CN111571749A - 一种柳编工艺品的阻燃处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：S1、编织柳预处理：利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理；S2、阻燃浸渍液配制；S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理30‑40min后，将浸渍罐内的压力加压至0.5‑0.6MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，干燥，编织柳编织成工艺品。本发明对柳编工艺品的原料进行了预处理和浸渍处理，预处理能够使柳条内部形成密集、均匀分布小孔的膨化结构，利于后续浸渍处理；浸渍处理采使浸渍液迅速进入孔洞中，并在孔洞中原位生成复合SiO2/植酸/三聚氰胺凝胶，浸渍处理液中的三种有效成分具有协效阻燃效果，进而使得编织柳工艺品具备优良的阻燃性能。

Description

一种柳编工艺品的阻燃处理方法
技术领域
本发明属于柳编工艺品发展技术领域，具体地，涉及一种柳编工艺品的阻燃处理方法。
背景技术
编织柳是生产柳条供作编织原料用的一类柳树。用柳条编制的各种生活、工艺制品及小型家具，轻巧美观，行销国内外市场，是重要的出口贸易产品。其中，柳编工艺品作为国家级非物质文化遗产，不仅具有极高的艺术价值，还能够作为适用性的家具用品使用。其造型多变、色彩丰富，且材料环保，作为民间传统手工艺的代表，深受人们喜爱。柳编工艺品使用的材料为天然植物资源，具有可以自然环保的特点。但同时也存在着天然的缺陷，即易燃性。
专利号为CN201610767821.7的中国发明专利公开了一种柳编制品阻燃处理方法，将编织好的柳编制品晒干后，在柳编制品表面均匀的喷洒上一层低碳有机试剂，浸透15-30min后，再涂上阻燃剂，低碳有机试剂为70％-95％的乙醚或80％-95％的正己烷中的一种，喷洒的量为4-8kg/m2，阻燃剂是由以下重量份的组份制成：400-600份磷酸脒基脲、400-500份硼酸、50-100份乙二醇、20-50份梭甲基纤维素钠、20-50份烷基磺酸钠。该阻燃剂在处理过程中，不仅会对柳编材料的稳定性造成不良影响，但是存在阻燃液难以进入编织柳的材料内部，导致阻燃处理效果欠佳的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柳编工艺品的阻燃处理方法，对柳编工艺品的原料进行了预处理和浸渍处理，预处理能够使柳条内部形成密集、均匀分布小孔的膨化结构，该结构利于后续浸渍液的浸渍处理；浸渍处理采用真空加压浸渍法将阻燃浸渍液对预处理的编织柳进行浸渍，使浸渍液迅速进入孔洞中，并在孔洞中原位生成复合SiO2/植酸/三聚氰胺凝胶；浸渍处理液中的三种有效成分具有协效阻燃效果，使编织柳具备优良的阻燃性能，进而使得编织柳工艺品具备优良的阻燃性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为42-48％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中，用H3PO4调节溶液的pH值至5-6，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水，搅拌均匀后加入盐酸溶液调节混合溶液的pH值至5-6，继续搅拌60-70min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:7-8混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：20-30mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理30-40min后，将浸渍罐内的压力加压至0.5-0.6MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，干燥，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品。
进一步地，步骤S1中微波膨化处理的温度控制在140-145℃，微波膨化处理的时间控制在15-18s。
进一步地，步骤S2中植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％。
进一步地，步骤S2中正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1。
进一步地，步骤S2中盐酸溶液的质量分数40％。
进一步地，步骤S3中干燥的具体操作为：擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥36-40h，然后在103-105℃条件下干燥至恒质量。
本发明的有益效果：
本发明对柳编工艺品的原料-编织柳进行了一系列处理，首先对编织柳进行了预处理，先采用微波对柳条进行处理，在高强微波、高温的瞬时处理下，在高强度微波场中，基材中水分快速汽化，细胞内的蒸汽压力迅速增高，破坏组成基材的某些薄弱解剖结构，形成新的流体通道，对于基材来说，形成了密集、均匀分布小孔的膨化结构，该结构利于后续浸渍液的浸渍处理，能够使浸渍液更充分进入柳条的内部结构中，提高后续浸渍处理效果；
再采用阻燃浸渍液对预处理编织柳进行了浸渍处理，通过抽真空加压处理，能够使浸渍液迅速进入孔洞中，并在孔洞中原位生成复合SiO2/植酸/三聚氰胺凝胶；三聚氰胺受热分解时会吸收大量的热量并产生不燃气体，稀释有毒气体和氧气等，缓解基材热解速率；植酸中磷元素占相对分子质量的28％，磷元素能催化基材脱水和炭化反应，炭层的形成阻碍热量和可燃气体与基材的接触；二者协同作用，促使基材生成更多残炭，炭层表面的气泡能起到阻隔热量与氧气进入基材，防止基材燃烧时产生的烟气与CO的逸出，起到良好的阻燃作用；另外，SiO2凝胶在基材孔洞中的形成，Si元素与P、N元素具有协同成炭作用，进一步促进植酸/三聚氰胺体系对基材的成炭效果，在炭层中形成骨架和保护作用，提高炭层的稳定性，并且，SiO2凝胶具有疏松的多孔结构，对烟气具有一定的吸附作用，进而进一步提高对编织柳的阻燃效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为42-48％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理，微波膨化处理的温度控制在140-145℃，微波膨化处理的时间控制在15-18s；
先采用微波对柳条进行处理，在高强微波、高温的瞬时处理下，在高强度微波场中，基材中水分快速汽化，细胞内的蒸汽压力迅速增高，破坏组成基材的某些薄弱解剖结构，形成新的流体通道，对于基材来说，形成了密集、均匀分布小孔的膨化结构，该结构利于后续浸渍液的浸渍处理，能够使浸渍液更充分进入柳条的内部结构中，提高后续浸渍处理效果；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中(植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％)，用H3PO4调节溶液的pH值至5-6，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1)，搅拌均匀后加入盐酸溶液(质量分数40％)调节混合溶液的pH值至5-6，继续搅拌60-70min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:7-8混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：20-30mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理30-40min后，将浸渍罐内的压力加压至0.5-0.6MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥36-40h，然后在103-105℃条件下干燥至恒质量，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品；
通过抽真空加压处理，能够使浸渍液迅速进入孔洞中，并在孔洞中原位生成复合SiO2/植酸/三聚氰胺凝胶；
