一种竹材保绿剂的制备及其方法与流程

本发明涉及一种竹材保绿剂的制备及其方法，旨在长久地使竹青保持绿色，防止竹青因受光照、生物等作用的影响而褪色。

背景技术：

竹材是一种在中国广泛分布的生物质资源。竹材作为原料可用于竹建筑、竹工艺品、竹装饰品、竹质人造板及复合材等，具有广阔的应用领域。新采伐的竹材表面竹青颜色为绿色至深绿色，色泽鲜丽，具有较高的美学观赏价值。但随着使用时间的延长，竹材表面竹青颜色逐渐由绿色或深绿色变为灰色或黄色，色泽逐渐暗淡。如能通过一定的技术处理，保持竹材的天然绿色，且在室内外环境下不褪色，则能丰富竹材颜色，拓宽其应用领域，提升竹材的使用价值。

竹材保绿是指通过化学和物理方法处理使竹材保持原有的绿色的技术。现有技术主要是采用铜离子代替竹青叶绿素中的镁离子对竹材进行保绿，如用硫酸铜、环烷酸铜、醋酸铜、铜铬复合物等。然而，这些方法存在易褪色、处理材气味重或毒性大等缺点。

已有专利将壳聚糖和铜盐，如氯化铜、硫酸铜等反应，制备壳聚糖铜盐，将其溶于醋酸、盐酸等中制备成防腐防霉剂用于保护木材和竹材不受腐朽菌、霉菌和白蚁等破坏。

关于竹材保绿处理已有少量报道。采用0.5％的硫酸铜为处理液，在压力为0.005～0.01mpa罐中浸渍2～3h，再常压浸渍12h后干燥可得淡绿色。但是仅用硫酸铜所得颜色较淡，难以满足要求。张上镇用铜盐的甲醇或乙醇溶液对竹材进行处理，处理后的竹材为绿色，以甲醇为溶剂效果优于乙醇，但未对其颜色的稳定性未作进一步描述。且该方法由于用到甲醇，对人体有毒性。张上镇曾采用氧化铬-磷酸、氧化铬-铜盐-磷酸、氧化铬-铜盐-五氧化二砷对原竹进行保绿处理，铬盐对环境和人体有一定的危害。

来源于虾蟹壳等废弃物的壳聚糖是一种天然、环保的可再生资源，广泛应用于医药和食品行业。本申请将壳聚糖与铜盐相结合制备绿色原竹，由于壳聚糖本身具有抗菌性和耐光性，所制备保绿原竹耐光和抗菌虫效果较好。此外，壳聚糖是一种氨基多糖，能将铜离子固着于原竹中，防止铜离子流失。

技术实现要素：

本发明针对新伐竹材在存放和使用过程中竹青绿色褪色，提供一种持久保持竹青自然绿色的一种处理剂及其使用方法。本申请采用壳聚糖将铜离子固着于竹材中，在保持竹青绿色的前提下，进一步提高处理材的颜色耐久性，同时还具有抗菌性能。

本发明所采用的技术方案是：

一、一种竹材保绿剂：

本竹材保绿剂包含两种处理剂，分别为处理剂a和处理剂b；处理剂a主要由壳聚糖、铜盐和酸复配而成；处理剂b主要由铜盐和氨水或有机胺复配而成。

所述的处理剂a的组成成分及其重量份为：

所述处理剂a的壳聚糖为分子量在5000到10万、脱乙酰度为85％以上的壳聚糖；所述处理剂a的酸为醋酸、盐酸、丙酸中的一种或两种；所述处理剂a的铜盐是氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种。

所述的处理剂b的组成成分及其重量份为：

铜盐2.5～4.5

氨水或有机胺4.5～10.5

水93.0～85.0

所述的有机胺为乙醇胺。

二、一种竹材保绿剂的制备方法：

采用以下方法分别制备处理剂a和处理剂b：

处理剂a：将壳聚糖溶于冰醋酸，在搅拌的状态下加入铜盐水溶液，将溶液温度升至80℃，继续搅拌直到壳聚糖和铜盐形成均匀透明溶液即制得处理剂a；

处理剂b：将重量份为2.5-4.5的氧化铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜、碱式碳酸铜和氢氧化铜中的一种或两种分散或溶于重量份为100的水中，在搅拌下，逐滴加入氨水或乙醇胺，待溶液澄清透明后即制成处理剂b。

三、一种竹材保绿剂的使用方法：

将新伐材放入处理剂a之中，水浴或油浴加热2小时，温度为80℃左右；加热完毕后取出，放入处理剂b之中，在80℃水浴或油浴30min(该时间视情况可适当延长)；处理完毕后取出竹材即可。

经过本发明处理后的竹材，竹青深绿色，表面会覆盖上一层膜，该膜层可以直接去除或保留一段时间后再去除，去除之后竹材将呈现出明显的光泽。

本申请采用不同于常规的铜盐溶液保绿技术，也与壳聚糖铜盐的制备及应用领域不同，采用两步法处理竹材。首先采用壳聚糖和铜盐的混合溶液处理竹材，然后将其置于铜氨溶液中进行进一步的固色处理。

