CN108638261A - 一种提高竹板染色性能的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高竹板染色性能的处理方法，涉及竹制品加工技术领域，包括以下步骤：（1）竹板预处理；（2）竹板硅烷化处理；（3）原位纳米改性；（4）等离子体表面处理机处理；本发明提供的一种提高竹板染色性能的处理方法，先使用马来酸酐溶液协同超声波对竹板进行处理，有效破坏竹板表面的蜡质层，提升竹板表面纤维的润湿与亲水性能，提高染料的润湿与扩散效果。

Description

一种提高竹板染色性能的处理方法
技术领域
本发明属于竹制品加工技术领域，具体涉及一种提高竹板染色性能的处理方法。
背景技术
由于竹材生长周期短，竹材自然就成了国家节约木材资源的替代原料，随着国家层面以竹代木政策的深入引导，竹板材的产量和技术发展非常迅速，，通过竹板材加工成各种产品来满足市场的需求。
由于特点产品的对颜色的需求，需要对竹板材进行染色处理，提高其观赏性，但是竹板材对染料亲和度较低，染色牢度较差，导致易褪色，无法长时间保持染色后的竹板材鲜艳的色彩。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高竹板染色性能的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高竹板染色性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）竹板预处理：将竹板按50-60g：180mL的比例添加到马来酸酐溶液中，保持马来酸酐溶液的温度为50-55℃，同时采用超声波进行处理，30-35min后进行过滤，将竹板过滤取出后，将竹板采用去离子水浸泡3-5min，然后过滤，完成后再将其置于温度为65-75℃的条件下干燥处理10min；
（2）竹板硅烷化处理：再将上述处理后的竹板放入硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理，加热保持硅烷偶联剂水溶液的温度为40-42℃，45min后过滤；
（3）原位纳米改性：将上述处理后的竹板按50-60g：180mL的比例添加到0.12mol/L氯化钙溶液，搅拌均匀后，水浴加热至80-85℃，保温15min，然后向氯化钙溶液中添加其质量0.1%的羟基酪醇，搅拌均匀后，再滴加碳酸钠水溶液，滴加完成后，取出，采用清水对竹材表面进行清洗至中性，自然沥干，所述氯化钙与碳酸钙的物质的量相同；
（4）等离子体表面处理机处理：然后将上述处理后竹板采用喷射式大气低温等离子体表面处理机进行处理，处理时间为10-15s。
进一步的，所述步骤（1）中马来酸酐溶液浓度为0.5-1.5mol/L。
进一步的，所述步骤（1）中超声波频率为30kHz，功率为600W。
进一步的，所述步骤（2）中硅烷偶联剂水溶液质量分数为8.5%。
进一步的，所述步骤（3）中羟基酪醇制备方法为：
（1）将鸭跖草叶清洗干净后，粉碎，过100目筛，得到鸭跖草叶粉，向鸭跖草叶粉中添加其质量10倍清水，加热至沸腾，保温20min，然后自然冷却至室温，得到蒸煮液；
（2）向蒸煮液中添加其质量10%的枯草杆菌菌液，搅拌均匀后，在30℃下发酵4小时，然后进行蒸汽灭菌，得到发酵液，然后进行过滤，得到过滤液；
（3）向上述得到的过滤液中添加其质量5%的硫酸，搅拌均匀后，加热至90℃，恒温30min，然后采用大孔吸附树脂柱层析，得到层析液，调pH值至中性，浓缩，过滤，再用体积浓度35％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。
进一步的，所述所述枯草杆菌菌液中枯草杆菌浓度为1000cfu/mL。
进一步的，所述大孔树脂为SD200大孔树脂。
进一步的，所述喷射式大气低温等离子体表面处理机对竹板进行处理的处理距离为30mm，处理功率为750W。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供的一种提高竹板染色性能的处理方法，先使用马来酸酐溶液协同超声波对竹板进行处理，有效破坏竹板表面的蜡质层，提升竹板表面纤维的润湿与亲水性能，提高染料的润湿与扩散效果；通过对竹板进行竹板硅烷化处理，有效促进竹板原纤的膨化，使得原纤形貌清晰，使得染料分子与竹板纤维之间存在范德华力和氢键等分子间作用力，从而使染料较易上染到的竹板纤维，提高染色稳定性，然后再次固色，竹板表面纤维亲和性大幅度提高，有助于染料在竹板内部的扩散，然后再通过原位纳米改性处理，能够大幅度的提升上染率，使得色光饱和，染色表面深度增加，提升染色的鲜艳度，能够使染色后的竹板纤维具有较强的耐水和耐光稳定性，且在光照条件下不会出现有开裂的状况，色泽均匀完整，提高产品的商品性；最后进行等离子体表面处理机处理，能够进一步加强染色有效成分与竹板纤维间的结合能力，提升色彩饱和度，且使其固色效果大大提升，有效避免褪色、掉色、变色等现象的发生。
具体实施方式
实施例1
一种提高竹板染色性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）竹板预处理：将竹板按50g：180mL的比例添加到马来酸酐溶液中，保持马来酸酐溶液的温度为50℃，同时采用超声波进行处理，30min后进行过滤，将竹板过滤取出后，将竹板采用去离子水浸泡3min，然后过滤，完成后再将其置于温度为65℃的条件下干燥处理10min；
（2）竹板硅烷化处理：再将上述处理后的竹板放入硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理，加热保持硅烷偶联剂水溶液的温度为40℃，45min后过滤；
（3）原位纳米改性：将上述处理后的竹板按50g：180mL的比例添加到0.12mol/L氯化钙溶液，搅拌均匀后，水浴加热至80℃，保温15min，然后向氯化钙溶液中添加其质量0.1%的羟基酪醇，搅拌均匀后，再滴加碳酸钠水溶液，滴加完成后，取出，采用清水对竹材表面进行清洗至中性，自然沥干，所述氯化钙与碳酸钙的物质的量相同；
（4）等离子体表面处理机处理：然后将上述处理后竹板采用喷射式大气低温等离子体表面处理机进行处理，处理时间为10s。
进一步的，所述步骤（1）中马来酸酐溶液浓度为0.5mol/L。
进一步的，所述步骤（1）中超声波频率为30kHz，功率为600W。
进一步的，所述步骤（2）中硅烷偶联剂水溶液质量分数为8.5%。
进一步的，所述步骤（3）中羟基酪醇制备方法为：
（1）将鸭跖草叶清洗干净后，粉碎，过100目筛，得到鸭跖草叶粉，向鸭跖草叶粉中添加其质量10倍清水，加热至沸腾，保温20min，然后自然冷却至室温，得到蒸煮液；
（2）向蒸煮液中添加其质量10%的枯草杆菌菌液，搅拌均匀后，在30℃下发酵4小时，然后进行蒸汽灭菌，得到发酵液，然后进行过滤，得到过滤液；
（3）向上述得到的过滤液中添加其质量5%的硫酸，搅拌均匀后，加热至90℃，恒温30min，然后采用大孔吸附树脂柱层析，得到层析液，调pH值至中性，浓缩，过滤，再用体积浓度35％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。
进一步的，所述所述枯草杆菌菌液中枯草杆菌浓度为1000cfu/mL。
进一步的，所述大孔树脂为SD200大孔树脂。
进一步的，所述喷射式大气低温等离子体表面处理机对竹板进行处理的处理距离为30mm，处理功率为750W。
实施例2
一种提高竹板染色性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）竹板预处理：将竹板按60g：180mL的比例添加到马来酸酐溶液中，保持马来酸酐溶液的温度为55℃，同时采用超声波进行处理， 35min后进行过滤，将竹板过滤取出后，将竹板采用去离子水浸泡5min，然后过滤，完成后再将其置于温度为75℃的条件下干燥处理10min；
（2）竹板硅烷化处理：再将上述处理后的竹板放入硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理，加热保持硅烷偶联剂水溶液的温度为42℃，45min后过滤；
（3）原位纳米改性：将上述处理后的竹板按60g：180mL的比例添加到0.12mol/L氯化钙溶液，搅拌均匀后，水浴加热至85℃，保温15min，然后向氯化钙溶液中添加其质量0.1%的羟基酪醇，搅拌均匀后，再滴加碳酸钠水溶液，滴加完成后，取出，采用清水对竹材表面进行清洗至中性，自然沥干，所述氯化钙与碳酸钙的物质的量相同；
（4）等离子体表面处理机处理：然后将上述处理后竹板采用喷射式大气低温等离子体表面处理机进行处理，处理时间为115s。
进一步的，所述步骤（1）中马来酸酐溶液浓度为1.5mol/L。
进一步的，所述步骤（1）中超声波频率为30kHz，功率为600W。
进一步的，所述步骤（2）中硅烷偶联剂水溶液质量分数为8.5%。
进一步的，所述步骤（3）中羟基酪醇制备方法为：
（1）将鸭跖草叶清洗干净后，粉碎，过100目筛，得到鸭跖草叶粉，向鸭跖草叶粉中添加其质量10倍清水，加热至沸腾，保温20min，然后自然冷却至室温，得到蒸煮液；
（2）向蒸煮液中添加其质量10%的枯草杆菌菌液，搅拌均匀后，在30℃下发酵4小时，然后进行蒸汽灭菌，得到发酵液，然后进行过滤，得到过滤液；
（3）向上述得到的过滤液中添加其质量5%的硫酸，搅拌均匀后，加热至90℃，恒温30min，然后采用大孔吸附树脂柱层析，得到层析液，调pH值至中性，浓缩，过滤，再用体积浓度35％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。
进一步的，所述所述枯草杆菌菌液中枯草杆菌浓度为1000cfu/mL。
进一步的，所述大孔树脂为SD200大孔树脂。
进一步的，所述喷射式大气低温等离子体表面处理机对竹板进行处理的处理距离为30mm，处理功率为750W。
实施例3
一种提高竹板染色性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）竹板预处理：将竹板按55g：180mL的比例添加到马来酸酐溶液中，保持马来酸酐溶液的温度为52℃，同时采用超声波进行处理，33min后进行过滤，将竹板过滤取出后，将竹板采用去离子水浸泡4min，然后过滤，完成后再将其置于温度为68℃的条件下干燥处理10min；
（2）竹板硅烷化处理：再将上述处理后的竹板放入硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理，加热保持硅烷偶联剂水溶液的温度为41℃，45min后过滤；
（3）原位纳米改性：将上述处理后的竹板按55g：180mL的比例添加到0.12mol/L氯化钙溶液，搅拌均匀后，水浴加热至82℃，保温15min，然后向氯化钙溶液中添加其质量0.1%的羟基酪醇，搅拌均匀后，再滴加碳酸钠水溶液，滴加完成后，取出，采用清水对竹材表面进行清洗至中性，自然沥干，所述氯化钙与碳酸钙的物质的量相同；
（4）等离子体表面处理机处理：然后将上述处理后竹板采用喷射式大气低温等离子体表面处理机进行处理，处理时间为12s。
进一步的，所述步骤（1）中马来酸酐溶液浓度为0.8mol/L。
进一步的，所述步骤（1）中超声波频率为30kHz，功率为600W。
进一步的，所述步骤（2）中硅烷偶联剂水溶液质量分数为8.5%。
进一步的，所述步骤（3）中羟基酪醇制备方法为：
（1）将鸭跖草叶清洗干净后，粉碎，过100目筛，得到鸭跖草叶粉，向鸭跖草叶粉中添加其质量10倍清水，加热至沸腾，保温20min，然后自然冷却至室温，得到蒸煮液；
（2）向蒸煮液中添加其质量10%的枯草杆菌菌液，搅拌均匀后，在30℃下发酵4小时，然后进行蒸汽灭菌，得到发酵液，然后进行过滤，得到过滤液；
（3）向上述得到的过滤液中添加其质量5%的硫酸，搅拌均匀后，加热至90℃，恒温30min，然后采用大孔吸附树脂柱层析，得到层析液，调pH值至中性，浓缩，过滤，再用体积浓度35％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。
进一步的，所述所述枯草杆菌菌液中枯草杆菌浓度为1000cfu/mL。
进一步的，所述大孔树脂为SD200大孔树脂。
进一步的，所述喷射式大气低温等离子体表面处理机对竹板进行处理的处理距离为30mm，处理功率为750W。
对比例1：与实施例1区别仅在于将步骤（1）中衣康酸溶液替换为清水。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（1）中喷射式大气低温等离子体表面处理机处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过原位纳米改性处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于原位纳米改性处理时不添加羟基酪醇。
试验
将经过实施例和对比例方法处理后的相同规格的竹板，采用申请号：201310605794.X的染料进行染色，浴比为1:10，染色温度为40℃，染色时间为1小时，染色后参照GB/T3921—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》对干、湿摩擦牢度进行测试，并对其评级，结果如表1：
表1
由表1可以看出，本发明处理后的竹板经过染色后，具有良好的摩擦色牢度。

Claims (8)

1.一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）竹板预处理：将竹板按50-60g：180mL的比例添加到马来酸酐溶液中，保持马来酸酐溶液的温度为50-55℃，同时采用超声波进行处理，30-35min后进行过滤，将竹板过滤取出后，将竹板采用去离子水浸泡3-5min，然后过滤，完成后再将其置于温度为65-75℃的条件下干燥处理10min；
（2）竹板硅烷化处理：再将上述处理后的竹板放入硅烷偶联剂水溶液中浸泡处理，加热保持硅烷偶联剂水溶液的温度为40-42℃，45min后过滤；
（3）原位纳米改性：将上述处理后的竹板按50-60g：180mL的比例添加到0.12mol/L氯化钙溶液，搅拌均匀后，水浴加热至80-85℃，保温15min，然后向氯化钙溶液中添加其质量0.1%的羟基酪醇，搅拌均匀后，再滴加碳酸钠水溶液，滴加完成后，取出，采用清水对竹材表面进行清洗至中性，自然沥干，所述氯化钙与碳酸钙的物质的量相同；
（4）等离子体表面处理机处理：然后将上述处理后竹板采用喷射式大气低温等离子体表面处理机进行处理，处理时间为10-15s。
2.根据权利要求1所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中马来酸酐溶液浓度为0.5-1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中超声波频率为30kHz，功率为600W。
4.根据权利要求1所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中硅烷偶联剂水溶液质量分数为8.5%。
5.根据权利要求1所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中羟基酪醇制备方法为：
（1）将鸭跖草叶清洗干净后，粉碎，过100目筛，得到鸭跖草叶粉，向鸭跖草叶粉中添加其质量10倍清水，加热至沸腾，保温20min，然后自然冷却至室温，得到蒸煮液；
（2）向蒸煮液中添加其质量10%的枯草杆菌菌液，搅拌均匀后，在30℃下发酵4小时，然后进行蒸汽灭菌，得到发酵液，然后进行过滤，得到过滤液；
（3）向上述得到的过滤液中添加其质量5%的硫酸，搅拌均匀后，加热至90℃，恒温30min，然后采用大孔吸附树脂柱层析，得到层析液，调pH值至中性，浓缩，过滤，再用体积浓度35％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。
6.根据权利要求5所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述所述枯草杆菌菌液中枯草杆菌浓度为1000cfu/mL。
7.根据权利要求5所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述大孔树脂为SD200大孔树脂。
8.根据权利要求1所述的一种提高竹板染色性能的处理方法，其特征在于，所述喷射式大气低温等离子体表面处理机对竹板进行处理的处理距离为30mm，处理功率为750W。
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