CN107088941B - 一种编织用杞柳的改性处理方法 - Google Patents

一种编织用杞柳的改性处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种编织用杞柳的改性处理方法，属于柳编加工技术领域，包括如下步骤：（1）杞柳预处理、（2）蒸汽处理、（3）酸碱溶液处理、（4）浸泡改性处理、（5）干燥处理。本发明对杞柳枝条进行了特殊的改性处理，有效调节了内部物质成分的含量及组成，提升了杞柳枝条的柔韧性，保证了编织的成品率，编织后能及时恢复并提升杞柳的硬度和强度，延长了柳编制品的使用寿命。此外，本发明处理后的杞柳枝条可经过高温软化处理再次回收利用，解决了现在柳编制品不能有效再使用的问题。

Description

一种编织用杞柳的改性处理方法
技术领域
本发明属于柳编加工技术领域，具体涉及一种编织用杞柳的改性处理方法。
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。
柳编自身特性的原因，其在编制过程中较硬，不利于编织，需要进行软化处理，目前软化主要是传统的方法，如沸水浸泡、闷煮等，但通常存在处理时间过长，软化效果不佳，编织处理后强度恢复不良等问题。此外，现有的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，提供了一种编织用杞柳的改性处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种编织用杞柳的改性处理方法，包括如下步骤：
（1）杞柳预处理：
先用清水对采收好的粗细均匀、无病虫害的成熟杞柳枝条进行冲洗处理，然后进行常规的蒸煮去皮操作，制得去皮杞柳枝条备用；
（2）蒸汽处理：
将步骤（1）处理后所得的杞柳枝条放入蒸汽密闭罐内，通入温度为100~105℃的水蒸汽，同时提升蒸汽密闭罐内的压力为3~3.5MPa，保温保压处理1~1.5h，在保温保压期间每隔10~15min对杞柳进行翻动一次，保温保压处理完成后对蒸汽密闭罐进行卸温卸压处理，恢复至常温常压后将杞柳枝条取出备用；
（3）酸碱溶液处理：
将步骤（2）处理后的杞柳枝条放入质量分数为1~3%的盐酸溶液中浸泡处理25~30min，完成后取出再将其放入质量分数为2~4%的氢氧化钠溶液中浸泡处理40~45min，最后将其取出用清水冲洗干净后备用；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的杞柳枝条放入其总体积5~8倍的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为45~50℃，浸泡处理40~60min后取出备用；所述的改性处理液的制备方法是：将甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇按照质量比52~56：73~78：1~3混合，搅拌均匀后再加入其总质量1~2%的四硼酸钠，并调节反应物的pH值为7.5~8.0，搅拌处理15~20min后再加入其总质量0.5~1.5%的苯酚、0.2~0.5%的硫酸锌、0.4~0.6%的柠檬酸，加热至55~60℃，不断搅拌处理30~40min后，再与其总质量100~120倍的去离子水混合均匀即可；本发明以甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇为主要聚合物质，在碱性环境中，经四硼酸钠的催化作用，配合苯酚等成分，形成了以甲醛、三聚氰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，可有效的渗入柳条内部，改善了其编织使用特性；
（5）干燥处理：
将步骤（4）处理后的杞柳枝条放入干燥室内进行干燥处理，保证杞柳枝条整体的水含量不大于15%后即可取出进行编织处理。
进一步的，步骤（1）中所述的杞柳枝条处理后根据长度、粗细和加工要求进行分级处理，便于后续操作。
进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理时保证20min内将蒸汽密闭罐内的温度和压力降至常温常压。
进一步的，步骤（4）中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.0~6.0，平均分子量为17000~19000。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时控制干燥室内的温度为75~80℃，相对湿度为15~20%。
目前对于柳编用杞柳柳条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，虽然于环境危害较小，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药剂对柳条进行软化处理，改变柳条内纤维间的结合强度和结构，有效缩短了处理时长，但仍存在编后柳条自身特性恢复不佳的问题。柳条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柳条弹性和强度综合特性的提升。新鲜杞柳枝条中的胶质含量较多，本发明通过对枝条特殊的处理后，合理的调节了枝条内胶质的含量，改善了枝条的特性。其中先对杞柳枝条进行蒸汽处理，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，能很好的松散了枝条内部的纤维结构，并能使得部分胶质变性，降低了其含量，进一步改善了枝条的软化性能，接着进行的酸碱溶液浸泡处理，可进一步去除枝条内的胶质成分含量，提升了软化特性，并为后续处理奠定了基础，最后对杞柳枝条进行了特殊的浸泡改性处理操作，其中独特配制的改性处理液中的有效成分可高效的渗入枝条纤维束间，初始时形成一种弹性体结构，可提升柳条的柔软性，便于编织，后期冷却固化可提升柳条的硬度和强度，同时经过此方式处理后的柳条再次加温软化后仍能进行编织，实现了柳编制品回收再利用的目标，使用价值较好。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对杞柳枝条进行了特殊的改性处理，有效调节了内部物质成分的含量及组成，提升了杞柳枝条的柔韧性，保证了编织的成品率，编织后能及时恢复并提升杞柳的硬度和强度，延长了柳编制品的使用寿命。此外，本发明处理后的杞柳枝条可经过高温软化处理再次回收利用，解决了现在柳编制品不能有效再使用的问题。
具体实施方式
实施例1
一种编织用杞柳的改性处理方法，包括如下步骤：
（1）杞柳预处理：
先用清水对采收好的粗细均匀、无病虫害的成熟杞柳枝条进行冲洗处理，然后进行常规的蒸煮去皮操作，制得去皮杞柳枝条备用；
（2）蒸汽处理：
将步骤（1）处理后所得的杞柳枝条放入蒸汽密闭罐内，通入温度为100~102℃的水蒸汽，同时提升蒸汽密闭罐内的压力为3MPa，保温保压处理1h，在保温保压期间每隔10min对杞柳进行翻动一次，保温保压处理完成后对蒸汽密闭罐进行卸温卸压处理，恢复至常温常压后将杞柳枝条取出备用；
（3）酸碱溶液处理：
将步骤（2）处理后的杞柳枝条放入质量分数为1%的盐酸溶液中浸泡处理25min，完成后取出再将其放入质量分数为2%的氢氧化钠溶液中浸泡处理40min，最后将其取出用清水冲洗干净后备用；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的杞柳枝条放入其总体积5倍的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为45℃，浸泡处理40min后取出备用；所述的改性处理液的制备方法是：将甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇按照质量比52：73：1混合，搅拌均匀后再加入其总质量1%的四硼酸钠，并调节反应物的pH值为7.5，搅拌处理15min后再加入其总质量0.5%的苯酚、0.2%的硫酸锌、0.4%的柠檬酸，加热至55℃，不断搅拌处理30min后，再与其总质量100倍的去离子水混合均匀即可；
