一种增强竹制品防腐性能的方法与流程

文档序号:15235767发布日期:2018-08-24 04:00阅读:828来源:国知局
本发明涉及竹制品
技术领域
,尤其涉及一种增强竹制品防腐性能的方法。
背景技术
:竹材的化学防腐方法一般是利用防腐剂阻碍真菌的基本代谢,从而达到抑制真菌生长繁殖、甚至杀死腐朽菌的目的,其优点是防腐效果好、残效时间长,但在处理竹材时,防腐剂的分布也不均匀,很少能到里层。清漆作为透明涂料,涂在物体表面,干燥后形成光滑薄膜,显出物面原有的纹理。即可维持竹材表面纹理,防腐效果也显著,但清漆在竹材表面涂覆过程中,存在防腐抗菌性能差的技术问题,亟待解决技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种增强竹制品防腐性能的方法,可有效增强竹制品表面涂膜致密程度,减缓竹制品的腐败速度,延长竹制品的使用寿命,而且可使所得竹制品具有极好的韧性,抗冲击强度高,同时安全环保,价格低廉,原料来源广泛。本发明提出的一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、将聚乙烯醇、环氧氯丙烷、氢氧化钠混合,调节温度搅拌,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入滑石粉、乙醇溶液混合均匀,超声分散,接着搅拌,然后微波辐射,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、将防腐剂、润湿剂、分散剂、防冻剂、增稠剂、流平剂加入水中搅拌至完全溶解,接着升高搅拌速度,再加入歧化松香、第一预制料搅拌均匀,然后依次加入苯丙乳液、有机硅乳液、成膜助剂、消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,干燥,接着置于密闭容器的水中,加热,高压静置,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在酚醛树脂胶液中浸渍处理,热压成型,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。优选地,s1中,聚乙烯醇、环氧氯丙烷、氢氧化钠、滑石粉、乙醇溶液的重量比为8-16:4-10:2-4:20-30:160-240,乙醇溶液浓度为45-55wt%。优选地,s1中,将聚乙烯醇、环氧氯丙烷、氢氧化钠混合,调节温度至40-50℃搅拌8-14h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入滑石粉、乙醇溶液混合均匀,超声分散10-20min,接着搅拌4-6h,搅拌速度为700-900r/min,然后微波辐射8-12min,微波功率为700-800w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料。优选地,s2中,防腐剂、润湿剂、分散剂、防冻剂、增稠剂、流平剂、水、歧化松香、第一预制料、苯丙乳液、有机硅乳液、成膜助剂、消泡剂的重量比为2-4:2-4:1-2:2-4:2-4:2-4:140-180:4-6:4-8:70-80:70-110:2-4:4-6。优选地,s2中,将防腐剂、润湿剂、分散剂、防冻剂、增稠剂、流平剂加入水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为600-800r/min,接着将搅拌速度升高至900-1100r/min,再加入歧化松香、第一预制料搅拌均匀,然后依次加入苯丙乳液、有机硅乳液、成膜助剂、消泡剂搅拌均匀得到第二预制料。优选地,s3中,将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,90-110℃干燥至含水率为10-14wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至100-110℃,在3-5个标准大气压下静置4-6h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料。优选地,s4中,将第三预制料在固体含量为40-44wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理4-8h,热压成型,热压压力为6-8mpa,热压温度为180-200℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为10-20min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。本发明s1中,将环氧氯丙烷开环后与聚乙烯醇接枝后与滑石粉混合研磨,在乙醇溶液中经超声分散和微波辐射后,形成长链结构嵌入至滑石粉内,疏松滑石粉的片层结构,一方面滑石粉片层内附着的长链有机结构,根据相似相容原理,与s2中苯丙乳液、有机硅乳液相互间分散效果好,不仅增韧效果显著,而且可有效增强涂膜致密程度,抗冲击强度高,另一方面滑石粉的分散结构疏松,比表面积增强,在s2中歧化松香的带动下很容易渗透到竹材内,与热压后竹材的附着强度高,漆膜细腻,在高强度冲击下,竹材内竹纤维不易分离,表面抗冲击强度高;本发明s3中,将竹材浸没在水中,在密封高压容器中高温静置,一方面可杀死竹材中虫卵、霉菌等,另一方面使竹材结构疏松,接着浸没在酚醛树脂胶液中便于成型,而且胶液浸没均匀,热压后密度内外均一,然后在表面涂覆第二预制料后,可对竹材表面进行密封,灭菌彻底,避免了熏蒸法所带来的剧毒污染,安全环保,并可有效提高竹制品的使用寿命,同时涂覆所用第二预制料与浸泡所用酚醛树脂互溶性好,可渗入竹材内部,增韧效果明显,相互间结合强度高,不易脱落,进一步延长竹制品的使用寿命。