CN106671234A - 一种原竹防腐防霉处理工艺 - Google Patents

一种原竹防腐防霉处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于竹木处理领域，涉及一种防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：（1）、将新鲜的原竹干燥至含水率为12‑15%；（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.08MPa以上，处理35‑50 min；（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2‑1.8MPa，保持压力处理 50‑70 min；（5）、解除压力，排出防护剂。本发明针对原竹的特性，利用干燥、高压、真空、加压、真空的工艺流程，并结合针对于原竹专用的防护剂，能有效将防护剂从营养物质含量最高且密度较低的原竹内圈（竹黄）渗透进原竹，达到理想的防护剂饱和注入效果，并且在原竹内的停留时间长，不易流失，能起到长效防护效果。

Description

一种原竹防腐防霉处理工艺
技术领域
本发明属于竹木处理领域，涉及防腐防霉的处理，具体说是一种防腐防霉处理工艺。
背景技术
竹子因具有坚硬、柔韧、通直、抗压、抗拉、耐腐等多方面的特性，作为国家建设和人们日常生活用品的重要原材料之一，广泛应用于建筑装饰材料及家具的制造。将竹材用于现代竹建筑的设计、结构和材料中，是发展绿色建筑的一大亮点，符合全球可持续发展理念和我国当前发展低碳经济与低碳建筑主题。 我国竹材资源丰富，如果能够开发一种新型竹结构墙体，不仅可以拓宽竹材的利用范围，也更有利于推动竹建筑产业的发展。
但是由于竹材是一种有机材料，具有明显的生物特性，含有大量淀粉、糖份、蛋白质和其它盐类物质，天然耐久性差，容易引起虫蛀和霉腐，所以竹材的长期使用特别是长期户外使用受到很大的限制。腐败生物会引起竹材的腐烂，使其受到破坏。在使用前，根据不同的应用环境，选用合适的防腐方法和防腐剂，进行恰当的处理，则可以有效地延缓竹材腐朽。目前世界各国使用的木材防腐剂主要是CCA防腐剂，该类防腐剂由于含有砷、铬等物质而具有毒性，不利于环境保护，在一些国家已严格限制使用。目前的防腐方法主要是针对开片后的竹材，其应用于原竹上，效果差，防腐效果不明显。
发明内容
本发明的目的是，针对原竹，提供一种原竹防腐防霉处理工艺，将防护剂从营养物质含量最高且密度较低的原竹内圈—竹黄渗透进原竹，达到理想的防护剂饱和注入效果，而且在原竹内的停留时间久，起到长效防护效果。
本发明采用如下的技术方案：
一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹干燥至含水率为12-15%；
（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.08MPa以上，处理35-50 min；
（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；
（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2-1.8MPa，保持压力处理 50-70 min；
（5）、解除压力，排出防护剂。
上述技术方案，原竹因为表层具有一层竹青，防护剂很难进入到竹子内部，导致防霉防腐工艺难以突破；又由于原竹易破裂，不同于对竹片进行防腐处理，要保证原竹的整体性，现有的很多易造成原竹破裂的工艺在原竹上不能实施。本发明针对原竹的上述特性，采取本发明针对原竹的针对性处理工艺，原竹干燥后，经过真空、加压处理，防护剂从营养物质含量最高且密度较低的原竹内圈（竹黄）渗透进原竹内部，大大提高了防护剂的渗透速度和渗透量。
步骤（1）中原竹含水率的控制范围对防腐效果影响显著，含水率直接影响防护剂的渗透效果，含水率超过15%，渗透效果差，含水率不足12%，则处理后和处理中的原竹容易出现破裂；含水率在12%-15%之间，在真空度为0.08MPa以上时，处理35-50 min，并结合后续的加压作用，防护剂所达到的渗透效果更好。
作为优选，在步骤（5）排出防护剂后，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.08MPa-0.20 MPa，处理15-25 min，解除真空。
作为优选，步骤（1）中干燥在避免太阳光直接照射的条件下进行自然阴干，经过高温干燥或者再太阳直射干燥，都会影响后期防护剂的渗透效果，而且容易导致原竹的强度下降，开裂概率增大。
作为优选，在步骤（2）之前，先对原竹进行高压前处理，所述高压前处理的条件为压力2.6-3.2MPa、温度为10-15℃、处理时间为2-5 min。前期的高压前处理，处理时间短暂，控制在2-5分钟，有利于提高后期防护剂的渗入。
作为优选，在步骤（5）排出防护剂后，先进行蒸煮处理，再进行真空处理，所述蒸煮处理为在湿度为75-88%、温度为85-100℃条件下持续处理30-40min。增加蒸煮处理，能够延长防护剂在原竹内部的停留时间，不易流失，能起到长效防护效果。
作为优选，所述防护剂包括下列重量份的组分：醇3-6份、壳聚糖3-5份、醋酸22-30份、季铵盐5-8份、竹叶提取液12-18份。
上述方案所公开的防护剂，与原竹的亲和力更高，在本发明采取的工艺下，更容易渗入到原竹内部，并且与竹纤维的结合力好，尤其是壳聚糖，在醋酸的作用下，壳聚糖更容易携带防腐防霉有效成分进入竹纤维内，结合牢固，防腐防霉效果更持久。
作为优选，所述防护剂包括下列重量份的组分：醇5-6份、壳聚糖4-5份、醋酸22-25份、季铵盐6-8份、竹叶提取液15-16份。
作为优选，所述壳聚糖为脱乙酰度为88-92%的壳聚糖。
作为优选，所述竹叶提取液按如下步骤获得：A、竹叶洗净，烘干，磨碎，得到竹叶粉末；B、加入体积为竹叶粉末2-4倍的醇溶液，超声波处理35-50min，得到提取初液；C、将所述提取初液过滤，得到竹叶提取液。
作为优选，所述醇溶液为体积浓度为65-70%的乙醇溶液。
作为优选，所述防护剂还包括2-4重量份的纳米二氧化钛，壳聚糖与纳米二氧化钛共同作用，能够更快更高效的穿过营养物质含量最高且密度较低的原竹内圈，渗透到原竹内部。
通过实施方式技术方案，本发明具有如下的有益效果：本发明针对原竹的特性，利用干燥、高压、真空、加压、真空的工艺流程，并结合针对于原竹专用的防护剂，能有效将防护剂从营养物质含量最高且密度较低的原竹内圈（竹黄）渗透进原竹，达到理想的防护剂饱和注入效果，并且在原竹内的停留时间长，不易流失，能起到长效防护效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为14%；
（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.09MPa，处理35min；
（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；所用的防护剂为ACQ优质竹木防腐剂
（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.5MPa，保持压力处理 50min；
（5）、解除压力，排出防护剂；
（6）、再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.10MPa，处理15 min，解除真空。