（5）干燥处理：
将步骤（4）处理后的杞柳枝条放入干燥室内进行干燥处理，保证杞柳枝条整体的水含量不大于15%后即可取出进行编织处理。
进一步的，步骤（1）中所述的杞柳枝条处理后根据长度、粗细和加工要求进行分级处理，便于后续操作。
进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理时保证18min时将蒸汽密闭罐内的温度和压力降至常温常压。
进一步的，步骤（4）中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.0~4.5，平均分子量为17000~19000。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时控制干燥室内的温度为75℃，相对湿度为15%。
实施例2
一种编织用杞柳的改性处理方法，包括如下步骤：
（1）杞柳预处理：
先用清水对采收好的粗细均匀、无病虫害的成熟杞柳枝条进行冲洗处理，然后进行常规的蒸煮去皮操作，制得去皮杞柳枝条备用；
（2）蒸汽处理：
将步骤（1）处理后所得的杞柳枝条放入蒸汽密闭罐内，通入温度为102~103℃的水蒸汽，同时提升蒸汽密闭罐内的压力为3.2MPa，保温保压处理1.3h，在保温保压期间每隔12min对杞柳进行翻动一次，保温保压处理完成后对蒸汽密闭罐进行卸温卸压处理，恢复至常温常压后将杞柳枝条取出备用；
（3）酸碱溶液处理：
将步骤（2）处理后的杞柳枝条放入质量分数为2%的盐酸溶液中浸泡处理28min，完成后取出再将其放入质量分数为3%的氢氧化钠溶液中浸泡处理43min，最后将其取出用清水冲洗干净后备用；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的杞柳枝条放入其总体积7倍的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为48℃，浸泡处理50min后取出备用；所述的改性处理液的制备方法是：将甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇按照质量比54：76：2混合，搅拌均匀后再加入其总质量1.5%的四硼酸钠，并调节反应物的pH值为7.7，搅拌处理18min后再加入其总质量1%的苯酚、0.4%的硫酸锌、0.5%的柠檬酸，加热至58℃，不断搅拌处理35min后，再与其总质量110倍的去离子水混合均匀即可；
（5）干燥处理：
将步骤（4）处理后的杞柳枝条放入干燥室内进行干燥处理，保证杞柳枝条整体的水含量不大于15%后即可取出进行编织处理。
进一步的，步骤（1）中所述的杞柳枝条处理后根据长度、粗细和加工要求进行分级处理，便于后续操作。
进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理时保证20min内将蒸汽密闭罐内的温度和压力降至常温常压。
进一步的，步骤（4）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17000~19000。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时控制干燥室内的温度为78℃，相对湿度为17%。
实施例3
一种编织用杞柳的改性处理方法，包括如下步骤：
（1）杞柳预处理：
先用清水对采收好的粗细均匀、无病虫害的成熟杞柳枝条进行冲洗处理，然后进行常规的蒸煮去皮操作，制得去皮杞柳枝条备用；
（2）蒸汽处理：
将步骤（1）处理后所得的杞柳枝条放入蒸汽密闭罐内，通入温度为104~105℃的水蒸汽，同时提升蒸汽密闭罐内的压力为3.5MPa，保温保压处理1.5h，在保温保压期间每隔15min对杞柳进行翻动一次，保温保压处理完成后对蒸汽密闭罐进行卸温卸压处理，恢复至常温常压后将杞柳枝条取出备用；
（3）酸碱溶液处理：
将步骤（2）处理后的杞柳枝条放入质量分数为3%的盐酸溶液中浸泡处理30min，完成后取出再将其放入质量分数为4%的氢氧化钠溶液中浸泡处理45min，最后将其取出用清水冲洗干净后备用；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的杞柳枝条放入其总体积8倍的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为50℃，浸泡处理60min后取出备用；所述的改性处理液的制备方法是：将甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇按照质量比56：78：3混合，搅拌均匀后再加入其总质量2%的四硼酸钠，并调节反应物的pH值为8.0，搅拌处理20min后再加入其总质量1.5%的苯酚、0.5%的硫酸锌、0.6%的柠檬酸，加热至60℃，不断搅拌处理40min后，再与其总质量120倍的去离子水混合均匀即可；
（5）干燥处理：
将步骤（4）处理后的杞柳枝条放入干燥室内进行干燥处理，保证杞柳枝条整体的水含量不大于15%后即可取出进行编织处理。
进一步的，步骤（1）中所述的杞柳枝条处理后根据长度、粗细和加工要求进行分级处理，便于后续操作。
进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理时保证20min内将蒸汽密闭罐内的温度和压力降至常温常压。
进一步的，步骤（4）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17000~19000。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时控制干燥室内的温度为80℃，相对湿度为20%。
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）蒸汽处理，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）酸碱溶液处理，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）浸泡改性处理，除此外的方法步骤均相同。
对照组1
现有的杞柳枝条蒸煮软化处理方法。
对照组2
现有的杞柳枝条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青皮柳枝条作为实验对象，将其随机分为六组后，再分别用上述实施例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的方法进行处理，然后统计处理前后的数据，具体对比见下表1：
表1
处理前柳条弹性模量（105/MPa） 处理后柳条弹性模量（105/MPa） 处理后1h柳条弹性模量（105/MPa） 编织开裂率（%）
实施例2 0.19 0.09 0.21 0.28
对比实施例1 0.19 0.16 0.18 1.72
对比实施例2 0.19 0.13 0.17 1.56
对比实施例3 0.19 0.11 0.15 1.33
对照组1 0.19 0.13 0.15 1.71
对照组2 0.19 0.14 0.16 1.60
注：上表1中所述的处理后柳条弹性模量是各组处理后立即对枝条进行检测，处理后1h柳条弹性模量是各组处理后放置1h后再对枝条进行检测。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的改善杞柳枝条的软化特性，提升编织的成品率，且编织后刚性恢复提升效果较好，保证了使用的寿命和品质，极具市场竞争力。

Claims (5)

1.一种编织用杞柳的改性处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）杞柳预处理：
先用清水对采收好的粗细均匀、无病虫害的成熟杞柳枝条进行冲洗处理，然后进行常规的蒸煮去皮操作，制得去皮杞柳枝条备用；
（2）蒸汽处理：
将步骤（1）处理后所得的杞柳枝条放入蒸汽密闭罐内，通入温度为100~105℃的水蒸汽，同时提升蒸汽密闭罐内的压力为3~3.5MPa，保温保压处理1~1.5h，在保温保压期间每隔10~15min对杞柳进行翻动一次，保温保压处理完成后对蒸汽密闭罐进行卸温卸压处理，恢复至常温常压后将杞柳枝条取出备用；
（3）酸碱溶液处理：
将步骤（2）处理后的杞柳枝条放入质量分数为1~3%的盐酸溶液中浸泡处理25~30min，完成后取出再将其放入质量分数为2~4%的氢氧化钠溶液中浸泡处理40~45min，最后将其取出用清水冲洗干净后备用；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的杞柳枝条放入其总体积5~8倍的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为45~50℃，浸泡处理40~60min后取出备用；所述的改性处理液的制备方法是：将甲醛、三聚氰胺和聚乙烯醇按照质量比52~56：73~78：1~3混合，搅拌均匀后再加入其总质量1~2%的四硼酸钠，并调节反应物的pH值为7.5~8.0，搅拌处理15~20min后再加入其总质量0.5~1.5%的苯酚、0.2~0.5%的硫酸锌、0.4~0.6%的柠檬酸，加热至55~60℃，不断搅拌处理30~40min后，再与其总质量100~120倍的去离子水混合均匀即可；
（5）干燥处理：
将步骤（4）处理后的杞柳枝条放入干燥室内进行干燥处理，保证杞柳枝条整体的水含量不大于15%后即可取出进行编织处理。
2.根据权利要求1所述的一种编织用杞柳的改性处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的杞柳枝条处理后根据长度、粗细和加工要求进行分级处理，便于后续操作。
3.根据权利要求1所述的一种编织用杞柳的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的卸温卸压处理时保证20min内将蒸汽密闭罐内的温度和压力降至常温常压。
4.根据权利要求1所述的一种编织用杞柳的改性处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的聚乙烯醇为低分子量低粘度聚乙烯醇，其粘度为4.0~6.0，平均分子量为17000~19000。
5.根据权利要求1所述的一种编织用杞柳的改性处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的干燥处理时控制干燥室内的温度为75~80℃，相对湿度为15~20%。
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