CN107081832A - 一种竹材单板软化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹材单板软化的方法，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理；本发明通过采用香菇草制备液兑水对竹材单板进行蒸煮处理，香菇草制备液中活性成分能够极大的提高木材软化的速度，尤其是以超声波辅助处理后，能够进一步的提高对竹材的软化速度，同时，由于采用香菇草制备液的作用，能够对竹材单板的软化过程较为温和，对竹材单板的组织结构并没有破坏作用，经过本发明处理后，水分子能够更容易进入朱材单板的组织的无定形区使纤维膨胀，从而使得竹材单板的弹性模量显著降低，竹材单板含水率增加，塑性提高。

Description

一种竹材单板软化的方法
技术领域
本发明属于竹材软化处理技术领域，具体涉及一种竹材单板软化的方法。
背景技术
竹子，又名竹，是禾本科的一个分支，分布在亚热带地区，又称竹类或竹子。有低矮似草，又有高如大树。通常通过地下匍匐的根茎成片生长。也可以通过开花结籽繁衍，其种子被称为竹米。为多年生植物。有一些种类的竹笋可以食用。为高大、生长迅速的禾草类植物，茎为木质。
竹子不仅外表光滑美观，而且具有很好的强度和柔韧性，在很多领域具有很好的应用空间，现在为了提高竹子的经济价值。
现有常用对竹材进行软化处理工艺是将竹材单板放入40-50℃水中浸泡6-10h后缓慢升温，温度升至80-120℃后，保温1-2小时，然后自然冷却至50-70℃，即可，为了使竹子快速软化，在蒸煮时常加入10%的碳酸氢钠，缩短时间，但是碳酸氢钠软化竹材单板会破坏竹材单板的部分组分结构，降低竹材单板的质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种竹材单板软化的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种竹材单板软化的方法，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理。
进一步的，所述香菇草制备液制备方法为：取香菇草叶、茎混合后，粉碎至100目，添加其10倍质量水进行煎煮32-35min，然后以2000r/min转速搅拌10min后，冷却至30-32℃，得到水煎液，然后向水煎液中添加水煎液质量0.8%的复合酶，酶解4小时后，然后进行对酶灭活处理，再自然冷却至室温，然后在高速离心下进行固液分离，得到混合液，即为香菇草制备液。
进一步的，所述香菇草叶和茎混合质量比例为2-3：1。
进一步的，所述复合酶按重量份计由以下成分制成：纤维素酶15、半纤维素酶4。
进一步的，所述竹材预热为将竹材采用微波预热至50-60℃，预热时间为1-2min。
进一步的，所述香菇草制备液兑水为香菇草制备液与水按1：50-55质量比例混合。
进一步的，所述蒸煮时间为10-14min，蒸煮温度为82-88℃。
进一步的，所述超声波功率为400-450W、频率为32-35kHz。
进一步的，所述超声波辅助处理的时间点为采用香菇草制备液兑水进行蒸煮第5min时开始进行超声波辅助处理，超声波辅助处理时间为2min。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用香菇草制备液兑水对竹材单板进行蒸煮处理，香菇草制备液中活性成分能够极大的提高木材软化的速度，尤其是以超声波辅助处理后，能够进一步的提高对竹材的软化速度，同时，由于采用香菇草制备液的作用，能够对竹材单板的软化过程较为温和，对竹材单板的组织结构并没有破坏作用，经过本发明处理后，水分子能够更容易进入朱材单板的组织的无定形区使纤维膨胀，从而使得竹材单板的弹性模量显著降低，竹材单板含水率增加，塑性提高。
具体实施方式
实施例1
一种竹材单板软化的方法，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理。
所述香菇草制备液制备方法为：取香菇草叶、茎混合后，粉碎至100目，添加其10倍质量水进行煎煮32min，然后以2000r/min转速搅拌10min后，冷却至30℃，得到水煎液，然后向水煎液中添加水煎液质量0.8%的复合酶，酶解4小时后，然后进行对酶灭活处理，再自然冷却至室温，然后在高速离心下进行固液分离，得到混合液，即为香菇草制备液。
所述香菇草叶和茎混合质量比例为2：1。
所述复合酶按重量份计由以下成分制成：纤维素酶15、半纤维素酶4。
所述竹材预热为将竹材采用微波预热至50℃，预热时间为1min。
所述香菇草制备液兑水为香菇草制备液与水按1：50质量比例混合。
所述蒸煮时间为10min，蒸煮温度为82℃。
所述超声波功率为400W、频率为32-35kHz。
所述超声波辅助处理的时间点为采用香菇草制备液兑水进行蒸煮第5min时开始进行超声波辅助处理，超声波辅助处理时间为2min。
实施例2
一种竹材单板软化的方法，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理。
