混合均匀，通入氮气后升温至80℃，搅拌反应15h，反应结束后经旋转蒸发得到所述季铵盐。
7.根据权利要求1-6中任一项所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，在S3中，所述酚醛树脂胶黏剂的固含量为52-65％，黏度为0.75-0.9Pa.s，游离甲醛的含量小于0.35％，表面张力为60-65mN/m。
8.根据权利要求1-7中任一项所述抗菌耐久性竹胶板的制备方法，其特征在于，在S5中，在热压固化过程中，热压固化的温度为135℃，热压固化的压力为2.2MPa，热压固化的时间为10min。
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CN106965281A (zh) * 2017-04-10 2017-07-21 阜南佳利工艺品有限公司 一种提高杨树木板抗老化性能的处理方法
CN113005016A (zh) * 2021-03-23 2021-06-22 江西省农业科学院农业应用微生物研究所（江西省农村能源研究中心） 一种生物炭介导的全量化收集养殖粪污的两相厌氧发酵产沼气装置及应用

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CN106965281A (zh) * 2017-04-10 2017-07-21 阜南佳利工艺品有限公司 一种提高杨树木板抗老化性能的处理方法
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