本发明属于竹材加工领域，具体涉及一种温敏性防霉竹材的制备方法。
背景技术：
我国是世界上最大的竹产品出口国，竹地板、竹家具、刨切薄竹等产品60％以上出口到欧、美等地，极受用户青睐，竹产品在装饰装修、建筑、家具等领域得到了大量应用，且出现快速增长的势头。但是，竹材容易霉变，霉变后的竹材表面污染严重，呈现褐色或黑色，有的污染可达数毫米，以致洗刷甚至刨削也不能完全除去，导致竹材失去使用价值，由此造成的经济损失巨大。
目前，虽然国内外学者开展了竹材防霉的诸多研究，并取得了丰硕的成果。但现有的防霉竹产品在户外日晒、雨淋等恶劣条件下的使用周期很少能达到1年以上，时至今日户外竹产品的长效防霉问题仍未能彻底解决，仍困扰着竹材工业界，已成为当前亟待攻克的一大难题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：针对竹材容易霉变、防霉处理后长效差等问题，提供一种温敏性防霉竹材的制备方法，实现竹材的长效防霉的效果。
本发明所采用的技术方案如下：
一种温敏性防霉竹材的制备方法，包括以下步骤：
(1)竹材联合交替浸提处理
将竹材加工制成的竹片置于沸水中浸提处理，浸提出亲水的淀粉、糖类和蛋白质等霉菌生长的营养物质；再用碱溶液再浸提处理，浸提出酸性营养物质；之后用酸溶液浸提处理，浸提出碱性营养物质；然后将竹片置于热水中浸泡后，浸提出其他营养物质；最后取出干燥；
(2)纳米级温敏性抗菌水凝胶的合成
以单体N-异丙基丙烯酰胺和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为主要原料，以N，N，N’，N’-四甲基乙二胺为催化剂，与金属离子合成纳米级温敏性抗菌水凝胶；
(3)竹材浸渍处理温敏性抗菌水凝胶
将经过联合交替浸提处理的竹片，用去离子水清洗后，取出置于干燥机中在干燥至绝干后，封装备用；之后将纳米级温敏性抗菌水凝胶在去离子水中溶解成溶液之后，再将竹片置于其中进行浸渍处理；再采用冷冻-解冻法制得温敏性抗菌水凝胶/竹材复合材料。
在上述技术方案的基础上，上述步骤(1)中：
沸水中浸提处理时间优选为2-6h；
碱溶液再浸提优选为使用0.5-2.5％的NaOH溶液处理2-6h；
酸溶液再浸提优选为使用0.5-2.5％的HCl溶液处理2-6；
热水中浸泡优选为在50-80℃的热水中浸泡2-4h；
最后取出干燥至含水率7-12％。
上述步骤(2)中纳米级温敏性抗菌水凝胶优选为银离子或锌离子体系纳米水凝胶，合成包括如下步骤：
称取一定质量的单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和催化剂N，N，N’，N’-四甲基乙二胺依次加入到三口烧瓶中混合，将混合液搅拌均匀后，用HNO3溶液调制混合体系的pH值到6-7；之后加入AgNO3或ZnNO3溶液，避光搅拌20-40min过后，加入过硫酸铵或偶氮二异丁腈引发体系聚合，在氮气条件室温避光反应6-12h得到清澈的混合溶液；然后缓慢加入NaBH4溶液，原位还原AgNO3，避光反应8-24h，即得纳米级温敏性抗菌水凝胶；最后将所制得的纳米级温敏性抗菌水凝胶溶液置于截留分子量为8000-14000的透析袋中，在过量去离子水中透析5-14天，每12h换一次水，常温保存备用。
上述步骤(3)浸渍处理可采用常压浸泡法处理竹片，处理时间2-24h，处理温度20-40℃；也可采用真空加压浸泡法处理竹片，处理时间1-4h，加压压力0.2-1.0MPa，处理温度20-40℃。
上述步骤(3)冷冻-解冻法的温度变化优选为20℃→-20℃→20℃，降温和升温速度优选为0.2℃/min。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
