一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法
阅读说明：本技术 一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法 (Processing method for reinforcing wet wicker for weaving ) 是由 徐学进 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法,属于柳编技术领域,本发明直接利用湿润状态下的柳条,即新鲜柳条,增强过程无需剥皮、无需干燥和液体浸泡,直接通过增强液注射置换的方式,注入增强液,利用柳条切割后本身具备短时间的生物学特征,实现增强液进入柳条内部并通过干冰冷冻、定型贮存,实现补强的作用,并在此过程中可以采用模具定型,实现不同形状的构造。以往柳条形状改变采用“火逼令柔曲,作箱箧”,本发明公开的方法还可以实现更低要求、更方便的柳条造型,编制柳条经过增强液液处理后,具有提升机械强度,增重防水的作用,且不易变形,处理工艺简便,机械强度大、耐热性高、耐腐蚀性强、硬度大、比重高。(The invention discloses a processing method for reinforcing wet wicker for weaving, which belongs to the technical field of wicker weaving, directly utilizes wickers in a wet state, namely fresh wickers, does not need peeling, drying and liquid soaking in the reinforcing process, directly injects reinforcing liquid in a reinforcing liquid injection replacement mode, utilizes the biological characteristics of the wickers in a short time after cutting, realizes that the reinforcing liquid enters the interior of the wickers, freezes by dry ice, shapes and stores, realizes the reinforcing effect, and can adopt a mold to shape in the process, thereby realizing the structures in different shapes. The method disclosed by the invention can also realize lower-requirement and more convenient molding of the wickers, and the woven wickers have the effects of improving the mechanical strength, increasing weight and preventing water after being treated by the strengthening liquid, are not easy to deform, and have the advantages of simple and convenient treatment process, high mechanical strength, heat resistance, corrosion resistance, hardness and specific gravity.)
