一种水磨碳化竹凉席的生产工艺的制作方法

文档序号:26001097发布日期:2021-07-23 21:17阅读:474来源:国知局
本发明属于竹凉席加工
技术领域
,尤其涉及一种水磨碳化竹凉席及其生产工艺。
背景技术
:在夏天,凉席是人们必不可少的床上用品,随着生活水平的提高,人们对凉席的要求也越来越高,竹凉席由于制作过程中不用经过化学加工,而且质感光滑、凉爽,尤其受人们的喜欢。竹凉席主要种类有:水竹席、麻将凉席、竹条席、竹丝凉席、藤席和双面席。在市面上的竹条席深受广大消费者欢迎,因其像水竹席一样,是由较薄的竹条编织而成,人睡在上面比较柔软舒适,并且散热收汗性能好,越睡越凉爽。而麻将凉席的竹块较厚,睡在上面较硬,不舒适,并且使用时间越长,竹块较容易挤在一起,导致凉席上有较大的孔隙,人睡在上面的时候,容易被夹到,舒适感较差。目前市场上竹条席是将竹条加工成竹篾条,经蒸煮、干燥、打磨、抛光、编织等步骤加工而成,因其采用竹篾条编织而成,竹篾条较薄,并在加工过程中经过碳化,减少了竹篾条中的有机质和糖分,韧性不及未加工竹条,若使用不当或使用时间较长,容易脆断(特别是有竹节的地方或者有编织线的地方),则容易夹毛发,影响舒适度和使用寿命。现有技术中,主要是通过在竹凉席上覆纱来增加其韧性及强度,使竹凉席在长期的使用过程中,竹篾条不易散开,但使用较长时间后,竹篾条和覆纱间松散,则易使竹篾条脆断,影响舒适度且易使人受伤。竹条席使用频率越高,与人体皮肤接触时间越长,在高温的夏季,容易滋生细菌,并且夏季蚊虫较多,影响人们健康和睡眠质量,因此具有抗菌驱虫特效的竹凉席越来越受消费者的青睐。目前国内的竹凉席主要是通过竹凉席制备过程中浸泡抗菌剂或驱蚊剂,使其具有抗菌驱蚊功效,但现有的大部分抗菌剂或驱蚊剂是合成的,会带来一定的环保及安全问题,且时效性不长,使用一段时间后,就失去了抗菌驱蚊效果。中国发明专利cn105996619a公开了一种防螨抗菌竹凉席及其生产工艺,通过将毛竹进行拉丝、浸泡、高温高压蒸汽碳化、砂磨抛光之后编织成毛坯席面,再进行压布处理后制得的,具有健康环保、抗菌防螨效果持久、广谱抗菌等特点,但是,该专利中抗菌防螨剂加入到蒸汽液中通过高温高压碳化浸渍到竹凉席中,加工较简单但抗菌防螨剂保留时间短,使其抗菌防螨效果持续性差。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种水磨碳化竹凉席,该竹凉席的制备方法简单,易操作,原料易得,成本较低,具有抗菌驱蚊的效果,并且抗菌驱蚊持续时效长,该竹凉席还具有高强度、高韧性,不易脆断,使用寿命长。为了实现本发明的目的,本发明提供了一种水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备:选用至少6年以上的老冬竹,然后将竹子加工成竹篾条。(2)干燥:将竹篾条水磨去竹青,脱水,控制竹篾条的含水率为12%以下。(3)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为120~150℃,压力设置为1.5~3mpa,碳化时间为50~80min;第二步,高压碳化炉的温度为230~250℃,压力设置为2.0~3.5mpa,碳化时间为1~2h;第三步,高压碳化炉温度为300~320℃,压力设置为4~5mpa,碳化时间为30min。(4)浸渍处理:将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干;然后将竹篾条置于含有改性液的浸渍罐中进行浸渍,浸渍温度为50~60℃,浸渍压力为2~3mpa,浸渍时间为3~5h,取出,然后置于恒温炉中,温度设置为80~90℃,保温1-2h。(5)清洗抛光:将浸渍恒温后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为1h,然后置于2%的淡盐水中浸泡30min,取出后清洗,烘干,控制竹篾条的含水率在9%以下,然后对竹篾条进行抛光处理。