一种毛竹增韧防开裂阻燃方法

摘要

本发明属于竹材技术领域，尤其是一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，具体方法如下：（1）将毛竹浸没于偏铝酸钠水溶液中保温浸泡，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；（2）浸没于处理剂中浸泡，取出，置入冷冻间内进行冷冻处理，取出，干燥至含水率为15%~17%；所述的处理剂，由以下原料制成：羟基锡酸锌、山梨酸钾、磷酸二氢镁、酒石酸、红薯淀粉、黄原胶、甘松多糖、甘草次酸、水；（3）电场处理；能够有效增强毛竹纤维的柔韧性，使得纤维具有较强的弹性，有效降低开裂现象的发生，提高毛竹的顺纹抗压强度，延长毛竹的阻燃时间，有效增韧防开裂阻燃，燃烧不起烟，降低火灾危险性。

权利要求

1.一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，其特征在于，具体方法如下：（1）将毛竹浸没于质量分数为5.9% 6.1%、温度为37 39℃的偏铝酸钠水溶液中保温浸~ ~泡70 80min，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；

~

（2）将经步骤（1）处理后的毛竹浸没于处理剂中浸泡100 120min，取出，置入冷冻间内~进行冷冻处理，取出，置入温度为81 85℃、压力为1.9 2.1MPa的条件下干燥至含水率为15%~ ~

17%；

~

所述的处理剂，由以下重量份的原料制成：羟基锡酸锌2.4 2.6份、山梨酸钾4.4 4.8~ ~份、磷酸二氢镁7.7 8.1份、酒石酸3.3 3.5份、红薯淀粉2.9 3.1份、黄原胶3.9 4.1份、甘松~ ~ ~ ~多糖0.13 0.14份、甘草次酸0.16 0.17份、水76 82份；

~ ~ ~

（3）将经步骤（2）处理后的毛竹在电场强度为162 168kV/m、电场频率为6.2 6.4kHz的~ ~条件下电场处理18 20min；

~

步骤（1）所述的蒸汽处理，在温度为64 66℃的条件下恒温蒸汽处理6 8min，以5 6℃/~ ~ ~min的升温速率升温至122 126℃继续恒温蒸汽处理12 14min，以3 4℃/min的升温速率升~ ~ ~温至189 197℃继续恒温蒸汽处理9 11min，上述为蒸汽处理一个循环，共循环蒸汽处理2~ ~次；

步骤（2）所述的处理剂，按以下步骤进行制备：将甘松多糖和甘草次酸加入水中搅拌至溶解，文火加热至温度为39 41℃，加入羟基锡酸锌、山梨酸钾、磷酸二氢镁和酒石酸搅拌至~溶解，冷却至室温，加入红薯淀粉和黄原胶，文火加热至温度为64 68℃并不断搅拌，在磁场~强度为3.5 3.6T的条件下磁化处理16 18min，得处理剂；