本发明不产生有毒气体,不析出、不挥发,安全性高,而且价格低廉,原料来源广泛,同时可有效减缓竹制品的腐败速度,延长竹制品的使用寿命,还具有极好的韧性,抗冲击强度高。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1一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、按重量份将8份聚乙烯醇、10份环氧氯丙烷、2份氢氧化钠混合,调节温度至50℃搅拌8h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入30份滑石粉、160份浓度为55wt%乙醇溶液混合均匀,超声分散10min,接着搅拌6h,搅拌速度为700r/min,然后微波辐射12min,微波功率为700w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、按重量份将4份防腐剂、2份润湿剂、2份分散剂、2份防冻剂、4份增稠剂、2份流平剂加入180份水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为600r/min,接着将搅拌速度升高至1100r/min,再加入4份歧化松香、8份第一预制料搅拌均匀,然后依次加入70份苯丙乳液、110份有机硅乳液、2份成膜助剂、6份消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,90℃干燥至含水率为14wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至100℃,在5个标准大气压下静置4h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在固体含量为44wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理4h,热压成型,热压压力为8mpa,热压温度为180℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为20min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。实施例2一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、按重量份将16份聚乙烯醇、4份环氧氯丙烷、4份氢氧化钠混合,调节温度至40℃搅拌14h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入20份滑石粉、240份浓度为45wt%乙醇溶液混合均匀,超声分散20min,接着搅拌4h,搅拌速度为900r/min,然后微波辐射8min,微波功率为800w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、按重量份将2份防腐剂、4份润湿剂、1份分散剂、4份防冻剂、2份增稠剂、4份流平剂加入140份水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为800r/min,接着将搅拌速度升高至900r/min,再加入6份歧化松香、4份第一预制料搅拌均匀,然后依次加入80份苯丙乳液、70份有机硅乳液、4份成膜助剂、4份消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,110℃干燥至含水率为10wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至110℃,在3个标准大气压下静置6h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在固体含量为40wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理8h,热压成型,热压压力为6mpa,热压温度为200℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为10min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。