所述香菇草制备液制备方法为：取香菇草叶、茎混合后，粉碎至100目，添加其10倍质量水进行煎煮35min，然后以2000r/min转速搅拌10min后，冷却至32℃，得到水煎液，然后向水煎液中添加水煎液质量0.8%的复合酶，酶解4小时后，然后进行对酶灭活处理，再自然冷却至室温，然后在高速离心下进行固液分离，得到混合液，即为香菇草制备液。
所述香菇草叶和茎混合质量比例为3：1。
所述复合酶按重量份计由以下成分制成：纤维素酶15、半纤维素酶4。
所述竹材预热为将竹材采用微波预热至60℃，预热时间为2min。
所述香菇草制备液兑水为香菇草制备液与水按1：50-55质量比例混合。
所述蒸煮时间为14min，蒸煮温度为88℃。
所述超声波功率为450W、频率为32-35kHz。
所述超声波辅助处理的时间点为采用香菇草制备液兑水进行蒸煮第5min时开始进行超声波辅助处理，超声波辅助处理时间为2min。
实施例3
一种竹材单板软化的方法，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理。
所述香菇草制备液制备方法为：取香菇草叶、茎混合后，粉碎至100目，添加其10倍质量水进行煎煮33min，然后以2000r/min转速搅拌10min后，冷却至31℃，得到水煎液，然后向水煎液中添加水煎液质量0.8%的复合酶，酶解4小时后，然后进行对酶灭活处理，再自然冷却至室温，然后在高速离心下进行固液分离，得到混合液，即为香菇草制备液。
所述香菇草叶和茎混合质量比例为3：1。
所述复合酶按重量份计由以下成分制成：纤维素酶15、半纤维素酶4。
所述竹材预热为将竹材采用微波预热至55℃，预热时间为1min。
所述香菇草制备液兑水为香菇草制备液与水按1：50-55质量比例混合。
所述蒸煮时间为12min，蒸煮温度为85℃。
所述超声波功率为400W、频率为33kHz。
所述超声波辅助处理的时间点为采用香菇草制备液兑水进行蒸煮第5min时开始进行超声波辅助处理，超声波辅助处理时间为2min。
对比例1：与实施例2区别仅在于仅采用将香菇草制备液替换为清水。
对比例2：与实施例2区别仅在于不进行超声波辅助处理。
对比例3：与实施例2区别仅在于不进行预热处理。
试验：采用竹材单板材料为毛竹，分为7组，每组20件，试验结果取均值，其中6组为以实施例与对比例方法进行处理，一组对照，竹材单板尺寸为（长×宽×厚）150mm×20mm×6mm，长度为顺纹方向；对照组：材料规格相同的未处理竹材单板；
竹材单板弹性模量的试样方法参照国家标准GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行；弹性模量的测定在深圳市新三思计量技术有限公司生产的ANS微机控制电子万能力学试验机上进行，竹材单板夸距为120mm，中央集中加载，试验时，每个竹材单板的近青面均朝下，处理后的竹材单板取出擦干后应立即进行试验，从试验机上直接读取载荷和挠度值计算抗弯弹性模量；
密闭高温软化竹材硬度的测定 竹材硬度试件的制作参照国家标准GB T 1941 -1991《木材硬度试验方法》。试件尺寸为(长 ×宽 ×厚)70 mm ×20 mm ×6 mm ,其长轴应与木材纹理相平行。
硬度测试：试验方法参考 GB/ T 1941-1991。我国国家标准GB/T 1941-1991规定采用Janka硬度测定法 ,其原理即以静荷载将直径为11.28 mm 的钢半球压入木材时,测得的最大荷载值即为木材的硬度,单位N , 称金氏硬度。但由于竹片的尺寸小,如果采用直径比较大的钢半球,竹片易被压裂 ,影响试验结果 ,因此,本试验采用直径为4 mm的非标准的钢压头。分别检测生材和处理后的每个试件近青面和近黄面的硬度 ,试件检测硬度后及时测定其含水率。
具体方法如下:将竹材单板放于硬度试验设备支座上, 并使试验设备的直径为4mm钢半球端部正对竹片试验面中心位置, 以3-6 mm·min-1 的速度将钢压头压入试样的试验面,直至压入2 mm 深。将载荷读数计下,准确至10N。
采SIBER HEGNER CO .LTD 生产的木材万能试验机,带有电触型硬度试验设备,包括一个直径为4mm 钢半球的压头；
表1
由表1可以看出，采用香菇草制备液兑水对竹材单板进行处理，能够极大的提高竹材单板软化效果，超声波辅助处理，能够明显进一步的提高软化效果，但是超声波辅助处理对竹材单板含水率的影响较低，竹材单板预热处理同样能够一定程度提高竹材单板的软化效果，预热处理对竹材单板含水率页具有一定程度的影响；
表2
由表2可以看出，香菇草制备液兑水对竹材单板进行处理，能够极大的降低竹材单板近青面和近黄面的硬度，超声波辅助处理，能够明显进一步的降低竹材单板近青面和近黄面的硬度，竹材单板预热处理同样能够一定程度降低竹材单板近青面和近黄面的硬度；
进一步试验，以实施例2方法处理，以香菇草制备液兑水比例为变量，观察其对竹材单板软化后弹性模量的影响，竹材单板初始弹性模量为7980MPa、含水率9.79%：
表3
由表3可以看出，香菇草制备液含量的提高能够提高竹材单板的软化效果，一定量后，香菇草制备液继续提高，并不能再提高竹材单板的软化效果，并且还会使得其含水率具有小幅度的回落。

Claims (9)

1.一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述竹材单板软化方法是通过将竹材单板预热后，采用香菇草制备液兑水进行蒸煮，并以超声波进行辅助处理。
2.根据权利要求1所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述香菇草制备液制备方法为：取香菇草叶、茎混合后，粉碎至100目，添加其10倍质量水进行煎煮32-35min，然后以2000r/min转速搅拌10min后，冷却至30-32℃，得到水煎液，然后向水煎液中添加水煎液质量0.8%的复合酶，酶解4小时后，然后进行对酶灭活处理，再自然冷却至室温，然后在高速离心下进行固液分离，得到混合液，即为香菇草制备液。
3.根据权利要求2所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述香菇草叶和茎混合质量比例为2-3：1。
4.根据权利要求2所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述复合酶按重量份计由以下成分制成：纤维素酶15、半纤维素酶4。
5.根据权利要求1所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述竹材预热为将竹材采用微波预热至50-60℃，预热时间为1-2min。
6.根据权利要求1所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述香菇草制备液兑水为香菇草制备液与水按1：50-55质量比例混合。
7.根据权利要求1所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述蒸煮时间为10-14min，蒸煮温度为82-88℃。
8.根据权利要求1所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述超声波功率为400-450W、频率为32-35kHz。
9.根据权利要求8所述的一种竹材单板软化的方法，其特征在于，所述超声波辅助处理的时间点为采用香菇草制备液兑水进行蒸煮第5min时开始进行超声波辅助处理，超声波辅助处理时间为2min。
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Denomination of invention: Bamboo single-plate softening method

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