技术领域
本发明属于柳编技术领域，具体涉及一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法。
背景技术
柳条是比較轻的材料，具有相当高的机械强度，而且种类繁多，分布范图很广，价格低廉，易于加工，抗击和抗震性能良好，导热性低，热膨胀系数小，在干燥狀态时电絕綠性能很高，部件和结构的连接安装简单，拆卸比较容易，并且能耐腐蚀性弱的介质，所以很早就被用来编制材料，以滿足各种工业生产之需要。尽管天然柳条有如上述之优点，但它也存在许多严重的缺点。如：不耐较强的腐蚀性介质，有吸湿性，干后又易于皲裂，易燃性以及材料的尺寸受限制等。这些缺点在很多情况下，限制了它在工业上使用范围。因此对柳条进行处理是去掉柳条的缺点最好办法，以改变它的化学物理性能，广泛的应用于工业设备方面，经过处理的柳条，柳编制品是我国民间广泛流传的手工艺品，俗话有“编筐、编篓，家家都有”的说法。这是因为这种工艺的原料来源特别广泛。北方用于编筐编篓的主要原料有杞柳、柽柳枝等多种，在盐碱地和沼泽地都有出产。柳编，是指用柳条编织成器物的工艺技术，也泛指用各种柳编成的器物。柳编的历史非常悠久。考古证明在新石器时代出现的原始陶器，就是由历史更为悠久的柳编、竹编器脱胎而来。从仰韶文化时期的陶器底部上的各种编织痕迹分析，约在6000年前，原始先民就已经熟练地掌握用柳条编织篮、筐、簸箕、笸箩等实用生活用具的技术。在春秋战国时代，出现了“杯”。用细柳条编织而成的杯、盘，外表涂有防水和装饰的漆层。唐宋时期，人们取杞柳的细条，“火逼令柔曲，作箱箧”。20世纪60年代以前，柳编制品基本上是采用农村家庭手工业生产方式，以生产实用器为主，自产自销，以满足当地人们的生活需求。柳编制品的品种和式样也较为固定。20世纪60年代以后，中国柳编制品的品种、款式有了重大的改进。产品除满足当地人们需要外开始出口。中国专利CN108789732A公开了一种藤材的增强改性处理方法，采用含三聚氰胺改性脲醛树脂胶粉、环糊精的浸渍液，采用树脂等对木材等木质纤维进行浸渍改性也较为常见，真空、加压浸渍，工艺复杂，三聚氰胺-甲醛树脂不溶于水，且有甲醛污染风险。中国专利CN112356202A公开了一种降低杞柳脆性的方法，软化液处理后的杞柳仍是小分子树脂进行加压浸渍，柳条加工分为枝条加工、劈条加工、皮条加工三种。枝条加工，包括去皮、晒干、染色三项内容，中国专利CN108748502A公开了蒸汽爆破处理、加压浸渍处理人们往往采用复杂的技术手段如汽爆、干燥等手段处理柳条，以期望加压浸渍将浸渍液进入到柳条内部或者对柳条内部进行处理以期望与亲油性大分子树脂结合，但因为极性差异和复杂工艺以及树脂应用效果并不好，随着现代柳编工艺产品发展迅速，以传统技艺生产的柳条并不能满足耐热高强度性能的使用要求，严重了限制了柳编工艺品的使用领域范围和功能，本领域技术人员亟待开发一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法，一种无需高温、补强处理前无需剥皮、干燥，简便易行的处理工艺方法。
《三国志·魏书·武文世王公传》曰：“夫泉竭则流涸，根朽则叶枯；枝繁者荫根，条落者本孤。故语曰百足之虫，至死不僵，以扶之者众也。此言虽小，可以譬之。”蚯蚓被斩为两裁，仍能存活，鱼类摘其内脏，也能存活许久。人们利用这一生物学特征还开发了以扦插和嫁接为代表的种植培育方式。
对于柳条来说，人们还利用插柳条于花盆之中，能促使花朵能生根。因为柳条中的水杨酸可以迁移进土壤并促进花朵生长。