实施例3一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、将10kg聚乙烯醇、8kg环氧氯丙烷、2.5kg氢氧化钠混合,调节温度至47℃搅拌10h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入28kg滑石粉、180kg浓度为52wt%乙醇溶液混合均匀,超声分散12min,接着搅拌5.5h,搅拌速度为750r/min,然后微波辐射11min,微波功率为730w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、将3.5kg防腐剂、2.5kg润湿剂、1.8kg分散剂、2.5kg防冻剂、3.5kg增稠剂、2.5kg流平剂加入170kg水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为650r/min,接着将搅拌速度升高至1050r/min,再加入4.5kg歧化松香、7kg第一预制料搅拌均匀,然后依次加入73kg苯丙乳液、100kg有机硅乳液、2.5kg成膜助剂、5.5kg消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,95℃干燥至含水率为13wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至102℃,在4.5个标准大气压下静置4.5h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在固体含量为43wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理5h,热压成型,热压压力为7.5mpa,热压温度为185℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为18min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。实施例4一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、将14kg聚乙烯醇、6kg环氧氯丙烷、3.5kg氢氧化钠混合,调节温度至43℃搅拌12h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入22kg滑石粉、220kg浓度为48wt%乙醇溶液混合均匀,超声分散18min,接着搅拌4.5h,搅拌速度为850r/min,然后微波辐射9min,微波功率为770w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、将2.5kg防腐剂、3.5kg润湿剂、1.2kg分散剂、3.5kg防冻剂、2.5kg增稠剂、3.5kg流平剂加入150kg水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为750r/min,接着将搅拌速度升高至950r/min,再加入5.5kg歧化松香、5kg第一预制料搅拌均匀,然后依次加入77kg苯丙乳液、80kg有机硅乳液、3.5kg成膜助剂、4.5kg消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,105℃干燥至含水率为11wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至108℃,在3.5个标准大气压下静置5.5h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在固体含量为41wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理7h,热压成型,热压压力为6.5mpa,热压温度为195℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为12min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。实施例5一种增强竹制品防腐性能的方法,包括如下步骤:s1、将12kg聚乙烯醇、7kg环氧氯丙烷、3kg氢氧化钠混合,调节温度至45℃搅拌11h,去除未反应的氢氧化钠,加入乙醚中沉淀,过滤,再加入25kg滑石粉、200kg浓度为50wt%乙醇溶液混合均匀,超声分散15min,接着搅拌5h,搅拌速度为800r/min,然后微波辐射10min,微波功率为750w,过滤,洗涤,干燥,研磨得到第一预制料;s2、将3kg防腐剂、3kg润湿剂、1.5kg分散剂、3kg防冻剂、3kg增稠剂、3kg流平剂加入160kg水中搅拌至完全溶解,搅拌速度为700r/min,接着将搅拌速度升高至1000r/min,再加入5kg歧化松香、6kg第一预制料搅拌均匀,然后依次加入75kg苯丙乳液、90kg有机硅乳液、3kg成膜助剂、5kg消泡剂搅拌均匀得到第二预制料;s3、将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,100℃干燥至含水率为12wt%,接着置于密闭容器的水中,加热至105℃,在4个标准大气压下静置5h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;s4、将第三预制料在固体含量为42wt%酚醛树脂胶液中浸渍处理6h,热压成型,热压压力为7mpa,热压温度为190℃,热压时间与浸渍后竹材厚度的比为15min/mm,然后向热压后竹材的表面涂覆第二预制料,固化,干燥得到防腐竹篾,然后编织得到竹制品。对比例1操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中的第一预制料使用量为9kg,其余步骤相同。对比例2操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中的第一预制料使用量为3kg,其余步骤相同。对比例3操作步骤同实施例5,其区别在于:无s1,而且s2中的第一预制料改为滑石粉,其余步骤相同。