(6)编织覆纱:将竹篾条编织成竹凉席坯材,将竹凉席坯材一面施加环保胶黏剂并粘上纱布后置于热压机中,进行热压机压合,最后用棉质或纤维布料进行包边处理,制得水磨碳化竹凉席。进一步的,所述步骤(6)中热压机温度为120~160℃,热压压力为3~5mpa,热压时间为10~15s。进一步的,所述步骤(6)中的环保胶黏剂为乙酸乙烯酯胶黏剂、聚乙烯胶黏剂、聚酰胺胶黏剂或磷酸盐类胶黏剂中的一种。进一步的,所述步骤(4)中的改性液是由以下重量份数的原料组成:硼酸钠10~20份、n-酰基谷氨酸盐10~15份、三乙醇胺15~20份、胡椒木叶提取液3~5份、艾蒿提取液3~5份、聚乙二醇80~100份和水500~1000份。进一步的,所述改性液的制备方法为:将硼酸钠、n-酰基谷氨酸盐和三乙醇胺置于反应釜中,在50℃下搅拌0.5~1h,冷却至室温,然后加入聚乙二醇,搅拌2h,再加入胡椒木叶提取液和艾蒿提取液,搅拌30min,最后加入水,搅拌均匀,即得改性液。进一步的,所述胡椒木叶提取液的制备方法为:将胡椒木叶清洗干净,烘干,粉碎,过40-60目筛,用50%石油醚在60℃下萃取,料液质量比为1:8,回流条件下萃取4h,滤渣重复萃取3次,滤液抽滤除去粗杂质后,经旋转蒸发去除石油醚,得胡椒木叶提取液。本发明取得了以下有益效果:1、本发明的竹篾条在高压碳化炉中,经过高温烘烤,将竹篾条中的淀粉、蛋白质等有机物高温分解,并灭杀竹条中的虫卵、真菌等有害物质,起到防霉防蛀的作用;在精细控温控压的技术操作下,可使竹条中的大部分竹油渗出,覆于竹条表面,使竹条具有良好的光泽度、透明度,且环保健康,并在高温高压下反复碳化,竹篾条会相应缩小,内部结构紧密,相应的提高了竹篾条的韧性,使其具有强的吸汗性,优良的散热性能;经碳化后的竹篾条,可根据所需的竹篾条外观颜色,选择合适的碳化时间,并且碳化微粒层会使细菌不易生存,进一步达到抗菌作用。2、本发明以硼酸钠、n-酰基谷氨酸盐等为原料,在聚乙二醇和三乙醇胺的作用下,与水分充分混合,制得改性液,并通过加压加温作用,将竹篾条浸渍于改性液中,将改性液的组分填充入竹材的细胞壁和细胞腔内,使改性液的各组分与竹材中残留的竹油相互作用,形成较强的界面作用力,制得致密的竹篾条,进一步提高了竹篾条的力学强度和韧性,不易脆断,延长了竹凉席的使用寿命;本发明改性液的各组分间相互反应,可与竹材基质间形成较强的作用力,提高竹凉席的韧性;本发明的改性液中加入了硼酸钠组分,降低了竹凉席的易燃性,增加了竹凉席的阻燃效果。3、本发明改性液中加入了胡椒木叶提取液,采用石油醚作为萃取剂,并采用特定的方法,有效提高了胡椒木叶片中的有效分成。胡椒木叶提取液中的主要成分为脂类、烃类和醇类,其中还包括由肉桂酸甲酯、柠檬烯、薄荷醇、香茅醛、松油醇等成分,具有优异驱虫、杀虫和抗菌活性,并且可与竹条内残留的成分及基质形成较好的界面结合力,使胡椒木叶提取液能稳定存在于竹凉席内,不易产生流失,从而使本发明竹凉席具有优良的抗菌驱虫作用,且抗菌驱蚊持续时效长。4、本发明改性液中加入了艾蒿提取液,艾蒿提取液中有效成分具有广泛的生物活性、杀虫活性和抑菌活性,并且可与竹材基质有效结合,不易逸出,从而使本发明竹凉席具有优良的抗菌驱虫作用。5、本发明的改性液是有机盐和有机物组成,具有优异的亲水性,使竹凉席在使用过程中,提高了竹凉席的散热收汗性,人们睡在上面舒适凉爽,但由于竹材本身天然的防水性以及改性液中的有机成分填充在竹材细胞壁的通道中,使其吸收水分后易风干,不会因含水较多而引起发霉表面或变脆易断,提高了本发明竹凉席的使用寿命。6、本发明在清洗抛光过程中用2%的淡盐水进行了浸泡,能进一步稳定竹篾条中内部成分,在竹凉席使用过程中不会轻易逸出,进一步提高了竹凉席的使用寿命。7、本发明使采用多次水磨处理,使其双面可用,光滑无刺,提高了竹篾条的利用率,竹篾条表面处理的废品率降低。本发明竹凉席的制备过程中采用环保胶黏剂与纱布粘结,使竹凉席在使用过程无有害气体逸出,环保健康。8、本发明的水磨碳化竹凉席的生产工艺过程中,采用改性液对竹篾条进行了浸渍处理,使制得的竹凉席具有优异的力学强度和韧性,不易脆断,舒适凉爽,使用寿命长,并且具有抗菌驱蚊的效果,抗菌驱蚊时效长。