CN107253248A - 一种竹粉工艺品板材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，包括以下方面：（1）竹粉，将竹加工中的边角料去皮粉碎与竹屑混合粉碎后制得竹粉；（2）高压蒸煮，加入氯化镁和氯化锌，进行高压高温蒸煮；（3）烘干：将蒸煮竹粉烘干至水分含量20%‑30%；（4）加热浸渍，分别加入添加成分a、添加成分b和添加成分c，进行加热浸渍；（5）层压，向竹粉喷洒重铬酸钾溶液，压强为1.2‑1.8MPa，层压温度142‑147℃，进行板材层压。本发明方法所制得竹粉板材，具有防腐性强、硬度高、耐火性能好，加工成本低，经济效益增加18.9%。

Description

一种竹粉工艺品板材的加工方法
技术领域
本发明属于竹粉加工技术领域，具体涉及一种竹粉工艺品板材的加工方法。
背景技术
竹具有良好的硬度和韧性，由于其生长速度快、安全环保，被广泛应用于板材和家居制品加工，可应用于建造棚架、建材及扫帚、桌、椅等日用品，也可编制成箩筐、背篓、菜篮、席子等实用品；并且竹中含有丰富纤维素，具有良好的吸附作用，可对周围异味和有毒气体进行吸附，降低有害物质对人体健康的伤害。但是，在加工竹制品的过程中会产量大量的边角料和竹屑，通常会作为废弃物丢弃或燃料燃烧，造成大量资源的浪费，其含有丰富的竹纤维，具有良好的韧性和吸附性，未充分加以利用。在对竹粉的加工利用中，由于所含有的纤维丰富，吸附性强，在吸附其他有害物质的同时，会吸附空气中的水分和微生物，容易造成霉变；而以竹粉为原料加工为板材，加工中竹粉粘附力不足，竹粉间相互作用力松散，层压后竹粉容易出现脱落，其密度或强度达不到使用要求。
发明内容
本发明针对现有的问题：竹粉利用，竹粉中含有丰富的纤维素，可使其制品具有较强的吸附力和韧性，其制品耐用、硬度适中、安全环保、成本低廉，适合做家居用品；但是竹加工中的边角料和竹屑，大量被遗弃或燃烧使用，造成资源的严重浪费。竹粉加工，加工中竹粉粘附力不住，竹粉间相互作用力比较松散，层压后竹粉容易出现脱落，其密度或强度达不到使用要求。竹防腐性，由于所含有的纤维丰富，吸附性强，在吸附其他有害物质的同时，会吸附空气中的水分和微生物，容易造成加工成的工艺品霉变，保存时间缩短。为解决上述问题，本发明提供了一种竹粉工艺品板材的加工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种竹粉工艺品板材的加工方法，包括以下步骤：
（1）竹粉：将竹加工中的边角料去皮粉碎与竹屑混合，经二次粉碎后制得竹粉；
（2）高压蒸煮：向高压锅水中加入氯化镁和氯化锌，在高压高温下竹内部纤维变性稳定性更好，溶液中氯化镁和氯化锌对竹粉内部渗透力加强，进入竹纤维内部结合，可提高竹粉的杀菌、耐火性能，并提高竹粉纤维的表面活性，增强吸附能力，并将竹粉浸入高压锅水中，关闭锅盖进行高压蒸煮，压强设置为150-180kPa，温度117-124℃，蒸煮时间2-3h，制得蒸煮竹粉；
（3）烘干：将蒸煮竹粉烘干至水分含量20%-30%，制得烘干竹粉；
（4）加热浸渍：向蒸锅水中加入锅中水质量15%-18%的添加成分a，竹叶提取液和松树提取液中其含有的植物杀菌成分提高竹粉的杀菌性能，硫酸铜具有杀菌和杀虫双重效果，纤维素吸附甘油后表面形成膜，提高防潮性能，在64-69℃温度下浸渍2-3h，将蒸锅温度提升至82-86℃，向蒸锅水中加入其水质量3%-4%的添加成分b，搅拌后形成均匀分散的膜剂溶液，竹粉浸渍后在其表面形成稳定的保护膜，竹粉的防腐性、耐火性及防潮性能得到较大提高，加热时间1-2h，然后将蒸锅温度调整至70-75℃，向蒸锅中加入水质量4.3%-4.8%的添加成分c，其含有粘性剂粘度高、安全性和稳定性好，可增加竹粉间相互粘附作用，提高竹粉层压板材的密度和强度，加热时间1-2h；然后降温至23-27℃，降温速度为5℃/3min，经烘干、粉化后制得浸渍竹粉；
（5）层压：将浸渍竹粉倒入板材成型模具中，并喷洒浸渍竹粉质量7%-9%的重铬酸钾溶液，重铬酸钾可提高粘性剂的粘性，提高层压后板材强度和韧性，然后进行层压机层压，压强为1.2-1.8MPa，层压温度142-147℃，时间32-37min，制得竹粉工艺品板材。