一种编制用湿润柳条补强的处理工艺方法，包括如下步骤：(1)切割新鲜采摘柳条，保留湿润柳条完整的柳条皮，湿润柳条两端截面保持新鲜，将柳条水平放置在平台上；而新鲜柳条在柳条皮的保护下，仍然是可以流动的，它可以被水溶性有机硅增强液置换。有机硅增强液在压力下从新割断柳条的粗端进入，在柳条原液从顶端被挤出的同时，有机硅增强液置换了柳条液。柳条的强度来源于木质纤维；柳条的细胞壁由网状纤维所组成，在网状纤维之间，充满着柔韧的亲水胶体等物质。包括水杨苷等水溶性的胶体正是在切割后具备一段时间生物活性的被置换的柳条液。当柳条趋向干燥，体内含水量逐渐减少的时候，胶体物质就趋向紧密化，与纤维共同抵抗外力，这时杞柳条的抗弯曲强度增加，而韧性都大为降低。当柳条的含水率降到零时，柳条的韧性也降到最低点，随着杞柳条含水量的调节，细胞壁网状纤维内的柳条液也发生变化影响，影响纤维的强度韧性变化。“火逼令柔曲”就是柳条的调整柳条的状态，来适于编织。而不合适的过度干燥、汽爆、加压浸渍间接的造成了柳条“水性”的损害。通过置换柳条液，使增强液作为网状纤维之间的填充物质，而不受水份环境影响，来改善柳条的耐热强度性能。
进一步的，所述步骤(1)所述新鲜采摘柳条为杞柳、旱柳、垂柳中的其中一种。
杞柳（SalirintegraThunb），为杨柳科柳属落叶灌木,又名红皮柳、笆斗柳，簸箕柳等。
旱柳(SalixmatsudanaKoidz)枝条柔软，树冠丰满，是北方常用的庭荫树、行道树。旱柳木制坚韧、花纹秀丽、色泽柔和、简洁清雅。
垂柳(Salixbabylonica)落叶乔木，柳枝细长，柔软下垂,是我国的原生树种，是我国被记述的人工栽培最早的树种，也是分布范围最广的植物之一，性喜湿地，生长迅速。
(2)静压置换：将密封套包裹在柳条粗的一端，密封套严密包裹整个端面后并用卡扣严密固定，将注射器针头与包裹密封套相连并戳入柳条内部，通过平台上方吊装的装有水溶性有机硅增强液的吊瓶沿导管经注射器注进入柳条，同时将柳条细的一端流出的柳条液排出，直至排出的柳条液用三氯化铁溶液检验后不呈紫堇色，更换吊瓶为输液泵，三氯化铁溶液的质量分数为3%；
进一步的，所述步骤(2)吊瓶距柳条竖直高度1.5~1.6m，水溶性有机硅增强液滴速为3~4mL/min。
木质部含药用成分是柳为了自我保护而进化出的本领，可以作为一种植物激素，它能够促进植物生长。正是在水杨苷的帮助下，柳树才会获得顽强的生命力。
水杨酸（邻羟基苯甲酸）是一种有机弱酸，柳条液排出中含水杨酸遇三氯化铁呈紫堇色，如取一份柳条液加2份三氯化铁溶液，出现紫堇色表示有水杨酸存在，以此来表征静压置换的进行程度；
(3)注射置换：控制流速用输液泵注射6~8min后，剥下柳条皮；
进一步的，所述步骤(3)注射置换的注射压力25~30MPa，流速6~8mL/min，温度25~30℃。
使用输液泵可提供适当的压力以克服阻力，保证输液的速度，保证精确的输液速度，减轻置换的工作量，提高效率。
(4)冷冻干燥：用干冰冷冻1~2h；干冰是固体二氧化碳，它能压成不同大小和形状的围体，有块状、片状等。干冰吸收热量，直接由固态变为气态产生二氧化碳，而不经过液态形式。即实现冷冻的同时，又提供部分升华的二氧化碳。
(5)干燥定型：冷冻后转移至室温25~30环境放置1~2h，用塑型钢带穿过冷冻干燥后的柳条塑形，干燥后再取出，即得处理后的编制用耐热补强湿润柳条。
进一步的，所述步骤(2)水溶性有机硅增强液由重量份数计的甲基硅酸钾13~15、苯基硅酸钠8~11、氯化钙0.2~0.4、氟硅酸钙0.2~0.3、硫酸铬钾0.2~0.3、水45~63组成，将水加热至100℃，再加入除甲基硅酸钾以外的其余组分，继续搅拌至全部溶解，冷却至25~30℃，再加入甲基硅酸钾，边加边搅拌0.5h，即得水溶性有机硅增强液。