本发明的生产工艺简单,易操作,可进行工业化生产,原料易得且成本较低,具有很好的经济价值和社会价值。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。本发明实施例中所涉及的胡椒木叶提取液,其制备方法为:将胡椒木叶清洗干净,烘干,粉碎,过40-60目筛,用50%石油醚在60℃下萃取,料液质量比为1:8,回流条件下萃取4h,滤渣在前述条件下重复萃取3次,然后将滤液抽滤除去粗杂质后,再经旋转蒸发去除石油醚,得胡椒木提取液。但不限于本发明提出的胡椒木叶提取液所使用的制备方法。本发明实施例中所涉及的艾蒿提取液,其制备方法为:将艾蒿干草洗净,烘干,粉碎,过40-60目筛,将艾蒿粉末用纱布包好放入索氏提取器,加入无水乙醇作为提取液,料液比为1:50(g/ml),80℃水浴加热提取,至提取液不再变色时,取出艾蒿包,再称取前述质量的艾蒿粉末,加入所示提取器中继续提取,至提取液不再变色,如此反复提取3次,将提取液用真空抽滤除去粗杂质后,经旋转蒸发器进行蒸馏,至全部溶剂蒸干后,得艾蒿提取液。但不限于本发明提出的艾蒿提取液所使用的制备方法。下面结合具体实施例对本发明的抗菌防蚊虫竹凉席及其制备工艺予以说明。实施例1一种水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备:选用至少6年以上的老冬竹,然后将竹子加工成竹篾条。(2)干燥:将竹篾条水磨去竹青,脱水,控制竹篾条的含水率为12%以下。(3)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为120℃,压力设置为3mpa,碳化时间为60min;第二步,高压碳化炉的温度为250℃,压力设置为2.0mpa,碳化时间为1.5h;第三步,高压碳化炉温度为300℃,压力设置为5mpa,碳化时间为30min。(4)浸渍处理:将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干;然后将竹篾条置于含有改性液的浸渍罐中进行浸渍,浸渍温度为60℃,浸渍压力为2mpa,浸渍时间为5h,取出,然后置于恒温炉中,温度设置为90℃,保温1h。该改性液的制备方法为:将1kg硼酸钠、1.5kgn-酰基谷氨酸盐和1.8kg三乙醇胺置于反应釜中,在50℃下搅拌1h,冷却至室温,然后加入9kg聚乙二醇,搅拌2h,再加入300g胡椒木叶提取液和500g艾蒿提取液,搅拌30min,最后加入100kg水,搅拌均匀,即得改性液。(5)清洗抛光:将浸渍恒温后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为1h,然后置于2%的淡盐水中浸泡30min,取出后清洗,烘干,控制竹篾条的含水率在9%以下,然后对竹篾条进行抛光处理。(6)编织覆纱:将竹篾条编织成竹凉席坯材,将竹凉席坯材一面施加乙酸乙烯酯胶黏剂并粘上纱布后置于热压机中,进行热压机压合,热压机温度为120~160℃,热压压力为3~5mpa,热压时间为10~15s,最后用棉质或纤维布料进行包边处理,制得水磨碳化竹凉席。实施例2一种水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备和干燥步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1。(2)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为150℃,压力设置为1.5mpa,碳化时间为80min;第二步,高压碳化炉的温度为230℃,压力设置为3.5mpa,碳化时间为1h;第三步,高压碳化炉温度为320℃,压力设置为4mpa,碳化时间为30min。