CN109333718A - 一种竹材防霉处理方法 - Google Patents

一种竹材防霉处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109333718A
CN109333718A CN201811220890.1A CN201811220890A CN109333718A CN 109333718 A CN109333718 A CN 109333718A CN 201811220890 A CN201811220890 A CN 201811220890A CN 109333718 A CN109333718 A CN 109333718A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bamboo wood
maceration extract
copper
treatment method
mildew
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811220890.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王新洲
李延军
丁涛
程大莉
陈登宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Forestry University
Original Assignee
Nanjing Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Forestry University filed Critical Nanjing Forestry University
Priority to CN201811220890.1A priority Critical patent/CN109333718A/zh
Publication of CN109333718A publication Critical patent/CN109333718A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/52—Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K9/00—Chemical or physical treatment of reed, straw, or similar material
    • B27K9/002—Cane, bamboo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2240/00—Purpose of the treatment
    • B27K2240/20—Removing fungi, molds or insects

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：S1、浸渍液配制：以氢氧化铜、二乙醇胺、聚乙二醇和水为原料配制成含铜化合物浸渍液；S2、浸渍液注入：将竹材置入压力灌中，采用真空加压方式将步骤S1中得到的含铜化合物浸渍液浸渍到竹材中；S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，待竹材含水率降至6%~7%时，开始升温，对竹材进行热处理；S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60oC左右取出，并进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至5％~7％；本发明工艺简单、可控性好，成本低，设备简单，易于产业化，具有广阔的应用前景。

Description

一种竹材防霉处理方法
技术领域
本发明属于竹材加工技术领域，特别涉及一种竹材防霉处理方法。
背景技术
竹材中含有较高的淀粉、糖类和蛋白质等有机物质，同时由于含有大量的羟基，具有较强的吸湿性，是竹材尺寸不稳定，易霉变、生物降解的主要原因，严重制约了竹材的开发利用。竹材热处理在木材热处理技术的基础上提出，主要通过氮气、水蒸汽和油为介质在160℃至260℃范围内对竹材进行改性处理，可以有效提高竹材的尺寸稳定性和耐腐性，改善木材的视觉性能，已成为一种高效高值化利用竹材的物理加工手段。然而，研究发现单一的热处理方法并不能有效提高竹材的防霉性能。虽然霉菌对竹材的侵害值随着热处理温度的升高和时间的增加呈下降趋势，但其值仍较高，几乎无防治作用。
纳米无机抗菌材料因其具有抗药性、缓释长效性、安全性、广谱性等显著优点，在塑料、纺织品、涂料等诸多领域得到广泛应用。铜系抗菌材料作为一类价格低廉的无机抗菌剂，受到广大抗菌领域研究工作者的青睐。铜系抗菌剂在使用过程中会缓慢释放出Cu2+并吸附到细菌表面，对细菌的细胞膜造成损伤导致细胞内容物泄露，然后与细胞内的蛋白质、核酸中存在的氨基和琉基等反应，使蛋白质发生变性，阻碍细菌新陈代谢酶的合成，并与DNA反应，破坏遗传因子，从而使细菌丧失生物学活性，最终导致细菌死亡。纳米铜的传统制备工艺需采用高能方式及用高毒的化学品制备，并且一般在非水溶液及外加保护气下反应制得，存在环保安全性低、成本高等问题。另外，纳米铜抗菌材料在竹材领域的研究应用甚少，如何实现纳米铜颗粒在竹材微观构造中成型并负载仍存在一定困难。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种竹材防霉处理方法，该方法可以显著改善竹材的尺寸稳定性和防霉性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：以氢氧化铜、二乙醇胺、聚乙二醇和水为原料配制成含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将烘干至含水率为5%的竹材置入压力灌中，压力罐中注入所述步骤S1中制得的含铜化合物浸渍液，再采用真空加压方式将步骤S1中得到的含铜化合物浸渍液浸渍到竹材中；
S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，待竹材含水率降至6%~7%时，开始升温，对竹材进行热处理；