~ ~

步骤（2）所述的冷冻处理，在温度为-6.2 -5.8℃的条件下恒温冷冻处理5 6min，以0.6~ ~

0.7℃/min的降温速率降温至-24.8 -24.2℃继续恒温冷冻处理9 10min，上述冷冻处理为~ ~ ~一个循环，共循环处理3次。

说明书

一种毛竹增韧防开裂阻燃方法

技术领域

[0001] 本发明属于竹材技术领域，尤其是一种毛竹增韧防开裂阻燃方法。

背景技术

[0002] 随着我国经济的发展，木材可采伐量已不能满足人们的需要，我国又是一个少林国家,是世界人均拥有森林蓄积量最少的国家；森林蓄积量低于世界森林平均蓄积量，但竹林面积以及竹林的产量都位于世界之首，素有“竹子王国”之称；竹材是一种天然资源，具有可自然降解、可再生和环境协调性好等特性；随着社会的发展及环保意识的提高，人们把目光重新投向天然、无危害竹材产品；材以其特有的优异环境学特性和天然的纹理及美感深受人们喜爱，在建筑、家具和装饰材料中具有不可替代的重要地位；近年来随着建筑中竹质材料占木材总消耗量的比例逐年上升，竹材产业的发展壮大对缓解木材供需矛盾具有长远的意义；竹材具有生长快、耐磨性好等优点，竹材制品的生产不破坏生态环境且价格低廉，成为替代木材的最佳选择；但竹材也存在一些天然的缺陷，韧性不理想易断裂且易燃，通过处理可改善竹子的韧性易断裂性和易燃性能够使得竹子应用范围更加广泛，有效促进可持续发展。

发明内容

[0003] 针对上述问题，本发明旨在提供一种毛竹增韧防开裂阻燃方法。

[0004] 本发明通过以下技术方案实现：

[0005] 一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，具体方法如下：

[0006] （1）将毛竹浸没于质量分数为5.9% 6.1%、温度为37 39℃的偏铝酸钠水溶液中保~ ~温浸泡70 80min，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；
~

[0007] （2）将经步骤（1）处理后的毛竹浸没于处理剂中浸泡100 120min，取出，置入冷冻~间内进行冷冻处理，取出，置入温度为81 85℃、压力为1.9 2.1MPa的条件下干燥至含水率~ ~
为15% 17%；
~

[0008] 所述的处理剂，由以下重量份的原料制成：羟基锡酸锌2.4 2.6份、山梨酸钾4.4~ ~4.8份、磷酸二氢镁7.7 8.1份、酒石酸3.3 3.5份、红薯淀粉2.9 3.1份、黄原胶3.9 4.1份、~ ~ ~ ~
甘松多糖0.13 0.14份、甘草次酸0.16 0.17份、水76 82份；
~ ~ ~

[0009] （3）将经步骤（2）处理后的毛竹在电场强度为162 168kV/m、电场频率为6.2~ ~6.4kHz的条件下电场处理18 20min。
~

[0010] 作为发明进一步的方案：步骤（1）所述的蒸汽处理，在温度为64 66℃的条件下恒~温蒸汽处理6 8min，以5 6℃/min的升温速率升温至122 126℃继续恒温蒸汽处理12~ ~ ~ ~
14min，以3 4℃/min的升温速率升温至189 197℃继续恒温蒸汽处理9 11min，上述为一个~ ~ ~
循环，共循环蒸汽处理2次。

[0011] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的处理剂，按以下步骤进行制备：将甘松多糖和甘草次酸加入水中搅拌至溶解，文火加热至温度为39 41℃，加入羟基锡酸锌、山梨酸~钾、磷酸二氢镁和酒石酸搅拌至溶解，冷却至室温，加入红薯淀粉和黄原胶，文火加热至温度为64 68℃并不断搅拌，在磁场强度为3.5 3.6T的条件下磁化处理16 18min，得处理剂。
~ ~ ~

[0012] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的冷冻处理，在温度为-6.2 -5.8℃的条件~下恒温冷冻处理5 6min，以0.6 0.7℃/min的降温速率降温至-24.8 -24.2℃继续恒温冷冻~ ~ ~
处理9 10min，上述为一个循环，共循环处理3次。
~

[0013] 本发明的有益效果：本发明提供的一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，先使用偏铝酸钠水溶液浸泡结合蒸汽处理，有效促进毛竹的膨胀，增大毛竹纤维之间的孔隙度，促进处理剂的快速渗透，且能有效增强毛竹纤维的柔韧性，使得纤维具有较强的弹性，有效降低开裂现象的发生；使用本发明的处理剂进行浸泡结合冷冻处理，处理剂的有效成分能够均匀填充于毛竹纤维孔隙之间，与毛竹纤维高度聚合，有效提高毛竹纤维的韧性和强度，且能够在毛竹表面形成致密的保护膜，有效起到良好的阻燃效果，燃烧不起烟，降低火灾危险性；最后进行电场处理，进一步促进处理剂有效成分与纤维组织间的结合，使得处理剂具有更高的粘性，不脱落不变质，能够有效提高毛竹的顺纹抗压强度，延长毛竹的阻燃时间，有效增韧防开裂阻燃。