(3)浸渍处理:将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干;然后将竹篾条置于含有改性液的浸渍罐中进行浸渍,浸渍温度为60℃,浸渍压力为3mpa,浸渍时间为3h,取出,然后置于恒温炉中,温度设置为90℃,保温1h。该改性液的制备方法为:将2kg硼酸钠、1kgn-酰基谷氨酸盐和1.5kg三乙醇胺置于反应釜中,在50℃下搅拌1h,冷却至室温,然后加入10kg聚乙二醇,搅拌2h,再加入500g胡椒木叶提取液和300g艾蒿提取液,搅拌30min,最后加入80kg水,搅拌均匀,即得改性液。(4)清洗抛光和编织覆纱步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1,制得水磨碳化竹凉席。实施例3一种水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备和干燥步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1。(2)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为140℃,压力设置为3mpa,碳化时间为50min;第二步,高压碳化炉的温度为240℃,压力设置为3mpa,碳化时间为2h;第三步,高压碳化炉温度为315℃,压力设置为5mpa,碳化时间为30min。(3)浸渍处理:将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干;然后将竹篾条置于含有改性液的浸渍罐中进行浸渍,浸渍温度为50℃,浸渍压力为2mpa,浸渍时间为5h,取出,然后置于恒温炉中,温度设置为90℃,保温1h。该改性液的制备方法为:将1.5kg硼酸钠、1.5kgn-酰基谷氨酸盐和2.0kg三乙醇胺置于反应釜中,在50℃下搅拌1h,冷却至室温,然后加入8kg聚乙二醇,搅拌2h,再加入400g胡椒木叶提取液和400g艾蒿提取液,搅拌30min,最后加入70kg水,搅拌均匀,即得改性液。(4)清洗抛光和编织覆纱步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1,制得水磨碳化竹凉席。实施例4一种水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备和干燥步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1。(2)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为135℃,压力设置为2.5mpa,碳化时间为75min;第二步,高压碳化炉的温度为230℃,压力设置为3.2mpa,碳化时间为1h;第三步,高压碳化炉温度为310℃,压力设置为4mpa,碳化时间为30min。(3)浸渍处理:将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干;然后将竹篾条置于含有改性液的浸渍罐中进行浸渍,浸渍温度为60℃,浸渍压力为3mpa,浸渍时间为4h,取出,然后置于恒温炉中,温度设置为90℃,保温1h。该改性液的制备方法为:将1.8kg硼酸钠、1.2kgn-酰基谷氨酸盐和1.8kg三乙醇胺置于反应釜中,在50℃下搅拌1h,冷却至室温,然后加入9kg聚乙二醇,搅拌2h,再加入450g胡椒木叶提取液和380g艾蒿提取液,搅拌30min,最后加入50kg水,搅拌均匀,即得改性液。(4)清洗抛光和编织覆纱步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1,制得水磨碳化竹凉席。值得注意的是,本发明中环保胶黏剂除了可以乙酸乙烯酯胶黏剂,还可以为聚乙烯胶黏剂、聚酰胺胶黏剂或磷酸盐类胶黏剂中的一种,并不限定上述提供的这些环保胶黏剂。对比例1本对比例中的水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备和干燥步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1。