S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60℃取出，并进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至5％~7％。
进一步的，所述步骤S1中，含铜化合物浸渍液由氢氧化铜、二乙醇胺、聚乙二醇和水按质量比为1：2：1：1.5配制而成。
进一步的，所述含铜化合物浸渍液的配制方法为：将氢氧化铜溶解于二乙醇胺中，再加入水形成铜氨溶液，最后添加聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液。
进一步的，所述步骤S2中，首先将竹材烘干至含水率为5%，再置入压力灌中。
进一步的，所述步骤S2中，真空加压工艺为：真空度控制在-0.05~-0.09MPa，保压时间为40~80min，之后，将压力升至1~1.5MPa，保压时间为30~60min。
进一步的，所述步骤S3中，干燥处理的温度为100℃~120℃，升温速度为15~20℃/h，热处理的温度为180℃~220℃，热处理时间为2~6h。
进一步的，所述步骤S3中，热处理采用电加热方式。
进一步的，所述电加热方式分为两个阶段：第一阶段热处理温度为100℃~120℃，处理时间为竹材的含水率降至6%~7%，第二阶段热处理温度为180℃~220℃，处理时间为2~6h。
进一步的，从第一阶段热处理到第二阶段热处理以15~20℃/h速度升温。
进一步的，所述步骤S4中，调湿处理在调温调湿箱中进行。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明以纳米铜原位负载与热处理技术相结合，进行竹材高温热改性的同时，在竹材微观构造中生成并负载纳米铜颗粒。一方面，高温热处理可使竹材中的淀粉、糖类和蛋白质等有机物质充分降解，有助于降低竹材的吸湿性，提高产品的尺寸稳定性、防腐等性能；另一方面，高温热处理条件下，含铜化合物在竹材微观构造中原位生成纳米级单质铜，降低了纳米铜制备成本、提高了其制备的安全性；纳米铜吸附于霉菌细胞壁表面，达到抑制霉菌的目的，防治效力可达到90%以上。本发明工艺简单、可控性好，成本低，设备简单，易于产业化，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：将1kg氢氧化铜溶解于2kg二乙醇胺中，加入1.5kg水形成铜氨溶液，再添加1kg聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将20片长为60cm，宽为2cm的竹片烘干至含水率为5%，将竹片置入到压力罐中，往压力罐中注入S1中配置的含铜化合物浸渍液，抽真空是压力罐内保持负压，压力罐内的真空度控制在-0.08MPa，保压时间为40min；再往压力罐中加压，使压力罐内的压力升至1.2MPa，保压时间为40min，泄压后将竹材取出；
S3、热处理：将压力罐内的氧气排除，将压力罐内采用电加热法，将罐内的温度升至105℃，对竹材进行第一阶段热处理，处理时间为5h，处理后竹材的含水率为6%，再以每小时20℃的升温速度加热至200℃，对竹材进行第二阶段热处理，处理时间为4h；
S4、冷却处理：将S3中热处理的竹材的温度降低至60℃，并在调温调湿箱中进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至5％。
实施例2
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：将1kg氢氧化铜溶解于2kg二乙醇胺中，加入1.5kg水形成铜氨溶液，再添加1kg聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将20片长为60cm，宽为2cm的竹片烘干至含水率为5%，将竹片置入到压力罐中，往压力罐中注入S1中配置的含铜化合物浸渍液，抽真空是压力罐内保持负压，压力罐内的真空度控制在-0.09MPa，保压时间为30min；再往压力罐中加压，使压力罐内的压力升至1.5MPa，保压时间为30min，泄压后将竹材取出；
S3、热处理：将压力罐内的氧气排除，将压力罐内采用电加热法，将罐内的温度升至120℃，对竹材进行第一阶段热处理，处理时间为3h，处理后竹材的含水率为6%，再以每小时20℃的升温速度加热至180℃，对竹材进行第二阶段热处理，处理时间为6h；
S4、冷却处理：将S3中热处理的竹材的温度降低至60℃，并在调温调湿箱中进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至5.6％。
实施例3
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：将1kg氢氧化铜溶解于2kg二乙醇胺中，加入1.5kg水形成铜氨溶液，再添加1kg聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将烘干至含水率为5%的竹材置入压力灌中，往压力罐中注入所述步骤S1中制得的含铜化合物浸渍液，对压力罐内抽真空保持其内为负压，真空度控制在-0.05MPa，保压时间为80min，之后，将压力升至1MPa，保压时间为60min；
S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，干燥处理的温度为100℃℃，升温速度为20℃/h，待竹材含水率降至6%时，开始升温，对竹材进行热处理，热处理的温度为180℃℃，热处理时间为6h，热处理采用电加热方式；所述电加热方式分为两个阶段：第一阶段热处理温度为100℃，处理时间为竹材的含水率降至7%，第二阶段热处理温度为180℃，处理时间为2h；从第一阶段热处理到第二阶段热处理以15℃/h速度升温；
S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60℃取出，并在调温调湿箱中进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至7％。
实施例4
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：将1kg氢氧化铜溶解于2kg二乙醇胺中，加入1.5kg水形成铜氨溶液，再添加1kg聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将烘干至含水率为5%的竹材置入压力灌中，往压力罐中注入所述步骤S1中制得的含铜化合物浸渍液，对压力罐内抽真空保持其内为负压，真空度控制在-0.06MPa，保压时间为50min，之后，将压力升至1.3MPa，保压时间为50min；
