一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺

摘要

本发明公开了一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，涉及竹条加工处理技术领域，具体工艺如下：1）采用配制的处理液A对竹条进行预处理；2）采用浸渍液对竹条进行浸渍处理；3）配制银纳米线醇溶液；4）采用银纳米线醇溶液配制得到处理液B，对竹条进行再次处理即可。本发明提供的竹条处理工艺，使得竹条不易在外力作用下出现裂纹的萌生与扩展，从而使得竹条在弯折加工过程中，边缘部位不易出现开裂，甚至是折断，从而提高了竹编制品的使用性能和观赏价值。

说明书

技术领域

本发明属于竹条加工处理技术领域，具体涉及一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺。

背景技术

传统竹编是中华明族的劳动产物，具有鲜明的民族文化特征，在我国民间具有非常悠久的历史，具有丰富的门类、精湛的技艺，这也使得千百年来一直是我国一大特色产业，并远销海外。

竹材耐腐性强，可制作家具，如：椅子、桌子、茶几等，亦可将其与其他材质相结合，制作出更牢固、更时尚精美的家具。一方面，由于传统工艺的限制，过去竹编艺术品种类比较单一，主要是以装饰工艺品等小件产品为主，但随着现代工艺的不断改进，竹编制品的品质也得到提升；另一方面，可以提取结合竹编中文化元素进行设计制作，从而提升竹制品的品质感和价值感。现代家居设计的特点是简洁、环保，竹编具有保护功能、装饰功能和辅助功能，如：瓷胎竹编茶具、竹编热水瓶壳，都体现了竹编的保护功能和装饰功能以及实用性。随着人们的环保意识的增强，人们的消费理念已经发生了变化，这为竹编制品开拓了广阔的市场。竹子具有坚固、密实、轻巧和韧性强等特点，富有弹性，可任意弯曲加工，产生的线条优雅流畅，可制作出各种造型优美的装饰品，将其用于家居装饰中真可谓是一大亮点以显示其质朴的自然美，更显隽雅悦目，给人带来耳目一新之感。

在现有的竹编加工工艺中，由于竹条的表面韧性较差，在进行弯折编织时，竹条的边缘易出现开裂，甚至是折断，严重影响了竹编制品的使用性能和观赏价值。例如中国专利CN2017105452028公开了一种新鲜竹材的物理深度碳化工艺，通过对新鲜竹材进行快速彻底的物理深度碳化，使竹材内部的半纤维成分完全分解，将糖类等营养物质完全反应或挥发掉了，竹材内部重新生产新的化学键，从而达到了提高处理后竹材防开裂的效果；但是，竹材在经过碳化处理后，由于失去了大量的水分，使得竹材变脆，失去了原有的弹性，不适用于加工制作弯折度较大的工艺品，而且竹材在经过碳化处理后，颜色变暗，几乎像咖啡一样，对于喜欢自然色调的人来说并不是理想的选择，从而降低了人们对竹编工艺品选择的灵活性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为10-15%，蔗糖的质量含量5-10%，氯化镁的质量含量1-1.5%，将竹条烘干至含水率为10-15%后放入浸渍罐中，抽真空至0.07-0.09Mpa，保真空20-30min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.2-1.6MPa，保压2-3h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在100-105℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；本发明中，通过真空加压浸渍处理，使得处理液A渗入到木材内，加入的二羟甲基二乙烯脲能够扩散进细胞壁，并在其中发生交联、缩合反应，形成刚性三维网络，抑制细胞壁的变形，起到防止细胞壁微孔的塌陷，从而有助于后续的糖醇单体以及银纳米线渗入到细胞壁中；加入的蔗糖可以与二羟甲基二乙烯脲反应固着而充胀细胞壁，抵抗因水分子移除导致的细胞壁微孔塌陷，减小细胞壁的收缩，同时蔗糖与二羟甲基二乙烯脲的反应降低了二羟甲基二乙烯脲与细胞壁大分子交联的程度，避免过度交联导致竹条变脆；

2）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至40-50℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度2-3%，四硼酸钠质量浓度4-5%，糠醇质量浓度20-25%，然后预处理竹条浸没于浸渍液中，先在0.07-0.09MPa的压力下真空浸渍30-40min，然后常压放置2-3h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在100-110℃下高温固化处理10-12h，然后去掉铝锡纸，在80-90℃下干燥至恒重，得到待处理竹条；本发明中，通过浸渍处理，糠醇单体通过渗透和扩散作用浸入竹条孔隙中，并在竹条内部发生缩聚反应，在细胞壁上形成与细胞壁内部结合作用较强的树脂层，起到增厚细胞壁的作用，随着细胞壁厚度的增加，使得导管分子的细胞强度得到提升，从而使得弯曲部位的导管分子不易发生破裂和损伤，使得竹条中的纤维在竹条受力弯曲后不易出现细胞分离以及细胞之间出现撕裂的现象，从而使得竹条不易在外力作用下出现裂纹的萌生与扩展；