具体实施方式

[0014] 下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

[0015] 实施例1

[0016] 本发明实施例中，一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，具体方法如下：

[0017] （1）将毛竹浸没于质量分数为5.9%、温度为37℃的偏铝酸钠水溶液中保温浸泡70min，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；

[0018] （2）将经步骤（1）处理后的毛竹浸没于处理剂中浸泡100min，取出，置入冷冻间内进行冷冻处理，取出，置入温度为81℃、压力为1.9MPa的条件下干燥至含水率为15% 17%；~

[0019] 所述的处理剂，由以下重量份的原料制成：羟基锡酸锌2.4份、山梨酸钾4.4份、磷酸二氢镁7.7份、酒石酸3.3份、红薯淀粉2.9份、黄原胶3.9份、甘松多糖0.13份、甘草次酸0.16份、水76份；

[0020] （3）将经步骤（2）处理后的毛竹在电场强度为162kV/m、电场频率为6.2kHz的条件下电场处理18min。

[0021] 作为发明进一步的方案：步骤（1）所述的蒸汽处理，在温度为64℃的条件下恒温蒸汽处理6min，以5℃/min的升温速率升温至122℃继续恒温蒸汽处理12min，以3℃/min的升温速率升温至189℃继续恒温蒸汽处理9min，上述为一个循环，共循环蒸汽处理2次。

[0022] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的处理剂，按以下步骤进行制备：将甘松多糖和甘草次酸加入水中搅拌至溶解，文火加热至温度为39℃，加入羟基锡酸锌、山梨酸钾、磷酸二氢镁和酒石酸搅拌至溶解，冷却至室温，加入红薯淀粉和黄原胶，文火加热至温度为64 68℃并不断搅拌，在磁场强度为3.5T的条件下磁化处理16min，得处理剂。
~

[0023] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的冷冻处理，在温度为-6.2℃的条件下恒温冷冻处理5min，以0.6℃/min的降温速率降温至-24.8℃继续恒温冷冻处理9min，上述为一个循环，共循环处理3次。

[0024] 实施例2

[0025] 本发明实施例中，一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，具体方法如下：

[0026] （1）将毛竹浸没于质量分数为6%、温度为38℃的偏铝酸钠水溶液中保温浸泡75min，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；

[0027] （2）将经步骤（1）处理后的毛竹浸没于处理剂中浸泡110min，取出，置入冷冻间内进行冷冻处理，取出，置入温度为83℃、压力为2MPa的条件下干燥至含水率为15% 17%；~

[0028] 所述的处理剂，由以下重量份的原料制成：羟基锡酸锌2.5份、山梨酸钾4.6份、磷酸二氢镁7.9份、酒石酸3.4份、红薯淀粉3份、黄原胶4份、甘松多糖0.135份、甘草次酸0.165份、水79份；

[0029] （3）将经步骤（2）处理后的毛竹在电场强度为165kV/m、电场频率为6.3kHz的条件下电场处理18 20min。~

[0030] 作为发明进一步的方案：步骤（1）所述的蒸汽处理，在温度为65℃的条件下恒温蒸汽处理7min，以5.5℃/min的升温速率升温至124℃继续恒温蒸汽处理13min，以3.5℃/min的升温速率升温至193℃继续恒温蒸汽处理10min，上述为一个循环，共循环蒸汽处理2次。

[0031] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的处理剂，按以下步骤进行制备：将甘松多糖和甘草次酸加入水中搅拌至溶解，文火加热至温度为40℃，加入羟基锡酸锌、山梨酸钾、磷酸二氢镁和酒石酸搅拌至溶解，冷却至室温，加入红薯淀粉和黄原胶，文火加热至温度为66℃并不断搅拌，在磁场强度为3.55T的条件下磁化处理17min，得处理剂。

