CN105940983B - 竹笋壳制作可降解花盆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是竹笋壳制作可降解花盆的方法，其工艺步骤为：1)将一定尺寸的竹笋壳进行表面清洁处理，即去除内、外表面杂质及外表面绒毛；2)竹笋壳软化展平处理和NaOH溶液处理；3)竹笋壳施加胶黏剂后组坯；4)湿法模压而成。优点：采用竹笋壳制作的可降解花盆，价格低廉，变废为宝，并且可以在土壤中生物降解成植物的养分、不会威胁环境，因此花盆在使用过程中，可以不用翻盆而随植物一起移栽，特别适用于植物幼苗的育苗，也可以用于各种土培植物的栽培，同时花盆保留了竹笋壳的天然纹理。
Description
技术领域
本发明涉及的是以竹笋壳为主要原料，经过表面清洁处理、软化展平处理、NaOH溶液处理、施加胶黏剂、组坯和湿法模压等技术制成竹笋壳可降解花盆，属于可降解花盆制作技术领域。
背景技术
目前竹笋壳作为竹笋加工业的大宗废弃物，被就近倾倒，使得废弃竹笋壳堆满山林和河道，而大量竹笋壳经过腐化以后会污染山林和河道，从而会威胁到周围的水源和空气，而目前对竹笋壳的利用研究较少，主要集中在脱胶制作纺织用的纤维材料、提取黄酮类抗氧化物、发酵制作动物饲料和改性竹笋壳用作金属离子的吸附剂等方面，因此竹笋壳作为一种可再生资源，其纤维组织长，竹笋壳纵向强度大，是很好的纤维增强材料，急需被利用在更多的方面，以防止继续对环境造成危害。另一方面目前市场上的花盆主要有如下几种：陶瓷花盆、塑料花盆、木质花盆、塑料可降解花盆等，其中陶瓷花盆耗能较大、笨重、易破碎；塑料花盆不易降解甚至不能降解会对环境造成危害；木质花盆，容易腐朽破坏，从而使得使用成本过高；塑料可降解花盆在自然条件下的降解周期较长且只能在一定程度上降解。总结起来，目前市场上的主要花盆种类均不能满足随植物进行移栽后在一定的时间内降解到一定的程度，因此，本发明利用竹笋壳本身纤维强度好、生物可降解的优势，再辅以水热和NaOH溶液处理方法进一步提高其降解性，利用淀粉胶黏剂容易生物降解成有机肥料的特性，将竹笋壳制作成可降解花盆，实现变废为宝，保护环境和农业土壤的目的。
发明内容
本发明的目的是，提出竹笋壳制作可降解花盆的方法，使竹笋壳得以利用起来，制成一种价格低廉、不会对环境造成危害、会生物降解成有机肥料的可降解花盆，以减小竹笋壳对环境的危害，同时节约资源。
为实现上述目的，本发明提出了竹笋壳制作可降解花盆的方法，依次分为以下步骤：
1)剪去竹笋壳顶部厚度小于0.45mm的部分，修剪后竹笋壳长度为100-350mm，基部厚度为1.45-1.75mm，对竹笋壳进行表面清洁处理，去掉内、外表面杂质及外表面绒毛；
2)清洁处理后的竹笋壳进行软化展平处理，即在60-80℃的恒温水浴中水热软化处理4-6h后，在内表面沿纤维方向开设应力槽，使竹笋壳成为展开的片状材料，应力槽的相邻间距为10-20mm，宽度为0.1mm，厚度为竹笋壳厚度的1/4-1/3；
3)软化展平的竹笋壳浸泡在0.5-2％的NaOH溶液中处理2-4h后取出，用水清洗掉表面的NaOH溶液；
4)施以胶粘剂后，将竹笋壳组坯成板，送入花盆模具中进行湿法模压成型。
所述竹笋壳剪去顶部厚度小于0.45mm的部分后，其基部厚度和顶部厚度差应控制在1-1.25mm以内。
所述NaOH溶液处理的浓度不宜过大，时间不宜过长，否则容易造成纤维素的过度降解，降低竹笋壳的力学强度，同时处理过后应将竹笋壳表面残留碱溶液清洗干净，否则会影响后续的胶合。
所述竹笋壳组坯时须将纹理方向相同的竹笋壳厚度交错匹配，使组坯厚度均匀，组坯层数为5-11层，同时为奇数层。
