CN108274571A - 一种竹材改性处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：S1、将竹材切段，烘烤，得到物料A；S2、将物料A盐浸，清洗，得到预处理竹材；S3、将预处理竹材置于改性液中进行浸渍处理，然后进行热处理。本发明提出的一种竹材改性处理方法，通过对竹材改性，有效提高竹材抗腐朽、抗虫害性能，竹制品使用寿命长，品质好。

Description

一种竹材改性处理方法
技术领域
本发明涉及竹材技术领域，尤其涉及一种竹材改性处理方法。
背景技术
竹材作为性能优良的天然高分子材料，在人类社会得到广泛使用。随着科技的不断发展，许多新材料层出不穷，竹材以其天然具有的优势在人们生活中依然发挥着重要作用。然而竹材存在着天然缺陷，如易被菌、虫侵袭，造成竹材腐朽损坏，影响竹制品外观及使用寿命。因此，对竹材进行改性处理，以提高竹材防腐朽性能是目前急需解决的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种竹材改性处理方法，通过对竹材改性，有效提高竹材抗腐朽、抗虫害性能，竹制品使用寿命长，品质好。
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，烘烤，得到物料A；
S2、将物料A盐浸，清洗，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行浸渍处理，然后进行热处理。
优选地，S1中，将竹材切段，然后在38-44℃烘烤1-2h，然后升温至48-54℃，烘烤2-3h，再升温至60-66℃，烘烤20-30min，得到物料A。
优选地，S2中，将物料A置于浓度为8-10wt％的盐水中浸泡30-45min，清洗，在40-45℃温度条件下干燥，得到预处理竹材。
优选地，S3中，浸渍处理在真空加压环境中进行，且真空度为-0.06～-0.05MPa。
优选地，S3中，浸渍温度为38-44℃，浸渍时间为1.5-2h。
优选地，S3中，热处理工艺参数如下：将浸渍处理得到的竹材置于35-40℃，保温1-2h，再以0.5-1.5℃/min的升温速率升温至50-55℃，保温1-2h，然后空冷至室温。
优选地，S3中，改性液按以下工艺进行制备：将壳聚糖与草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入硝酸银溶液和氯化锌溶液进行搅拌，再加入四水八硼酸钠、二癸基二甲基氯化铵和硅酸钠进行搅拌，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖与石蜡乳液、氨基硅油、丹宁酸、除虫菊提取液、苦楝叶提取液和去离子水混合，得到改性液。
优选地，S3中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将6-12份壳聚糖与40-80份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入1.2-2份硝酸银溶液和1-2份氯化锌溶液，在50-60℃温度条件下搅拌40-50min，再加入1.5-2.5份四水八硼酸钠、0.8-1.5份二癸基二甲基氯化铵和0.8-1.5份硅酸钠，在60-68℃温度条件下搅拌1-2h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将6-12份改性壳聚糖与2.5-4份石蜡乳液、2.5-4份氨基硅油、1-2份丹宁酸、5-10份除虫菊提取液、5-10份苦楝叶提取液和60-80份去离子水混合，得到改性液。
优选地，硝酸银溶液浓度为0.2-0.4mol/L，氯化锌溶液浓度为0.3-0.6mol/L。
本发明中先将竹材切段，烘烤，消除竹制品本身带有的病菌及虫卵，使竹材外表皮迅速干燥且使其部分炭化以及淀粉和其它糖类分解，使竹材减少腐朽菌及害虫所需养分，有效避免虫蛀及霉变现象；再通过置于盐水中浸泡，进一步消除竹制品本身带有的病菌及虫卵，同时活化竹材表面，使竹材表面疏松，易于改性液中有益成分进入竹材组织；选用的改性液采用将壳聚糖与草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入硝酸银溶液和氯化锌溶液进行搅拌，再加入四水八硼酸钠、二癸基二甲基氯化铵和硅酸钠进行搅拌，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖与石蜡乳液、氨基硅油、丹宁酸、除虫菊提取液、苦楝叶提取液和去离子水混合的工艺得到，制备过程中通过对壳聚糖交联改性，得到的改性壳聚糖为独特的三维结构，将银离子、锌离子很好的吸附在壳聚糖表面，提高银离子和锌离子的渗透性，增强杀菌防腐效果，且与竹材中亲水的羧基反应，提高竹材抗菌防蛀及尺寸稳定性，再与石蜡乳液、氨基硅油、丹宁酸、除虫菊提取液、苦楝叶提取液配合，具有协同作用，得到的改性液分散性、相容性、附着性和渗透性好，固着率高，浸渍竹材后，使竹材内部环境不再适合腐朽菌及虫蚁生存，有效提高竹材防霉、防腐、防虫、防老化等性能，同时有效改善竹材柔韧性及尺寸稳定性，延长了竹制品使用寿命；再通过优化热处理，合理选用加热温度及保温时间，使渗入竹材的改性液性能稳定，防腐防蛀效果持久，同时降低竹材吸湿性及有效提高竹材尺寸稳定性。本发明提出的一种竹材改性处理方法，通过对竹材改性，有效提高竹材抗腐朽、抗虫害性能，竹制品使用寿命长，品质好。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，烘烤，得到物料A；
