CN108789732A - 一种藤材的增强改性处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种藤材的增强改性处理方法，包括如下步骤：（1）浸渍液制备、（2）浸泡处理、（3）干燥处理。本发明对藤材进行了特殊的增强改性处理，有效的提升了其强度、韧性、耐腐、稳定性等性能，扩展了藤材的使用领域和品质，极具市场竞争力和加工生产效益。

Description

一种藤材的增强改性处理方法
技术领域
本发明属于藤材加工处理技术领域，具体涉及一种藤材的增强改性处理方法。
背景技术
原藤是仅次于木材和竹材的重要非木材林产品，具有很高的经济价值和生态效益，合理开发利用棕榈藤资源，延长藤材及其制品的性能和寿命，优化产品结构和工艺，开发高附加值产品是我国藤材工业发展的重要途径。
目前优良棕榈藤资源难以为继。我国藤制品中 90% 以上为进口藤材，国产藤材因性能较差，主要用于藤家具制品辅料和编织等产品，甚至不被利用，这是对棕榈藤资源的极度浪费。通过藤材增强改性技术，可优化劣质藤材，延长藤材使用年限，拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，从而促进棕榈藤资源的可持续利用和藤材产业的行业进步，具有重要的生态效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种藤材的增强改性处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种藤材的增强改性处理方法，包括如下步骤：
（1）浸渍液制备：
a.按对应重量份称取下列物质备用：20~25份三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、4~7份环糊精、2~4份纳米二氧化钛、3~6份十二烷基苯磺酸钠、5~8份硅烷偶联剂、10~15份乙酸乙酯、90~100份去离子水；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内，期间加热保持搅拌机内的温度为40~45℃，不断搅拌处理1~2h后取出得浸渍液备用；
（2）浸泡处理：
将藤材放入到密闭罐内，然后对密闭罐进行抽真空处理，处理25~30min后，再向密闭罐内导入步骤（1）制得的浸渍液，接着进行加压处理，控制密闭罐内的绝对压力为1~1.5MPa，处理时间为1.5~2.5h，最后将藤材取出备用；
（3）干燥处理：
a.先将步骤（2）处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为45~50%后取出备用；
b.将操作a处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，40~45min后取出备用；
c. 先将操作b处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为25~30%后取出备用；
d. 将操作c处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，30~35min后取出备用；
e. 先将操作d处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为15~20%后取出备用；
f. 将操作e处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，15~20min后取出备用；
g. 先将操作f处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量不大于10%后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为20~70nm。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤（2）中所述的抽真空处理时控制密闭罐内的相对真空度为-0.1~-0.15MPa。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为800~1000W；所述步骤（3）操作b中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-5~-8℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1200~1400W；所述步骤（3）操作d中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-10~-14℃。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1500~1700W；所述步骤（3）操作f中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-15~-18℃。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1800~2000W。
对木材等的改性处理方式众多，但多数处理方法处理后的改性性能较为单一，综合处理品质不佳。对此，本发明改善了改性的处理方法，有效的提升了藤材的综合使用品质。采用树脂等对木材等木质纤维进行浸渍改性也较为常见，但其处理后的材料的强度和韧性等品质仍不容易达到人们的要求。本发明同样以三聚氰胺改性脲醛树脂为主要物质成分对藤材进行浸渍改性处理，但在浸渍液中还添加了环糊精、纳米二氧化钛等成分与三聚氰胺改性脲醛树脂进行复配使用，不仅能很好的提升整体的粘结强力，还能进一步改善藤材韧性、耐腐、耐温等品质，随后通过真空、加压浸渍处理，有效的将浸渍液中的有效成分大量的渗入到藤材的内部，完成了改性的物质基础，最后对其进行了特殊的干燥处理，保证了改性的品质；其中先对藤材进行微波干燥至一定水含量，然后再进行低温冷冻处理，此操作的目的是使得一定水含量的藤材进行冷冻结晶，配合冷冻时间的控制，使得藤材外部的组织内水分充分冷冻形成冰晶，内部组织内的水分未充分结晶，此时外部组织因冰晶的膨胀，组织得到一定的松散，内部松散程度稍小，这样在后续干燥处理时可避免内外干燥应力不均、尤其是内部组织向外膨胀导致外部组织开裂等问题，事先进行的外部组织松散能很好应对干燥的应力，选用的微波干燥处理方式能够使得干燥从内外部同时进行，利于水分的散出，此微波干燥搭配间歇冷冻干燥处理的方式能够避免干燥应力的副作用，提升了整体的性能，并且微波具有活化提高活性基团含量的效果，而冷冻处理能够降低物质的活性，在此交替的处理中，树脂等成分与木质纤维间的结合强度得到不断强化，有助于稳定性的提高。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对藤材进行了特殊的增强改性处理，有效的提升了其强度、韧性、耐腐、稳定性等性能，扩展了藤材的使用领域和品质，极具市场竞争力和加工生产效益。
具体实施方式
实施例1
一种藤材的增强改性处理方法，包括如下步骤：
（1）浸渍液制备：
a.按对应重量份称取下列物质备用：20份三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、4份环糊精、2份纳米二氧化钛、3份十二烷基苯磺酸钠、5份硅烷偶联剂、10份乙酸乙酯、90份去离子水；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内，期间加热保持搅拌机内的温度为40℃，不断搅拌处理1h后取出得浸渍液备用；
