CN109129785A - 一种竹材的防霉处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹材的防霉处理方法，包括：将竹材干燥至含水率为12.5‑14wt％，加入水中超声处理，得到竹材A；将竹材A在真空度为0.06‑0.1MPa的条件下处理60‑100min，得到竹材B；将竹材B加入防护剂中，在2‑2.5MPa的压力下处理30‑45min得到竹材C；将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混匀，升温至45‑55℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌10‑25min，冷却、陈放后浸入竹材C处理10‑20min，干燥后得到竹材D；将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后水热反应，洗涤、干燥。本发明提出的竹材的防霉处理方法，过程简单，处理后的竹材防霉效力高，时间长。

Description

一种竹材的防霉处理方法
技术领域
本发明涉及竹材技术领域，尤其涉及一种竹材的防霉处理方法。
背景技术
竹子具有坚硬、柔韧、抗拉、抗压等特点，同时生长周期短、可再生性强，是当前缓解木材供需矛盾的理想替代资源，目前已被广泛应用于室内外家具、建筑、装修、乐器和汽车制造等领域。然而，竹材富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质，在储存、运输和使用过程中很容易产生霉变和腐朽，不仅造成资源的浪费还会危及人体的健康，严重限制了其应用。目前已公开了多种防霉处理方法，但是普遍存在效果欠佳的缺陷。
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的防霉处理方法，其过程简单，处理后的竹材防霉效力高，防霉时间长。
本发明提出的一种竹材的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为12.5-14wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.06-0.1MPa的条件下处理60-100min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2-2.5MPa的压力下保压处理30-45min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至45-55℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌10-25min，冷却、陈放后浸入竹材C处理10-20min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥。
优选地，在S1中，超声处理的时间为3-7min，功率为1350-1500W。
优选地，在S3中，所述防护剂的原料按重量份包括：植物提取物5-9份、二癸基二甲基氯化铵0.1-0.2份、改性蒙脱土0.03-0.07份、溶剂100份。
优选地，所述植物提取物按照以下工艺进行制备：将苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末加入乙醇水溶液中，在45-55℃下提取80-100min，过滤、浓缩、干燥得到所述植物提取物。
优选地，苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末的重量比为3-10：5-11：2-8；乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为2-4：1；乙醇水溶液的体积为苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末总体积的10-25倍。
优选地，改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将壳聚糖加入甲醇中，超声后搅拌溶胀，然后加入肉桂醛的乙醇溶液，在50-60℃下反应3-6h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将物料A溶于乙酸中，调节pH值为5-6，然后加入蒙脱土与水形成的浆料中，搅拌均匀后在45-55℃下反应10-18h，然后加入含铜离子的离子交换树脂，在80-90℃下搅拌3-5h进行离子交换反应，反应结束后分离树脂，干燥后得到所述改性蒙脱土。
优选地，超声的功率为100-200W，时间为30-50min，溶胀的时间为5-8h，搅拌的速率为600-800r/min。
优选地，在S4中，醋酸锌、醋酸铜、氢氧化钠的摩尔比为1：3-5：3-5。
优选地，在S5中，六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺的摩尔比为1：1：1。
优选地，在S5中，水热反应的温度为80-90℃，水热反应的时间为4-8h。
优选地，所述含铜离子的离子交换树脂按照以下工艺进行制备：将阳离子交换树脂装入离子交换柱中，用质量分数为5-7％的盐酸转换为H+型，然后利用硫酸铜水溶液进行离子交换，得到所述含铜离子的离子交换树脂。
本发明所述竹材的防霉处理方法，首先将竹材的含水率控制为12.5-14wt％，防止了竹材在后续处理中出现破裂，同时提高了后续防护剂的渗透效果；之后进行了超声处理，使竹材中的部分营养物质溶于水中，使竹材中供霉菌生长的物质减少，在一定程度上抑制了霉菌的生长，结合之后的真空处理，在竹材表面实现了对霉菌的抑制和杀菌的双重功效，并提高了后续防护剂处理过程中防护剂的渗透率，达到了利用少量的防护剂就能实现高效防霉的效果；防护剂的原料中加入了改性蒙脱土，在改性蒙脱土的制备过程中，首先以壳聚糖和肉桂醛为原料，使两者发生了反应，得到了物料A，与蒙脱土混合后，物料A中的氨基和羟基与蒙脱土中的-Si-OH和-Al-OH发生了键合，插入了蒙脱土的片层间，与含铜离子的离子交换树脂混合后，将铜负载在了蒙脱土中，得到了改性蒙脱土，将其作为防护剂的原料，一方面，发挥铜离子、壳聚糖和希夫碱的协同作用，抑制和杀灭霉菌，另一方面，其表面带有大量正电荷，能吸附大量带负电荷的细菌，杀菌和静电吸附两方面的作用协同，赋予其优异的杀菌防霉性，加入防护剂中，与植物提取物、二癸基二甲基氯化铵配合，协同作用好，使防霉效力达到99.5％以上；之后在竹材表面沉积了氧化锌和氧化铜晶种，加入六水合硝酸锌、硝酸铜和六次甲基四胺进行水热反应，在竹材表面负载了纳米氧化锌和纳米氧化铜，且负载均匀、致密，覆盖在了竹材的整个表面，进一步发挥了明显的防护作用，提高了竹材的防霉效果，使霉菌推迟2个多月出现。