[0032] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的冷冻处理，在温度为-6℃的条件下恒温冷冻处理5.5min，以0.65℃/min的降温速率降温至-24.5℃继续恒温冷冻处理9 10min，上述~为一个循环，共循环处理3次。

[0033] 实施例3

[0034] 本发明实施例中，一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，具体方法如下：

[0035] （1）将毛竹浸没于质量分数为6.1%、温度为39℃的偏铝酸钠水溶液中保温浸泡80min，取出，进行蒸汽处理，取出，冷却；

[0036] （2）将经步骤（1）处理后的毛竹浸没于处理剂中浸泡120min，取出，置入冷冻间内进行冷冻处理，取出，置入温度为85℃、压力为2.1MPa的条件下干燥至含水率为15% 17%；~

[0037] 所述的处理剂，由以下重量份的原料制成：羟基锡酸锌2.6份、山梨酸钾4.8份、磷酸二氢镁8.1份、酒石酸3.5份、红薯淀粉3.1份、黄原胶4.1份、甘松多糖0.14份、甘草次酸0.17份、水82份；

[0038] （3）将经步骤（2）处理后的毛竹在电场强度为168kV/m、电场频率为6.4kHz的条件下电场处理18 20min。~

[0039] 作为发明进一步的方案：步骤（1）所述的蒸汽处理，在温度为66℃的条件下恒温蒸汽处理8min，以6℃/min的升温速率升温至126℃继续恒温蒸汽处理14min，以3 4℃/min的~升温速率升温至197℃继续恒温蒸汽处理11min，上述为一个循环，共循环蒸汽处理2次。

[0040] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的处理剂，按以下步骤进行制备：将甘松多糖和甘草次酸加入水中搅拌至溶解，文火加热至温度为41℃，加入羟基锡酸锌、山梨酸钾、磷酸二氢镁和酒石酸搅拌至溶解，冷却至室温，加入红薯淀粉和黄原胶，文火加热至温度为64 68℃并不断搅拌，在磁场强度为3.6T的条件下磁化处理18min，得处理剂。
~

[0041] 作为发明进一步的方案：步骤（2）所述的冷冻处理，在温度为-5.8℃的条件下恒温冷冻处理6min，以0.7℃/min的降温速率降温至-24.2℃继续恒温冷冻处理10min，上述为一个循环，共循环处理3次。

[0042] 对比例1

[0043] 一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，与实施例1的区别在于，不进行步骤（1）的处理，其他条件均相同。

[0044] 对比例2

[0045] 一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，与实施例1的区别在于，步骤（2）所述的处理剂中不加入红薯淀粉、黄原胶、甘松多糖和甘草次酸，其他条件均相同。

[0046] 对比例3

[0047] 一种毛竹增韧防开裂阻燃方法，与实施例1的区别在于，不进行步骤（3）的处理，其他条件均相同。

[0048] 使用实施例和对比例的方法对同一批毛竹进行处理，处理后检测毛竹顺纹抗压强度（按《建筑用竹材物理力学性能试验方法》(JB/T199-2007)测试毛竹的顺纹抗压强度）和阻燃时间（燃烧条件为用酒精灯距离毛竹5cm的高度进行燃烧,并测量出毛竹点燃的时间即为阻燃时间），检测结果如表1：

[0049] 表1 实施例和对比例的毛竹力学性能对比结果

[0050]  顺纹抗压强度（MPa） 阻燃时间（s）
实施例1 592.48 975.87
实施例2 596.74 963.44
实施例3 589.78 989.24
对比例1 415.46 656.43
对比例2 401.27 535.66
对比例3 454.33 695.21
未处理对照组 142.46 ——

[0051] 从表1可以看出，本发明的方法能够有效提高毛竹的顺纹抗压强度，延长毛竹的阻燃时间，有效增韧防开裂阻燃。