阅读说明：本技术 一种提高烧香用竹签韧性的方法 (Method for improving toughness of bamboo stick for burning incense ) 是由 刘浩宇 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高烧香用竹签韧性的方法,具体涉及竹材处理技术领域,本发明提供方法可以有效提高竹材的韧性和疏水性能,可以将其制成竹签应用于竹签香领域,以提高其使用储存性能。将竹材进行改变湿度、压力、温度处理,可以使水汽浸入其内部间隙,软化其内部组织纤维,提高后续对处理液的吸收,初步提高其韧性。(The invention discloses a method for improving toughness of bamboo sticks for burning incense, and particularly relates to the technical field of bamboo processing. The bamboo is subjected to humidity, pressure and temperature change treatment, so that water vapor can be soaked into the internal clearance of the bamboo to soften the internal tissue fiber, the subsequent absorption of treatment liquid is improved, and the toughness of the bamboo is initially improved.)

一种提高烧香用竹签韧性的方法

技术领域

本发明属于竹材处理技术领域，尤其是一种提高烧香用竹签韧性的方法。

背景技术

竹签香形状为一根竹签，其中段、上段包裹着香料，竹签下段为裸竹。其所用的竹签由竹材制成，在人类社会得到广泛使用。但是，由于天然竹材存在着许多缺陷，如韧性差、易出现霉变及虫蛀现象，影响着竹签香的存储以及使用品质。因此，对竹材进行改性加工，可以提高竹签香的使用性能。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种提高烧香用竹签韧性的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种提高烧香用竹签韧性的方法，具体包括以下步骤：

（1）将竹材切段，去皮，切片，然后将其放入空气相对湿度为75-80%、温度42-45℃、压力0.1-0.5Pa的处理罐中，放置10-12h，然后调整温度至2-5℃，湿度为50-56%，压力为50-60Pa，继续放置10-12h，然后恢复至标准大气压，取出竹材，烘干至含水量为30-35%；将竹材进行改变湿度、压力、温度处理，可以使水汽浸入其内部间隙，软化其内部组织纤维，提高后续对处理液的吸收，初步提高其韧性；

（2）将步骤（1）所得竹材再次加入处理罐中，抽真空，接着吸入处理液，使其浸没竹材，然后加压至2.5-3.2MPa，加热至85-88℃，保持30-50min，泄压，取出竹材，在50-56℃下烘干；

（3）对步骤（2）所得竹材进行低压介质阻挡放电等离子体处理，处理时间60-68s，放电功率50-55W，处理压强15-20KPa。

进一步的，步骤（2）所述处理液制备方法为：

（1）将以重量份计的10-15份凹凸棒土分散到其体积30-50倍的去离子水中，在40-50℃、600-800rpm下分散20-30min，然后向其中加入5-6份马来酸酐，继续搅拌升温至90-98℃，反应3-5h，冷却、过滤、蒸馏水洗涤、烘干，得到马来酸酐接枝凹凸棒土；

（2）将步骤（1）所得马来酸酐接枝凹凸棒土再次分散至其体积20-30倍的去离子水中，分散均匀，向其中加入5-6份三环癸-3-烯-8-醇、0.3-0.5份过硫酸铵，在300-400rpm搅拌下升温至80-81℃，在此条件下反应6-7h，冷却、过滤、洗涤，在30-40℃下烘干，得到改性凹凸棒土；利用含改性凹凸棒土的聚氨酯处理液对竹材进行处理可以提高竹材的疏水性能和韧性，其中改性凹凸棒土首先利用马来酸酐与凹凸棒土表面羟基反应，进行接枝，引入酸酐和双键，然后利用三环癸-3-烯-8-醇与双键加成，引入环烷基和羟基，其中环烷基提高了聚氨酯的疏水性能，羟基可以与异氰酸酯发生反应，加强了聚氨酯的网络交联，增强了凹凸棒土与聚氨酯基底的界面结合性能，因此，改性凹凸棒土的加入提高了聚氨酯的韧性、耐候性，利用其对竹材进行处理，可以显著提高竹材的疏水性和韧性；

