[发明专利]一种提高竹条力学性能的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于竹条加工技术领域，具体涉及一种提高竹条力学性能的处理方法。

背景技术

竹材具有硬度大、强度高、韧性好、生长周期短等多种优点，是一种理想的工程结构材料和工艺品材料，近年来，随着竹材加工利用产业的快速发展，竹材的综合性能受到广泛的关注，然而，相对木材来说，竹材含有较多的糖类、蛋白质等营养成分，在使用过程中易发生霉变、腐朽和虫蛀，直接导致竹材力学性能的大幅度下降，如何提高竹材的综合力学性能，同时提高竹材的防腐防虫性能，是所要解决的关键问题，现有技术对竹材的处理，对两者不能兼顾，无法满足市场需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高竹条力学性能的处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高竹条力学性能的处理方法，包括以下步骤：

（1）预处理：将竹条在十二烷基苯磺酸钠溶液中浸泡2小时，然后取出，表面采用清水洗涤至中性，烘干至含水率至15-20%；

（2）浸渍液制备：配制质量分数为12%的羟基乙酸溶液，向羟基乙酸溶液中添加其质量8-10%的蔗糖，搅拌溶解后，再向羟基乙酸溶液中添加其质量2%的纳米氧化锌，以500r/min转速搅拌30min后，得到浸渍液；

（3）浸渍处理：将浸渍液添加到浸渍罐中，然后将步骤（1）处理的竹条添加到浸渍罐中，分别抽真空至0.04Pa、0.10和0.15Pa，其中0.04Pa下处理时间为30-35min，0.10Pa下处理时间为40-50min，0.15Pa下处理时间为1-1.5min，然后取出竹条；

（4）等离子体处理：将步骤（3）处理的竹条取出后，直接进行低温等离子体处理，处理气体采用含氮气体，处理压力为100-120Pa，处理时间为5-8min；

（5）清洗烘干：将步骤（4）处理后的竹条表面采用清水清洗至中性，然后真空干燥至含水率低于10%，即可。

进一步的，所述步骤（1）中十二烷基苯磺酸钠溶液质量分数为2.5-3.5%。

进一步的，所述步骤（1）中十二烷基苯磺酸钠溶液浸泡温度为78-80℃，浸泡时并以200r/min转速进行搅拌。

进一步的，所述步骤（2）中羟基乙酸溶液制备方法为：

将质量分数为15%的羟基乙腈水溶液与质量浓度为650%的硫酸溶液在115℃下进行水解反应，并以800r/min转速进行搅拌，反应时间为2小时，得到羟基乙酸和硫酸铵酸式盐的混合溶液，将羟基乙酸和硫酸铵酸式盐的混合溶液兑水配制成羟基乙酸质量浓度为12%的溶液，即得。

进一步的，所述步骤（2）中纳米氧化锌粒度为80nm。

进一步的，所述步骤（4）中含氮气体为氮气、氨气、二氧化氮中的任一种。

进一步的，所述步骤（5）中真空干燥温度为121℃。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用十二烷基苯磺酸钠溶液对竹条进行浸泡处理，能够有效的提高竹条表面组织活性，同时，能够一定程度提高竹条表面细胞膜的通透性，为后续浸渍处理打下良好的铺垫，通过采用本发明配制的浸渍液进行真空浸渍处理，浸渍液中含有的活性成分逐渐渗入到竹条表面组织内，与竹条表面组织细胞壁的半纤维素相结合，同时大量降低了竹条表面羟基基团含量，显著提高了竹条表面接触角，同时促进木质素塑化重组，还扩散到细胞壁内，并在其中发生交联、缩合反应，形成刚性三维网络，抑制竹条细胞壁的变形，从而提高了竹条表面耐磨性和弯曲强度，同时蔗糖的渗入，对竹条细胞壁的充胀作用也会一定程度上提高竹条的弯曲强度，在浸渍处理后，立即进行低温等离子体处理，能够有效的进一步的吸收竹条表面的浸渍液，同时使得竹条表面组织内部空隙进一步的减少，密度增加，可减少外部应力导致的竹条内纤维素晶界相对滑动或者分子链段的相对位移，在宏观上表现为显著提高了竹条表面硬度。

具体实施方式

实施例1

一种提高竹条力学性能的处理方法，包括以下步骤：

（1）预处理：将竹条在十二烷基苯磺酸钠溶液中浸泡2小时，然后取出，表面采用清水洗涤至中性，烘干至含水率至15%；

（2）浸渍液制备：配制质量分数为12%的羟基乙酸溶液，向羟基乙酸溶液中添加其质量8%的蔗糖，搅拌溶解后，再向羟基乙酸溶液中添加其质量2%的纳米氧化锌，以500r/min转速搅拌30min后，得到浸渍液；