[发明专利]一种轻质化竹材的制备方法

说明书

本发明涉及一种轻质化竹材的制备方法，包括八个步骤，其中1、选取竹材，制成竹材小块；2、将竹材浸泡入纯水中再进行绝干；3、将绝干后的竹材放入反应釜中，设为25℃，抽真空，使得NaOH溶液浸入竹材内部，再将NaOH溶液析出；4、对其使用低浓度冰乙酸浸泡24 h后，再使用纯水清洗；5、将其绝干后放入反应釜中，使得石蜡溶液浸入竹材内部，再由竹材内部抽出；6、析出残余石蜡；7、配置聚乙二醇溶液对所得材料进行浸泡24 h直至恒重；8、对其进行冷冻干燥，制备出轻质化毛竹材。本发明的制备方法简单有效，不仅可有效降低竹材密度，而且在微观解剖构造上，其变化不明显，最大限度的保留了其原有的力学性能与尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及一种轻质化竹材的制备方法，属于竹材加工领域。

背景技术

我国天然林资源极度匮乏，木材大量依赖进口。与此同时，我国的竹资源则丰富许多，竹资源的开发应用是缓解木材匮乏的一个重要途径，然而，竹属单子叶维管植物，没有次生生长能力，其力学性能的主要来源是由纤维所组成的纤维鞘，纤维的大量聚集使得竹的密度出现局部不均匀的现象，且其密度平均值较一般木材都要大许多，这使得其在应用中受到诸多限制。

竹材的第二个缺陷同样是其作为维管植物局限性，其壁厚较小，且壁厚径向上力学性能变异较大，这使得其不利于直接利用，重组竹的出现在一定程度上克服了其尺寸的限制，但重组竹的制备需要应用大量的酚醛或脲醛树脂，一方面经济代价大，另一方面对人体的危害也较大，同时重组竹的压制使得其密度又上升了一个台阶。归根结底竹材的应用开发，降低其密度，提高其比强度是关键点。

为了解决上诉问题，本发明提出一种轻质化竹材的制备方法，不仅可以增大原竹的体积，而且不破坏其微观结构，对降低其密度，提高其比强度都有较好的效果。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种轻质化竹材的制备方法

为了达到上述目的，本发明的方法包括如下步骤：

步骤1、选取3-5年生竹材，竹材包括散生与丛生等各个种类的竹材。去除竹材的青皮和髓环，制成尺寸为10mm*10mm*竹壁厚的竹材小块；转至步骤2；

步骤2、将竹材洗净后，浸泡入纯水中24 h至恒重，后取出进行绝干；转至步骤3；

步骤3、将绝干后的竹材放入反应釜中，温度控制为25℃，抽真空，将低浓度NaOH溶液真空下通入反应釜，缓慢加压，使得NaOH溶液浸入竹材内部，保压2 h，随后抽真空，将NaOH溶液析出；转至步骤4；

步骤4、将步骤3所得材料使用低浓度冰乙酸浸泡24 h后，再使用纯水清洗，直至洗液为中性；转至步骤5；

步骤5、将步骤4所得材料绝干后放入反应釜中，抽真空，将低熔点的石蜡溶液在真空下通入反应釜，升温，缓慢加压，使得石蜡溶液浸入竹材内部，保压1 h，随后降低温度，抽真空，使得石蜡液体由竹材内部抽出；转至步骤6；

步骤6、对步骤5所得材料进行100℃纯水蒸煮，析出残余石蜡；转至步骤7；

步骤7、配置聚乙二醇溶液对所得材料进行浸泡24 h直至恒重；转至步骤8；

步骤8、对步骤7所得材料进行冷冻干燥，制备出轻质化毛竹材。

为达到优良的润胀效果上述步骤5可反复多次，即高温浸注石蜡后，降温，抽出石蜡后再高温浸注石蜡，反复的次数由本领域技术人员根据需要决定，为达到较好的润胀效果且不破坏毛竹天然结构，优选2-4次。

进一步的，低浓度NaOH溶液浓度为0.5-1 mol/L；

进一步的，低熔点石蜡，熔点选择为20-30℃；

进一步的，步骤5中升温，其升温的温度范围为高于所用石蜡熔点10-20℃；