三聚氰胺受热分解时会吸收大量的热量并产生不燃气体，稀释有毒气体和氧气等，缓解基材热解速率；植酸中磷元素占相对分子质量的28％，磷元素能催化基材脱水和炭化反应，炭层的形成阻碍热量和可燃气体与基材的接触；二者协同作用，促使基材生成更多残炭，炭层表面的气泡能起到阻隔热量与氧气进入基材，防止基材燃烧时产生的烟气与CO的逸出，起到良好的阻燃作用；另外，SiO2凝胶在基材孔洞中的形成，Si元素与P、N元素具有协同成炭作用，进一步促进植酸/三聚氰胺体系对基材的成炭效果，在炭层中形成骨架和保护作用，提高炭层的稳定性，并且，SiO2凝胶具有疏松的多孔结构，对烟气具有一定的吸附作用，进而进一步提高对编织柳的阻燃效果。
实施例1
一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为42％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理，微波膨化处理的温度控制在140℃，微波膨化处理的时间控制在18s；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中(植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％)，用H3PO4调节溶液的pH值至5，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1)，搅拌均匀后加入盐酸溶液(质量分数40％)调节混合溶液的pH值至5，继续搅拌60min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:7混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：20mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理30min后，将浸渍罐内的压力加压至0.5MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥36h，然后在103℃条件下干燥至恒质量，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品。
实施例2
一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为44％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理，微波膨化处理的温度控制在142℃，微波膨化处理的时间控制在16s；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中(植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％)，用H3PO4调节溶液的pH值至6，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1)，搅拌均匀后加入盐酸溶液(质量分数40％)调节混合溶液的pH值至6，继续搅拌65min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:7.5混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：25mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理35min后，将浸渍罐内的压力加压至0.55MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥38h，然后在104℃条件下干燥至恒质量，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品。
实施例3
一种柳编工艺品的阻燃处理方法，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为48％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理，微波膨化处理的温度控制在145℃，微波膨化处理的时间控制在15s；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中(植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％)，用H3PO4调节溶液的pH值至6，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1)，搅拌均匀后加入盐酸溶液(质量分数40％)调节混合溶液的pH值至6，继续搅拌70min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:8混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：30mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理40min后，将浸渍罐内的压力加压至0.6MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥40h，然后在105℃条件下干燥至恒质量，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品。
对比例1
将实施例1中的步骤S1去掉，其余制备过程不变。
对比例2
按照CN201610767821.7中的方法得到的编织柳。
对实施例1-3和对比例1-2的编织柳进行阻燃性能测试：测试氧指数和续燃时间，测试结果如下表所示：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
LOI/％ 25.7 26.2 26.0 24.0 22.6
续燃时间/s 2.1 1.8 1.7 2.8 3.9
由上表可知，实施例1-3制得的编织柳的氧指数为25.7-26.2，续燃时间为1.7-2.1s，属于难燃物，说明本发明制得的柳编工艺品具有优良的阻燃性能；结合对比例1，说明本发明先对编织柳进行预处理，能够在其内部形成密集、均匀的小孔，有利于后续阻燃浸渍液进入至编织柳内部，提高阻燃处理效果；相较于对比例2，说明本发明采用的阻燃浸渍液中二氧化硅、植酸和三聚氰胺三者具有协同阻燃作用，提高编织柳的阻燃性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、编织柳预处理：将编织柳置于50℃鼓风干燥机中干燥至含水率为42-48％，再利用高强微波设备对编织柳进行微波膨化处理；
S2、阻燃浸渍液配制：将植酸、三聚氰胺溶解于去离子水中，用H3PO4调节溶液的pH值至5-6，得到基液，待用；另取烧瓶依次往里加入正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水，搅拌均匀后加入盐酸溶液调节混合溶液的pH值至5-6，继续搅拌60-70min，配制成改性液；将改性液与基液按体积比为1:7-8混合，搅拌均匀，得到溶胶型阻燃浸渍液；
S3、浸渍处理：将经过预处理的编织柳和阻燃浸渍液按照固液比1g：20-30mL一同置于浸渍罐内，先抽真空，浸渍处理30-40min后，将浸渍罐内的压力加压至0.5-0.6MPa，保压1h，浸渍后取出编织柳，干燥，得到阻燃处理的编织柳，将编织柳编织成工艺品。
2.根据权利要求1所述的一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，步骤S1中微波膨化处理的温度控制在140-145℃，微波膨化处理的时间控制在15-18s。
3.根据权利要求1所述的一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，步骤S2中植酸、三聚氰胺的质量分数分别为15％和5％。
4.根据权利要求1所述的一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，步骤S2中正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的质量之比为2:1:1。
5.根据权利要求1所述的一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，步骤S2中盐酸溶液的质量分数40％。
6.根据权利要求1所述的一种柳编工艺品的阻燃处理方法，其特征在于，步骤S3中干燥的具体操作为：擦干表面液体，先气干2d，接着在60℃烘箱内干燥36-40h，然后在103-105℃条件下干燥至恒质量。
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