CN107042562A - 一种竹子的软化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹子的软化处理方法，属于柳编加工技术领域，包括如下步骤：（1）竹子预处理、（2）高温高压处理、（3）超声波清洗处理、（4）软化处理液制备、（5）浸泡处理、（6）干燥编织处理。本发明主要改善了竹子编织时的柔软性，提升了编织的成品率，同时又能有效的实现竹子刚性的恢复和提升，提升了编织品的使用质量和寿命，此外，经过本发明处理后的竹子可经过高温软化处理后进行二次塑性编织，解决了现在柳编制品不能有效再使用的问题，具有很好的推广使用价值。

Description

一种竹子的软化处理方法
技术领域
本发明属于柳编加工技术领域，具体涉及一种竹子的软化处理方法。
背景技术
阜南县，隶属于安徽省阜阳市，属内陆开发较早地区，位于安徽省西北部，淮河上中游结合部北岸。阜南县素有“名优特产县”、“天然资源库”之称，是全国粮食生产大县、中国柳编之乡、全国唯一的农业（林业）循环经济示范试点县，阜南是全国柳编之乡，柳编制品远销国外。柳编所用材料不仅仅是柳条，其中竹子、藤条等均是柳编制作中常见的原料，因竹子自身特性的原因，在编织前通常需要进行软化处理。现有的竹子软化处理方法主要是经沸水浸泡、闷煮，此方式较为简单，但存在处理时间过长，软化效果不佳，编织处理后强度恢复不良等问题，人们使用化学类软化剂虽然能适当缩短处理时长，但对于其他问题的改善效果甚微。此外，现有的竹子类柳编制品一旦成型后便很难再次软化造型，无法有效的回收利用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种竹子的软化处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种竹子的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）竹子预处理：
先对竹子进行去梢、去叶处理后，再按照加工要求对竹子进行切割分段处理，最后用清水冲洗干净后备用；
（2）高温高压处理：
将步骤（1）处理后的竹子放入密闭罐内，以6~8℃/min的升温速度将密闭罐预热至80~85℃，然后再向其中通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为104~108℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5~2MPa，保温保压对竹子处理40~50min后，再快速降温卸压至常温常压，最后将竹子取出备用；
（3）超声波清洗处理：
将步骤（2）处理后的竹子放入质量分数为3~5%的硝酸溶液中，同时施加频率为25~27kHz的超声波，清洗处理10~15min后取出，再将其放入质量分数为6~8%的氢氧化钠溶液中，同时仍施加频率为25~27kHz的超声波，清洗处理15~20min，最后将竹子取出用清水冲洗后备用；
（4）软化处理液制备：
a.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.3~1.6进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量1.5~2.5%的硼酸、0.2~0.5%的二茂铁得混合物，并将混合物的pH值调节为8.0~8.5，加热保持反应釜内的温度为35~40℃，并以200~230转/分钟的转速搅拌处理20~25min后备用；
b.向操作a处理后的反应釜中加入混合物总质量3~5%的聚乙烯醇、1~1.5%的苯酚、1.5~2.5%的泡花碱、0.8~1.5%的硫酸锰，然后将温度升至50~55℃，以300~350转/分钟的转速搅拌处理30~35min后取出，再与其总质量85~100倍的去离子水共同混合均匀得软化处理液备用；本发明以甲醛、氰尿二酰胺为主要聚合物质，在碱性环境中，经硼酸、二茂铁的催化作用，配合苯酚、聚乙烯醇等成分，形成了以甲醛、氰尿二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类聚合物，最终配制出一种低分子树脂溶液，可有效的渗入竹子的内部，改善了其编织使用特性；
（5）浸泡处理：
将步骤（3）处理后的竹子与步骤（4）配制的软化处理液共同放入密封罐中，保持密封罐内的温度为33~38℃，将密封罐内的压力提升至1.5~2MPa，处理1~1.5h后将竹子取出备用；
（6）干燥编织处理：
将步骤（5）处理后的竹子放入干燥室内，干燥至整体水含量不大于20%后取出进行编织即可。
进一步的，步骤（2）中所述的降温卸压处理控制在15min内完成。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.5~6.0，平均分子量为16000~18000。
进一步的，步骤（5）中所述的竹子和软化处理液混合的重量比为1：10~13。
进一步的，步骤（6）中所述的干燥室内的温度为78~84℃，相对湿度为10~15%。