3）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:10-12g:20-25mg:300-320ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在120-130℃下保温2-3h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于120-130℃下保温14-16h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在2000-3000rpm下离心洗涤2-3次，每次洗涤10-15min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为4-8mg/ml银纳米线醇溶液；

4）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:2-3:1-1.5，将待处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.06-0.08Mpa，保真空30-40min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1-1.5MPa，保压3-4h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在60-70℃下预烘10-20min，然后在80-90℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺；本发明中，通过将预处理竹条浸没于含有银纳米线的处理液中进行真空加压浸渍处理，渗入竹条内部的银纳米线之间相互堆叠缠绕并在纤维之间形成交织网络结构，具有很好的柔性，随着外界作用力的变化，柔性网络结构的支撑作用使得纤维分子链伸缩自如，可以很好的释放内应力，从而可以防止出现开裂；添加的1,2,3,4-丁烷四羧酸作为交联剂，通过分子间的交联可以提高银纳米线的粘附能力，使得交织网络可以与纤维之间形成紧密贴附，从而可以改善银纳米线附着力差的缺陷，从而有助于银纳米线交织网络在纤维之间实现长期的稳定存在。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的竹条处理工艺，采用多次真空浸渍处理，通过糠醇单体在竹条内部发生缩聚反应，在细胞壁上形成与细胞壁内部结合作用较强的树脂层，起到增厚细胞壁的作用，从而使得导管分子的细胞强度得到提升，使得竹条中的纤维在竹条受力弯曲后不易出现细胞分离以及细胞之间出现撕裂的现象，从而使得竹条不易在外力作用下出现裂纹的萌生与扩展；并且通过将银纳米线渗入到竹条中，银纳米线之间相互堆叠缠绕并在纤维之间形成具有很好柔性的交织网络结构，柔性网络结构的支撑作用使得纤维分子链随着外界作用力的变化可以伸缩自如，从而可以很好的释放内应力，起到进一步防止裂纹出现的作用效果，从而使得竹条在弯折加工过程中，边缘部位不易出现开裂，甚至是折断，从而提高了竹编制品的使用性能和观赏价值。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为10%，蔗糖的质量含量5%，氯化镁的质量含量1%，将竹条烘干至含水率为10%后放入浸渍罐中，抽真空至0.07Mpa，保真空20min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.2MPa，保压2h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在100℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；

2）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至40℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度2%，四硼酸钠质量浓度4%，糠醇质量浓度20%，然后预处理竹条浸没于浸渍液中，先在0.07MPa的压力下真空浸渍30min，然后常压放置2h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在100℃下高温固化处理10h，然后去掉铝锡纸，在80℃下干燥至恒重，得到待处理竹条；

3）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:10g:20mg:300ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在120℃下保温2h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于120℃下保温14h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在2000rpm下离心洗涤2次，每次洗涤10min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为4mg/ml银纳米线醇溶液；

4）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:2:1，将待处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.06Mpa，保真空30min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1MPa，保压3h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在60℃下预烘10min，然后在80℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

实施例2

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为13%，蔗糖的质量含量7%，氯化镁的质量含量1.3%，将竹条烘干至含水率为12%后放入浸渍罐中，抽真空至0.08Mpa，保真空25min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.5MPa，保压2.5h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在103℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；

2）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至45℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度2.5%，四硼酸钠质量浓度4.5%，糠醇质量浓度23%，然后预处理竹条浸没于浸渍液中，先在0.08MPa的压力下真空浸渍35min，然后常压放置2.5h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在105℃下高温固化处理11h，然后去掉铝锡纸，在85℃下干燥至恒重，得到待处理竹条；

3）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:11g:23mg:310ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在125℃下保温2.5h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于125℃下保温15h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在2500rpm下离心洗涤2次，每次洗涤12min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为6mg/ml银纳米线醇溶液；

4）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:2.5:1.3，将待处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.07Mpa，保真空35min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1.3MPa，保压3.5h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在65℃下预烘15min，然后在85℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

实施例3

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为15%，蔗糖的质量含量10%，氯化镁的质量含量1.5%，将竹条烘干至含水率为15%后放入浸渍罐中，抽真空至0.09Mpa，保真空30min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.6MPa，保压3h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在105℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；

2）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至50℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度3%，四硼酸钠质量浓度5%，糠醇质量浓度25%，然后预处理竹条浸没于浸渍液中，先在0.09MPa的压力下真空浸渍40min，然后常压放置3h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在110℃下高温固化处理12h，然后去掉铝锡纸，在90℃下干燥至恒重，得到待处理竹条；

3）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:12g:25mg:320ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在130℃下保温3h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于130℃下保温16h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在3000rpm下离心洗涤3次，每次洗涤15min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为4-8mg/ml银纳米线醇溶液；

4）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:3:1.5，将待处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.08Mpa，保真空40min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1.5MPa，保压4h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在70℃下预烘20min，然后在90℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