本发明釆用纳米级温敏性抗菌水凝水凝胶来处理竹材，利用其对温度特有的敏感性，实现杀菌药物释放的“开-关”控制模式：即当环境温度达到霉菌适宜生长的15-30℃时，水凝胶中的杀菌药物药就释放出来杀死霉菌，当环境温度为不适宜于霉菌生长的温度时，杀菌药物就不向外释放，从而实现长效防霉的作用，攻克竹材容易霉变的技术难题。本发明所制造的防霉竹材在户外的使用周期比现有的防霉竹产品提高5年以上，达到了长效防霉的效果。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。除非另外说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
一种温敏性防霉竹材的制备方法，各步骤具体工艺过程如下：
(1)竹材联合交替浸提处理
将采伐的竹材截断成一定长度的竹段，用多片锯将竹段剖分成竹条，之后用压刨机刨去竹条上的竹青和竹黄制得竹片，最后再对竹片进行联合交替浸提处理，使竹材中的适宜霉菌生长的各类营养物质尽可能多地被浸提出来。具体步骤为：先将竹片置于沸水中浸提处理2-6h，浸提出亲水的淀粉、糖类和蛋白质等霉菌生长的营养物质；再用浓度0.5-2.5％的NaOH溶液再浸提处理2-6h，浸提出酸性营养物质；之后用浓度0.5-2.5％的HCl溶液浸提处理2-6h，浸提出碱性营养物质；然后将竹片置于50-80℃的热水中浸泡2-4h后，浸提出其他营养物质；最后取出干燥到含水率7-12％。
(2)纳米级温敏性抗菌水凝胶的合成
称取一定质量的单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和催化剂N，N，N’，N’-四甲基乙二胺(TEMED)依次加入到三口烧瓶中混合，将混合液搅拌均匀后，用HNO3溶液调制混合体系的pH值到6-7；之后加入AgNO3(或ZnNO3)溶液，避光搅拌20-40min过后，加入过硫酸铵(或偶氮二异丁腈)引发体系聚合，在氮气条件室温避光反应6-12h得到清澈的混合溶液；然后缓慢加入NaBH4溶液，原位还原AgNO3，避光反应8-24h，即得纳米级温敏性抗菌水凝胶；最后将所制得的纳米级温敏性抗菌水凝胶溶液置于截留分子量为8000-14000的透析袋中，在过量去离子水中透析5-14天，每12h换一次水，常温保存备用。本步骤制造的纳米级温敏性抗菌水凝胶粒径均在20-50nm左右，在一定条件能够顺利地进入到竹材细胞壁且牢固地留在其中。
(3)竹材浸渍处理温敏性抗菌水凝胶
将经过联合交替浸提处理的竹片，用去离子水清洗40-80min后，取出置于干燥机中在103±2℃下干燥到绝干后，封装备用；之后将纳米级温敏性抗菌水凝胶在去离子水中溶解成溶液之后，再将竹片置于其中进行浸渍处理，浸渍处理的方法有两种：①采用常压浸泡法处理竹片，处理时间2-24h，处理温度20-40℃；②采用真空加压浸泡法处理竹片，处理时间1-4h，加压压力0.2-1.0MPa，处理温度20-40℃。待水凝胶中的基团与竹材的基团反应自组装完成后，再采用冷冻-解冻法(20℃→-20℃→20℃，降温和升温速度0.2℃/min)制得温敏性抗菌水凝胶/竹材复合材料，即纳米银(或纳米锌)/PNIPA水凝胶/竹材复合材料。
本发明制备的复合材料为温敏性防霉竹材，具有对温度非常敏感的特性，当环境温度达到霉菌适宜的生长的15-30℃时，具有较强杀菌作用的银(或锌)就从水凝胶中释放出来杀灭霉菌；当环境温度处于不适宜于霉菌生长的条件时，银(或锌)就不向外释放，一直留着于竹材细胞壁中，如此反复时间能够达到6年以上，比现有防霉竹产品的防霉周期提高5年以上，从而实现长效防霉。