所述湿法模压成型条件为：热压温度为130-180℃，热压时间为3-4min，热压压力为1.5-5.5MPa，取出成品后养生2天以上。
以剪去顶部厚度小于0.45mm的部分后，长度为100-350mm，基部厚度为1.45-1.75mm的竹笋壳为基本构成单元，经过表面清洁处理、软化展平处理和NaOH溶液处理后，施以脲醛树脂胶黏剂和氧化淀粉胶黏剂按照1∶3-1∶2比例混合而成的胶黏剂，组坯湿法模压而成。其组坯结构包括以下四种类型，1)每层竹笋壳的纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角，任意两相邻层之间的纹理方向成轴对称；2)每层竹笋壳的纹理方向平行于板的长度或宽度方向，任意两相邻层之间的纹理方向相互垂直；3)以纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角的竹笋壳为上、下表层，上、下表层的纹理方向成轴对称，以纹理方向平行于板的长度或宽度方向的多层竹笋壳为芯层，任意两相邻芯层之间的纹理方向相互垂直；4)以纹理方向平行于板的长度或宽度方向的竹笋壳为上、下表层，上、下表层各含两层纹理相互垂直的竹笋壳，且上、下表层的纹理方向成轴对称，以纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角的一层或多层竹笋壳为芯层，每相邻两芯层之间的纹理方向成轴对称。
本发明的优点是：在满足基本力学性能的同时，采用竹笋壳制作的可降解花盆，价格低廉，变废为宝，利用竹笋壳资源的同时减小了竹笋壳对环境的危害，并且竹笋壳和淀粉胶黏剂均为典型的天然生物可降解材料，均可以在土壤中生物降解成植物的养分、不会威胁环境，因此花盆在使用过程中，可以不用翻盆而随植物一起移栽，特别适用于植物幼苗的育苗，也可以用于各种土培植物的栽培，同时花盆保留了原态竹笋壳的天然纹理。
具体实施方式
实施例1：以竹笋壳为主要原料，制成竹笋壳可降解花盆，成品花盆尺寸为上口外径150mm，下口外径115mm，外高度130mm，壁厚2mm，依次包括以下步骤：
1)剪去竹笋壳顶部厚度小于0.45mm的部分，修剪后竹笋壳长度为100-350mm，基部厚度为1.45-1.75mm，对竹笋壳进行表面清洁处理，去掉内、外表面杂质及外表面绒毛；
2)清洁处理后的竹笋壳进行软化展平处理，即在80℃的恒温水浴中水热软化处理6h后，在内表面沿纤维方向开设应力槽，使竹笋壳成为展开的片状材料，应力槽的相邻间距为20mm，宽度为0.1mm，厚度为竹笋壳厚度的1/4；
3)软化展平的竹笋壳浸泡在0.5％的NaOH溶液中处4h后取出，用水清洗掉表面的NaOH溶液；
4)施以胶粘剂后，将竹笋壳组坯成板，送入花盆模具中进行湿法模压成型。
所述竹笋壳剪去顶部厚度小于0.45mm的部分后，其基部厚度和顶部厚度差应控制在1-1.25mm以内；所述竹笋壳组坯时须将纹理方向相同的竹笋壳厚度交错匹配，使组坯厚度均匀，组坯层数为7层，组坯方式为以纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角的竹笋壳为上、下表层，上、下表层的纹理方向成轴对称，以纹理方向平行于板的长度或宽度方向的竹笋壳为芯层，任意两相邻芯层之间的纹理方向相互垂直；所述湿法模压成型条件为：热压温度为160℃，热压时间为4min，热压压力为3MPa，取出成品后养生2天以上。
实施例2：以竹笋壳为主要原料，制成竹笋壳制作可降解花盆，成品花盆尺寸为上口外径150mm，下口外径115mm，外高度130mm，壁厚2mm，依次包括以下步骤：
1)剪去竹笋壳顶部厚度小于0.45mm的部分，修剪后竹笋壳长度为100-350mm，基部厚度为1.45-1.75mm，对竹笋壳进行表面清洁处理，去掉内、外表面杂质及外表面绒毛；
2)清洁处理后的竹笋壳进行软化展平处理，即在60℃的恒温水浴中水热软化处理6h后，在内表面沿纤维方向开设应力槽，使竹笋壳成为展开的片状材料，应力槽的相邻间距为15mm，宽度为0.1mm，厚度为竹笋壳厚度的1/3；
3)软化展平的竹笋壳浸泡在2％的NaOH溶液中处理2h后取出，用水清洗掉表面的NaOH溶液；
4)施以胶粘剂后，将竹笋壳组坯成板，送入花盆模具中进行湿法模压成型。
所述竹笋壳剪去顶部厚度小于0.45mm的部分后，其基部厚度和顶部厚度差应控制在1-1.25mm以内；所述竹笋壳组坯时须将纹理方向相同的竹笋壳厚度交错匹配，使组坯厚度均匀，组坯层数为7层，组坯方式为每层竹笋壳的纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角，任意两相邻层之间的纹理方向成轴对称；所述湿法模压成型条件为：热压温度为130℃，热压时间为3min，热压压力为5.5MPa，取出成品后养生2天以上。
Claims (4)
1.采用竹笋壳制作可降解花盆的方法，其特征包括如下工艺步骤：
1)剪去竹笋壳顶部厚度小于0.45mm的部分，修剪后竹笋壳长度为100-350mm，基部厚度为1.45-1.75mm，对竹笋壳进行表面清洁处理，去掉内、外表面杂质及外表面绒毛；
2)清洁处理后的竹笋壳进行软化展平处理，即在60-80℃的恒温水浴中水热软化处理4-6h后，在内表面沿纤维方向开设应力槽，使竹笋壳成为展开的片状材料，应力槽的相邻间距为10-20mm，宽度为0.1mm，厚度为竹笋壳厚度的1/4-1/3；
3)软化展平的竹笋壳浸泡在0.5-2％的NaOH溶液中处理2-4h后取出，用水清洗掉表面的NaOH溶液；
4)施以胶粘剂后，将竹笋壳组坯成板，送入花盆模具中进行湿法模压成型；
胶粘剂采用脲醛树脂胶黏剂和氧化淀粉胶黏剂按照1∶3-1∶2比例混合而成的胶黏剂；
组坯结构包括以下类型，1)每层竹笋壳的纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角，任意两相邻层之间的纹理方向成轴对称；2)以纹理方向与板的长度或宽度方向成10-20°夹角的竹笋壳为上、下表层，上、下表层的纹理方向成轴对称，以纹理方向平行于板的长度或宽度方向的多层竹笋壳为芯层，任意两相邻芯层之间的纹理方向相互垂直；
湿法模压成型条件为：热压温度为130-180℃，热压时间为3-4min，热压压力为1.5-5.5MPa，取出成品后养生2天以上。
2.根据权利要求1中采用竹笋壳制作可降解花盆的方法，其特征在于：步骤1)所述竹笋壳剪去顶部厚度小于0.45mm的部分后，其基部厚度和顶部厚度差应控制在1-1.25mm以内。
3.根据权利要求1中采用竹笋壳制作可降解花盆的方法，其特征在于：步骤3)所述NaOH溶液处理的浓度不宜过大，时间不宜过长，否则容易造成纤维素的过度降解，降低竹笋壳的力学强度，同时碱处理过后应将竹笋壳表面残留碱溶液清洗干净，否则会影响后续的胶合。
4.根据权利要求1中采用竹笋壳制作可降解花盆的方法，其特征在于：步骤4)所述竹笋壳组坯时须将纹理方向相同的竹笋壳厚度交错匹配，使组坯厚度均匀，组坯层数为5-11层，同时为奇数层。
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