（2）浸泡处理：
将藤材放入到密闭罐内，然后对密闭罐进行抽真空处理，处理25min后，再向密闭罐内导入步骤（1）制得的浸渍液，接着进行加压处理，控制密闭罐内的绝对压力为1MPa，处理时间为1.5h，最后将藤材取出备用；
（3）干燥处理：
a.先将步骤（2）处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为45~50%后取出备用；
b.将操作a处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，40min后取出备用；
c. 先将操作b处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为25~30%后取出备用；
d. 将操作c处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，30min后取出备用；
e. 先将操作d处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为15~20%后取出备用；
f. 将操作e处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，15min后取出备用；
g. 先将操作f处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量不大于10%后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为20~70nm。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤（2）中所述的抽真空处理时控制密闭罐内的相对真空度为-0.1MPa。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为800W；所述步骤（3）操作b中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-5℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1200W；所述步骤（3）操作d中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-10℃。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1500W；所述步骤（3）操作f中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-15℃。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1800W。
实施例2
一种藤材的增强改性处理方法，包括如下步骤：
（1）浸渍液制备：
a.按对应重量份称取下列物质备用：23份三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、6份环糊精、3份纳米二氧化钛、5份十二烷基苯磺酸钠、7份硅烷偶联剂、13份乙酸乙酯、95份去离子水；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内，期间加热保持搅拌机内的温度为42℃，不断搅拌处理1.5h后取出得浸渍液备用；
（2）浸泡处理：
将藤材放入到密闭罐内，然后对密闭罐进行抽真空处理，处理27min后，再向密闭罐内导入步骤（1）制得的浸渍液，接着进行加压处理，控制密闭罐内的绝对压力为1.2MPa，处理时间为2h，最后将藤材取出备用；
（3）干燥处理：
a.先将步骤（2）处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为45~50%后取出备用；
b.将操作a处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，42min后取出备用；
c. 先将操作b处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为25~30%后取出备用；
d. 将操作c处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，33min后取出备用；
e. 先将操作d处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为15~20%后取出备用；
f. 将操作e处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，17min后取出备用；
g. 先将操作f处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量不大于10%后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为20~70nm。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤（2）中所述的抽真空处理时控制密闭罐内的相对真空度为-0.13MPa。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为900W；所述步骤（3）操作b中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-7℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1300W；所述步骤（3）操作d中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-12℃。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1600W；所述步骤（3）操作f中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-17℃。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1900W。
实施例3
一种藤材的增强改性处理方法，包括如下步骤：
（1）浸渍液制备：
a.按对应重量份称取下列物质备用：25份三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、7份环糊精、4份纳米二氧化钛、6份十二烷基苯磺酸钠、8份硅烷偶联剂、15份乙酸乙酯、100份去离子水；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内，期间加热保持搅拌机内的温度为45℃，不断搅拌处理2h后取出得浸渍液备用；
（2）浸泡处理：
将藤材放入到密闭罐内，然后对密闭罐进行抽真空处理，处理30min后，再向密闭罐内导入步骤（1）制得的浸渍液，接着进行加压处理，控制密闭罐内的绝对压力为1.5MPa，处理时间为2.5h，最后将藤材取出备用；
（3）干燥处理：
a.先将步骤（2）处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为45~50%后取出备用；