步骤（1）所述的氯化镁，其加入量为高压锅水质量的0.5%-0.7%；所述的氯化锌，其加入量为高压锅水质量的0.8%-1.2%。
步骤（4）所述的添加成分a，其配制方法为：
按照质量计份称取水56-59份、硫酸铜4-6份、甘油7-10份、竹叶提取液10-14份、松树提取液9-12份，将水加热至53-57℃加入甘油搅拌均匀，然后再将竹叶提取液和松树提取液、硫酸铜，再加热搅拌10-15min后制得添加成分a。
步骤（4）所述的添加成分b，其配制方法为：
按照质量计份称取水34-39份、乙醇8-10份、乙基纤维素3-5份、蛇纹石6-8份、硬脂酸钾0.5-1份，将蛇纹石粉化后在沸水中煮制1-2h，经120目网筛过滤后制得过滤溶液，将过滤溶液浓缩至原体积的1/10，制得蛇纹石溶液；将水加热至47-52℃，再加入乙醇、乙基纤维素和硬脂酸钾，加热搅拌16-20min制得混合溶液，再向混合溶液中加入其质量22%-26%的蛇纹石溶液，在56-60℃温度下搅拌混合20-25min，制得添加成分b。
步骤（4）所述的添加成分c，其配制方法为：
按照质量计份称取水75-80份、乙醇10-15份、松香5-8份、瓜豆胶7-10份、聚乙二醇2-3份，将水加热至72-77℃加入聚乙二醇和乙醇搅拌8-10min，然后再加入松香和瓜豆胶搅拌20-30min，形成添加成分c。
步骤（5）所述的重铬酸钾溶液，其质量浓度为1.3%-1.7%。
本发明相比现有技术具有以下优点：高压蒸煮，将所得竹粉在氯化镁和氯化锌溶液中进行高压蒸煮，在高压高温下竹内部纤维变性稳定性更好，溶液中氯化镁和氯化锌对竹粉内部渗透力加强，进入竹纤维内部结合，可提高竹粉的杀菌、耐火性能，并提高竹粉纤维的表面活性，增强吸附能力。烘干，将高压蒸煮后竹粉烘干至水分20%-30%，竹粉中水分含量降低，在浸渍中更容易吸附浸渍液成分。加热浸渍，将竹粉浸入水中加入添加成分，进行高温浸渍，通过溶剂分子的渗透力和竹粉纤维的吸附作用，将溶剂中的有效添加成分进行吸附，增加竹粉的抗菌杀虫、防霉以及加工性能；添加成分a中含有竹叶提取液和松树提取液，其含有的植物杀菌成分提高竹粉的杀菌性能，硫酸铜具有杀菌和杀虫双重效果，纤维素吸附甘油后表面形成膜，提高防潮性能；添加成分b搅拌后形成均匀分散的膜剂溶液，竹粉浸渍后在其表面形成稳定的保护膜，竹粉的防腐性、耐火性及防潮性能得到较大提高；而加入添加成分c，其含有粘性剂粘度高、安全性和稳定性好，可增加竹粉间相互粘附作用，提高竹粉层压板材的密度和强度。使用本发明加工制作的工艺品具有安全环保、强度高，防潮防腐及耐火性能好，保存时间长，并且加工成本低。
具体实施方式
实施例1：
一种竹粉工艺品板材的加工方法，包括以下步骤：
（1）竹粉：将竹加工中的边角料去皮粉碎与竹屑混合，经二次粉碎后制得竹粉；
（2）高压蒸煮：向高压锅水中加入氯化镁和氯化锌，并将竹粉浸入高压锅水中，关闭锅盖进行高压蒸煮，压强设置为165kPa，温度119℃，蒸煮时间2.5h，制得蒸煮竹粉；
（3）烘干：将蒸煮竹粉烘干至水分含量23%，制得烘干竹粉；
（4）加热浸渍：向蒸锅水中加入锅中水质量16%的添加成分a，在65℃温度下浸渍2h，将蒸锅温度提升至83℃，向蒸锅水中加入其水质量3.2%的添加成分b，加热时间1h，然后将蒸锅温度调整至72℃，向蒸锅中加入水质量4.4%的添加成分c，加热时间1h；然后降温至24℃，降温速度为5℃/3min，经烘干、粉化后制得浸渍竹粉；
（5）层压：将浸渍竹粉倒入板材成型模具中，并喷洒浸渍竹粉质量7%-9%的重铬酸钾溶液，然后进行层压机层压，压强为1.4MPa，层压温度144℃，时间34min，制得竹粉工艺品板材。
步骤（1）所述的氯化镁，其加入量为高压锅水质量的0.55%；所述的氯化锌，其加入量为高压锅水质量的0.9%。
步骤（4）所述的添加成分a，其配制方法为：
按照质量计份称取水57份、硫酸铜4.5份、甘油7.5份、竹叶提取液11份、松树提取液9.5份，将水加热至54℃加入甘油搅拌均匀，然后再将竹叶提取液和松树提取液、硫酸铜，再加热搅拌12min后制得添加成分a。
步骤（4）所述的添加成分b，其配制方法为：
