本發明屬于竹木處理領域,涉及防腐防霉的處理,具體說是一種防腐防霉處理工藝。
背景技術:
竹子因具有堅硬、柔韌、通直、抗壓、抗拉、耐腐等多方面的特性,作為國家建設和人們日常生活用品的重要原材料之一,廣泛應用于建筑裝飾材料及家具的制造。將竹材用于現代竹建筑的設計、結構和材料中,是發展綠色建筑的一大亮點,符合全球可持續發展理念和我國當前發展低碳經濟與低碳建筑主題。 我國竹材資源豐富,如果能夠開發一種新型竹結構墻體,不僅可以拓寬竹材的利用范圍,也更有利于推動竹建筑產業的發展。
但是由于竹材是一種有機材料,具有明顯的生物特性,含有大量淀粉、糖份、蛋白質和其它鹽類物質,天然耐久性差,容易引起蟲蛀和霉腐,所以竹材的長期使用特別是長期戶外使用受到很大的限制。腐敗生物會引起竹材的腐爛,使其受到破壞。在使用前,根據不同的應用環境,選用合適的防腐方法和防腐劑,進行恰當的處理,則可以有效地延緩竹材腐朽。目前世界各國使用的木材防腐劑主要是CCA防腐劑,該類防腐劑由于含有砷、鉻等物質而具有毒性,不利于環境保護,在一些國家已嚴格限制使用。目前的防腐方法主要是針對開片后的竹材,其應用于原竹上,效果差,防腐效果不明顯。
技術實現要素:
本發明的目的是,針對原竹,提供一種原竹防腐防霉處理工藝,將防護劑從營養物質含量最高且密度較低的原竹內圈—竹黃滲透進原竹,達到理想的防護劑飽和注入效果,而且在原竹內的停留時間久,起到長效防護效果。
本發明采用如下的技術方案:
一種原竹防腐防霉處理工藝,其特征在于,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹干燥至含水率為12-15%;
(2)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.08MPa以上,處理35-50 min;
(3)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;
(4)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.2-1.8MPa,保持壓力處理 50-70 min;
(5)、解除壓力,排出防護劑。
上述技術方案,原竹因為表層具有一層竹青,防護劑很難進入到竹子內部,導致防霉防腐工藝難以突破;又由于原竹易破裂,不同于對竹片進行防腐處理,要保證原竹的整體性,現有的很多易造成原竹破裂的工藝在原竹上不能實施。本發明針對原竹的上述特性,采取本發明針對原竹的針對性處理工藝,原竹干燥后,經過真空、加壓處理,防護劑從營養物質含量最高且密度較低的原竹內圈(竹黃)滲透進原竹內部,大大提高了防護劑的滲透速度和滲透量。
步驟(1)中原竹含水率的控制范圍對防腐效果影響顯著,含水率直接影響防護劑的滲透效果,含水率超過15%,滲透效果差,含水率不足12%,則處理后和處理中的原竹容易出現破裂;含水率在12%-15%之間,在真空度為0.08MPa以上時,處理35-50 min,并結合后續的加壓作用,防護劑所達到的滲透效果更好。
作為優選,在步驟(5)排出防護劑后,再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.08MPa-0.20 MPa,處理15-25 min,解除真空。
作為優選,步驟(1)中干燥在避免太陽光直接照射的條件下進行自然陰干,經過高溫干燥或者再太陽直射干燥,都會影響后期防護劑的滲透效果,而且容易導致原竹的強度下降,開裂概率增大。
作為優選,在步驟(2)之前,先對原竹進行高壓前處理,所述高壓前處理的條件為壓力2.6-3.2MPa、溫度為10-15℃、處理時間為2-5 min。前期的高壓前處理,處理時間短暫,控制在2-5分鐘,有利于提高后期防護劑的滲入。
作為優選,在步驟(5)排出防護劑后,先進行蒸煮處理,再進行真空處理,所述蒸煮處理為在濕度為75-88%、溫度為85-100℃條件下持續處理30-40min。增加蒸煮處理,能夠延長防護劑在原竹內部的停留時間,不易流失,能起到長效防護效果。
作為優選,所述防護劑包括下列重量份的組分:醇3-6份、殼聚糖3-5份、醋酸22-30份、季銨鹽5-8份、竹葉提取液12-18份。
上述方案所公開的防護劑,與原竹的親和力更高,在本發明采取的工藝下,更容易滲入到原竹內部,并且與竹纖維的結合力好,尤其是殼聚糖,在醋酸的作用下,殼聚糖更容易攜帶防腐防霉有效成分進入竹纖維內,結合牢固,防腐防霉效果更持久。
作為優選,所述防護劑包括下列重量份的組分:醇5-6份、殼聚糖4-5份、醋酸22-25份、季銨鹽6-8份、竹葉提取液15-16份。
作為優選,所述殼聚糖為脫乙酰度為88-92%的殼聚糖。
