CN108673678A - 一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺 - Google Patents

一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，包括如下步骤：（1）原料清洗处理、（2）软化处理、（3）原料改质处理、（4）干燥处理、（5）加工编织成型。本发明优化了柳编容器的加工工艺，明显提升了产品的耐磨、耐温、吸能、缓冲、抗冲击特性，提升了对所盛放物品的防护效果，且产品的使用品质稳定，寿命长。

Description

一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺
技术领域
本发明属于柳编产品加工技术领域，具体涉及一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺。
背景技术
阜南县，隶属于安徽省阜阳市，属内陆开发较早地区，位于安徽省西北部，淮河上中游结合部北岸。阜南县素有“名优特产县”、“天然资源库”之称，是全国粮食生产大县、中国柳编之乡、全国唯一的农业（林业）循环经济示范试点县，阜南是全国柳编之乡，柳编制品远销国外。
柳编是由柳条、木材、竹材等原料编织而成的产品，产品可包括：柳编箱（包）、饭篮、菜篮（圆、椭圆）、笊篱、针线笸箩、炕席、苇箔等。其中柳编箱（包）、饭篮、菜篮（圆、椭圆）等均属于容器类柳编产品，可用于对盛品进行保存、运输等。但柳编制品是一种木质结构，整体组织结构较硬，无法对所盛放物品进行缓冲保护，尤其是当盛放的物品为易碎物时。为了解决此问题，人们多需要填放大量的缓冲物，如布料、泡沫等，但明显增加了整体的结构复杂度和负担。未见有对柳编制品本身进行改进的处理方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，包括如下步骤：
（1）原料清洗处理：
用清水对原料表面进行清洗，去除表面的污泥、灰尘、枝叶、木屑杂质后，再将其放入到温度为65~70℃的干燥室内进行干燥处理，待原料水含量不大于15%后取出备用；
（2）软化处理：
将步骤（1）处理后的原料放入到清水中沸煮处理40~50min，完成后捞出沥干表面水分后备用；
（3）原料改质处理：
a.将步骤（2）处理后的原料放入到密闭罐内进行蒸汽爆破处理，完成后将原料取出放入到改质处理液A中，浸泡处理30~35min后取出，此为一个循环操作，连续对原料进行上述2~3次循环操作后取出备用；所述的改质处理液A由如下重量份的物质组成：18~25份玄武岩纤维、12~16份短切玻璃纤维、6~8份钛酸酯偶联剂、2~4份硬脂酸镁、1~3份硬脂酸锌、5~10份聚乙二醇、6~10份海藻胶、260~300份去离子水；
b.将操作a处理后的原料放入到改质处理液B中浸泡处理，此时加热保持改质处理液B的温度为45~50℃，同时施加频率为180~200kHz的超声波进行辐照处理，浸泡处理35~40min后，将改质处理液B的pH值调整为4.0~4.5，并将改质处理液B的温度升至75~80℃，继续进行超声波辐照处理，将其频率提升至260~280kHz，接着浸泡处理2.5~3.5h后，将原料取出备用；所述的改质处理液B由如下重量份的物质组成：4~8份乙二醛、3~5份改性膨润土、6~9份十六烷基苯磺酸钠、5~10份羧甲基淀粉钠、260~300份去离子水；
（4）干燥处理：
a.将步骤（3）处理后的原料放入到干燥箱内进行干燥处理，待原料水含量不大于55%后取出；
b.将操作a处理后的原料放入到冷冻干燥箱内进行干燥处理，待柳条的水含量不大于5%后取出备用；
（5）加工编织成型：
对步骤（4）处理后的原料进行常规加工、编织后即得成型成品。
进一步的，步骤（1）中所述的原料为柳条、藤条、木材、竹材中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的蒸汽爆破处理具体是：先向密闭罐内通入温度为100~106℃的水蒸气，并将密闭罐内的压力增至0.8~1.0MPa，保温保压处理13~17min后，于2.5min内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的改质处理液A中的玄武岩纤维和短切玻璃纤维的直径为0.3~0.6μm。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的改质处理液B中的改性膨润土的制备方法具体是：先将膨润土放入到质量分数为8~10%的硝酸溶液中浸泡处理5~10min，取出后用去离子水冲洗一遍，然后投入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为900~950℃，煅烧1~2h后取出，接着将膨润土投入到改性液中，加热保持改性液的温度为70~75℃，以2000~2500转/分钟的转速搅拌处理40~50min后滤出，最后放入到温度为90~100℃的条件下干燥处理1~2h后即可；所述的改性液由如下重量份的物质组成：7~10份纳米二氧化钛、4~8份硅烷偶联剂、2~5份丙烯酸甲酯、3~6份亚甲基二萘磺酸钠、10~15份丙三醇、90~100份去离子水。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85~90℃。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的干燥处理时控制冷冻干燥箱内的温度为-40~-50℃。
