[发明专利]一种透光竹片的制备方法

说明书

本发明公开了一种透光竹片的制备方法，其是将竹材经去青去黄制成竹片后，采用化学药剂进行处理，以去除竹片内部的部分木质素、胞腔内含物等物质，然后经清水清洗后，依次经无水乙醇浸泡、桐油浸渍，得到所述透光竹片。本发明所得透光竹片具有良好透光性能，并保留有竹材的纤维纹理，具有独特的装饰效果，可用于制作竹灯罩、竹扇、竹窗帘等室内装饰用品。

技术领域

本发明属于竹木材料加工技术领域，具体涉及一种透光竹片的制备方法。

背景技术

我国竹类资源丰富，竹林面积、竹子种类及经济利用水平均居世界首位，被誉为“竹子王国”。全世界约有100属1200多种竹子，我国计有39属约500余种，其中具有较高的经济、生态价值而被栽培、利用的有16属200余种。竹子是一种天然速生材料，与木材有着相似的质感，且我国竹材资源丰富，合理开发利用竹建筑材料可缓解国内木材供需矛盾，具有十分重要的经济、社会和环境效益。竹材色泽柔和、纹理清晰、手感光滑、富有弹性，给人以良好的视觉、嗅觉和触觉感受。它重量轻、韧性好、强度高，具有木材加工过程中可车、可铣、可雕的加工工艺性能，是一种非常好的板材生产原料。利用竹材的历史可追朔到几千年以前，在人类社会发展过程中，是人类利用的重要植物资源材料之一，用于制作各类生活用品，包括笊篱、箢篼、簸箕、竹笾、筲箕、斗笠、鸟笼、箩、篓、席、垫、纸、竹扇、竹灯罩、桌、椅、床、屋等等。现代还有一些竹质用具仍然是人们日常生活中的重要器具，特别是一些传承的手工艺产品，如竹丝扇，以及一些结合了现代加工工艺技术的竹加工产品，如竹灯罩、竹家具等。竹灯罩因竹材本身不具透光性，而通常采用小径竹筒、竹篾、竹丝为框架，糊上浸渍了桐油的纸张或羊皮纸等材料而制作而成。

《南京林业大学学报》刊发的“软化工艺条件对竹材及其重组材性能的影响”、《竹子研究汇刊》刊发的“竹材软化展平研究及其进展”、《佳木斯大学学报(自然科学版)》刊发的“不同软化处理方法对竹材质量的影响”等科技文献资料阐明了在竹材软化处理时，采用氢氧化钠、碳酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠等等化学药剂，可以脱除少部分的木质素、抽出物以及细胞腔内侵填物质，以达到软化竹材、木材以及稻草等作物秸秆等作用，但其工艺效果仍不能使竹片透光。《南京林业大学学报》刊发的“预处理硫酸盐制浆溶出木质素的结构特性”、《云南工学院学报》刊发的“硫酸盐制浆和漂白的节能”、《纺织科技进展》刊发的“氢氧化钠处理对竹原浆纤维性能的影响”、安徽农业大学硕士论文“二氧六环和氢氧化钠预处理对毛竹溶解再生膜性能的影响”等科技文献，以及木素纤维原料的脱木质素方法”（CN 1522324A）、“用于将纸浆脱木质素和漂白的方法”（CN 105723028A）、“用于使用活化的过氧化氢使纸浆脱木质素和漂白的方法”（CN 103261514A）、“一种竹材溶解浆的氧脱木素工艺”（CN 102154885A）、“一种应用于蔗渣制浆的氧脱木素方法及设备”（CN104452395A）等专利文献，也阐述了采用氢氧化钠、碳酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠等化学药剂可以脱除木质素或实现漂白，但其脱除木质素的对象是形态尺寸细小、纤长的纸浆纤维，目的是能制造出白度较好的纸张，其仍然未达到透光的效果。还有专利文献“一种利用空化效应辅助麦草脱木素的方法”（CN 104911940A）等利用超声波等方法辅助脱木素，其对象、目的和效果均与上述文献相同。专利文献“建筑用透明木模板及其制备方法”（CN 106013772A）、“建筑用透明木模板”（CN 206000158U）所述的方法需要用高压蒸汽加热到150-220℃后迅速降压，破坏板材的细胞壁，然后再用氢氧化钠溶液或氨水脱除木质素，最后用在1.1-2.0个大气压力下浸注环氧树脂制备，此法需用到压力容器，设备造价高、生产成本高；细胞壁被爆破法破坏，降低了木材本身的强度；浸注的环氧树脂，使产品成本进一步提高。美国马里兰大学能源研究中心的助理教授胡良兵在《Advanced Materials》刊物上发表的“高各向异性，高透明度木质复合材料(Highly Anisotropic， HighlyTransparent Wood Composites)》”，通过碱性处理液提取木质素后，浸渍环氧树脂后使木板的透光率高达90%，基本达到透明的效果，该透明木质复合材料缺少了木材基本纹理的装饰效果，同时成本较高；Li Y, et al. 在《Biomacromolecules》发表的“OpticallyTransparent Wood from a Nanoporous Cellulosic Template: Combining Functionaland Structural Performance”，将木材脱除木质素后，在纳米纤维结构网络中填充预聚合的甲基丙烯酸甲酯，使其达到半透明的效果，该项技术方法复杂、成本较高，也不具有木材纹理的装饰效果。“一种透光木材及其制造方法”（CN 106799874A）采用木皮（薄木）与光纤织物互相交错组坯，采用粘合剂胶合固定，使光线可以通过光纤透光，但此法仅在光纤层透光。“一种利用竹原纤维制备柔性透明纳米纸的方法”（CN 103757986A）利用竹原纤维经加入氢氧化钠溶胀、用乙酸和硫酸脱除木素，再进行漂白、纳米纤丝化、抄造成透明纳米纸，其非常薄，且工艺过程复杂，方法与本发明有非常大的差异。“透明木材的制备方法”（CN106243391A）将纯水、生物酶、冰乙酸和过氧化氢混合液处理薄木，之后用去离子水冲洗，再用双氧水和氨水提取，去离子水冲洗，再用纯乙醇、乙醇和丙酮混合溶液、纯丙酮抽提脱水，最后将聚合物注入到木材，得到透明木材，该法工艺过程非常复杂，也与本法有较大的差异。“一种荧光透明磁性木材的制备方法”（CN 106313221A）解决现有木材不透明、无磁性，且无荧光性能的问题，该项技术在脱去木材的木质素后，将制备的荧光磁性纳米粒子分散到聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂中，在真空条件下，将树脂填充到木材中，制备得到荧光透明磁性木材。