进一步的，所述步骤(5)干燥工艺为沼气保鲜室或荔枝保鲜室内干燥温度为30~40℃，相对湿度55~60%，停放12~16h。
沼气保鲜是将沼气作为一种环境气体调制剂进行储藏的一种独特环境，利用沼气中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量极少、甲烷无毒的性质和特点来调节储藏环境中的气体成分，造成一种高二氧化碳低氧气的状态，以控制果蔬、粮食的呼吸强度，减少储藏过程中的物质消耗，防治虫、霉、病、菌，达到延长储藏时间并保持良好品质的目的。生产上用于果品、蔬菜的保鲜储藏和粮食、种子的储藏，效果十分明显。荔枝保鲜室也会自发形成一个氧气含量低、二氧化碳含量高的贮藏环境。本申请利用高浓度的二氧化碳实现增强液的进一步固化，且可以实现柳条的保鲜保存以及形状定型。
本发明的有益效果：
从《三国志·魏书·武文世王公传》得到原理启示，本发明公开的处理工艺方法利用植物离体仍具有一段时间生物活性的原理，将新鲜湿润柳条在柳条皮的保护下，内部生物质液体仍然是可以流动的，它可以被水溶性有机硅增强液置换。有机硅增强液在压力下从新割断柳条的粗端进入，在柳条原液从顶端被挤出的同时，有机硅增强液置换了柳条液。本发明的水溶性有机硅增强液配制而成，其中的主要成分在空气中的CO2和H20分子作用形成甲基硅醇、乙基硅醇，生成甲基硅醇、乙基硅醇都含有极性团，易生成氢键。同时，溶液中存在水解反应，这个水解反应的结果使防水剂溶解呈碱性，甲基硅醇、乙基硅醇、在碱性环境下各组分发生偏聚，这个反应继续下去，生成枝状链，在此基础上又偏聚成网状高分子聚合物甲基树脂，由此构成增强效应，深入柳条内部的毛细孔中，从而达到补强目的。在柳条内部中加入有机硅增强液后，由于偏聚反应中生成枝状、链状及网状分子是伴随置换的同时进行的，从而填补了柳条内部的微孔隙，是柳条内部的微观结构更加致密，提高了柳条内部的防水性，而且这些高分子聚合物有一定的塑性强度，可以有效地减少柳条内部的干燥收缩，防止或减少因柳条内部的收缩而产生的内力，减轻因此而产生的原始裂缝开展程度，提高了柳条内部的抗裂性。再者，还可以分散应力，防止应力集中，改善柳条内部的内部界面效应，增加了柳条内部的弹塑性，使柳条内部的抗冲击、抗拉、耐久性得到改善。采用吊瓶注射利用新鲜湿润柳条的生物学活性够将柳条内部的液体进行置换，从粗端注入，利用干冰冷冻提供二氧化碳的同时，进行初步固化，干燥定型采用富二氧化碳环境无需高温，并在此过程中可以通过弯曲钢管、钢带进行操作简单的定型。
本发明相比现有技术具有以下优点
以往人们为了提高柳条的强度，将柳条剥皮、干燥后，采用复杂的处理工序和设备，力图使亲油性的树脂组分渗入柳条内部，包括压力罐真空加压、干燥柳条的水分、蒸汽爆破、化学浸泡液浸泡等等，并未取得良好的效果且对柳条本身有物理机械、化学性质性能更上的损耗，例如压力罐浸渍亲油性的树脂溶液，柳条内部是亲水性的，并不相容，而且柳条在浸渍罐中受到压力罐360°环绕式的压力，实际上并不会取得良好的浸渍效果，浪费了大量的人力物力，因为柳条外部本身就是致密、细致的，如同人难以用手将完好的鸡蛋握碎相似，包括爆破、压力浸渍等等外力作用下会产生损害作用，起到“杀敌一千，自损八百”的负面效果，与一开始的增强柳条的初心背道而驰，适得其反。本申请并未采用以往的剥皮后浸泡、加压浸渍、爆破干燥等众多以往复杂的处理方式，而是直接利用湿润状态下的柳条，即新鲜柳条，无需剥皮、无需干燥和液体浸泡，直接通过增强液注射器针头置换的方式，注入增强液，利用柳条切割后本身具备短时间的生物学特征，实现增强液进入柳条内部并通过干冰冷冻、定型贮存，实现耐热补强的作用，并在此过程中可以采用模具定型，实现不同形状的构造。以往柳条形状改变采用“火逼令柔曲，作箱箧”，本发明公开的方法还可以实现更低要求、更方便的柳条造型，编制柳条经过增强液液处理后，具有相当机械强度，耐腐蚀性能增高，且不易变形，处理工艺简便如：机械强度大、耐热性高、耐腐蚀性强、硬度大、比重高。