本发明将壳聚糖用于竹材保绿，其原料环保、来源丰富，且有抗菌性能。将壳聚糖与铜盐结合能实现竹材的抗菌和保绿双重功能。

本发明的有益效果是：

经过本发明处理后的竹材，可实现竹青颜色从浅绿色到深绿色系列颜色，且提高了处理材的颜色耐久性。

本发明处理方法简单，无毒，处理材无刺激气味，不仅保持绿色，而且具有明显的光泽和一定的耐光性。

附图说明

图1是实施例1处理后的竹材颜色结果示意图。

图2是实施例2处理后的竹材颜色结果示意图。

图3是经过本发明保绿剂处理的竹材在室内保存38天后的颜色结果示意图；

图4是未经过本发明保绿剂处理的竹材在室内保存38天后的颜色结果示意图；

图5是经过本发明处理后除去表面的膜室内保存10天后竹材的颜色结果示意图。

图6是各个实施例实施后红绿色轴色品指数的情况结果图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明实施例不限于此。

本发明可以采用以下实施例实施，但不限于以下实施例。

一、壳聚糖铜保绿剂的配制和处理工艺

实施例1

保绿处理剂a剂的配制：称取壳聚糖2g，醋酸溶液40g，在室温下搅拌10min；称取硫酸铜6g，溶于102g水中；将上述两种溶液混合，制得壳聚糖铜(硫酸铜)保绿处理剂a。

保绿处理剂b剂的配制：将5g硫酸铜溶于150g水中，在搅拌下逐滴加入氨水至溶液澄清透明，即制成处理剂b。

竹材保绿处理工艺：先将竹材置于保绿剂a中，在80℃下加热2h，取出后立即放入处理剂b中，在80℃温度下反应0.5h，取出，用水冲洗未反应药剂和表面浮色，气干或窑干即得到保绿原竹产品。

擦去竹子表面的浮色和膜层，竹子将呈现原有的绿色(刚处理后如图1所示)并能保持较长的时间(38天后如图3所示)。

实施例2

保绿处理剂a剂的配制：称取壳聚糖0.04kg，醋酸0.46kg，在室温下搅拌10min；称取氯化铜0.2kg，溶于4.3kg水中；将上述两种溶液混合，在80℃下加热，制得壳聚糖铜(氯化铜)保绿试剂a。

保绿处理剂b剂的配制：将0.16kg硫酸铜溶于6kg水中，在搅拌下缓慢加入氨水至溶液澄清透明，即制成处理剂b。

竹材保绿处理工艺：先将竹材置于保绿剂a中，在80℃下加热2h，取出后立即放入处理剂b中，在80℃温度下反应0.5h，取出，用水冲洗未反应药剂和表面浮色，气干或窑干即得到保绿原竹产品。

擦去竹子表面的浮色和膜层，竹子将呈现原有的绿色(刚处理后如图2所示)并能保持较长的时间。

实施例3

保绿处理剂a剂的配制：称取壳聚糖0.05kg，醋酸1kg，在室温下搅拌10min：称取醋酸铜0.15kg，溶于5kg水中：上述两种溶液混合，在80℃下加热，制得壳聚糖铜(醋酸铜)保绿试剂a。

保绿处理剂b剂的配制：将0.25kg硫酸铜溶于6kg水中，在搅拌下缓慢加入氨水至溶液澄清透明，即制成处理剂b。

竹材保绿处理工艺：先将竹材置于保绿剂a中，在80℃下加热2h，取出后立即放入处理剂b中，在80℃温度下反应0.5h，取出，用水冲洗未反应药剂和表面浮色，气干或窑干即得到保绿原竹产品。

擦去竹子表面的浮色和膜层，竹子将呈现原有的绿色(刚处理后如图2所示)并能保持较长的时间。

二、竹材保绿效果

本实验数据采用dc-p3型全自动测色色差计测量(北京市兴光测色仪公司生产)。颜色表示方法为l*a*b*色系法。将保绿处理后的竹材和未经保绿处理的新鲜竹材存放于相同环境下，保持含水率相当，观察和测试颜色的变化，测试结果如表1和图1。红绿轴色品指数b*值越小，越偏绿色，反之绿色消褪。

新鲜竹材为深绿色，颜色值分别为l＝41.93、a^*＝-8.22和b^*＝15.69。保绿处理后竹材颜色值分别为l＝39.32～45.25、a^*＝(-8.06)～(-11.83)和b^*＝11.21～16.08。经过本发明处理后的竹材能够保持更长时间的绿色。未经过本发明处理的竹材在室内10天左右绿色就基本褪完，而经过本发明处理后的竹材在相同条件下，10天后还保持深绿色，38天后颜色稳定在浅绿色到黄绿色之间。

与未处理竹材相比，本申请所得竹材绿色能够持久保持，有一定的耐光性。

表1

经室内常规保存38天实验测试，获得如图4的竹片绿色完全褪去变为黄色结果。

经本发明处理后且除去表面膜层室内常规保存10天实验测试，获得如图5的竹片为浅绿色结果。

由图3和图4对比可以看出，经过本发明处理后的竹材能够保持更长时间的绿色。未经过本发明处理的竹材在室内10天左右绿色就基本褪完，而经过本发明处理后的竹材在相同条件下，10天后还保持深绿色，38天后颜色稳定在浅绿色或黄绿色。

由图5可以看出，经过本发明处理之后，再除去表面的膜，竹材将呈现出更好的光泽。由于拍摄条件的不足，图5中竹材的颜色稍稍偏黄，实际样品为浅绿色。且各个实施例的颜色色品指数情况如图6所示。