本发明对柳编容器的加工工艺进行了改进处理，尤其是对柳编所用的原料成分进行了处理，改善了原料自身的性质，进而改变了柳编容器的使用品质。先对原料进行了清洗软化处理，提高了原料的洁净度，增强了其柔软编织特性，接着对原料进行了改质处理，改善了原料自身的品质，具体是先对其进行了蒸汽爆破处理，有效的松散了原料内部的纤维结构，提升了孔隙率，又使得原料进一步软化易于编织，并为后续的处理奠定了基础；接着独配了改质处理液A和改质处理液B对其进行了浸泡处理，在后续的高温处理中，改质处理液A和改质处理液B中的有效成分在原料纤维组织内部反应，其中经过蒸汽爆破处理后的原料内部的纤维表面形成大量的直径为0.5~2μm的微纤维，改质处理液A中的玄武岩纤维、短切玻璃纤维、聚乙二醇、海藻胶渗入后，后续改质处理液B中的乙二醛作为交联剂，实现了玄武岩纤维、短切玻璃纤维、聚乙二醇、海藻胶和原料内微纤维的交联，形成了一种立体网状的类泡沫组织，具有很好的缓冲吸能能力，改质处理液B中添加的改性膨润土填充于此组织中，其自身的片层结构有助于整体的变形滑移，利于原料编织特性的保持，又能进一步增强了上述缓冲吸能作用，且经过改性处理后的膨润土具有很好的耐磨、耐温特性，与其余成分间的相容结合能力强，提升了柳编容器的强度品质；添加的羧甲基淀粉钠成分增强了类泡沫组织与原料木质纤维间的相容结合能力；最后低含水率阶段选择冷冻干燥处理，不仅利于原料内的水分充分蒸发出，同时还利用超低温使得玄武岩纤维、短切玻璃纤维和微纤维形变卷曲，形成类弹簧结构，进一步增强了原料自身的缓冲能力，进一步改善了整体的品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明优化了柳编容器的加工工艺，明显提升了产品的耐磨、耐温、吸能、缓冲、抗冲击特性，提升了对所盛放物品的防护效果，且产品的使用品质稳定，寿命长，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，包括如下步骤：
（1）原料清洗处理：
用清水对原料表面进行清洗，去除表面的污泥、灰尘、枝叶、木屑杂质后，再将其放入到温度为65℃的干燥室内进行干燥处理，待原料水含量不大于15%后取出备用；
（2）软化处理：
将步骤（1）处理后的原料放入到清水中沸煮处理40min，完成后捞出沥干表面水分后备用；
（3）原料改质处理：
a.将步骤（2）处理后的原料放入到密闭罐内进行蒸汽爆破处理，完成后将原料取出放入到改质处理液A中，浸泡处理30min后取出，此为一个循环操作，连续对原料进行上述2次循环操作后取出备用；所述的改质处理液A由如下重量份的物质组成：18份玄武岩纤维、12份短切玻璃纤维、6份钛酸酯偶联剂、2份硬脂酸镁、1份硬脂酸锌、5份聚乙二醇、6份海藻胶、260份去离子水；
b.将操作a处理后的原料放入到改质处理液B中浸泡处理，此时加热保持改质处理液B的温度为45℃，同时施加频率为180kHz的超声波进行辐照处理，浸泡处理35min后，将改质处理液B的pH值调整为4.0，并将改质处理液B的温度升至75℃，继续进行超声波辐照处理，将其频率提升至260kHz，接着浸泡处理2.5h后，将原料取出备用；所述的改质处理液B由如下重量份的物质组成：4份乙二醛、3份改性膨润土、6份十六烷基苯磺酸钠、5份羧甲基淀粉钠、260份去离子水；
（4）干燥处理：
a.将步骤（3）处理后的原料放入到干燥箱内进行干燥处理，待原料水含量不大于55%后取出；
b.将操作a处理后的原料放入到冷冻干燥箱内进行干燥处理，待原料的水含量不大于5%后取出备用；
（5）加工编织成型：
对步骤（4）处理后的原料进行常规加工、编织后即得成型成品。