S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，干燥处理的温度为110℃，升温速度为18℃/h，待竹材含水率降至6.5时，开始升温，对竹材进行热处理，热处理的温度为200℃，热处理时间为4h，热处理采用电加热方式；所述电加热方式分为两个阶段：第一阶段热处理温度为110℃，处理时间为竹材的含水率降至6.5%，第二阶段热处理温度为200℃，处理时间为4h；从第一阶段热处理到第二阶段热处理以18℃/h速度升温；
S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60℃取出，并在调温调湿箱中进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至6.3％。
实施例5
一种竹材防霉处理方法，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：将1kg氢氧化铜溶解于2kg二乙醇胺中，加入1.5kg水形成铜氨溶液，再添加1kg聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将烘干至含水率为5%的竹材置入压力灌中，往压力罐中注入所述步骤S1中制得的含铜化合物浸渍液，对压力罐内抽真空保持其内为负压，真空度控制在-0.09MPa，保压时间为40min，之后，将压力升至1.5MPa，保压时间为30min；
S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，干燥处理的温度为120℃，升温速度为15℃/h，待竹材含水率降至7%时，开始升温，对竹材进行热处理，热处理的温度为220℃，热处理时间为2h，热处理采用电加热方式；所述电加热方式分为两个阶段：第一阶段热处理温度为120℃，处理时间为竹材的含水率降至6%，第二阶段热处理温度为220℃，处理时间为6h；从第一阶段热处理到第二阶段热处理以20℃/h速度升温；
S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60℃取出，并在调温调湿箱中进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至6％。
表1 改性前后竹材的物理力学及防霉性能
如表1所示，通过对未经过处理的竹材和实施例1-5中得到的竹材进行检测，得知当竹材的平衡含水率下降至5-7%时，竹材的弹性模量并没有较大的变化，但是竹材的霉变防治效力得到的巨大的提升，从0上升至90%以上，从检测数据上可以明显看出，竹材的平衡含水率下降至5-7%左右时，平衡含水率越低，霉变防治效力越大，故本发明提供的竹材防霉处理的方法效果显著。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说平衡含水率，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种竹材防霉处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、浸渍液配制：以氢氧化铜、二乙醇胺、聚乙二醇和水为原料配制成含铜化合物浸渍液；
S2、浸渍液注入：将烘干的竹材置入压力灌中，压力罐中注入所述步骤S1中制得的含铜化合物浸渍液，再采用真空加压方式将步骤S1中得到的含铜化合物浸渍液浸渍到竹材中；
S3、热处理：将浸渍后的竹材进行干燥处理，待竹材含水率降至6%~7%时，开始升温，对竹材进行热处理；
S4、冷却处理：将步骤S3中热处理的竹材，降至60℃取出，并进行调湿处理，将竹材的最终含水率调至5％~7％。
2.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，含铜化合物浸渍液由氢氧化铜、二乙醇胺、聚乙二醇和水按质量比为1：2：1：1.5配制而成。
3.根据权利要求2所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述含铜化合物浸渍液的配制方法为：将氢氧化铜溶解于二乙醇胺中，再加入水形成铜氨溶液，最后添加聚乙二醇制得含铜化合物浸渍液。
4.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，首先将竹材烘干至含水率为5%，再置入压力灌中。
5.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，真空加压工艺为：真空度控制在-0.05~-0.09MPa，保压时间为40~80min，之后，将压力升至1~1.5MPa，保压时间为30~60min。
6.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，干燥处理的温度为100℃~120℃，升温速度为15~20℃/h，热处理的温度为180℃~220℃，热处理时间为2~6h。
7.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，热处理采用电加热方式。
8.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述电加热方式分为两个阶段：第一阶段热处理温度为100℃~120℃，处理时间为竹材的含水率降至6%~7%，第二阶段热处理温度为180℃~220℃，处理时间为2~6h。
9.根据权利要求8所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：从第一阶段热处理到第二阶段热处理以15~20℃/h速度升温。
10.根据权利要求1所述的竹材防霉处理方法，其特征在于：所述步骤S4中，调湿处理在调温调湿箱中进行。