竹子自身纤维致密，纤维长度较长，编织前需要进行软化处理，现在对于柳编用竹子的软化处理方法是通过蒸煮软化，即利用高温对木质纤维进行软化处理，在软化有效期内及时进行编织操作，虽然对于环境的危害较小，但存在处理时间长、编后强度恢复不佳等问题，对此有人尝试使用化学软化药剂对竹子进行软化处理，虽然可改变竹子内纤维间的结合强度和结构，有效缩短了处理时长，但仍存在编后竹子自身特性恢复不佳的问题。竹子的木质纤维间存在胶质，包括半纤维素、木质素和果胶，胶质是连接各纤维束的中间物质，过多或过少的存在均不利于竹子弹性和强度综合特性的提升。新鲜竹子中的胶质含量较多，不利于后续的编织以及强度的改善，本发明通过对竹子进行特殊的处理后，合理的调节了竹子内胶质的含量，改善了竹子的加工特性。其中先对竹子进行了高温高压的蒸汽爆破处理，用高温高压的水蒸汽保温保压处理一段时间后，再以较快的速度卸压降温，可降低纤维素的结晶区内部氢键生成的数量和纤维素分子键的键和强度，能很好的松散了竹子内部的纤维结构，并能使得部分胶质变性，降低了其含量，进一步改善了竹子的软化性能，接着进行的超声波清洗处理，先后利用酸碱溶液浸泡，同时使用超声波辅助清洗，可进一步去除竹子内的胶质成分含量，提升了软化特性，并为后续处理奠定了良好基础，最后用独特配制的软化处理液对竹子进行了浸泡处理，软化处理液中的有效成分可高效的渗入竹子纤维束间，进行了填充，提升密封罐内的压力更利于填充的均匀性，初始时其形成了一种弹性体结构，可提升竹子的柔软性，便于编织，后期冷却固化可提升竹子的硬度和强度，同时经过此方式处理后的竹子再次加温软化后仍能进行二次编织，实现了竹子类柳编制品回收再利用的目标，使用价值较高。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明主要改善了竹子编织时的柔软性，提升了编织的成品率，同时又能有效的实现竹子刚性的恢复和提升，提升了编织品的使用质量和寿命，此外，经过本发明处理后的竹子可经过高温软化处理后进行二次塑性编织，解决了现在柳编制品不能有效再使用的问题，具有很好的推广使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种竹子的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）竹子预处理：
先对竹子进行去梢、去叶处理后，再按照加工要求对竹子进行切割分段处理，最后用清水冲洗干净后备用；
（2）高温高压处理：
将步骤（1）处理后的竹子放入密闭罐内，以6℃/min的升温速度将密闭罐预热至80℃，然后再向其中通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为104~105℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5MPa，保温保压对竹子处理40min后，再快速降温卸压至常温常压，最后将竹子取出备用；
（3）超声波清洗处理：
将步骤（2）处理后的竹子放入质量分数为3%的硝酸溶液中，同时施加频率为25kHz的超声波，清洗处理10min后取出，再将其放入质量分数为6%的氢氧化钠溶液中，同时仍施加频率为25kHz的超声波，清洗处理15min，最后将竹子取出用清水冲洗后备用；
（4）软化处理液制备：
a.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.3进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量1.5%的硼酸、0.2%的二茂铁得混合物，并将混合物的pH值调节为8.0，加热保持反应釜内的温度为35℃，并以200转/分钟的转速搅拌处理20min后备用；
b.向操作a处理后的反应釜中加入混合物总质量3%的聚乙烯醇、1%的苯酚、1.5%的泡花碱、0.8%的硫酸锰，然后将温度升至50℃，以300转/分钟的转速搅拌处理30min后取出，再与其总质量85倍的去离子水共同混合均匀得软化处理液备用；本发明以甲醛、氰尿二酰胺为主要聚合物质，在碱性环境中，经硼酸、二茂铁的催化作用，配合苯酚、聚乙烯醇等成分，形成了以甲醛、氰尿二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类聚合物，最终配制出一种低分子树脂溶液，可有效的渗入竹子的内部，改善了其编织使用特性；
（5）浸泡处理：
将步骤（3）处理后的竹子与步骤（4）配制的软化处理液共同放入密封罐中，保持密封罐内的温度为33℃，将密封罐内的压力提升至1.5MPa，处理1h后将竹子取出备用；
（6）干燥编织处理：
将步骤（5）处理后的竹子放入干燥室内，干燥至整体水含量不大于20%后取出进行编织即可。
进一步的，步骤（2）中所述的降温卸压处理控制在15min内完成。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.5~5.0，平均分子量为16000~18000。
进一步的，步骤（5）中所述的竹子和软化处理液混合的重量比为1：10。
进一步的，步骤（6）中所述的干燥室内的温度为78~80℃，相对湿度为10~12%。
实施例2
一种竹子的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）竹子预处理：