按照质量计份称取水36份、乙醇8.5份、乙基纤维素3.5份、蛇纹石6.8份、硬脂酸钾0.6份，将蛇纹石粉化后在沸水中煮制1h，经120目网筛过滤后制得过滤溶液，将过滤溶液浓缩至原体积的1/10，制得蛇纹石溶液；将水加热至49℃，再加入乙醇、乙基纤维素和硬脂酸钾，加热搅拌17min制得混合溶液，再向混合溶液中加入其质量23%的蛇纹石溶液，在57℃温度下搅拌混合22min，制得添加成分b。
步骤（4）所述的添加成分c，其配制方法为：
按照质量计份称取水77份、乙醇12份、松香6份、瓜豆胶7.5份、聚乙二醇2.3份，将水加热至74℃加入聚乙二醇和乙醇搅拌8.5min，然后再加入松香和瓜豆胶搅拌23min，形成添加成分c。
步骤（5）所述的重铬酸钾溶液，其质量浓度为1.4%。
实施例2：
（1）竹粉：将竹加工中的边角料去皮粉碎与竹屑混合，经二次粉碎后制得竹粉；
（2）高压蒸煮：向高压锅水中加入氯化镁和氯化锌，并将竹粉浸入高压锅水中，关闭锅盖进行高压蒸煮，压强设置为170kPa，温度121℃，蒸煮时间3h，制得蒸煮竹粉；
（3）烘干：将蒸煮竹粉烘干至水分含量27%，制得烘干竹粉；
（4）加热浸渍：向蒸锅水中加入锅中水质量17%的添加成分a，在68℃温度下浸渍3h，将蒸锅温度提升至85℃，向蒸锅水中加入其水质量3.8%的添加成分b，加热时间2h，然后将蒸锅温度调整至74℃，向蒸锅中加入水质量4.7%的添加成分c，加热时间2h；然后降温至26℃，降温速度为5℃/3min，经烘干、粉化后制得浸渍竹粉；
（5）层压：将浸渍竹粉倒入板材成型模具中，并喷洒浸渍竹粉质量8.4%的重铬酸钾溶液，然后进行层压机层压，压强为1.6MPa，层压温度145℃，时间35min，制得竹粉工艺品板材。
步骤（1）所述的氯化镁，其加入量为高压锅水质量的0.65%；所述的氯化锌，其加入量为高压锅水质量的1.1%。
步骤（4）所述的添加成分a，其配制方法为：
按照质量计份称取水58份、硫酸铜5.6份、甘油9.5份、竹叶提取液13份、松树提取液11.2份，将水加热至56℃加入甘油搅拌均匀，然后再将竹叶提取液和松树提取液、硫酸铜，再加热搅拌14min后制得添加成分a。
步骤（4）所述的添加成分b，其配制方法为：
按照质量计份称取水38份、乙醇9.6份、乙基纤维素4.8份、蛇纹石7.2份、硬脂酸钾0.8份，将蛇纹石粉化后在沸水中煮制2h，经120目网筛过滤后制得过滤溶液，将过滤溶液浓缩至原体积的1/10，制得蛇纹石溶液；将水加热至51℃，再加入乙醇、乙基纤维素和硬脂酸钾，加热搅拌19min制得混合溶液，再向混合溶液中加入其质量25%的蛇纹石溶液，在59℃温度下搅拌混合24min，制得添加成分b。
步骤（4）所述的添加成分c，其配制方法为：
按照质量计份称取水79份、乙醇14份、松香7.6份、瓜豆胶9.2份、聚乙二醇2.8份，将水加热至76℃加入聚乙二醇和乙醇搅拌9min，然后再加入松香和瓜豆胶搅拌27min，形成添加成分c。
步骤（5）所述的重铬酸钾溶液，其质量浓度为1.6%。
对比1：
本对比1与实施例1比较，未进行步骤（2）高压蒸煮中加入氯化镁和氯化锌，其他步骤与实施例1相同。
对比2：
本对比2与实施例2比较，未进行步骤（4）中加入添加成分a，其他步骤与实施例2相同。
对比3：
本对比3与实施例2比较，未进行步骤（4）中加入添加成分b，其他步骤与实施例2相同。
对比4：
本对比4与实施例2比较，未进行步骤（4）中加入添加成分c，其他步骤与实施例2相同。
对比5：
本对比5与实施例1比较，未进行步骤（5）中喷洒重铬酸钾溶液，其他步骤与实施例1相同。
对照组：
对照组竹粉经高温杀菌后，直接进行填充、层压成板材，未使用高压蒸煮、加热浸渍。
对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5及对照组实验方案，统计层压后竹粉板材其霉变周期、板材密度、板材硬度（洛氏硬度，HRB）以及耐火性。
霉变周期：将各实验方案板材置于温度37-43℃、湿度70%-75%的环境中，进行恶化实验，统计板材发生霉变的时间。
耐火性：将板材置于酒精灯火焰上端，进行点燃，测试板材点燃时间。
实验数据：
项目 霉变周期（D） 板材密度g/cm3 板材硬度（HRB） 耐火性（S）