CN201811220890.1A 2018-10-19 2018-10-19 一种竹材防霉处理方法 Pending CN109333718A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811220890.1A CN109333718A (zh) 2018-10-19 2018-10-19 一种竹材防霉处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811220890.1A CN109333718A (zh) 2018-10-19 2018-10-19 一种竹材防霉处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109333718A true CN109333718A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65310416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811220890.1A Pending CN109333718A (zh) 2018-10-19 2018-10-19 一种竹材防霉处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109333718A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110076859A (zh) * 2019-03-27 2019-08-02 深圳市吴越物流有限公司广州分公司 一种阻燃防霉变集装箱底板的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1974840A (zh) * 2005-11-25 2007-06-06 北京林业大学 一种木材表面化学镀铜的组合物及其化学镀铜方法
CN101491908A (zh) * 2009-03-09 2009-07-29 南京林业大学 木材高温热处理设备及工艺方法
AU2009353571A1 (en) * 2009-09-30 2012-04-12 Koppers Performance Chemicals Inc. Oil borne wood preserving composition for treatment of poles, posts, piling, cross-ties and other wooded structures
CN108145817A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 广东省林业科学研究院 一种防霉热处理木材的制备方法及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1974840A (zh) * 2005-11-25 2007-06-06 北京林业大学 一种木材表面化学镀铜的组合物及其化学镀铜方法
CN101491908A (zh) * 2009-03-09 2009-07-29 南京林业大学 木材高温热处理设备及工艺方法
AU2009353571A1 (en) * 2009-09-30 2012-04-12 Koppers Performance Chemicals Inc. Oil borne wood preserving composition for treatment of poles, posts, piling, cross-ties and other wooded structures
CN108145817A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 广东省林业科学研究院 一种防霉热处理木材的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程大莉等: ""热处理对慈竹重组材性能的影响"", 《林业科技开发》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110076859A (zh) * 2019-03-27 2019-08-02 深圳市吴越物流有限公司广州分公司 一种阻燃防霉变集装箱底板的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101774195B (zh) 一种改善超高温热处理木材性能的方法
CN102241032B (zh) 一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法
CN105252620B (zh) 一种竹材油热浸渍处理工艺
CN102069520A (zh) 一种木材或木制品复合防腐剂及其制备方法和处理方法
CN103252814A (zh) 一次完成木材高温干燥和热改性炭化处理的生产方法
CN107081834A (zh) 一种木材炭化处理的方法
WO2013070196A2 (en) Methods of treating wood with preservatives using supercritical noble gases
CN106363731A (zh) 一种用于速生木材的复合蜡乳液增强尺寸稳定性的改性剂
CN109333718A (zh) 一种竹材防霉处理方法
CN101422913B (zh) 对木材进行防腐处理方法及由该方法制备的防腐木材
CN104441128A (zh) 一种防腐竹材的制备方法
CN101829788A (zh) 低质速生材原位密实与抗菌防腐处理技术
CN106863511A (zh) 一种木材防腐干燥一体化处理工艺
CN110271068A (zh) 一种提高木材强度和使用寿命的处理方法
CN109366653A (zh) 一种竹材长效防霉耐磨的加工方法
CN108714947A (zh) 一种复配防霉防腐液浸渍-高温热处理木材的方法
CN105034117A (zh) 一种改性高导热取暖用实木地板
CN110116444A (zh) 一种杉木防腐改性处理剂及其制备方法与施工工艺
CN104858956A (zh) 一种制备防腐抗菌木材的生产方法
CN110202658A (zh) 一种竹砧板防霉防蛀处理方法
CN107379176A (zh) 一种防腐防开裂白榆木板的改性方法
CN108789730A (zh) 防腐阻燃竹木的制备方法
CN110014488B (zh) 一种木材防腐剂及其应用
CN110228114B (zh) 一种杉木防腐改性处理方法
CN106625931A (zh) 一种温敏性防霉竹材的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication