CN107775758A - 一种改善竹板表面胶合性能的处理方法 - Google Patents

一种改善竹板表面胶合性能的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，涉及竹板领域，包括：（1）碱液浸泡处理：（2）乙酰化处理；（3）第一次等离子体处理；（4）酸液浸泡处理；（5）第二次等离子体处理；本发明提供的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，能够有效的降低竹板表面接触角，提高竹板的润湿性能，进而能够提高竹板表面的胶合性能。

Description

一种改善竹板表面胶合性能的处理方法
技术领域
本发明属于竹板领域，具体涉及一种改善竹板表面胶合性能的处理方法。
背景技术
竹子作为我国第二大森林资源，因其具有繁殖再生能力强、生长周期短、材质优良等特性，其工业和商业价值日益显著。
随着人们生活水平的不断提高，人们物质需求也越来越高，不再仅仅满足于木质地板，与木质地板相比，竹制地板具有细腻、防滑耐磨的优点，但是现有的竹质地板，仍然存在一些不足，竹板通过胶黏剂粘结在一起制成竹地板，然后经过压制而成，然而现有的竹板表面胶合性能不佳，导致竹地板使用寿命一般。
现有技术中通过等离子体处理竹板表面，通过其处理对竹板表面的改性，一定程度上提高竹板的表面胶合性能，然而，等离子体处理后的竹板表面胶合性能提高程度有限，同时会使得竹板内部纤维组织趋于脆化，一定程度上的降低了竹板的内部强度，尤其是静曲强度的下降。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善竹板表面胶合性能的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡处理：将竹板浸泡到碳酸钠溶液中，浸泡30-40min，然后取出，表面烘干；
（2）乙酰化处理：将步骤（1）处理后的竹板放入正负压反应釜中，密闭反应釜，抽真空至-0.04MPa，保压30-35min，然后加入乙酸酐和乙酸的混合水溶液浸没竹板，密闭反应釜，加压至1.2-1.5MPa，升温至108-110℃，保持2小时，然后泄压，自然冷却至室温，取出竹板，采用去离子水对竹板表面进行清洗，然后自然晾干；
（3）第一次等离子体处理：将步骤（2）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为空气，功率为1kW，处理时间为3-5min；
（4）酸液浸泡处理：将步骤（3）处理后的竹板放入丙氨酸溶液中浸泡15-18min，然后取出，采用去离子水清洗至中性，自然晾干；
（5）第二次等离子体处理：将步骤（4）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为氮气，功率为3kW，处理时间为1-3min。
进一步的，所述步骤（1）中碳酸钠溶液质量分数为6.8%，浸泡温度为75℃。
进一步的，所述步骤（1）中表面烘干，烘干温度为110℃。
进一步的，所述步骤（2）中乙酸酐和乙酸的混合水溶液中，乙酸酐与乙酸、水按1:3:70质量比例均匀混合。
进一步的，所述步骤（2）与步骤（4）中自然晾干为在常温下，空气相对湿度为45%的调节下自然晾干。
进一步的，所述丙氨酸溶液溶液质量分数为8.5%，浸泡温度为35℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：材料表面润湿性是影响材料胶合性能的重要因素，木材表面润湿性与木材胶合性能密切相关，木材表面的润湿性是指液体与木材表面分子间的紧密程度，是发生胶合的必要条件，通过改善木材表面润湿性是增加其表面胶合性能的关键；本发明通过先采用碳酸钠溶液对竹板进行浸泡处理，能够一定程度上软化竹板组织纤维，同时，能够一定程度上降低竹板对水的接触角，然后通过对竹板进行乙酰化处理，能够使得竹板表面组织细胞受到一定程度的改性，细胞壁层得到强化，细胞内的淀粉粒大量糊化，处理后的竹板表面亲水羟基官能团减少，乙酰化竹板的纤维素结晶度下降了，一定程度上降低了处理后的竹板的表面极性，同时，其一定程度的渗入，同时会使得竹板内部纤维组织韧性得到显著的提高，能够显著提高竹板的内部强度，尤其是静曲强度得到极大的提高，从未处理的143.25MPa，提高到了183.43MPa，然后再进行两次的等离子体处理，在乙酰化竹板的基础上进行处理，能够大幅度的降低竹板的接触角，竹板表面的润湿性得到极大的提高，表面能增加，同时，对竹板强度的降低效果大幅度的减弱，保障了竹板的强度性能。
具体实施方式
实施例1
一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡处理：将竹板浸泡到碳酸钠溶液中，浸泡30min，然后取出，表面烘干；
（2）乙酰化处理：将步骤（1）处理后的竹板放入正负压反应釜中，密闭反应釜，抽真空至-0.04MPa，保压30min，然后加入乙酸酐和乙酸的混合水溶液浸没竹板，密闭反应釜，加压至1.2MPa，升温至108℃，保持2小时，然后泄压，自然冷却至室温，取出竹板，采用去离子水对竹板表面进行清洗，然后自然晾干；
（3）第一次等离子体处理：将步骤（2）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为空气，功率为1kW，处理时间为3min；
（4）酸液浸泡处理：将步骤（3）处理后的竹板放入丙氨酸溶液中浸泡15min，然后取出，采用去离子水清洗至中性，自然晾干；
（5）第二次等离子体处理：将步骤（4）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为氮气，功率为3kW，处理时间为1min。
进一步的，所述步骤（1）中碳酸钠溶液质量分数为6.8%，浸泡温度为75℃。
进一步的，所述步骤（1）中表面烘干，烘干温度为110℃。
进一步的，所述步骤（2）中乙酸酐和乙酸的混合水溶液中，乙酸酐与乙酸、水按1:3:70质量比例均匀混合。
进一步的，所述步骤（2）与步骤（4）中自然晾干为在常温下，空气相对湿度为45%的调节下自然晾干。
进一步的，所述丙氨酸溶液溶液质量分数为8.5%，浸泡温度为35℃。
实施例2
一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡处理：将竹板浸泡到碳酸钠溶液中，浸泡40min，然后取出，表面烘干；
（2）乙酰化处理：将步骤（1）处理后的竹板放入正负压反应釜中，密闭反应釜，抽真空至-0.04MPa，保压35min，然后加入乙酸酐和乙酸的混合水溶液浸没竹板，密闭反应釜，加压至1.5MPa，升温至110℃，保持2小时，然后泄压，自然冷却至室温，取出竹板，采用去离子水对竹板表面进行清洗，然后自然晾干；
（3）第一次等离子体处理：将步骤（2）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为空气，功率为1kW，处理时间为5min；
（4）酸液浸泡处理：将步骤（3）处理后的竹板放入丙氨酸溶液中浸泡18min，然后取出，采用去离子水清洗至中性，自然晾干；
（5）第二次等离子体处理：将步骤（4）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为氮气，功率为3kW，处理时间为3min。
进一步的，所述步骤（1）中碳酸钠溶液质量分数为6.8%，浸泡温度为75℃。
进一步的，所述步骤（1）中表面烘干，烘干温度为110℃。
进一步的，所述步骤（2）中乙酸酐和乙酸的混合水溶液中，乙酸酐与乙酸、水按1:3:70质量比例均匀混合。
进一步的，所述步骤（2）与步骤（4）中自然晾干为在常温下，空气相对湿度为45%的调节下自然晾干。
进一步的，所述丙氨酸溶液溶液质量分数为8.5%，浸泡温度为35℃。
实施例3
一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡处理：将竹板浸泡到碳酸钠溶液中，浸泡35min，然后取出，表面烘干；
（2）乙酰化处理：将步骤（1）处理后的竹板放入正负压反应釜中，密闭反应釜，抽真空至-0.04MPa，保压32min，然后加入乙酸酐和乙酸的混合水溶液浸没竹板，密闭反应釜，加压至1.3MPa，升温至109℃，保持2小时，然后泄压，自然冷却至室温，取出竹板，采用去离子水对竹板表面进行清洗，然后自然晾干；
（3）第一次等离子体处理：将步骤（2）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为空气，功率为1kW，处理时间为4min；
（4）酸液浸泡处理：将步骤（3）处理后的竹板放入丙氨酸溶液中浸泡16min，然后取出，采用去离子水清洗至中性，自然晾干；
（5）第二次等离子体处理：将步骤（4）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为氮气，功率为3kW，处理时间为2min。
进一步的，所述步骤（1）中碳酸钠溶液质量分数为6.8%，浸泡温度为75℃。
进一步的，所述步骤（1）中表面烘干，烘干温度为110℃。
进一步的，所述步骤（2）中乙酸酐和乙酸的混合水溶液中，乙酸酐与乙酸、水按1:3:70质量比例均匀混合。
进一步的，所述步骤（2）与步骤（4）中自然晾干为在常温下，空气相对湿度为45%的调节下自然晾干。
进一步的，所述丙氨酸溶液溶液质量分数为8.5%，浸泡温度为35℃。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（1）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于不经过步骤（4）处理。
对比例5：与实施例1区别仅在于不经过步骤（5）处理。
试验：
选用同种竹材制成规格为20cm×15cm×2mm的竹板，随机分成9组，其中8组分别采用实施例与对比例方法进行处理，另一组不处理作为对照组，然后对8组竹地板进行性能检测：
接触角的测试液体为二碘甲烷和蒸馏水，二碘甲烷，化学纯，纯度 95%；
表1
由表1可以看出，本发明处理后的竹板接触角显著降低。