实施例2：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为15%；
（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.10MPa，处理45min；
（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；所述防护剂包括下列重量份的组分：醇5份、壳聚糖4份、醋酸26份、季铵盐7份、竹叶提取液15份；
（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2MPa，保持压力处理 65min；
（5）、解除压力，排出防护剂；
（6）、关闭压力泵，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.09MPa，处理25 min，解除真空。
实施例3：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为12%；
（2）对原竹进行高压前处理，所述高压前处理的条件为压力3.0MPa、温度为12℃、处理时间为3min；
（3）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.12MPa，处理50min；
（4）、向所述真空压力罐内加入防护剂；
（5）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.8MPa，保持压力处理 70 min；
（6）、解除压力，排出防护剂；
（7）、关闭压力泵，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.10MPa，处理20min，解除真空。
步骤（4）所采用的防护剂包括下列重量份的组分：乙醇3份、脱乙酰度为88%的壳聚糖5份、醋酸22份、季铵盐8份、竹叶提取液12份；其中，竹叶提取液按如下步骤获得：A、竹叶洗净，烘干，磨碎，得到竹叶粉末；B、加入体积为竹叶粉末4倍的积浓度为65%的乙醇溶液，超声波处理50min，得到提取初液；C、将所述提取初液过滤，得到竹叶提取液。
实施例4：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为13%；
（2）对原竹进行高压前处理，所述高压前处理的条件为压力3.2MPa、温度为10℃、处理时间为5 min；
（3）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.08MPa，处理40min；
（4）、向所述真空压力罐内加入防护剂；
（5）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2MPa，保持压力处理60min；
（6）、解除压力，排出防护剂；
（7）蒸煮处理：在湿度为75%、温度为95℃条件下持续处理40min；
（8）、关闭压力泵，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.15MPa以上，处理15min，解除真空。
步骤（4）所采用的防护剂包括下列重量份的组分：乙醇6份、脱乙酰度为92%的壳聚糖3份、醋酸30份、季铵盐5份、竹叶提取液18份、2重量份的纳米二氧化钛；其中，竹叶提取液按如下步骤获得：A、竹叶洗净，烘干，磨碎，得到竹叶粉末；B、加入体积为竹叶粉末4倍的积浓度为65%的乙醇溶液，超声波处理50min，得到提取初液；C、将所述提取初液过滤，得到竹叶提取液。
实施例5：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为13%；
（2）对原竹进行高压前处理，所述高压前处理的条件为压力2.6MPa、温度为15℃、处理时间为2min；
（3）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.11MPa，处理50min；
（4）、向所述真空压力罐内加入防护剂；
（5）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.6MPa，保持压力处理 50min；
（6）、解除压力，排出防护剂；
（7）蒸煮处理：在湿度为80%、温度为85℃条件下持续处理30min；
（8）、关闭压力泵，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.12MPa，处理20min，解除真空。
步骤（4）所采用的防护剂包括下列重量份的组分：乙醇4份、脱乙酰度为90%的壳聚糖3.5份、醋酸24份、季铵盐6份、竹叶提取液16份、4重量份的纳米二氧化钛；其中，竹叶提取液按如下步骤获得：A、竹叶洗净，烘干，磨碎，得到竹叶粉末；B、加入体积为竹叶粉末3倍的积浓度为68%的乙醇溶液，超声波处理40min，得到提取初液；C、将所述提取初液过滤，得到竹叶提取液。
对比例1：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为10%；
（2）、向所述真空压力罐内加入防护剂；所用的防护剂为ACQ优质竹木防腐剂
（3）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.5MPa，保持压力处理 50min；
（4）、解除压力，排出防护剂；
（5）、再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.10MPa，处理15 min，解除真空。
对比例2：
一种原竹防腐防霉处理工艺，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥至含水率为18%；
（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.10MPa，处理45min；
（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；所述防护剂包括下列重量份的组分：甲醇5份、壳聚糖4份、醋酸26份、季铵盐7份、竹叶提取液15份；
（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2MPa，保持压力处理 65min；
（5）、解除压力，排出防护剂。
对比例3：
与实施例3的不同在于，没有实施例3中的步骤（2）。
对比例4：
与实施例4的不同在于，没有实施例4中的步骤（1）。
对比例5：
与实施例4的不同在于，防护剂采用如下配方：往1L竹醋液中，加入50g硫酸铜和50g三唑铜，搅拌直到溶解，制得防腐剂。
对比例6：
与实施例4的不同在于，防护剂采用如下配方：甲醇5份、壳聚糖4份、醋酸26份、季铵盐7份。
对比例7：
与实施例4的不同在于，防护剂采用如下配方：甲醇5份、醋酸26份、季铵盐7份、竹叶提取液15份。
将上述实施例和对比例所得到的原竹，露天放置1个月，观察防腐防霉效果结果见表1。
表1：
防霉实验效果评价：
0：试样表面无菌丝；
1：试样表面感染菌丝面积小于1/4；
2：试样表面感染菌丝面积为1/4-1/2；
3：试样表面感染菌丝面积1/2-3/4；
4：试样表面感染菌丝面积小于3/4；
耐腐等级及重量损失百分率见表2：
表2：
结果显示，实施例1-5所得到的原竹，其防霉防腐性能较对比例1-7要好，本发明所得到的原竹在耐久性能得到大幅提升：室内空间使用年限达30年以上；半室内空间使用年限达20年以上；完全室外空间使用年限达10年以上。