实施例1 7.4 2.34 43.5 37
实施例2 7.1 2.27 43.1 35
对比1 6.16 2.13 38.2 34
对比2 4.69 2.23 41.4 36
对比3 6.35 2.29 41.8 28
对比4 6.9 1.6 33.3 31
对比5 7.2 2 38.9 36
对照组 3.2 0.76 25.7 24
综合结果：本发明方法所制得竹粉板材，具有防腐性强、硬度高、耐火性能好，加工成本低，经济效益增加18.9%。使用高温蒸煮方法，可提高霉变周期1.24天，板材硬度增加5.3HRB，耐火性提高3S；而使用加热浸渍，霉变周期提高3.16天，板材硬度增加12.6HRB，耐火性提高11S。

Claims (6)

1.一种竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）竹粉：将竹加工中的边角料去皮粉碎与竹屑混合，经二次粉碎后制得竹粉；
（2）高压蒸煮：向高压锅水中加入氯化镁和氯化锌，并将竹粉浸入高压锅水中，关闭锅盖进行高压蒸煮，压强设置为150-180kPa，温度117-124℃，蒸煮时间2-3h，制得蒸煮竹粉；
（3）烘干：将蒸煮竹粉烘干至水分含量20%-30%，制得烘干竹粉；
（4）加热浸渍：向蒸锅水中加入锅中水质量15%-18%的添加成分a，在64-69℃温度下浸渍2-3h，将蒸锅温度提升至82-86℃，向蒸锅水中加入其水质量3%-4%的添加成分b，加热时间1-2h，然后将蒸锅温度调整至70-75℃，向蒸锅中加入水质量4.3%-4.8%的添加成分c，加热时间1-2h；然后降温至23-27℃，降温速度为5℃/3min，经烘干、粉化后制得浸渍竹粉；
（5）层压：将浸渍竹粉倒入板材成型模具中，并喷洒浸渍竹粉质量7%-9%的重铬酸钾溶液，然后进行层压机层压，压强为1.2-1.8MPa，层压温度142-147℃，时间32-37min，制得竹粉工艺品板材。
2.如权利要求1所述竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，步骤（1）所述的氯化镁，其加入量为高压锅水质量的0.5%-0.7%；所述的氯化锌，其加入量为高压锅水质量的0.8%-1.2%。
3.如权利要求1所述竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，步骤（4）所述的添加成分a，其配制方法为：
按照质量计份称取水56-59份、硫酸铜4-6份、甘油7-10份、竹叶提取液10-14份、松树提取液9-12份，将水加热至53-57℃加入甘油搅拌均匀，然后再将竹叶提取液和松树提取液、硫酸铜，再加热搅拌10-15min后制得添加成分a。
4.如权利要求1所述竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，步骤（4）所述的添加成分b，其配制方法为：
按照质量计份称取水34-39份、乙醇8-10份、乙基纤维素3-5份、蛇纹石6-8份、硬脂酸钾0.5-1份，将蛇纹石粉化后在沸水中煮制1-2h，经120目网筛过滤后制得过滤溶液，将过滤溶液浓缩至原体积的1/10，制得蛇纹石溶液；将水加热至47-52℃，再加入乙醇、乙基纤维素和硬脂酸钾，加热搅拌16-20min制得混合溶液，再向混合溶液中加入其质量22%-26%的蛇纹石溶液，在56-60℃温度下搅拌混合20-25min，制得添加成分b。
5.如权利要求1所述竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，步骤（4）所述的添加成分c，其配制方法为：
按照质量计份称取水75-80份、乙醇10-15份、松香5-8份、瓜豆胶7-10份、聚乙二醇2-3份，将水加热至72-77℃加入聚乙二醇和乙醇搅拌8-10min，然后再加入松香和瓜豆胶搅拌20-30min，形成添加成分c。
6.如权利要求1所述竹粉工艺品板材的加工方法，其特征在于，步骤（5）所述的重铬酸钾溶液，其质量浓度为1.3%-1.7%。
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