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的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为14wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.1MPa的条件下处理100min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2MPa的压力下保压处理45min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至45℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌25min，冷却、陈放后浸入竹材C处理10min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥。
实施例2
本发明提出的一种竹材的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为12.5wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.06MPa的条件下处理60min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2.5MPa的压力下保压处理30min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至55℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌10min，冷却、陈放后浸入竹材C处理20min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥。
实施例3
本发明提出的一种竹材的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为13.6wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.07MPa的条件下处理90min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2.2MPa的压力下保压处理42min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至47℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌23min，冷却、陈放后浸入竹材C处理14min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥；
其中，在S1中，超声处理的时间为7min，功率为1350W；
在S3中，所述防护剂的原料按重量份包括：植物提取物5份、二癸基二甲基氯化铵0.2份、改性蒙脱土0.03份、溶剂100份；
所述植物提取物按照以下工艺进行制备：将苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末加入乙醇水溶液中，在45℃下提取100min，过滤、浓缩、干燥得到所述植物提取物；其中，苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末的重量比为3：11：2；乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为4：1；乙醇水溶液的体积为苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末总体积的10倍；
改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将壳聚糖加入甲醇中，超声后搅拌溶胀，然后加入肉桂醛的乙醇溶液，在50℃下反应6h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将物料A溶于乙酸中，调节pH值为5，然后加入蒙脱土与水形成的浆料中，搅拌均匀后在55℃下反应10h，然后加入含铜离子的离子交换树脂，在90℃下搅拌3h进行离子交换反应，反应结束后分离树脂，干燥后得到所述改性蒙脱土；其中，超声的功率为200W，时间为30min，溶胀的时间为8h，搅拌的速率为600r/min；
在S4中，醋酸锌、醋酸铜、氢氧化钠的摩尔比为1：5：3；
在S5中，六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺的摩尔比为1：1：1；
在S5中，水热反应的温度为80℃，水热反应的时间为8h。
实施例4
本发明提出的一种竹材的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为13wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.08MPa的条件下处理80min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2.4MPa的压力下保压处理38min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至52℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌16min，冷却、陈放后浸入竹材C处理18min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥；
其中，在S1中，超声处理的时间为3min，功率为1500W；
在S3中，所述防护剂的原料按重量份包括：植物提取物9份、二癸基二甲基氯化铵0.1份、改性蒙脱土0.07份、溶剂100份；
所述植物提取物按照以下工艺进行制备：将苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末加入乙醇水溶液中，在55℃下提取80min，过滤、浓缩、干燥得到所述植物提取物；其中，苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末的重量比为10：5：8；乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为2：1；乙醇水溶液的体积为苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末总体积的25倍；
改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将壳聚糖加入甲醇中，超声后搅拌溶胀，然后加入肉桂醛的乙醇溶液，在60℃下反应3h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将物料A溶于乙酸中，调节pH值为6，然后加入蒙脱土与水形成的浆料中，搅拌均匀后在45℃下反应18h，然后加入含铜离子的离子交换树脂，在80℃下搅拌5h进行离子交换反应，反应结束后分离树脂，干燥后得到所述改性蒙脱土；其中，超声的功率为100W，时间为50min，溶胀的时间为5h，搅拌的速率为800r/min；
在S4中，醋酸锌、醋酸铜、氢氧化钠的摩尔比为1：3：5；