S2、将物料A盐浸，清洗，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行浸渍处理，然后进行热处理。
其中，改性液按以下工艺进行制备：将壳聚糖与草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入硝酸银溶液和氯化锌溶液进行搅拌，再加入四水八硼酸钠、二癸基二甲基氯化铵和硅酸钠进行搅拌，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖与石蜡乳液、氨基硅油、丹宁酸、除虫菊提取液、苦楝叶提取液和去离子水混合，得到改性液。
实施例2
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，然后在38℃烘烤2h，然后升温至48℃，烘烤3h，再升温至66℃，烘烤20min，得到物料A；
S2、将物料A置于浓度为8wt％的盐水中浸泡45min，清洗，在40℃温度条件下干燥，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行真空加压浸渍处理，其中，真空度为-0.06MPa，浸渍温度为38℃，浸渍时间为2h；然后将浸渍处理得到的竹材置于35℃，保温2h，再以1.5℃/min的升温速率升温至55℃，保温1h，然后空冷至室温。
其中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将6份壳聚糖与40份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入1.2份浓度为0.4mol/L的硝酸银溶液和1份浓度为0.3mol/L的氯化锌溶液，在50℃温度条件下搅拌50min，再加入1.5份四水八硼酸钠、0.8份二癸基二甲基氯化铵和0.8份硅酸钠，在68℃温度条件下搅拌1h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将12份改性壳聚糖与4份石蜡乳液、4份氨基硅油、2份丹宁酸、5份除虫菊提取液、10份苦楝叶提取液和80份去离子水混合，得到改性液。
实施例3
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，然后在42℃烘烤1.5h，然后升温至52℃，烘烤2.5h，再升温至63℃，烘烤26min，得到物料A；
S2、将物料A置于浓度为9wt％的盐水中浸泡38min，清洗，在42℃温度条件下干燥，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行真空加压浸渍处理，其中，真空度为-0.055MPa，浸渍温度为40℃，浸渍时间为1.8h；然后将浸渍处理得到的竹材置于38℃，保温1.5h，再以1℃/min的升温速率升温至52℃，保温1.5h，然后空冷至室温。
其中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将10份壳聚糖与60份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入1.6份浓度为0.3mol/L的硝酸银溶液和1.5份浓度为0.5mol/L的氯化锌溶液，在56℃温度条件下搅拌45min，再加入2份四水八硼酸钠、1.2份二癸基二甲基氯化铵和1.2份硅酸钠，在65℃温度条件下搅拌1.5h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将10份改性壳聚糖与3.2份石蜡乳液、3份氨基硅油、1.5份丹宁酸、8份除虫菊提取液、8份苦楝叶提取液和70份去离子水混合，得到改性液。
实施例4
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，然后在44℃烘烤1h，然后升温至54℃，烘烤2h，再升温至60℃，烘烤30min，得到物料A；
S2、将物料A置于浓度为10wt％的盐水中浸泡30min，清洗，在45℃温度条件下干燥，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行真空加压浸渍处理，其中，真空度为-0.05MPa，浸渍温度为44℃，浸渍时间为1.5h；然后将浸渍处理得到的竹材置于40℃，保温1h，再以0.5℃/min的升温速率升温至50℃，保温2h，然后空冷至室温。
其中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将12份壳聚糖与80份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入2份浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液和2份浓度为0.6mol/L的氯化锌溶液，在60℃温度条件下搅拌40min，再加入2.5份四水八硼酸钠、1.5份二癸基二甲基氯化铵和1.5份硅酸钠，在60℃温度条件下搅拌2h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将6份改性壳聚糖与2.5份石蜡乳液、2.5份氨基硅油、1份丹宁酸、10份除虫菊提取液、5份苦楝叶提取液和60份去离子水混合，得到改性液。
