CN110253706B - 一种竹材防霉防腐的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹材防霉防腐的处理工艺,属于竹材防霉防腐处理技术领域。其包括:先将竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中后,再浸泡到改性处理液中,然后将竹材打成捆并用保温卷材包裹,并连接上蒸汽发生器并加入防腐处理剂对竹材进行处理,最后对竹材进行干燥处理。本发明的处理工艺采用小型化的处理设备,可在竹材开采处进行处理后直接发往加工地,无需再通过处理厂中转,极大的节省了运输时间和运输成本。
Description
技术领域
本发明涉及竹材防霉防腐处理技术领域,具体涉及一种竹材防霉防腐的处理工艺。
背景技术
竹材防腐防霉处理是竹产品、竹建筑加工制造过程中的一道重要工艺。其传统处理工艺主要是将竹材运送到竹材处理厂中,利用蒸汽池或蒸汽罐产生的蒸汽对其高温蒸汽处理。由于该处理工艺的复杂性,因此需要建立厂房,并且将新开采的主材运输到处理厂中,增加了运输费用和运输时间。并且在传统处理中竹材木质部中的部分淀粉和糖类会在高温下发生溶解,导致其木质结构被破坏,从而导致其竹材的机械加工性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种竹材防霉防腐的处理工艺,以解决现有竹材防霉防腐复杂的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种竹材防霉防腐处理工艺,包括:
(1)采用竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中,并在100KHz~150KHz频率下超声处理2h-4h;
(2)将竹材置于改性处理液中,在0.2MPa-0.4MPa压强下浸泡1-2h;
(3)将多个竹材打成捆并用保温卷材包裹,在竹材与竹材之间、竹材与保温卷材之间预留有1cm-2cm空隙,将保温卷材的两头扎紧并留出通气口,在其中的一个通气口上连接上蒸汽发生器,在蒸汽发生器产生350℃-550℃蒸汽下对竹材处理20min-40min;
(4)在蒸汽发生器中加入防腐处理剂,由蒸汽发生器将其气化后同蒸汽混合输送到保温卷材中,其中混合气体的气体流量为10sccm-15sccm,其防腐处理剂雾化后的气体含量占混合气体含量的10%-15%;混合气体的温度为200℃-250℃;通气时间为30min-50min。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述步骤(1)中混合酶溶液包括:α-淀粉酶和木聚糖酶,其质量比为1:2-5。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述中改性处理液包括:3wt%-7wt%改性钠水玻璃的水溶液、1wt%-3wt%N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和1wt%-3wt%N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述改性处理液的制备步骤包括:将改性钠水玻璃的水溶液、N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液混合,在20℃-50℃温度下搅拌10min-30min。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述步骤(3)中保温卷材为聚四氟乙烯卷材。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述步骤(4)中防腐处理剂包括:20份-30份辣椒提取物、1份-5份噻苯咪唑、1份-5份表面活性剂和80-92份水。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述辣椒提取物的制备步骤包括:将辣椒粉碎后加入到乙醇溶液中在60℃-80℃下浸提4-6h后,离心分离后再减压浓缩至浓度为20wt%-30wt%。
上述的竹材防霉防腐处理工艺,还包括:(5)将防腐处理剂处理后的竹材在850KHz~950KHz频率下进行微波处理,初步干燥至其水分含量为5%~8%。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明的处理工艺采用小型化的处理设备,可在竹材开采处进行处理后直接发往加工地,无需再通过处理厂中转,极大的节省了运输时间和运输成本。