先对竹子进行去梢、去叶处理后，再按照加工要求对竹子进行切割分段处理，最后用清水冲洗干净后备用；
（2）高温高压处理：
将步骤（1）处理后的竹子放入密闭罐内，以7℃/min的升温速度将密闭罐预热至83℃，然后再向其中通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为105~106℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.8MPa，保温保压对竹子处理45min后，再快速降温卸压至常温常压，最后将竹子取出备用；
（3）超声波清洗处理：
将步骤（2）处理后的竹子放入质量分数为4%的硝酸溶液中，同时施加频率为26kHz的超声波，清洗处理12min后取出，再将其放入质量分数为7%的氢氧化钠溶液中，同时仍施加频率为26kHz的超声波，清洗处理18min，最后将竹子取出用清水冲洗后备用；
（4）软化处理液制备：
a.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.5进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2%的硼酸、0.4%的二茂铁得混合物，并将混合物的pH值调节为8.2，加热保持反应釜内的温度为38℃，并以220转/分钟的转速搅拌处理23min后备用；
b.向操作a处理后的反应釜中加入混合物总质量4%的聚乙烯醇、1.2%的苯酚、2%的泡花碱、1.1%的硫酸锰，然后将温度升至53℃，以320转/分钟的转速搅拌处理33min后取出，再与其总质量90倍的去离子水共同混合均匀得软化处理液备用；本发明以甲醛、氰尿二酰胺为主要聚合物质，在碱性环境中，经硼酸、二茂铁的催化作用，配合苯酚、聚乙烯醇等成分，形成了以甲醛、氰尿二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类聚合物，最终配制出一种低分子树脂溶液，可有效的渗入竹子的内部，改善了其编织使用特性；
（5）浸泡处理：
将步骤（3）处理后的竹子与步骤（4）配制的软化处理液共同放入密封罐中，保持密封罐内的温度为35℃，将密封罐内的压力提升至1.8MPa，处理1.2h后将竹子取出备用；
（6）干燥编织处理：
将步骤（5）处理后的竹子放入干燥室内，干燥至整体水含量不大于20%后取出进行编织即可。
进一步的，步骤（2）中所述的降温卸压处理控制在10min内完成。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为5.0~5.5，平均分子量为16000~18000。
进一步的，步骤（5）中所述的竹子和软化处理液混合的重量比为1：12。
进一步的，步骤（6）中所述的干燥室内的温度为80~82℃，相对湿度为11~13%。
实施例3
一种竹子的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）竹子预处理：
先对竹子进行去梢、去叶处理后，再按照加工要求对竹子进行切割分段处理，最后用清水冲洗干净后备用；
（2）高温高压处理：
将步骤（1）处理后的竹子放入密闭罐内，以8℃/min的升温速度将密闭罐预热至85℃，然后再向其中通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为107~108℃，同时将密闭罐内的压力提升至2MPa，保温保压对竹子处理50min后，再快速降温卸压至常温常压，最后将竹子取出备用；
（3）超声波清洗处理：
将步骤（2）处理后的竹子放入质量分数为5%的硝酸溶液中，同时施加频率为27kHz的超声波，清洗处理15min后取出，再将其放入质量分数为8%的氢氧化钠溶液中，同时仍施加频率为27kHz的超声波，清洗处理20min，最后将竹子取出用清水冲洗后备用；
（4）软化处理液制备：
a.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.6进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2.5%的硼酸、0.5%的二茂铁得混合物，并将混合物的pH值调节为8.5，加热保持反应釜内的温度为40℃，并以230转/分钟的转速搅拌处理25min后备用；
b.向操作a处理后的反应釜中加入混合物总质量5%的聚乙烯醇、1.5%的苯酚、2.5%的泡花碱、1.5%的硫酸锰，然后将温度升至55℃，以350转/分钟的转速搅拌处理35min后取出，再与其总质量100倍的去离子水共同混合均匀得软化处理液备用；本发明以甲醛、氰尿二酰胺为主要聚合物质，在碱性环境中，经硼酸、二茂铁的催化作用，配合苯酚、聚乙烯醇等成分，形成了以甲醛、氰尿二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类聚合物，最终配制出一种低分子树脂溶液，可有效的渗入竹子的内部，改善了其编织使用特性；
（5）浸泡处理：
将步骤（3）处理后的竹子与步骤（4）配制的软化处理液共同放入密封罐中，保持密封罐内的温度为38℃，将密封罐内的压力提升至2MPa，处理1.5h后将竹子取出备用；
（6）干燥编织处理：
将步骤（5）处理后的竹子放入干燥室内，干燥至整体水含量不大于15%后取出进行编织即可。