实施例5
本发明提出的一种竹材改性处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，然后在40℃烘烤1.8h，然后升温至52℃，烘烤2.2h，再升温至65℃，烘烤20min，得到物料A；
S2、将物料A置于浓度为9.2wt％的盐水中浸泡32min，清洗，在42℃温度条件下干燥，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行真空加压浸渍处理，其中，真空度为-0.06MPa，浸渍温度为40℃，浸渍时间为1.6h；然后将浸渍处理得到的竹材置于38℃，保温1.5h，再以1℃/min的升温速率升温至54℃，保温1.2h，然后空冷至室温。
其中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将10份壳聚糖与75份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入1.4份浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液和1.8份浓度为0.5mol/L的氯化锌溶液，在58℃温度条件下搅拌45min，再加入1.6份四水八硼酸钠、1.2份二癸基二甲基氯化铵和1份硅酸钠，在62℃温度条件下搅拌1.2h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将10份改性壳聚糖与3.5份石蜡乳液、3.5份氨基硅油、1.8份丹宁酸、8份除虫菊提取液、6份苦楝叶提取液和70份去离子水混合，得到改性液。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种竹材改性处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将竹材切段，烘烤，得到物料A；
S2、将物料A盐浸，清洗，得到预处理竹材；
S3、将预处理竹材置于改性液中进行浸渍处理，然后进行热处理。
2.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S1中，将竹材切段，然后在38-44℃烘烤1-2h，然后升温至48-54℃，烘烤2-3h，再升温至60-66℃，烘烤20-30min，得到物料A。
3.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S2中，将物料A置于浓度为8-10wt％的盐水中浸泡30-45min，清洗，在40-45℃温度条件下干燥，得到预处理竹材。
4.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S3中，浸渍处理在真空加压环境中进行，且真空度为-0.06～-0.05MPa。
5.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S3中，浸渍温度为38-44℃，浸渍时间为1.5-2h。
6.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S3中，热处理工艺参数如下：将浸渍处理得到的竹材置于35-40℃，保温1-2h，再以0.5-1.5℃/min的升温速率升温至50-55℃，保温1-2h，然后空冷至室温。
7.根据权利要求1所述竹材改性处理方法，其特征在于，S3中，改性液按以下工艺进行制备：将壳聚糖与草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入硝酸银溶液和氯化锌溶液进行搅拌，再加入四水八硼酸钠、二癸基二甲基氯化铵和硅酸钠进行搅拌，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖与石蜡乳液、氨基硅油、丹宁酸、除虫菊提取液、苦楝叶提取液和去离子水混合，得到改性液。
8.根据权利要求7所述竹材改性处理方法，其特征在于，S3中，改性液按以下工艺进行制备：按重量份将6-12份壳聚糖与40-80份草酸-柠檬酸溶液混合，然后加入1.2-2份硝酸银溶液和1-2份氯化锌溶液，在50-60℃温度条件下搅拌40-50min，再加入1.5-2.5份四水八硼酸钠、0.8-1.5份二癸基二甲基氯化铵和0.8-1.5份硅酸钠，在60-68℃温度条件下搅拌1-2h，经浓缩干燥，洗涤，得到改性壳聚糖；按重量份将6-12份改性壳聚糖与2.5-4份石蜡乳液、2.5-4份氨基硅油、1-2份丹宁酸、5-10份除虫菊提取液、5-10份苦楝叶提取液和60-80份去离子水混合，得到改性液。
9.根据权利要求7或8所述竹材改性处理方法，其特征在于，硝酸银溶液浓度为0.2-0.4mol/L，氯化锌溶液浓度为0.3-0.6mol/L。
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