在S5中，六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺的摩尔比为1：1：1；
在S5中，水热反应的温度为90℃，水热反应的时间为4h。
实施例5
本发明提出的一种竹材的防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为13.6wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.09MPa的条件下处理80min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2.3MPa的压力下保压处理38min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至50℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌18min，冷却、陈放后浸入竹材C处理15min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥；
其中，在S1中，超声处理的时间为6min，功率为1400W；
在S3中，所述防护剂的原料按重量份包括：植物提取物7份、二癸基二甲基氯化铵0.15份、改性蒙脱土0.05份、溶剂100份；
所述植物提取物按照以下工艺进行制备：将苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末加入乙醇水溶液中，在50℃下提取90min，过滤、浓缩、干燥得到所述植物提取物；其中，苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末的重量比为7：8：6；乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为3：1；乙醇水溶液的体积为苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末总体积的22倍；
改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将壳聚糖加入甲醇中，超声后搅拌溶胀，然后加入肉桂醛的乙醇溶液，在55℃下反应4h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将物料A溶于乙酸中，调节pH值为5，然后加入蒙脱土与水形成的浆料中，搅拌均匀后在50℃下反应16h，然后加入含铜离子的离子交换树脂，在85℃下搅拌4h进行离子交换反应，反应结束后分离树脂，干燥后得到所述改性蒙脱土；其中，超声的功率为1500W，时间为40min，溶胀的时间为7h，搅拌的速率为720r/min；
在S4中，醋酸锌、醋酸铜、氢氧化钠的摩尔比为1：4：4；
在S5中，六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺的摩尔比为1：1：1；
在S5中，水热反应的温度为85℃，水热反应的时间为6h。
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 (10)

1.一种竹材的防霉处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将竹材干燥至含水率为12.5-14wt％，然后加入水中，超声处理后得到竹材A；
S2、将竹材A在真空度为0.06-0.1MPa的条件下处理60-100min，得到竹材B；
S3、将竹材B加入防护剂中，在2-2.5MPa的压力下保压处理30-45min得到竹材C；
S4、将醋酸锌、醋酸铜与甲醇混合均匀，升温至45-55℃，滴加氢氧化钠的甲醇溶液，搅拌10-25min，冷却、陈放后浸入竹材C处理10-20min，干燥后得到竹材D；
S5、将六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺、聚乙二醇与水混合，加入竹材D后进行水热反应，洗涤、干燥。
2.根据权利要求1所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，在S1中，超声处理的时间为3-7min，功率为1350-1500W。
3.根据权利要求1或2所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，在S3中，所述防护剂的原料按重量份包括：植物提取物5-9份、二癸基二甲基氯化铵0.1-0.2份、改性蒙脱土0.03-0.07份、溶剂100份。
4.根据权利要求3所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，所述植物提取物按照以下工艺进行制备：将苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末加入乙醇水溶液中，在45-55℃下提取80-100min，过滤、浓缩、干燥得到所述植物提取物。
5.根据权利要求4所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末的重量比为3-10：5-11：2-8；乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为2-4：1；乙醇水溶液的体积为苦参粉末、樟树叶粉末、竹荪粉末总体积的10-25倍。
6.根据权利要求3-5中任一项所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将壳聚糖加入甲醇中，超声后搅拌溶胀，然后加入肉桂醛的乙醇溶液，在50-60℃下反应3-6h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将物料A溶于乙酸中，调节pH值为5-6，然后加入蒙脱土与水形成的浆料中，搅拌均匀后在45-55℃下反应10-18h，然后加入含铜离子的离子交换树脂，在80-90℃下搅拌3-5h进行离子交换反应，反应结束后分离树脂，干燥后得到所述改性蒙脱土。
7.根据权利要求6所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，超声的功率为100-200W，时间为30-50min，溶胀的时间为5-8h，搅拌的速率为600-800r/min。
8.根据权利要求1-7中任一项所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，在S4中，醋酸锌、醋酸铜、氢氧化钠的摩尔比为1：3-5：3-5。
9.根据权利要求1-8中任一项所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，在S5中，六水合硝酸锌、硝酸铜、六次甲基四胺的摩尔比为1：1：1。
10.根据权利要求1-9中任一项所述竹材的防霉处理方法，其特征在于，在S5中，水热反应的温度为80-90℃，水热反应的时间为4-8h。
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