一种改善竹板防霉防腐处理工艺的制作方法

文档序号:15991008发布日期:2018-11-17 02:17阅读:529来源:国知局

本发明属于生物环保技术领域,尤其是一种改善竹板防霉防腐处理工艺。

背景技术

随着人们对可再生资源的日益重视,竹材资源的应用范围从普通的家具、地板发展到现在的结构用材、竹质工艺品,其优良的特性正逐渐的应用到更广泛的领域中,竹材中含有丰富的营养物质,这些营养物质在竹材生长期间为其提供了必要的养分,但是,竹材在采伐后,这些营养物质却为竹材霉菌的生长提供了基质,使得竹材易于霉变,从而限制的竹材的应用。

现有技术中虽然公开了许多防腐剂对竹板进行处理,提高竹板的防霉防腐性能,但是大多数防腐剂中含有大量的有害物质,容易污染环境,处理后的竹板也会威胁人体健康。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种改善竹板防霉防腐处理工艺。

本发明通过以下技术方案实现:

一种改善竹板防霉防腐处理工艺,包括以下步骤:

(1)活化处理:将竹板采用质量分数为35%的乙醇溶液清洗浸泡40min,然后自然晾干,再将竹板添加到反应釜中,然后向反应釜中添加竹板质量5-8倍的纳米二氧化硅醇分散液,加热至60℃,保温20min,然后再添加竹板质量10-12%的三聚氰胺,超声分散15min,然后调节温度至88℃,保温30min,再加入竹板质量1-1.3%的哌啶,搅拌2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对竹板进行清洗15min,然后再在80℃下真空干燥,得到活化竹板;

(2)聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物制备:将壳聚糖与n,n-二甲基甲酰胺按55g:400ml的比例均匀混合,然后加热至75℃,以1200r/min转速搅拌30min,然后再添加n,n-二甲基甲酰胺体积10%的酸酐,加热至115℃,以500r/min转速搅拌4小时,然后超声处理30min,然后以5℃/s速率降温至0℃,然后再进行过滤得到沉淀,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体a;

将中间体、氰尿酸、碳酸钾按照重量比35:1.2:2.5混合后,添加混合质量8倍的n,n-二甲基甲酰胺,加热至102℃,以2000r/min转速搅拌4小时,然后进行蒸发溶剂,得到反应产物,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体b;

按照物质的量比为1:8将中间体b与聚乙二醇均匀混合,然后再添加聚乙二醇质量30%的去离子水,以200r/min转速搅拌1小时,再添加中间体b质量0.1%的过氧化钾,在55℃温度下反应3小时,然后进行选择蒸发干燥,得到反应产物,采用去离子水进行清洗,烘干至恒重,即得聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物;

(3)浸渍:将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物与甲苯按100-110g:500ml比例均匀混合,配置成浸渍液,将浸渍液添加到真空浸渍反应釜中,然后再将活化竹板添加到真空浸渍反应釜中,竹板与浸渍液比例为300g:500ml,在105℃下浸渍2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,即可。

进一步的,步骤(1)中所述的纳米二氧化硅醇分散液中含有质量分数为20%纳米二氧化硅,40%乙醇和40%去离子水。

进一步的,步骤(1)所述的超声分散为在频率为55khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(2)所述的酸酐为顺丁烯二酸酐。

进一步的,步骤(2)所述的超声处理为在频率为42khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(3)中所述真空浸渍反应釜真空度为0.005mpa。

本发明的有益效果:本发明的处理工艺能够有效的提高竹板的防霉耐腐蚀性能,经过对竹板活化处理,能够有效的提高聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物对竹板防霉耐腐蚀性能的提高效果;本发明先通过对竹板进行活化处理,从而能够有效的提高竹板纤维组织得到一定的扩张,活性提高,然后再采用聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物对竹板进行真空浸渍处理,聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物分子能够更容易的渗透到竹板细胞内部,并与竹板细胞壁相结合,从而能够直接消除竹板内部的病原菌等微生物,同时在外界微生物侵蚀竹板表面时,聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物可直接作用到微生物细胞,破坏微生物细胞及细胞膜或细胞内的酶,从而能够避免外界微生物侵蚀竹板表面;本发明处理工艺具有安全、无污染的特点,且合理的成分配比,能对黑曲霉、黑根霉、黄曲霉、绿色木霉等霉菌产生显著的抑制效果,在提高竹板防霉耐腐蚀性的同时,还能够有效的保障竹板的强度和韧性。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明,但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种改善竹板防霉防腐处理工艺,包括以下步骤:

(1)活化处理:将竹板采用质量分数为35%的乙醇溶液清洗浸泡40min,然后自然晾干,再将竹板添加到反应釜中,然后向反应釜中添加竹板质量5倍的纳米二氧化硅醇分散液,加热至60℃,保温20min,然后再添加竹板质量10%的三聚氰胺,超声分散15min,然后调节温度至88℃,保温30min,再加入竹板质量1%的哌啶,搅拌2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对竹板进行清洗15min,然后再在80℃下真空干燥,得到活化竹板;

(2)聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物制备:将壳聚糖与n,n-二甲基甲酰胺按55g:400ml的比例均匀混合,然后加热至75℃,以1200r/min转速搅拌30min,然后再添加n,n-二甲基甲酰胺体积10%的酸酐,加热至115℃,以500r/min转速搅拌4小时,然后超声处理30min,然后以5℃/s速率降温至0℃,然后再进行过滤得到沉淀,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体a;

将中间体、氰尿酸、碳酸钾按照重量比35:1.2:2.5混合后,添加混合质量8倍的n,n-二甲基甲酰胺,加热至102℃,以2000r/min转速搅拌4小时,然后进行蒸发溶剂,得到反应产物,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体b;

按照物质的量比为1:8将中间体b与聚乙二醇均匀混合,然后再添加聚乙二醇质量30%的去离子水,以200r/min转速搅拌1小时,再添加中间体b质量0.1%的过氧化钾,在55℃温度下反应3小时,然后进行选择蒸发干燥,得到反应产物,采用去离子水进行清洗,烘干至恒重,即得聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物;

(3)浸渍:将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物与甲苯按100g:500ml比例均匀混合,配置成浸渍液,将浸渍液添加到真空浸渍反应釜中,然后再将活化竹板添加到真空浸渍反应釜中,竹板与浸渍液比例为300g:500ml,在105℃下浸渍2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,即可。

进一步的,步骤(1)中所述的纳米二氧化硅醇分散液中含有质量分数为20%纳米二氧化硅,40%乙醇和40%去离子水。

进一步的,步骤(1)所述的超声分散为在频率为55khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(2)所述的酸酐为顺丁烯二酸酐。

进一步的,步骤(2)所述的超声处理为在频率为42khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(3)中所述真空浸渍反应釜真空度为0.005mpa。

实施例2

一种改善竹板防霉防腐处理工艺,包括以下步骤:

(1)活化处理:将竹板采用质量分数为35%的乙醇溶液清洗浸泡40min,然后自然晾干,再将竹板添加到反应釜中,然后向反应釜中添加竹板质量8倍的纳米二氧化硅醇分散液,加热至60℃,保温20min,然后再添加竹板质量12%的三聚氰胺,超声分散15min,然后调节温度至88℃,保温30min,再加入竹板质量1.3%的哌啶,搅拌2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对竹板进行清洗15min,然后再在80℃下真空干燥,得到活化竹板;

(2)聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物制备:将壳聚糖与n,n-二甲基甲酰胺按55g:400ml的比例均匀混合,然后加热至75℃,以1200r/min转速搅拌30min,然后再添加n,n-二甲基甲酰胺体积10%的酸酐,加热至115℃,以500r/min转速搅拌4小时,然后超声处理30min,然后以5℃/s速率降温至0℃,然后再进行过滤得到沉淀,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体a;

将中间体、氰尿酸、碳酸钾按照重量比35:1.2:2.5混合后,添加混合质量8倍的n,n-二甲基甲酰胺,加热至102℃,以2000r/min转速搅拌4小时,然后进行蒸发溶剂,得到反应产物,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体b;

按照物质的量比为1:8将中间体b与聚乙二醇均匀混合,然后再添加聚乙二醇质量30%的去离子水,以200r/min转速搅拌1小时,再添加中间体b质量0.1%的过氧化钾,在55℃温度下反应3小时,然后进行选择蒸发干燥,得到反应产物,采用去离子水进行清洗,烘干至恒重,即得聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物;