（3）将步骤（2）改性凹凸棒土与50-60份环己烷二亚甲基二异氰酸酯、15-30份聚醚多元醇在80-90℃下反应2-3h，然后加入5-10份乙二胺、0.5-0.8份有机锡催化剂在70-80℃下反应6-8h，即可。

进一步的，步骤（3）所述等离子体气氛为六甲基二硅氧烷。

作为发明进一步的方案：

本发明的有益效果：本发明提供方法可以有效提高竹材的韧性和疏水性能，可以将其制成竹签应用于竹签香领域，以提高其使用储存性能。将竹材进行改变湿度、压力、温度处理，可以使水汽浸入其内部间隙，软化其内部组织纤维，提高后续对处理液的吸收，初步提高其韧性；利用含改性凹凸棒土的聚氨酯处理液对竹材进行处理可以提高竹材的疏水性能和韧性，其中改性凹凸棒土首先利用马来酸酐与凹凸棒土表面羟基反应，进行接枝，引入酸酐和双键，然后利用三环癸-3-烯-8-醇与双键加成，引入环烷基和羟基，其中环烷基提高了聚氨酯的疏水性能，羟基可以与异氰酸酯发生反应，加强了聚氨酯的网络交联，增强了凹凸棒土与聚氨酯基底的界面结合性能，因此，改性凹凸棒土的加入提高了聚氨酯的韧性、耐候性，利用其对竹材进行处理，可以显著提高竹材的疏水性和韧性；利用六甲基二硅氧烷对竹材进行等离子体处理，使表面沉积一层疏水官能团，进一步加强竹材的疏水效果。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种提高烧香用竹签韧性的方法，具体包括以下步骤：

（1）将竹材切段，去皮，切片，然后将其放入空气相对湿度为75%、温度42℃、压力0.1Pa的处理罐中，放置10h，然后调整温度至2℃，湿度为50%，压力为50Pa，继续放置10h，然后恢复至标准大气压，取出竹材，烘干至含水量为30%；

（2）将步骤（1）所得竹材再次加入处理罐中，抽真空，接着吸入处理液，使其浸没竹材，然后加压至2.5MPa，加热至85℃，保持30min，泄压，取出竹材，在50℃下烘干；

（3）对步骤（2）所得竹材进行低压介质阻挡放电等离子体处理，处理时间60s，放电功率50W，处理压强15KPa。

进一步的，步骤（2）所述处理液制备方法为：

（1）将以重量份计的10份凹凸棒土分散到其体积30倍的去离子水中，在40℃、600rpm下分散20min，然后向其中加入5份马来酸酐，继续搅拌升温至90℃，反应3h，冷却、过滤、蒸馏水洗涤、烘干，得到马来酸酐接枝凹凸棒土；

（2）将步骤（1）所得马来酸酐接枝凹凸棒土再次分散至其体积20倍的去离子水中，分散均匀，向其中加入5份三环癸-3-烯-8-醇、0.3份过硫酸铵，在300rpm搅拌下升温至80℃，在此条件下反应6h，冷却、过滤、洗涤，在30℃下烘干，得到改性凹凸棒土；

（3）将步骤（2）改性凹凸棒土与50份环己烷二亚甲基二异氰酸酯、15份聚醚多元醇在80℃下反应2h，然后加入5份乙二胺、0.5份有机锡催化剂在70℃下反应6h，即可。

进一步的，步骤（3）所述等离子体气氛为六甲基二硅氧烷。

实施例2

一种提高烧香用竹签韧性的方法，具体包括以下步骤：

（1）将竹材切段，去皮，切片，然后将其放入空气相对湿度为78%、温度43℃、压力0.3Pa的处理罐中，放置11h，然后调整温度至3℃，湿度为53%，压力为55Pa，继续放置11h，然后恢复至标准大气压，取出竹材，烘干至含水量为32%；

（2）将步骤（1）所得竹材再次加入处理罐中，抽真空，接着吸入处理液，使其浸没竹材，然后加压至2.8MPa，加热至86℃，保持40min，泄压，取出竹材，在53℃下烘干；