进一步的，步骤（1）中所述的原料为柳条、藤条、木材、竹材中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的蒸汽爆破处理具体是：先向密闭罐内通入温度为100℃的水蒸气，并将密闭罐内的压力增至0.8MPa，保温保压处理13min后，于2.5min内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的改质处理液A中的玄武岩纤维和短切玻璃纤维的直径为0.3~0.6μm。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的改质处理液B中的改性膨润土的制备方法具体是：先将膨润土放入到质量分数为8%的硝酸溶液中浸泡处理5min，取出后用去离子水冲洗一遍，然后投入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为900℃，煅烧1h后取出，接着将膨润土投入到改性液中，加热保持改性液的温度为70℃，以2000转/分钟的转速搅拌处理40min后滤出，最后放入到温度为90℃的条件下干燥处理1h后即可；所述的改性液由如下重量份的物质组成：7份纳米二氧化钛、4份硅烷偶联剂、2份丙烯酸甲酯、3份亚甲基二萘磺酸钠、10份丙三醇、90份去离子水。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85℃。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的干燥处理时控制冷冻干燥箱内的温度为-40℃。
实施例2
一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，包括如下步骤：
（1）原料清洗处理：
用清水对原料表面进行清洗，去除表面的污泥、灰尘、枝叶、木屑杂质后，再将其放入到温度为68℃的干燥室内进行干燥处理，待原料水含量不大于15%后取出备用；
（2）软化处理：
将步骤（1）处理后的原料放入到清水中沸煮处理45min，完成后捞出沥干表面水分后备用；
（3）原料改质处理：
a.将步骤（2）处理后的原料放入到密闭罐内进行蒸汽爆破处理，完成后将原料取出放入到改质处理液A中，浸泡处理33min后取出，此为一个循环操作，连续对原料进行上述2次循环操作后取出备用；所述的改质处理液A由如下重量份的物质组成：22份玄武岩纤维、14份短切玻璃纤维、7份钛酸酯偶联剂、3份硬脂酸镁、2份硬脂酸锌、8份聚乙二醇、8份海藻胶、280份去离子水；
b.将操作a处理后的原料放入到改质处理液B中浸泡处理，此时加热保持改质处理液B的温度为48℃，同时施加频率为190kHz的超声波进行辐照处理，浸泡处理37min后，将改质处理液B的pH值调整为4.2，并将改质处理液B的温度升至78℃，继续进行超声波辐照处理，将其频率提升至270kHz，接着浸泡处理3h后，将原料取出备用；所述的改质处理液B由如下重量份的物质组成：6份乙二醛、4份改性膨润土、8份十六烷基苯磺酸钠、8份羧甲基淀粉钠、280份去离子水；
（4）干燥处理：
a.将步骤（3）处理后的原料放入到干燥箱内进行干燥处理，待原料水含量不大于55%后取出；
b.将操作a处理后的原料放入到冷冻干燥箱内进行干燥处理，待原料的水含量不大于5%后取出备用；
（5）加工编织成型：
对步骤（4）处理后的原料进行常规加工、编织后即得成型成品。
进一步的，步骤（1）中所述的原料为柳条、藤条、木材、竹材中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的蒸汽爆破处理具体是：先向密闭罐内通入温度为103℃的水蒸气，并将密闭罐内的压力增至0.9MPa，保温保压处理16min后，于2.5min内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的改质处理液A中的玄武岩纤维和短切玻璃纤维的直径为0.3~0.6μm。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的改质处理液B中的改性膨润土的制备方法具体是：先将膨润土放入到质量分数为9%的硝酸溶液中浸泡处理8min，取出后用去离子水冲洗一遍，然后投入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为930℃，煅烧1.5h后取出，接着将膨润土投入到改性液中，加热保持改性液的温度为72℃，以2300转/分钟的转速搅拌处理45min后滤出，最后放入到温度为96℃的条件下干燥处理1.6h后即可；所述的改性液由如下重量份的物质组成：8份纳米二氧化钛、6份硅烷偶联剂、4份丙烯酸甲酯、5份亚甲基二萘磺酸钠、13份丙三醇、96份去离子水。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为88℃。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的干燥处理时控制冷冻干燥箱内的温度为-45℃。
实施例3
一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，包括如下步骤：
（1）原料清洗处理：
用清水对原料表面进行清洗，去除表面的污泥、灰尘、枝叶、木屑杂质后，再将其放入到温度为70℃的干燥室内进行干燥处理，待原料水含量不大于15%后取出备用；
（2）软化处理：
将步骤（1）处理后的原料放入到清水中沸煮处理50min，完成后捞出沥干表面水分后备用；
