[发明专利]一种提高高强度黄藤材韧性的方法

说明书

本发明属于黄藤材加工技术领域，具体涉及一种提高高强度黄藤材韧性的方法，包括选择生长健康的黄藤，齐根截断、剥去藤鞘，根据需要截成相应长度，然后浸涂隔离层，运输至加工处；将运输到加工处的黄藤用二氯甲烷处理除去表面的隔离层，然后将其气干，利用浸注液在真空条件下浸注。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中用浸涂隔离层浸液，保护新采伐的黄藤材防水抗氧化，使其保持一定的含水量和韧性，用有机溶剂清洗隔离层，能够保证气干均匀性，在此基础上用含改性脲醛树脂的浸注液处理，能够有效增强黄藤材的弯曲强度，同时保证黄藤材的韧性不受影响，在实际使用中，能够避免弯折易脆裂，延长了黄藤材制品的使用寿命。

技术领域

本发明属于黄藤材加工技术领域，具体涉及一种提高高强度黄藤材韧性的方法。

背景技术

原藤是仅次于木材和竹材的重要非木材林产品，具有很高的经济价值和生态效益，合理开发利用棕榈藤资源，延长藤材及其制品的性能和寿命，优化产品结构和工艺，开发高附加值产品是我国藤材工业发展的重要途径；棕榈藤林在维持天然生态环境的条件下，能提供与树林相同甚至更多的使用效益，保护森林资源，具有良好的生态效益；棕榈藤材具有良好的强度、韧性、弹性和易于造型等特性，是室内装饰、家具制作和工艺器具编制的优良材料，具有很强的装饰性和实用性；但藤产品存在品种较单一、科技含量不高，更新能力弱，附加值较低等问题；且在使用过程中若受热或过分干燥，几年就会出现断裂、脆裂等现象，导致产品使用年限大大缩短、使用范围受到限制，既浪费有限的藤资源，也制约藤产业的发展；如何解决藤材在使用中的脆裂、断裂问题，保持其良好的强韧性，拓宽藤产品使用范围，已成为藤材加工企业亟待解决的实际问题；目前优良棕榈藤资源难以为继，我国藤制品中90%以上为进口藤材，国产藤材因性能较差，主要用于藤家具制品辅料和编织等低价值产品，甚至不被利用，这是对棕榈藤资源的极度浪费，通过藤材增强改性技术，可优化劣质藤材，延长藤材使用年限，拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，从而促进棕榈藤资源的可持续利用和藤材产业的行业进步，具有重要的生态效益和社会效益；材改性已有百余年历史，但多数改性方法停留在试验阶段，只有压缩木、浸渍木、胶压木和塑合木等有不同规模的工业生产，木材浸渍改性较早，木材用树脂浸渍后，经低温干燥，再加热与树脂聚合，得到浸渍木，其耐腐性、耐酸性、强度、硬度和耐磨耗性等都显著提高，但韧性明显降低；国内外木材浸渍树脂主要以脲醛(UF)树脂为主,其次是酚醛(PF)树脂和三聚氰胺-甲醛(MF)树脂，脲醛树脂具有原料丰富、生产简单、使用方便、成本较低及粘合强度较高等优点而应用广泛，但存在耐水性和稳定性差、胶层较脆、耐久性差、不利于贮存和运输、黏度变化快、不宜连续涂胶、游离甲醛含量高、环境污染严重等缺陷；酚醛树脂由大量的苯环组成，能交联成体型结构，具有较大的刚性和优异的耐热性能，与脲醛树脂相比，酚醛树脂耐水性、耐老化性、耐热性都较好，粘接强度也高；但酚醛树脂成本较高，胶层颜色较深，固化温度高，时间长，在使用上受到一定限制；三聚氰胺甲醛树脂耐热性、耐水性、耐磨性、耐老化、耐腐蚀性高于脲醛树脂和酚醛树脂,且固化速度快,不加固化剂也可以进行加热固化和常温固化；其缺点是性脆易开裂，成本较高；三聚氰胺甲醛树脂有高的反应活性和交联性，在木材浸渍改性方面有着重要应用，近年来三聚氰胺甲醛树脂中的游离甲醛含量日益受到各界的关注，降低游离甲醛含量已经成为紧要任务；其次此类产品在贮存过程中会自交联成网状树脂从而失效，使其应用 受到了很大的限制，因此提高其贮存稳定性也是这类产品的关键技术；在做好贮存稳定性的基础上,提高固含量是提高经济效益的好方法；降低树脂固化后的脆性，即提高处理材韧性，是该领域的技术难题，可见，降低甲醛含量、提高耐贮存稳定性、提高固含量和提高韧性，是目前针对浸渍改性用三聚氰胺甲醛树脂的研究热点；为了提高树脂的韧性，研究者做了大量的研究工作，使用多官能团能度的单体或聚合物进行改性，改善其韧性，有的研究者采用硫脲、聚乙烯醇等增韧剂对三聚氰胺甲醛树脂进行改性实验；有的研究者采用聚乙二醇(PEG)对三聚氰胺树脂进行改性，使其剪切冲击强度提高一倍以上；不少研究者将三聚氰胺衍生物引入到三聚氰胺树脂中，使树脂阻燃性提高；如采用苯代三聚氰胺来改性三聚氰胺树脂，改善树脂韧性；目前，传统工艺以聚乙烯醇为改性剂进行增韧，但聚乙烯醇具有较大的刺激性，易燃，运输和储存都较为困难；另外，研究的最大难点是其组分配比、反应温度、时间、pH值和加入方式等的确定，但树脂浸渍增强处理可有效提高藤材强度，但同时也会大大损伤藤材独特的韧性，现有技术中钩叶藤通过脲醛树脂浸注量为50%、增韧剂聚乙烯醇添加量为0.1%、在120℃的条件下加热1.5h，验证试验测得的抗弯强度为62.062MPa；高地钩叶藤最佳工艺为脲醛树脂浸注量为10%、增韧剂聚乙烯醇添加量为0.2%，在120℃加热0.5h，验证试验测得的抗弯强度为94.541MPa，说明对于不同性质的藤材，所需的处理条件也不同，在改变其中任一处理条件时，均会影响藤材的性质，其中黄藤是我国优良商品藤种，为中国特有种，天然分布以海南岛为中心，延伸至纬23°30′以南的广东和广西南部地区，可广泛栽培于海南、广东、广西、云南和福建等我国热带和南亚热带地区，黄藤分布广，产量大，推广栽培多，具有较高的经济价值和较好的开发前景，但对如何在增强黄藤抗弯强度的同时提高其韧性还没有相关研究。