进一步的，步骤（2）中所述的降温卸压处理控制在10min内完成。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为5.5~6.0，平均分子量为16000~18000。
进一步的，步骤（5）中所述的竹子和软化处理液混合的重量比为1：13。
进一步的，步骤（6）中所述的干燥室内的温度为82~84℃，相对湿度为13~15%。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）高温高压处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（3）超声波清洗处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（4）软化处理液制备和步骤（5）浸泡处理，除此外的方法步骤均相同。
对照组1
现有的竹子蒸煮软化处理方法。
对照组2
现有的竹子化学药剂软化处理方法。
为了对比本发明效果，选用同一批次采集的竹子作为实验对象，随机分为六组，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对照组1、对照组2的方式进行处理，并统计具体的处理数据，具体对比见下表1：
表1
注：上表1中所述的处理后竹子弹性模量是各组处理后立即对竹子进行检测，处理后1h竹子弹性模量是各组处理后放置1h后再对竹子进行检测。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效提升竹子的软化特性，改善了编织的成品率，同时处理后竹子的刚性得到加强，保证了使用的寿命和品质，并且可有效的回收利用，市场价值较高。

Claims (5)

1.一种竹子的软化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）竹子预处理：
先对竹子进行去梢、去叶处理后，再按照加工要求对竹子进行切割分段处理，最后用清水冲洗干净后备用；
（2）高温高压处理：
将步骤（1）处理后的竹子放入密闭罐内，以6~8℃/min的升温速度将密闭罐预热至80~85℃，然后再向其中通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为104~108℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5~2MPa，保温保压对竹子处理40~50min后，再快速降温卸压至常温常压，最后将竹子取出备用；
（3）超声波清洗处理：
将步骤（2）处理后的竹子放入质量分数为3~5%的硝酸溶液中，同时施加频率为25~27kHz的超声波，清洗处理10~15min后取出，再将其放入质量分数为6~8%的氢氧化钠溶液中，同时仍施加频率为25~27kHz的超声波，清洗处理15~20min，最后将竹子取出用清水冲洗后备用；
（4）软化处理液制备：
a.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.3~1.6进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量1.5~2.5%的硼酸、0.2~0.5%的二茂铁得混合物，并将混合物的pH值调节为8.0~8.5，加热保持反应釜内的温度为35~40℃，并以200~230转/分钟的转速搅拌处理20~25min后备用；
b.向操作a处理后的反应釜中加入混合物总质量3~5%的聚乙烯醇、1~1.5%的苯酚、1.5~2.5%的泡花碱、0.8~1.5%的硫酸锰，然后将温度升至50~55℃，以300~350转/分钟的转速搅拌处理30~35min后取出，再与其总质量85~100倍的去离子水共同混合均匀得软化处理液备用；
（5）浸泡处理：
将步骤（3）处理后的竹子与步骤（4）配制的软化处理液共同放入密封罐中，保持密封罐内的温度为33~38℃，将密封罐内的压力提升至1.5~2MPa，处理1~1.5h后将竹子取出备用；
（6）干燥编织处理：
将步骤（5）处理后的竹子放入干燥室内，干燥至整体水含量不大于20%后取出进行编织即可。
2.根据权利要求1所述的一种竹子的软化处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的降温卸压处理控制在15min内完成。
3.根据权利要求1所述的一种竹子的软化处理方法，其特征在于，步骤（4）操作b中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.5~6.0，平均分子量为16000~18000。
4.根据权利要求1所述的一种竹子的软化处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的竹子和软化处理液混合的重量比为1：10~13。
5.根据权利要求1所述的一种竹子的软化处理方法，其特征在于，步骤（6）中所述的干燥室内的温度为78~84℃，相对湿度为10~15%。
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