(2)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,高压碳化炉温度为230℃,碳化时间为3h,压力为4mpa。(3)将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干。(4)清洗抛光和编织覆纱步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1,制得水磨碳化竹凉席。对比例2本对比例中的水磨碳化竹凉席的生产工艺,包括以下具体步骤:(1)竹篾条的制备和干燥步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1。(2)烘烤碳化:将竹篾条放置于高压碳化炉中进行碳烧处理,所述碳烧处理的过程为:第一步,高压碳化炉的温度为135℃,压力设置为2.5mpa,碳化时间为75min;第二步,高压碳化炉的温度为230℃,压力设置为3.2mpa,碳化时间为1h;第三步,高压碳化炉温度为310℃,压力设置为4mpa,碳化时间为30min。(3)将碳烧后的竹篾条清洗干净后,置于水磨机中进行水磨,水磨时间为30min,取出,沥干。(4)清洗抛光和编织覆纱步骤与实施例1中相同,具体参照实施例1,制得水磨碳化竹凉席。对比例3本对比例中的水磨碳化竹凉席的生产工艺与实施例4相同,不同的是,本对比例3的改性液中未加入硼酸钠、n-酰基谷氨酸盐和三乙醇胺,其它组分和步骤均与实施例4相同。对比例4本对比例中的水磨碳化竹凉席的生产工艺与实施例4相同,不同的是,本对比例4的改性液中未加入胡椒木叶提取液和艾蒿提取液,其它组分和步骤均与实施例4相同。将上述实施例1-4和对比例1-4的经过清洗抛光后制得的竹篾条进行力学性能检测,在竹篾条上截取试样,抗弯试样尺寸为160mm×10mm×8mm,气干密度和抗压试样尺寸为30mm×30mm×10mm,每组选取3个试样,求取平均值,则其力学性能检测结果如下表1。表1竹篾条力学性能试验结果表抗弯强度(mpa)抗压强度(mpa)抗弯模量(gpa)气干密度(g/cm3)实施例1133.119.111.80.81实施例2142.920.912.50.84实施例3136.519.412.10.83实施例4148.622.513.10.86对比例1114.318.58.90.59对比例2120.219.39.70.68对比例3134.619.511.60.82对比例4136.118.911.40.78从表1的检测结果可以看出,本发明的竹凉席具有高密度、高强度和优良的韧性。本发明竹凉席加工工艺中采用三级碳化处理,能显著提高竹凉席的强度和韧性;本发明竹凉席加工工艺中对碳化后竹篾条进行浸渍处理,提高了竹凉席的密度、强度和韧性,使其在使用过程中,不易脆断,柔软,舒适凉爽;本发明改性液中使用硼酸钠、n-酰基谷氨酸盐和三乙醇胺,填充了竹凉席内细胞腔,使其能与竹凉席内组分充分结合,不易逸出,并提高了竹凉席的强度和韧性,不易断裂,提高了竹凉席的使用寿命。将上述实施例1-4和对比例1-4进行抗菌性能和驱蚊测试,检测结果如下表2所示。表2竹凉席抗菌驱蚊性能的对比试验结果表从表2的检测结果可以看出,本发明的竹凉席具有优异的抗菌驱蚊效果。本发明竹凉席加工工艺中对碳化后竹篾条进行浸渍处理,显著提高了竹凉席的抗菌驱蚊作用,延长了驱蚊时效;本发明改性液中加入了硼酸钠、n-酰基谷氨酸盐和三乙醇胺,提高了改性液组分与竹材之间结合力,使改性液组分不易逸出,延长了抗菌驱蚊时效,并且也一定程度上提高了竹凉席的抗菌驱蚊作用;本发明改性液中加入胡椒木叶提取液和艾蒿提取液,显著提高了竹凉席的抗菌驱蚊作用。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12
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