具体实施方式
实施例1
杞柳（SalirintegraThunb），为杨柳科柳属落叶灌木,又名红皮柳、笆斗柳，簸箕柳等。首先，选择阜阳阜南黄岗乡大白皮二年杞柳，在7月中下旬雨后天晴的早七点顺地平割（调整至含水量12%，密度0.458kg/cm3、顺纹抗压强度329.4kg/cm2、抗弯强度589.6.kg/cm2），切割新鲜采摘杞柳条有粗、细两端，保留湿润柳条完整的柳条皮，湿润柳条两端截面保持新鲜，将柳条水平放置在平台上；其次、静压置换：水溶性有机硅增强液由重量份数计的甲基硅酸钾13phr、苯基硅酸钠8phr、氯化钙0.2phr、氟硅酸钙0.2phr、硫酸铬钾0.2phr、水45phr组成，将水加热至100℃，再加入除甲基硅酸钾以外的其余组分，继续搅拌至全部溶解，冷却至25℃，再加入甲基硅酸钾，边加边搅拌0.5h，即得水溶性有机硅增强液，甲基硅酸钾固含量37%，将密封套包裹在柳条粗的一端，密封套严密包裹整个端面后并用卡扣严密固定，将注射器7#×10毫米型针头与包裹密封套相连并戳入柳条内部，通过平台上方吊装的装有水溶性有机硅增强液的500mL标准大气压医用吊瓶沿导管经注射器注进入柳条，吊瓶距柳条垂直高度1.5m，水溶性有机硅增强液流速为3mL/min，同时将柳条细的一端流出的柳条液排出，直到排出的柳条液用三氯化铁水溶液检验后不显紫堇色，取一份柳条液加2份三氯化铁溶液，出现紫堇色表示有水杨酸存在，更换吊瓶为医用输液泵，适当的压力以克服阻力；水杨酸（邻羟基苯甲酸）是一种有机弱酸，柳条液排出中含水杨酸遇三氯化铁呈紫堇色；然后、注射置换：注射压力25MPa，流速6/min，温度25℃，控制流速用输液泵注射6min后，剥下柳条皮；然后、冷冻干燥：干冰是固体二氧化碳，用-60℃干冰冷冻1h；最后、干燥定型：冷冻后转移至室温25℃环境放置1h，用塑型钢带穿过冷冻干燥后的柳条塑形，沼气保鲜室内干燥温度为30℃，二氧化碳浓度15%，相对湿度55%，停放12h，干燥后再取出，即得处理后的编制用耐热补强湿润柳条，其中含水率1.5%、密度0.717kg/cm3、顺纹抗压强度641.2kg/cm2、抗弯强度825.3.kg/cm2。
实施例2
旱柳(SalixmatsudanaKoidz)枝条柔软，树冠丰满，是北方常用的庭荫树、行道树。旱柳木制坚韧、花纹秀丽、色泽柔和、简洁清雅。首先、选择阜阳阜南中岗树龄10年高12m胸径25cm的馒头旱柳伏条，切割新鲜采摘旱柳条（调整至含水量12%，密度0.598kg/cm3、顺纹抗压强度403.5kg/cm2、抗弯强度891.3kg/cm2），保留湿润柳条完整的柳条皮，湿润柳条两头截面维持新鲜，将柳条水平放置在平台上；其次、静压置换：水溶性有机硅增强液由重量份数计的甲基硅酸钾15phr、苯基硅酸钠11phr、氯化钙0.4phr、氟硅酸钙0.3phr、硫酸铬钾0.3phr、水63组成，将水加热至100℃，再加入除甲基硅酸钾以外的剩余组分，紧接着搅拌至全部溶解，冷却至30℃，再加入甲基硅酸钾，边加边搅拌0.5h，即得水溶性有机硅增强液，甲基硅酸钾固含量37%，将密封套包裹在柳条粗的一头，天然橡胶密封套严密包裹整个端面后并用卡扣严密固定，将注射器9#×10毫米型针头与包裹密封套相连并戳入柳条内部，经过平台上方吊装的装有水溶性有机硅增强液的500mL标准大气压吊瓶沿导管经注射器注进入柳条，吊瓶距柳条竖直高度1.6m，水溶性有机硅增强液流速为