CN107877642B - 一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，涉及藤家具、藤工艺品、藤制品加工工艺的技术领域，步骤包括：把气干的棕榈藤材加工成所需的尺寸后放于大烧杯内，低熔点锡铋镉合金块放在棕榈藤材上，再把装有重物的小烧杯放在合金块上并将其一同放入真空干燥箱中，加热至合金完全熔化，同时持续抽真空，以排尽棕榈藤材内部空隙中的空气，加热、抽真空、解除真空、浸注、再抽真空、再浸注后，取出改性棕榈藤材放干燥器中冷却；本发明所述方法使得棕榈藤改性材的吸湿率、吸水率均大幅降低，解决了棕榈藤材在加工使用过程中，出现的易霉变、易腐朽、塑形后易回复的难题，提高了棕榈藤材及相关产品的附加值。

Description

一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法
技术领域
本发明涉及的是一种藤家具、藤工艺品、藤制品加工工艺的技术领域，尤其涉及的是一种棕榈藤材的合金改性后降低其可湿性的方法。
背景技术
棕榈藤为单子叶植物，属棕榈科，是热带森林宝库中重要的、多用途的、可再生的天然绿色资源，天然分布于东半球的热带地区及邻近区域，扩展分布至中南半岛的东部和大洋洲的东北部，延伸分布至西非热带地区，全世界共有13属600余种93变种，其中我国有3属42种26变种。
棕榈藤茎俗称藤条，长可达170m，直径3mm-200mm不等，多为奶黄色、乳白色、灰褐等颜色；与木、竹材相比，因具有柔韧、透气、低导热、可降解等优点，是制造藤家具、藤工艺品、藤制品等的优质环保材料；此外，藤家具因外观典雅、美观大方、贴近自然，具有很高的观赏性、实用性和商用价值。
由于棕榈藤材自身构造特点及其使用环境等因素，使其在加工、使用过程中常因吸湿、吸水而发生霉变、腐朽、变形，严重影响棕榈藤材各种制品的外观、强度、塑形及耐腐性等，最终影响到其使用寿命、降低了其价值。现有技术中常用浸渍脲醛、酚醛等热固性树脂对棕榈藤材进行有关尺寸稳定化处理，但这些热固性树脂因含有甲醛等有害挥发物，限制了改性棕榈藤材及其制品的使用；而且在浸渍处理过程中，加热虽有利于树脂的浸渍，但同时也会造成部分树脂因提前固化而影响到树脂的浸注量，从而导致棕榈藤材改性处理后可湿性没能得到根本改善，降低了藤材在家具制造等领域的竞争力，给藤材利用带来了很大的局限性。此外，因木材结构相对均匀、处理后材性自然容易一致；而单子叶植物棕榈藤材不具有木材的次生生长，其藤皮内部的中柱主要是由维管束分布其中、薄壁细胞又分布于维管束之间；同时其维管束、导管由藤皮到藤芯尺寸逐渐增大、分布逐渐稀疏，这一独特的不均匀的构造特点，造成其在横断面上极不均匀等缺点，且导管中含有大量侵填体等内含物，因此处理越来完全不同于木材。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，以解决棕榈藤材在加工使用过程中，因吸湿、吸水而导致的霉变、腐朽、塑形后易回复、松散脱落等技术难题，延长了藤制家具、藤制品、藤工艺品的使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、首先把气干的棕榈藤材加工成所需的尺寸后放于大烧杯内，然后将低熔点合金块放在棕榈藤材上，再把装有重物的小烧杯放在所述低熔点合金块上并将其一同放入真空干燥箱中，加热大烧杯直至所述低熔点合金块完全熔化，同时持续抽真空，以排尽棕榈藤材内部空隙中的空气；
步骤2、解除真空状态并恢复至1个大气压，且保持加热状态，使熔融的所述低熔点合金块在内外压力差作用下注入棕榈藤材；
步骤3、达到一定增重率后获得改性棕榈藤材，取出所述改性棕榈藤材，在所述低熔点合金块固化前用纸擦净其表面处于熔融态的所述低熔点合金块的剩余部分，然后将所述改性棕榈藤材放入干燥器中冷却，获得可湿性低的藤材；
步骤4、将经步骤3处理后获得的所述可湿性低的藤材放入干燥器中冷却，然后依次进行吸湿处理和吸水处理。
进一步，步骤1中所述棕榈藤材为去除藤皮后的白芯藤，所述低熔点合金块为熔点是103℃的锡铋镉合金块，所述加热的温度为120℃，且加热时长为4小时，抽真空时真空度不低于0.09MPa，且保持真空状态时长不低于1小时。
进一步，步骤2中恢复至1个大气压后，使熔融的所述低熔点合金块在120℃的条件下浸注入棕榈藤材，持续时长不低于3个小时，然后再次抽真空至真空度不低于0.09MPa，且维持真空度的时长不低于3个小时。
进一步，步骤4中所述吸湿处理具体为在干球温度为25℃、相对湿度为65±5％条件下吸湿平衡处理10天，所述吸水处理具体为在水温25℃的自来水中吸水处理15天。
进一步，所述步骤1和步骤2中的加热温度均为120℃。
进一步，所述步骤1中真空度均不低于0.09MPa。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，该方法利用真空状态下产生的负压，在加热条件下将熔融的锡铋镉合金注入棕榈藤材中，利用常温下固化，以达到解决棕榈藤材在加工使用过程中，因吸湿、吸水而导致的霉变、腐朽、塑形后易回复、松散脱落等技术难题，延长了藤制家具、藤制品、藤工艺品的使用寿命的目的。具有设备简单、投资小、易处理、效果好、可操作性强等显著的优点。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
1、试验材料
(1)棕榈藤材的准备：
选取去除藤皮的白芯藤若干根气干，获得棕榈藤材；将棕榈藤材加工成长30mm的试件若干、备用。
(2)合金准备：
熔点为103℃的锡铋镉合金从市场购置。
2、合金的尺寸稳定化处理及增重率的测定
(1)将气干后的白芯藤试件用砂纸打磨后分成两组并分别编号，其中一组称出初始质量M1，用作降低可湿性处理试件(另一组素材作对照试验用的试件)；
(2)先把改性处理试件放置烧杯内，从下向上依次放置熔点为103℃的锡铋镉合金块、装有重物的小烧杯，再一同放入真空干燥箱中，同时将另一组素材作对照试验用的试件也放入真空干燥箱中；在120℃条件下加热4小时至合金完全熔化，在真空度不低于0.09MPa条件下抽真空1小时，以排除棕榈藤材内部空隙中的空气；解除真空并恢复至一个大气压，使熔融的合金在近一个大气压、在120℃条件下浸注3个小时后再次抽真空至真空度不低于0.09MPa、然后再浸注3个小时。然后，取出试块后在合金固化前立刻用纸擦净其表面的熔融态合金并放入干燥器中冷却，称出改性处理后的质量M0；
(3)计算改性处理试件的增重率
3、抗胀(缩)率(ASE)、阻湿率(MEE)及抗吸水率(RAW)的计算
将干燥器中冷却的对照试件、改性试件取出，分别测出对照试件藤茎直径(R0)(在藤茎相互垂直2方向上各测量1次取平均值，以下同)、高(H0)、质量(M0)，改性试件的直径(RT 0)、高(HT 0)、质量(MT 0)；然后放在干球温度为25℃、相对湿度为65±5％条件下吸湿平衡处理10天，再分别测出吸湿平衡后对照试件藤茎直径(R1)、高(H1)、质量(M1)，改性试件的直径(RT 1)、高(HT 1)、质量(MT 1)；再将两试件分别放在水温25℃的自来水中吸水处理15天至完全下沉止，然后再分别测出吸水平衡后对照试件藤茎质量(M2)、改性试件的直径质量(MT 2)。
(1)阻湿率(MEE)：
式中：M、MT分别为对照试件、改性试件吸湿后的吸湿率。
(2)抗吸水率(RAW)：
式中：W、WT分别为对照试件、改性试件吸水后的吸水率。
(3)抗胀(缩)率(ASE)：
式中：V、VT分别为对照试件、改性试件吸湿后的体积膨胀率；对照试件吸湿前、后体积分别为：V0＝πR0 2H0/4、V1＝πR1 2H1/4，改性试件的吸湿前、后体积分别为：VT 0＝πRT 0 2HT 0/4、VT 1＝πRT 1 2HT 1/4。
计算结果如表1所示：
表1白芯藤合金降低可湿性试验结果(％)
白芯藤经过熔点为103℃的锡铋镉合金降低可湿性处理后，吸湿率由对照试件的9.09％降低到2.87％，改性试件的吸湿率降至不足对照试件的1/3，阻湿率高达68.43％；吸水率由对照试件的173.58％降低到27.09％，吸水率降至对照试件的1/7左右，抗吸水率高达84.40％；体积膨胀率由对照试件的6.43％降至4.05％，改性试件的体积膨胀率约为对照试件的63.0％、其抗胀(缩)率高达37.07％。
从试验结果来看，棕榈藤经过熔点为103℃的锡铋镉合金降低可湿性处理后，其吸湿性、吸水性、体积膨胀率大幅度降低，阻湿率、抗吸水率及抗胀(缩)率大幅度提高；解决了棕榈藤材因吸湿、吸水而导致的霉变、腐朽、塑形后易回复、松散脱落等技术难题，延长了藤制家具、藤制品、藤工艺品的使用寿命、提高了其附加值。