(3)浸渍:将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物与甲苯按110g:500ml比例均匀混合,配置成浸渍液,将浸渍液添加到真空浸渍反应釜中,然后再将活化竹板添加到真空浸渍反应釜中,竹板与浸渍液比例为300g:500ml,在105℃下浸渍2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,即可。

进一步的,步骤(1)中所述的纳米二氧化硅醇分散液中含有质量分数为20%纳米二氧化硅,40%乙醇和40%去离子水。

进一步的,步骤(1)所述的超声分散为在频率为55khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(2)所述的酸酐为顺丁烯二酸酐。

进一步的,步骤(2)所述的超声处理为在频率为42khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(3)中所述真空浸渍反应釜真空度为0.005mpa。

实施例3

一种改善竹板防霉防腐处理工艺,包括以下步骤:

(1)活化处理:将竹板采用质量分数为35%的乙醇溶液清洗浸泡40min,然后自然晾干,再将竹板添加到反应釜中,然后向反应釜中添加竹板质量7倍的纳米二氧化硅醇分散液,加热至60℃,保温20min,然后再添加竹板质量11%的三聚氰胺,超声分散15min,然后调节温度至88℃,保温30min,再加入竹板质量1.2%的哌啶,搅拌2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对竹板进行清洗15min,然后再在80℃下真空干燥,得到活化竹板;

(2)聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物制备:将壳聚糖与n,n-二甲基甲酰胺按55g:400ml的比例均匀混合,然后加热至75℃,以1200r/min转速搅拌30min,然后再添加n,n-二甲基甲酰胺体积10%的酸酐,加热至115℃,以500r/min转速搅拌4小时,然后超声处理30min,然后以5℃/s速率降温至0℃,然后再进行过滤得到沉淀,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体a;

将中间体、氰尿酸、碳酸钾按照重量比35:1.2:2.5混合后,添加混合质量8倍的n,n-二甲基甲酰胺,加热至102℃,以2000r/min转速搅拌4小时,然后进行蒸发溶剂,得到反应产物,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,得到中间体b;

按照物质的量比为1:8将中间体b与聚乙二醇均匀混合,然后再添加聚乙二醇质量30%的去离子水,以200r/min转速搅拌1小时,再添加中间体b质量0.1%的过氧化钾,在55℃温度下反应3小时,然后进行选择蒸发干燥,得到反应产物,采用去离子水进行清洗,烘干至恒重,即得聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物;

(3)浸渍:将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物与甲苯按105g:500ml比例均匀混合,配置成浸渍液,将浸渍液添加到真空浸渍反应釜中,然后再将活化竹板添加到真空浸渍反应釜中,竹板与浸渍液比例为300g:500ml,在105℃下浸渍2小时,然后进行过滤,采用无水乙醇对沉淀物进行清洗5min,然后再采用去离子水清洗10min,然后烘干至恒重,即可。

进一步的,步骤(1)中所述的纳米二氧化硅醇分散液中含有质量分数为20%纳米二氧化硅,40%乙醇和40%去离子水。

进一步的,步骤(1)所述的超声分散为在频率为55khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(2)所述的酸酐为顺丁烯二酸酐。

进一步的,步骤(2)所述的超声处理为在频率为42khz超声波下进行分散处理。

进一步的,步骤(3)中所述真空浸渍反应釜真空度为0.005mpa。

对比例1:与实施例1区别仅在于不经过步骤(1)活化处理。

对比例2:与实施例1区别仅在于将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物替换为未处理的壳聚糖。

对比例3:与实施例1区别仅在于将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物替换为中间体a。

对比例4:与实施例1区别仅在于将聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物替换为中间体b。

对照组:未经过处理的竹板。

防霉性能测试:将各组所得样品分别放入试验箱中,控制试验箱中的温度为25℃,常压,相对湿度为100%,在试验箱中接种有绿色木霉、黑曲霉、土曲霉和白耙齿菌,统计被霉菌感染面积为6%时所经历的总时长,用防霉时长表示,来衡量防霉效果:

防腐性能测试:将各组所得样品分别放入浓度为55g/l的硝酸溶液中浸泡处理,统计其表面斑点面积达4%时的时间,以此衡量耐腐蚀性能;

表1

从表1可以看出,本发明的处理工艺能够有效的提高竹板的防霉耐腐蚀性能,经过对竹板活化处理,能够有效的提高聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物对竹板防霉耐腐蚀性能的提高效果。

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