对比实施例1

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至40℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度2%，四硼酸钠质量浓度4%，糠醇质量浓度20%，然后将竹条烘干至含水率为15%后浸没于浸渍液中，先在0.07MPa的压力下真空浸渍30min，然后常压放置2h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在100℃下高温固化处理10h，然后去掉铝锡纸，在80℃下干燥至恒重，得到待处理竹条；

2）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:10g:20mg:300ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在120℃下保温2h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于120℃下保温14h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在2000rpm下离心洗涤2次，每次洗涤10min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为4mg/ml银纳米线醇溶液；

3）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:2:1，将待处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.06Mpa，保真空30min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1MPa，保压3h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在60℃下预烘10min，然后在80℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

对比实施例2

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为10%，蔗糖的质量含量5%，氯化镁的质量含量1%，将竹条烘干至含水率为10%后放入浸渍罐中，抽真空至0.07Mpa，保真空20min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.2MPa，保压2h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在100℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；

2）按照九水合硝酸铁、硝酸银、氯化钠以及乙二醇的质量体积比为1g:10g:20mg:300ml，量取适量的乙二醇倒入容器中，在120℃下保温2h，冷却至室温，向容器中加入适量的九水合硝酸铁、硝酸银以及氯化钠，搅拌至反应物完全溶解，然后将上述反应体系置于120℃下保温14h，待反应结束后，将得到的产物用无水乙醇在2000rpm下离心洗涤2次，每次洗涤10min，然后将洗涤后的产物分散于无水乙醇中，得到浓度为4mg/ml银纳米线醇溶液；

3）称取适量的1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠，加入到银纳米线醇溶液中，超声溶解后得到处理液B，配制的处理液B中，银纳米线、1,2,3,4-丁烷四羧酸以及次亚磷酸钠的质量比为1:2:1，将预处理竹条置于真空浸渍加压反应罐中，抽真空至0.06Mpa，保真空30min，解除真空后注入处理液B至完全浸没竹条，加压至1MPa，保压3h，待处理结束后，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，在60℃下预烘10min，然后在80℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

对比实施例3

一种改善竹编工艺品加工中竹条边缘弯折开裂的处理工艺，由以下原料制成：

1）向二羟甲基二乙烯脲水溶液中加入适量的蔗糖和氯化镁，混匀后得到处理液A，配制的处理液A中，二羟甲基二乙烯脲的质量含量为10%，蔗糖的质量含量5%，氯化镁的质量含量1%，将竹条烘干至含水率为10%后放入浸渍罐中，抽真空至0.07Mpa，保真空20min，解除真空后注入处理液A，使处理液A完全浸没竹条，然后加压至1.2MPa，保压2h，将处理液A充分渗透的竹条取出，在100℃下干燥至恒重，得到预处理竹条；

2）将蒸馏水在磁力搅拌器上预热至40℃，之后加入适量的马来酸酐，搅拌至完全溶液，溶液降至常温后，缓慢加入糠醇溶液和四硼酸钠，混匀后得到浸渍液，配制的浸渍液中，马来酸酐质量浓度2%，四硼酸钠质量浓度4%，糠醇质量浓度20%，然后预处理竹条浸没于浸渍液中，先在0.07MPa的压力下真空浸渍30min，然后常压放置2h，取出竹条后用蒸馏水反复冲洗，并用铝锡纸包裹后在100℃下高温固化处理10h，然后去掉铝锡纸，在80℃下干燥至恒重，即可完成竹条的处理工艺。

对照组

竹条未经处理，直接在80℃下干燥至恒重。

测试实验

1.实验材料

试验以采自福建省的4年生毛竹为材料，竹材竹壁厚度约 10-12 mm，选取

离地约1.5m处的整竹节，参照国家标准GB/T1929－2009《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》加工弯曲模量试样，试样尺寸为6 mm×25 mm×250 mm。

2.实验方法

采用实施例1-3以及对比实施例1-3和对照组提供的处理方法对竹材进行加工处理，各准备40组试样，然后参考标准GB /T 1449－2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》和 GB/T 17657－2013 《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测试，测量试件的宽度和厚度，调节万能力学试验机两支座跨距为150 mm，试件平放在支座上，试件长轴与支承辊垂直，试件中心点在加荷辊下方，在整个试验中以10 mm /min 的速度恒速加载，直至试样弯曲边缘出现开裂，记录最大载荷，在每组试样内，均采用竹黄面向上测试。

3.实验结果分析

对实验结果进行汇总统计，以对照组中竹材试样的均匀弯曲强度作为对照值，与实施例-31以及对比实施例1-3中竹材试样的均匀弯曲强度进行对比，结果如下：相比较对照值，实施例1中弯曲强度提高了36.8%，实施例2中弯曲强度提高了38.2%，实施例3中弯曲强度提高了37.5%，对比实施例1中的弯曲强度提高了10.2%，对比实施例2中的弯曲强度提高了23.5%，对比实施例3中的弯曲强度提高了18.7%。

通过上述实验结果可知，本发明提供的竹条处理工艺，可以使竹条在弯折加工过程中，边缘部位不易出现开裂，甚至是折断，从而提高了竹编制品的使用性能和观赏价值。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。