Claims (3)

1.一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、首先把气干的棕榈藤材加工成所需的尺寸后放于大烧杯内，然后将低熔点合金块放在棕榈藤材上，再把装有重物的小烧杯放在所述低熔点合金块上并将其一同放入真空干燥箱中，加热大烧杯直至所述低熔点合金块完全熔化，同时持续抽真空，以排尽棕榈藤材内部空隙中的空气；
步骤2、解除真空状态并恢复至1个大气压，且保持加热状态，使熔融的所述低熔点合金块在内外压力差作用下注入棕榈藤材；
步骤3、达到一定增重率后获得改性棕榈藤材，取出所述改性棕榈藤材，在所述低熔点合金块固化前用纸擦净其表面处于熔融态的所述低熔点合金块的剩余部分，然后将所述改性棕榈藤材放入干燥器中冷却，获得可湿性低的藤材；
步骤4、将经步骤3处理后获得的所述可湿性低的藤材放入干燥器中冷却，然后依次进行吸湿处理和吸水处理；
其中：步骤1中所述棕榈藤材为去除藤皮后的白芯藤，所述低熔点合金块为熔点是103℃的锡铋镉合金块，所述加热的温度为120℃，且加热时长为4小时，抽真空时真空度不低于0.09MPa，且保持真空状态时长不低于1小时。
2.根据权利要求1所述的一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，其特征在于，步骤2持续时长不低于3个小时，然后再次抽真空至真空度不低于0.09MPa，且维持真空度的时长不低于3个小时。
3.根据权利要求1或2所述的一种棕榈藤材的锡铋镉合金改性降低可湿性的方法，其特征在于，步骤4中所述吸湿处理具体为在干球温度为25℃、相对湿度为65±5%条件下吸湿平衡处理10天，所述吸水处理具体为在水温25℃的自来水中吸水处理15天。
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