作為優選,所述竹葉提取液按如下步驟獲得:A、竹葉洗凈,烘干,磨碎,得到竹葉粉末;B、加入體積為竹葉粉末2-4倍的醇溶液,超聲波處理35-50min,得到提取初液;C、將所述提取初液過濾,得到竹葉提取液。
作為優選,所述醇溶液為體積濃度為65-70%的乙醇溶液。
作為優選,所述防護劑還包括2-4重量份的納米二氧化鈦,殼聚糖與納米二氧化鈦共同作用,能夠更快更高效的穿過營養物質含量最高且密度較低的原竹內圈,滲透到原竹內部。
通過實施方式技術方案,本發明具有如下的有益效果:本發明針對原竹的特性,利用干燥、高壓、真空、加壓、真空的工藝流程,并結合針對于原竹專用的防護劑,能有效將防護劑從營養物質含量最高且密度較低的原竹內圈(竹黃)滲透進原竹,達到理想的防護劑飽和注入效果,并且在原竹內的停留時間長,不易流失,能起到長效防護效果。
具體實施方式
下面通過具體實施例,對本發明作進一步詳細說明。
實施例1:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為14%;
(2)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.09MPa,處理35min;
(3)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;所用的防護劑為ACQ優質竹木防腐劑
(4)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.5MPa,保持壓力處理 50min;
(5)、解除壓力,排出防護劑;
(6)、再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.10MPa,處理15 min,解除真空。
實施例2:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為15%;
(2)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.10MPa,處理45min;
(3)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;所述防護劑包括下列重量份的組分:醇5份、殼聚糖4份、醋酸26份、季銨鹽7份、竹葉提取液15份;
(4)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.2MPa,保持壓力處理 65min;
(5)、解除壓力,排出防護劑;
(6)、關閉壓力泵,再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.09MPa,處理25 min,解除真空。
實施例3:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為12%;
(2)對原竹進行高壓前處理,所述高壓前處理的條件為壓力3.0MPa、溫度為12℃、處理時間為3min;
(3)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.12MPa,處理50 min;
(4)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;
(5)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.8MPa,保持壓力處理 70 min;
(6)、解除壓力,排出防護劑;
(7)、關閉壓力泵,再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.10MPa,處理20min,解除真空。
步驟(4)所采用的防護劑包括下列重量份的組分:乙醇3份、脫乙酰度為88%的殼聚糖5份、醋酸22份、季銨鹽8份、竹葉提取液12份;其中,竹葉提取液按如下步驟獲得:A、竹葉洗凈,烘干,磨碎,得到竹葉粉末;B、加入體積為竹葉粉末4倍的積濃度為65%的乙醇溶液,超聲波處理50min,得到提取初液;C、將所述提取初液過濾,得到竹葉提取液。
實施例4:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為13%;
(2)對原竹進行高壓前處理,所述高壓前處理的條件為壓力3.2MPa、溫度為10℃、處理時間為5 min;
(3)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.08MPa,處理40 min;
(4)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;