对比例4操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中的歧化松香使用量为7kg,其余步骤相同。对比例5操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中的歧化松香使用量为3kg,其余步骤相同。对比例6操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中的歧化松香使用量为0kg,其余步骤相同。对比例7操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中苯丙乳液改为水性醇酸树脂,其余步骤相同。对比例8操作步骤同实施例5,其区别在于:s2中有机硅乳液为水性环氧树脂,其余步骤相同。对比例9操作步骤同实施例5,其区别在于:s3的密封高压容器中,气压为6个标准大气压,其余步骤相同。对比例10操作步骤同实施例5,其区别在于:s3的密封高压容器中,气压为2个标准大气压,其余步骤相同。对比例11操作步骤同实施例5,其区别在于:s3采用如下操作:将5-8年生毛竹截断、去节、水煮软化、展平、片成预处理竹篾,100℃干燥至含水率为12wt%,接着置于水中,加热至105℃,静置5h,冷却,过滤,自然晾干得到第三预制料;其余步骤相同。对比例12市售常规处理竹篾编织得到的竹制品。对实施例5所得竹制品和对比例1-12所得防腐竹篾进行性能测试:1、将厚度为5mm的实施例5和对比例1-12所得防腐竹篾进行力学性能测定,其结果如下:静曲强度,mpa冲击韧性,gpa实施例550.84.16对比例143.33.21对比例240.53.16对比例330.72.28对比例445.33.42对比例544.23.35对比例639.43.19对比例746.13.37对比例845.83.44对比例943.93.12对比例1042.93.08对比例1138.12.78对比例1223.92.18由上表可知:本发明所得防腐竹篾具有更加优秀的静曲强度和冲击韧性,故采用本发明所得竹制品同样具有极为优秀的耐冲击性能,使用寿命长。2、将实施例5和对比例1-12所得防腐竹篾分别分解成30mm×20mm×5mm的试样,按照下列步骤进行霉菌的培养实验:步骤1、制备平板培养基:参照gb/t18261-2000,洗净去皮马铃薯200g,切成小块,加水1000ml,煮沸30min后过滤,在过滤液中加入葡萄糖20g,琼脂20-25g,加水补足至1000ml,再加热,待琼脂溶化后分装在3个500ml细口三角瓶内,瓶口加棉花赛并包防水纸,置于蒸汽灭菌器中,蒸汽压力为0.1mpa,灭菌温度为121℃,灭菌时间为30min,灭菌后的培养基先放于无菌室或超净台上冷却至不烫手时,倒入已灭菌的培养皿(直径为10cm)中,每个培养皿15-20ml,制成平板培养基备用;步骤2、制备供试菌悬浮液:在无菌条件下,将青霉、木霉、黑曲霉的混合液接种在平板培养基上,每一种试菌不少于3个培养皿,置于培养箱中保持25-28℃,相对湿度为85%,培养1周(即可用于配制孢子与菌丝体的悬浮液);在无菌条件下用接种针挑取供试菌的菌丝体及孢子,挑取时应沿菌落的前缘向内连培养基一起切割,放入已灭菌的组织研磨器内,加适量无菌水,适当磨碎后倒入已灭菌的有玻璃珠的三角瓶内,加少量无菌水,放在转速为100-120r/min的摇床上震荡,震荡10-15min制成悬浮液供接种用;步骤3、供试菌平板培养:在超净台上用无菌针筒吸取菌丝体与孢子悬浮液,注入已有平板培养基的培养皿内(每个培养皿内0.2-0.5ml)摇动,使之在培养基表面均匀分布,接种后立即放入电热恒温培养箱内培养(保持25-28℃,相对湿度85%),培养7天至菌落成熟,供试样接菌用;步骤4、将试样用多层纱布包好,100℃蒸汽灭菌30min,待冷却后接菌;无菌条件下,在已长满菌丝体的平板培养基上面,先放2根已灭菌的玻璃棒(直径3mm),平行排列,再将试样横放在玻璃棒上面,立即放回培养箱内[保持25-28℃,相对湿度85%(为保持培养箱内的相对湿度,在培养箱中放一盘清水)],培养4周。试样接菌培养后,目测试菌感染面积。检查试样表面霉变程度。被害值越低,防腐防霉能力越强。某种方法处理的试样,接种某种试验菌,其平均被害值0-1之间的药效浓度,可视为该药效对此试验菌的极限浓度。被害值与试菌感染面积呈正相关,具体分级如下:当试样表面无菌丝,则被害值为0;当0<试样表面感染面积≤25%时,被害值为1;当25%<试样表面感染面积≤50%时,被害值为2;当50%<试样表面感染面积≤75%时,被害值为3;当试样表面感染面积>75%时,被害值为4。防治效力的计算如下:e=(1-d1/d2)×100%,其中e为防治效力,%;d1为实施例5和对比例1-11试样的被害值;d2为对比例12试样的平均被害值。霉菌防治效力结果如下:防治效力,%实施例5100对比例196对比例294对比例389对比例493对比例590对比例687对比例786对比例885对比例981对比例1078对比例1161由上表可知:本发明能显著提高竹材的防腐防霉能力,而且各步骤之间紧密关联,缺乏其中的某个步骤均会导致竹材防腐防霉能力的显著下降。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。当前第1页12
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