2、本发明采用混合酶溶液对竹材进行先处理,将木质中的淀粉、葡萄糖进行分解,能有效的避免淀粉和葡萄糖高温下发生溶解造成木质结构破坏从而影响竹材的机械加工性能。并且利用超声处理技术,能有利于混合酶溶液能渗入竹材中与淀粉、葡萄糖分解,加快反应进程且提高分解效率和分解效果。
3、本发明的竹材在经混合酶处理后的竹材木质结构中留下间隙,可通过低压有利于将改性处理液渗入到竹材内部结构中,与木质中的纤维素分子链之间的羟基形成氢键结构结合和加强,降低竹材的吸湿性,从而抑制多种木腐菌和霉菌对竹材的侵蚀,进而到达防腐防霉的效果。并且,改性处理液渗入竹材中后,不易溶于水,具有较好的抗流失性,降低了防腐防霉成分的流失率。
4、本发明采用的防腐处理剂中选择辣椒提取物为主功效剂,其中富含从辣椒提取的辣椒碱、黄酮类物质和生物碱天然植物抑菌、抗菌、防腐的重要活性成分,与噻苯咪唑的辅功效剂复配,其提高了处理工艺的安全性、环保性,同时也提高其抗菌谱和抗菌效率。
5、本发明采用聚四氟乙烯保温卷材,其具有优良的耐高温、耐腐蚀的特性,可通过聚四氟乙烯保温卷材对包裹的竹材同步热弯处理,节省竹材热弯处理步骤,同时也便于运输。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例的竹材防霉防腐处理工艺,包括:
(1)采用竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中,并在100KHz频率下超声处理2h。其中,混合酶为α-淀粉酶和木聚糖酶,其质量比为1:2。
(2)将经混合酶处理后的竹材置于改性处理液中,在0.2MPa压强下浸泡1h。其中,改性处理液为3wt%改性钠水玻璃的水溶液、1wt%N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和1wt%N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液。其制备方法为将改性钠水玻璃的水溶液、N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液混合,在20℃温度下搅拌10min。
(3)将多个竹材打成捆并用保温卷材包裹,在竹材与竹材之间、竹材与保温卷材之间预留有1cm空隙,将保温卷材的两头扎紧并留出通气口,在其中的一个通气口上连接上蒸汽发生器,在蒸汽发生器产生350℃蒸汽下对竹材处理20min。
(4)在蒸汽发生器中加入防腐处理剂,由蒸汽发生器将其气化后同蒸汽混合输送到保温卷材中,其中混合气体的气体流量为10sccm,其防腐处理剂雾化后的气体含量占混合气体含量的10%;混合气体的温度为250℃;通气时间为30min。其中,防腐处理剂包括:20份辣椒提取物、1份噻苯咪唑、1份表面活性剂和80份水。辣椒提取物的制备步骤包括:将辣椒粉碎后加入到乙醇溶液中在60℃下浸提4h后,离心分离后再减压浓缩至浓度为20wt%。
(5)将防腐处理剂处理后的竹材在850KHz频率下进行微波处理,初步干燥至其水分含量为5%。
实施例2
本实施例的竹材防霉防腐处理工艺,包括:
(1)采用竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中,并在125KHz频率下超声处理3h。其中,混合酶为α-淀粉酶和木聚糖酶,其质量比为1:4。
(2)将经混合酶处理后的竹材置于改性处理液中,在0.3MPa压强下浸泡2h。其中,改性处理液为5wt%改性钠水玻璃的水溶液、2wt%N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和2wt%N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液。其制备方法为将改性钠水玻璃的水溶液、N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液混合,在35℃温度下搅拌20min。
(3)将多个竹材打成捆并用保温卷材包裹,在竹材与竹材之间、竹材与保温卷材之间预留有1cm空隙,将保温卷材的两头扎紧并留出通气口,在其中的一个通气口上连接上蒸汽发生器,在蒸汽发生器产生450℃蒸汽下对竹材处理30min。
(4)在蒸汽发生器中加入防腐处理剂,由蒸汽发生器将其气化后同蒸汽混合输送到保温卷材中,其中混合气体的气体流量为12sccm,其防腐处理剂雾化后的气体含量占混合气体含量的12%;混合气体的温度为220℃;通气时间为40min。其中,防腐处理剂包括:25份辣椒提取物、3份噻苯咪唑、3份表面活性剂和85份水。辣椒提取物的制备步骤包括:将辣椒粉碎后加入到乙醇溶液中在70℃下浸提5h后,离心分离后再减压浓缩至浓度为25wt%。
(3)将防腐处理剂处理后的竹材在900KHz频率下进行微波处理,初步干燥至其水分含量为6%。
实施例3
本实施例的竹材防霉防腐处理工艺,包括:
(1)采用竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中,并在150KHz频率下超声处理4h。其中,混合酶为α-淀粉酶和木聚糖酶,其质量比为1:2。
(2)将经混合酶处理后的竹材置于改性处理液中,在0.4MPa压强下浸泡2h。其中,改性处理液为7wt%改性钠水玻璃的水溶液、3wt%N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和3wt%N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液。其制备方法为将改性钠水玻璃的水溶液、N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液混合,在50℃温度下搅拌30min。
(3)将多个竹材打成捆并用保温卷材包裹,在竹材与竹材之间、竹材与保温卷材之间预留有2cm空隙,将保温卷材的两头扎紧并留出通气口,在其中的一个通气口上连接上蒸汽发生器,在蒸汽发生器产生550℃蒸汽下对竹材处理40min。
(4)在蒸汽发生器中加入防腐处理剂,由蒸汽发生器将其气化后同蒸汽混合输送到保温卷材中,其中混合气体的气体流量为15sccm,其防腐处理剂雾化后的气体含量占混合气体含量的15%;混合气体的温度为250℃;通气时间为50min。其中,防腐处理剂包括:30份辣椒提取物、5份噻苯咪唑、5份表面活性剂和92份水。辣椒提取物的制备步骤包括:将辣椒粉碎后加入到乙醇溶液中在80℃下浸提6h后,离心分离后再减压浓缩至浓度为30wt%。
(5)将防腐处理剂处理后的竹材在950KHz频率下进行微波处理,初步干燥至其水分含量为8%。
将实施例1~3经处理得到的竹材根据ASTM D1037检测其轴向和径向吸水膨胀率以及其抗菌性能(大肠杆菌和黑曲酶)检测,其结果如下:
轴向吸水膨胀率(%) | 径向吸水膨胀率(%) | 抗菌性(%) | |
实施例1 | 2.37 | 2.02 | 98.5 |
实施例2 | 2.53 | 2.33 | 99.3 |
实施例3 | 2.85 | 2.68 | 98.9 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种竹材防霉防腐的处理工艺,其特征在于,包括:
(1)采用竹节打通的竹材将其浸泡在混合酶溶液中,并在100KHz~150KHz频率下超声处理2h-4h;所述混合酶溶液包括:α-淀粉酶和木聚糖酶,其质量比为1:2-5;
(2)将竹材置于改性处理液中,在0.2MPa-0.4MPa压强下浸泡1-2h;所述改性处理液包括:3wt%-7wt%改性钠水玻璃的水溶液、1wt%-3wt%N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和1wt%-3wt%N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液;
(3)将多个竹材打成捆并用保温卷材包裹,在竹材与竹材之间、竹材与保温卷材之间预留有1cm-2cm空隙,将保温卷材的两头扎紧并留出通气口,在其中的一个通气口上连接上蒸汽发生器,在蒸汽发生器产生350℃-550℃蒸汽下对竹材处理20min-40min;
(4)在蒸汽发生器中加入防腐处理剂,由蒸汽发生器将其气化后同蒸汽混合输送到保温卷材中,其中混合气体的气体流量为10sccm-15sccm,其防腐处理剂雾化后的气体含量占混合气体含量的10%-15%;混合气体的温度为200℃-250℃;通气时间为30min-50min;所述防腐处理剂包括:20份-30份辣椒提取物、1份-5份噻苯咪唑80份-92份水。
2.根据权利要求1所述的竹材防霉防腐的处理工艺,其特征在于,所述改性处理液的制备步骤包括:将改性钠水玻璃的水溶液、N-异丙基丙烯酰胺的水溶液和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液混合,在20℃-50℃温度下搅拌10min-30min。
3.根据权利要求1所述的竹材防霉防腐的处理工艺,其特征在于,步骤(3)中保温卷材为聚四氟乙烯卷材。
4.根据权利要求1所述的竹材防霉防腐的处理工艺,其特征在于,所述辣椒提取物的制备步骤包括:将辣椒粉碎后加入到乙醇溶液中在60℃-80℃下浸提4h-6h后,离心分离后再减压浓缩至浓度为20wt%-30wt%。
5.根据权利要求1所述的竹材防霉防腐的处理工艺,其特征在于,其还包括:(5)将防腐处理剂处理后的竹材在850KHz~950KHz频率下进行微波干燥处理,干燥至竹材中水分含量为5%~8%。
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