（3）原料改质处理：
a.将步骤（2）处理后的原料放入到密闭罐内进行蒸汽爆破处理，完成后将原料取出放入到改质处理液A中，浸泡处理35min后取出，此为一个循环操作，连续对原料进行上述3次循环操作后取出备用；所述的改质处理液A由如下重量份的物质组成：25份玄武岩纤维、16份短切玻璃纤维、8份钛酸酯偶联剂、4份硬脂酸镁、3份硬脂酸锌、10份聚乙二醇、10份海藻胶、300份去离子水；
b.将操作a处理后的原料放入到改质处理液B中浸泡处理，此时加热保持改质处理液B的温度为50℃，同时施加频率为200kHz的超声波进行辐照处理，浸泡处理40min后，将改质处理液B的pH值调整为4.5，并将改质处理液B的温度升至80℃，继续进行超声波辐照处理，将其频率提升至280kHz，接着浸泡处理3.5h后，将原料取出备用；所述的改质处理液B由如下重量份的物质组成： 8份乙二醛、5份改性膨润土、9份十六烷基苯磺酸钠、10份羧甲基淀粉钠、300份去离子水；
（4）干燥处理：
a.将步骤（3）处理后的原料放入到干燥箱内进行干燥处理，待原料水含量不大于55%后取出；
b.将操作a处理后的原料放入到冷冻干燥箱内进行干燥处理，待原料的水含量不大于5%后取出备用；
（5）加工编织成型：
对步骤（4）处理后的原料进行常规加工、编织后即得成型成品。
进一步的，步骤（1）中所述的原料为柳条、藤条、木材、竹材中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的蒸汽爆破处理具体是：先向密闭罐内通入温度为106℃的水蒸气，并将密闭罐内的压力增至1.0MPa，保温保压处理17min后，于2.5min内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的改质处理液A中的玄武岩纤维和短切玻璃纤维的直径为0.3~0.6μm。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的改质处理液B中的改性膨润土的制备方法具体是：先将膨润土放入到质量分数为10%的硝酸溶液中浸泡处理10min，取出后用去离子水冲洗一遍，然后投入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为950℃，煅烧2h后取出，接着将膨润土投入到改性液中，加热保持改性液的温度为75℃，以2500转/分钟的转速搅拌处理50min后滤出，最后放入到温度为100℃的条件下干燥处理2h后即可；所述的改性液由如下重量份的物质组成：10份纳米二氧化钛、8份硅烷偶联剂、5份丙烯酸甲酯、6份亚甲基二萘磺酸钠、15份丙三醇、100份去离子水。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90℃。
进一步的，步骤（4）操作b中所述的干燥处理时控制冷冻干燥箱内的温度为-50℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去了步骤（3）操作a中改质处理液A中的聚乙二醇和海藻胶成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了步骤（3）操作b中改质处理液B中的改性膨润土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去了步骤（3）操作b的整个处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了步骤（3）的整个处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例5与实施例2相比，省去了步骤（4）中的操作b处理，直接采用操作a的方式将原料的水含量控制为不大于5%，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，选取同一批采收的柳条作为实验对象，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5对应的方法进行处理，完成后从处理后的柳条中截取长宽高为30mm×25mm×15mm的试样进行缓冲特性实验，实验设备是中物院结构力学研究所的DHR9602高精度落锤实验机。参照GB8167-87进行实验，对具体参数进行了调整，具体是对试样顺纹、径向、弦向的锤重均控制为7.5kg，跌落的高度均为7.5m，最后进行数据统计整理，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的吸收能量及缓冲系数的数值转换运算根据1945年R.D.闵德林在论文《缓冲包装动力学》中所表述的公式进行。其中吸收能量越高、缓冲系数数值越小表示材料的吸能缓冲效果越好。
由上表1可以看出，本发明方法制得的柳编容器的缓冲、吸能、抗冲击能力得到了明显的提升，有效的增强了对盛品的防护效果，具有很强的市场竞争力和推广应用价值。
为了进一步对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5对应处理后的柳条的软化特性进行测试，具体对比数据如下表2所示：
表2
注：上表2中所述的单维弯曲曲率半径平均值是指对柳条木质组织切片进行顺纹压缩后，再用日本SEM公司生产的型号为JSM-5610LV扫描电子显微镜对细胞壁组织进行检测而得，所述的单维弯曲曲率半径平均值越小，表明纤维组织软化更完全，对应的处理操作软化效果更好。
由上表2可以看出，本发明方法可有效的保证柳条材料的柔软特性，几乎对其无损伤，利于编织加工处理，具有很好的推广使用价值。

Claims (7)

1.一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料清洗处理：
用清水对原料表面进行清洗，去除表面的污泥、灰尘、枝叶、木屑杂质后，再将其放入到温度为65~70℃的干燥室内进行干燥处理，待原料水含量不大于15%后取出备用；
（2）软化处理：
将步骤（1）处理后的原料放入到清水中沸煮处理40~50min，完成后捞出沥干表面水分后备用；
（3）原料改质处理：
a.将步骤（2）处理后的原料放入到密闭罐内进行蒸汽爆破处理，完成后将原料取出放入到改质处理液A中，浸泡处理30~35min后取出，此为一个循环操作，连续对原料进行上述2~3次循环操作后取出备用；所述的改质处理液A由如下重量份的物质组成：18~25份玄武岩纤维、12~16份短切玻璃纤维、6~8份钛酸酯偶联剂、2~4份硬脂酸镁、1~3份硬脂酸锌、5~10份聚乙二醇、6~10份海藻胶、260~300份去离子水；
b.将操作a处理后的原料放入到改质处理液B中浸泡处理，此时加热保持改质处理液B的温度为45~50℃，同时施加频率为180~200kHz的超声波进行辐照处理，浸泡处理35~40min后，将改质处理液B的pH值调整为4.0~4.5，并将改质处理液B的温度升至75~80℃，继续进行超声波辐照处理，将其频率提升至260~280kHz，接着浸泡处理2.5~3.5h后，将原料取出备用；所述的改质处理液B由如下重量份的物质组成：4~8份乙二醛、3~5份改性膨润土、6~9份十六烷基苯磺酸钠、5~10份羧甲基淀粉钠、260~300份去离子水；
（4）干燥处理：
a.将步骤（3）处理后的原料放入到干燥箱内进行干燥处理，待原料水含量不大于55%后取出；
b.将操作a处理后的原料放入到冷冻干燥箱内进行干燥处理，待柳条的水含量不大于5%后取出备用；
（5）加工编织成型：
对步骤（4）处理后的原料进行常规加工、编织后即得成型成品。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的原料为柳条、藤条、木材、竹材中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的蒸汽爆破处理具体是：先向密闭罐内通入温度为100~106℃的水蒸气，并将密闭罐内的压力增至0.8~1.0MPa，保温保压处理13~17min后，于2.5min内将密闭罐卸至常温常压。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的改质处理液A中的玄武岩纤维和短切玻璃纤维的直径为0.3~0.6μm。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（3）操作b中所述的改质处理液B中的改性膨润土的制备方法具体是：先将膨润土放入到质量分数为8~10%的硝酸溶液中浸泡处理5~10min，取出后用去离子水冲洗一遍，然后投入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为900~950℃，煅烧1~2h后取出，接着将膨润土投入到改性液中，加热保持改性液的温度为70~75℃，以2000~2500转/分钟的转速搅拌处理40~50min后滤出，最后放入到温度为90~100℃的条件下干燥处理1~2h后即可；所述的改性液由如下重量份的物质组成：7~10份纳米二氧化钛、4~8份硅烷偶联剂、2~5份丙烯酸甲酯、3~6份亚甲基二萘磺酸钠、10~15份丙三醇、90~100份去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（4）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85~90℃。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨防护效果强的柳编容器的加工工艺，其特征在于，步骤（4）操作b中所述的干燥处理时控制冷冻干燥箱内的温度为-40~-50℃。
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