(5)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.2MPa,保持壓力處理60min;
(6)、解除壓力,排出防護劑;
(7)蒸煮處理:在濕度為75%、溫度為95℃條件下持續處理40min;
(8)、關閉壓力泵,再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.15MPa以上,處理15 min,解除真空。
步驟(4)所采用的防護劑包括下列重量份的組分:乙醇6份、脫乙酰度為92%的殼聚糖3份、醋酸30份、季銨鹽5份、竹葉提取液18份、2重量份的納米二氧化鈦;其中,竹葉提取液按如下步驟獲得:A、竹葉洗凈,烘干,磨碎,得到竹葉粉末;B、加入體積為竹葉粉末4倍的積濃度為65%的乙醇溶液,超聲波處理50min,得到提取初液;C、將所述提取初液過濾,得到竹葉提取液。
實施例5:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為13%;
(2)對原竹進行高壓前處理,所述高壓前處理的條件為壓力2.6MPa、溫度為15℃、處理時間為2min;
(3)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.11MPa,處理50min;
(4)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;
(5)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.6MPa,保持壓力處理 50min;
(6)、解除壓力,排出防護劑;
(7)蒸煮處理:在濕度為80%、溫度為85℃條件下持續處理30min;
(8)、關閉壓力泵,再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.12MPa,處理20min,解除真空。
步驟(4)所采用的防護劑包括下列重量份的組分:乙醇4份、脫乙酰度為90%的殼聚糖3.5份、醋酸24份、季銨鹽6份、竹葉提取液16份、4重量份的納米二氧化鈦;其中,竹葉提取液按如下步驟獲得:A、竹葉洗凈,烘干,磨碎,得到竹葉粉末;B、加入體積為竹葉粉末3倍的積濃度為68%的乙醇溶液,超聲波處理40min,得到提取初液;C、將所述提取初液過濾,得到竹葉提取液。
對比例1:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為10%;
(2)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;所用的防護劑為ACQ優質竹木防腐劑
(3)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.5MPa,保持壓力處理 50min;
(4)、解除壓力,排出防護劑;
(5)、再開啟真空泵,控制真空壓力罐的真空度為0.10MPa,處理15 min,解除真空。
對比例2:
一種原竹防腐防霉處理工藝,包括如下步驟:
(1)、將新鮮的原竹在避免太陽光直接照射的條件下進行自然干燥至含水率為18%;
(2)、將干燥后的原竹放入真空壓力罐內,控制真空壓力罐內真空度為0.10MPa,處理45min;
(3)、向所述真空壓力罐內加入防護劑;所述防護劑包括下列重量份的組分:甲醇5份、殼聚糖4份、醋酸26份、季銨鹽7份、竹葉提取液15份;
(4)、關閉真空泵,開啟壓力泵,使壓力達到1.2MPa,保持壓力處理 65min;
(5)、解除壓力,排出防護劑。
對比例3:
與實施例3的不同在于,沒有實施例3中的步驟(2)。
對比例4:
與實施例4的不同在于,沒有實施例4中的步驟(1)。
對比例5:
與實施例4的不同在于,防護劑采用如下配方:往1L竹醋液中,加入50g硫酸銅和50g三唑銅,攪拌直到溶解,制得防腐劑。
對比例6:
與實施例4的不同在于,防護劑采用如下配方:甲醇5份、殼聚糖4份、醋酸26份、季銨鹽7份。
對比例7:
與實施例4的不同在于,防護劑采用如下配方:甲醇5份、醋酸26份、季銨鹽7份、竹葉提取液15份。
將上述實施例和對比例所得到的原竹,露天放置1個月,觀察防腐防霉效果結果見表1。
表1:
防霉實驗效果評價:
0:試樣表面無菌絲;
1:試樣表面感染菌絲面積小于1/4;
2:試樣表面感染菌絲面積為1/4-1/2;
3:試樣表面感染菌絲面積1/2-3/4;
4:試樣表面感染菌絲面積小于3/4;
耐腐等級及重量損失百分率見表2:
表2:
結果顯示,實施例1-5所得到的原竹,其防霉防腐性能較對比例1-7要好,本發明所得到的原竹在耐久性能得到大幅提升:室內空間使用年限達30年以上;半室內空間使用年限達20年以上;完全室外空間使用年限達10年以上。