4mL/min，同时将柳条细的一头流出的柳条液排出，取一份柳条液加2份三氯化铁溶液，出现紫堇色表示有水杨酸存在，直到排出的柳条液用三氯化铁溶液检验后不显紫堇色，更换吊瓶为输液泵，适当的压力以克服阻力；水杨酸（邻羟基苯甲酸）是一种有机弱酸，柳条液排出中含水杨酸遇三氯化铁呈紫堇色；其次、注射置换：注射压力30MPa，流速8mL/min，温度30℃，控制流速用输液泵注射8min后，剥下柳条皮；其次、冷冻干燥：用-78℃干冰冷冻2h，干冰是固体二氧化碳；其次、干燥定型：冷冻后转移至室温30℃环境放置1h，用塑型钢带穿过冷冻干燥后的柳条塑形，荔枝保鲜室内干燥温度为40℃，二氧化碳浓度12%，相对湿度60%，停放16h，干燥后再取出，即得处理后的编制用耐热补强旱柳条，其中含水量1.2%，密度0.856kg/cm3、顺纹抗压强度763.1kg/cm2、抗弯强度1165.2kg/cm2。
实施例3
垂柳(Salixbabylonica)落叶乔木，柳枝细长，柔软下垂,是我国的原生树种，是我国被记述的人工栽培最早的树种，也是分布范围最广的植物之一，性喜湿地，生长迅速。首先、选择阜阳阜南中岗树龄10年高8m胸径15cm的无性青皮垂柳伏条，切割新鲜采摘垂柳条（调整至含水量12%，密度为0.466g/cm3，但顺纹抗压强度为327.2kg/cm2、抗弯强度为789.4kg/cm2），保留湿润柳条完整的柳条皮，湿润柳条两端截面保持新鲜，将柳条水平放置在平台上；其次、静压置换：水溶性有机硅增强液由重量份数计的甲基硅酸钾14份、苯基硅酸钠9份、氯化钙0.3份、硫酸铬钾0.25份、氟硅酸钙0.25份、水52份组成，将水加热至100℃，再加入除甲基硅酸钾以外的其余组分，紧接着搅拌至全部溶解，冷却至25℃，再加入甲基硅酸钾，边加边搅拌0.5h，即得水溶性有机硅增强液，甲基硅酸钾固含量37%，将密封套包裹在柳条粗的一端，密封套严密包裹整个端面后并用铁制卡扣严密固定，将注射器7#×10毫米型针头与包裹密封套相连并戳入柳条内部，通过平台上方吊装的装有水溶性有机硅增强液的500mL标准大气压吊瓶沿导管经注射器注进入柳条，吊瓶距柳条垂直高度1.5m，水溶性有机硅增强液滴速为3mL/min，同时将柳条细的一端流出的柳条液排出，取一份柳条液加2份三氯化铁溶液，出现紫堇色表示有水杨酸残留，直到排出的柳条液用三氯化铁溶液检验后不呈紫堇色，更换吊瓶为输液泵；其次、注射置换：注射压力25MPa，流速6mL/min，温度25℃，控制流速用输液泵注射6min后，剥下柳条皮；其次、冷冻干燥：干冰是固体二氧化碳，用-78℃干冰冷冻1h；其次、干燥定型：冷冻后转移至室温30℃环境放置2h，用塑型钢带穿过冷冻干燥后的柳条塑形，沼气保鲜室内干燥温度为40℃，二氧化碳浓度18%，相对湿度60%，停放16h，干燥后再取出，即得处理后的编制用耐热补强湿润垂柳条，其中密度为0.733g/cm3，但顺纹抗压强度为743.4kg/cm2、抗弯强度为989.4kg/cm2。
注：参考以下标准方法检测，顺纹抗压强度按GB/T1935-2009木材顺纹抗压强度试验方法测试用微机控制MMD-50测试机，材料选自茎的中下部位置，取30mm×20mm×20mm，长度为顺纹方向，选材通直，无损伤等缺陷，加荷速度10mm／min，温度20℃、相抵湿度65%，试样30组；含水率检测方法及参考GB/T1931-2009木材含水率测定方法的规定进行；密度检测方法及计算参考GB/T1933-2009木材密度测定方法的规定进行；木材抗弯强度检测方法及参考GB/T1936.1-2009木材抗弯强度试验方法的规定进行。
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