Claims (10)

1.一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、将新鲜的原竹干燥至含水率为12-15%；
（2）、将干燥后的原竹放入真空压力罐内，控制真空压力罐内真空度为0.08MPa以上，处理35-50 min；
（3）、向所述真空压力罐内加入防护剂；
（4）、关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.2-1.8MPa，保持压力处理 50-70 min；
（5）、解除压力，排出防护剂。
2.根据权利要求1所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，在步骤（5）排出防护剂后，再开启真空泵，控制真空压力罐的真空度为0.08MPa-0.20 MPa，处理15-25 min，解除真空。
3.根据权利要求1所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，步骤（1）中干燥在避免太阳光直接照射的条件下进行自然干燥。
4.根据权利要求1所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，在步骤（2）之前，先对原竹进行高压前处理，所述高压前处理的条件为压力2.6-3.2MPa、温度为10-15℃、处理时间为2-5 min。
5.根据权利要求2所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，在步骤（5）排出防护剂后，先进行蒸煮处理，再进行真空处理，所述蒸煮处理为在湿度为75-88%、温度为85-100℃条件下持续处理30-40min。
6.根据权利要求1所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，所述防护剂包括下列重量份的组分：醇3-6份、壳聚糖3-5份、醋酸22-30份、季铵盐5-8份、竹叶提取液12-18份。
7.根据权利要求6所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，所述壳聚糖为脱乙酰度为88-92%的壳聚糖。
8.根据权利要求6所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，所述竹叶提取液按如下步骤获得：A、竹叶洗净，烘干，磨碎，得到竹叶粉末；B、加入体积为竹叶粉末2-4倍的醇溶液，超声波处理35-50min，得到提取初液；C、将所述提取初液过滤，得到竹叶提取液。
9.根据权利要求8所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，所述醇溶液为体积浓度为65-70%的乙醇溶液。
10.根据权利要求6所述一种原竹防腐防霉处理工艺，其特征在于，所述防护剂还包括2-4重量份的纳米二氧化钛。
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