b.将操作a处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，45min后取出备用；
c. 先将操作b处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为25~30%后取出备用；
d. 将操作c处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，35min后取出备用；
e. 先将操作d处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为15~20%后取出备用；
f. 将操作e处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，20min后取出备用；
g. 先将操作f处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量不大于10%后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为20~70nm。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤（2）中所述的抽真空处理时控制密闭罐内的相对真空度为-0.15MPa。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1000W；所述步骤（3）操作b中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-8℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1400W；所述步骤（3）操作d中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-14℃。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1700W；所述步骤（3）操作f中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-18℃。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为2000W。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（3）干燥处理中省去了所有冷冻处理操作，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，在步骤（3）干燥处理中，用常规的单一功率的微波进行干燥处理。
为了对比本发明效果，选用同一批采收制得的藤材作为实验对象，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2对应的方法进行改性处理，最后对改性处理后的藤材进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
抗弯强度（MPa） 抗压强度（MPa） 冲击韧性（kJ/m2） 湿胀率（%）
实施例2 96.8 48.5 36.2 1.75
对比实施例1 82.6 40.4 28.7 3.18
对比实施例2 74.5 36.8 25.7 3.42
由上表1可以看出，本发明方法处理后的藤材的综合品质得到了显著的提升，极具市场竞争力和推广应用价值。

Claims (8)

1.一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）浸渍液制备：
a.按对应重量份称取下列物质备用：20~25份三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、4~7份环糊精、2~4份纳米二氧化钛、3~6份十二烷基苯磺酸钠、5~8份硅烷偶联剂、10~15份乙酸乙酯、90~100份去离子水；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内，期间加热保持搅拌机内的温度为40~45℃，不断搅拌处理1~2h后取出得浸渍液备用；
（2）浸泡处理：
将藤材放入到密闭罐内，然后对密闭罐进行抽真空处理，处理25~30min后，再向密闭罐内导入步骤（1）制得的浸渍液，接着进行加压处理，控制密闭罐内的绝对压力为1~1.5MPa，处理时间为1.5~2.5h，最后将藤材取出备用；
（3）干燥处理：
a.先将步骤（2）处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为45~50%后取出备用；
b.将操作a处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，40~45min后取出备用；
c. 先将操作b处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为25~30%后取出备用；
d. 将操作c处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，30~35min后取出备用；
e. 先将操作d处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量为15~20%后取出备用；
f. 将操作e处理后的藤材放入到冷冻箱内进行冷冻处理，15~20min后取出备用；
g. 先将操作f处理后的藤材放入到微波干燥箱内进行干燥处理，干燥至水含量不大于10%后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径为20~70nm。
3.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的抽真空处理时控制密闭罐内的相对真空度为-0.1~-0.15MPa。
5.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为800~1000W；所述步骤（3）操作b中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-5~-8℃。
6.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（3）操作c中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1200~1400W；所述步骤（3）操作d中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-10~-14℃。
7.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（3）操作e中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1500~1700W；所述步骤（3）操作f中所述的冷冻处理时控制冷冻箱内的温度为-15~-18℃。
8.根据权利要求1所述的一种藤材的增强改性处理方法，其特征在于，步骤（3）操作g中所述的干燥处理时控制微波干燥箱内的微波功率为1800~2000W。
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