Claims (6)

1.一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡处理：将竹板浸泡到碳酸钠溶液中，浸泡30-40min，然后取出，表面烘干；
（2）乙酰化处理：将步骤（1）处理后的竹板放入正负压反应釜中，密闭反应釜，抽真空至-0.04MPa，保压30-35min，然后加入乙酸酐和乙酸的混合水溶液浸没竹板，密闭反应釜，加压至1.2-1.5MPa，升温至108-110℃，保持2小时，然后泄压，自然冷却至室温，取出竹板，采用去离子水对竹板表面进行清洗，然后自然晾干；
（3）第一次等离子体处理：将步骤（2）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为空气，功率为1kW，处理时间为3-5min；
（4）酸液浸泡处理：将步骤（3）处理后的竹板放入丙氨酸溶液中浸泡15-18min，然后取出，采用去离子水清洗至中性，自然晾干；
（5）第二次等离子体处理：将步骤（4）处理竹板添加到等离子体设备中，进行等离子体处理，等离子体设备工作气体为氮气，功率为3kW，处理时间为1-3min。
2.如权利要求1所述的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中碳酸钠溶液质量分数为6.8%，浸泡温度为75℃。
3.如权利要求1所述的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中表面烘干，烘干温度为110℃。
4.如权利要求1所述的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中乙酸酐和乙酸的混合水溶液中，乙酸酐与乙酸、水按1:3:70质量比例均匀混合。
5.如权利要求1所述的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）与步骤（4）中自然晾干为在常温下，空气相对湿度为45%的调节下自然晾干。
6.如权利要求1所述的一种改善竹板表面胶合性能的处理方法，其特征在于，所述丙氨酸溶液溶液质量分数为8.5%，浸泡温度为35℃。
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