（3）对步骤（2）所得竹材进行低压介质阻挡放电等离子体处理，处理时间64s，放电功率53W，处理压强18KPa。

进一步的，步骤（2）所述处理液制备方法为：

（1）将以重量份计的13份凹凸棒土分散到其体积40倍的去离子水中，在45℃、700rpm下分散25min，然后向其中加入6份马来酸酐，继续搅拌升温至95℃，反应4h，冷却、过滤、蒸馏水洗涤、烘干，得到马来酸酐接枝凹凸棒土；

（2）将步骤（1）所得马来酸酐接枝凹凸棒土再次分散至其体积25倍的去离子水中，分散均匀，向其中加入6份三环癸-3-烯-8-醇、0.4份过硫酸铵，在350rpm搅拌下升温至80℃，在此条件下反应7h，冷却、过滤、洗涤，在35℃下烘干，得到改性凹凸棒土；

（3）将步骤（2）改性凹凸棒土与55份环己烷二亚甲基二异氰酸酯、22份聚醚多元醇在85℃下反应3h，然后加入7份乙二胺、0.6份有机锡催化剂在75℃下反应7h，即可。

进一步的，步骤（3）所述等离子体气氛为六甲基二硅氧烷。

实施例3

一种提高烧香用竹签韧性的方法，具体包括以下步骤：

（1）将竹材切段，去皮，切片，然后将其放入空气相对湿度为80%、温度45℃、压力0.5Pa的处理罐中，放置12h，然后调整温度至5℃，湿度为56%，压力为60Pa，继续放置12h，然后恢复至标准大气压，取出竹材，烘干至含水量为35%；

（2）将步骤（1）所得竹材再次加入处理罐中，抽真空，接着吸入处理液，使其浸没竹材，然后加压至3.2MPa，加热至88℃，保持50min，泄压，取出竹材，在56℃下烘干；

（3）对步骤（2）所得竹材进行低压介质阻挡放电等离子体处理，处理时间68s，放电功率55W，处理压强20KPa。

进一步的，步骤（2）所述处理液制备方法为：

（1）将以重量份计的15份凹凸棒土分散到其体积50倍的去离子水中，在50℃、800rpm下分散30min，然后向其中加入6份马来酸酐，继续搅拌升温至98℃，反应5h，冷却、过滤、蒸馏水洗涤、烘干，得到马来酸酐接枝凹凸棒土；

（2）将步骤（1）所得马来酸酐接枝凹凸棒土再次分散至其体积30倍的去离子水中，分散均匀，向其中加入6份三环癸-3-烯-8-醇、0.5份过硫酸铵，在400rpm搅拌下升温至81℃，在此条件下反应7h，冷却、过滤、洗涤，在40℃下烘干，得到改性凹凸棒土；

（3）将步骤（2）改性凹凸棒土与60份环己烷二亚甲基二异氰酸酯、30份聚醚多元醇在90℃下反应3h，然后加入10份乙二胺、0.8份有机锡催化剂在80℃下反应8h，即可。

进一步的，步骤（3）所述等离子体气氛为六甲基二硅氧烷。

对比实施例1

本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（1）的操作处理步骤，除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例相比于实施例2，省略了改性凹凸棒土的加入，除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例相比于实施例2，将改性凹凸棒土替换为等量的未处理普通凹凸棒土，除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（3）的操作处理步骤，除此之外的方法步骤均相同。

性能测试：

韧性测试：冲击韧性试验与试件制作均参照GB/T 1928-2009《木材物理力学试验方法总则》进行，试件尺寸为20mm（径向）×20mm（弦向）×300mm（纵向），利用上述实施例和对比实施例所述的处理方法进行处理，每组样品平行测试５次，结果取平均值。

疏水性能测试：所用木材直径为5cm，长度为30cm，每组重复数3块，分为6组，利用上述实施例和对比实施例所述的处理方法进行处理，然后通过测定木材表面水接触角进行评价，采用静态接触角测量仪( JC2000D，中国) 进行接触角测试，水滴体积 5μL，当水滴在木材表面停留60s后读数，每个样品测10个点，取平均值。

测试结果如表1所示：

表1

由表1可以看出，本发明提供方法可以有效提高竹材的韧性和疏水性能，可以将其制成竹签应用于竹签香领域，以提高其使用储存性能。