专利摘要
本发明涉及竹材处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种竹材脱糖方法及其应用。本发明提供了一种竹材脱糖方法，采用固体碱催化水热法脱糖处理，既能够实现竹材中糖类物质的溶解和可控聚合度水解，又能够比较理想的保留竹材的力学性能，并且脱糖处理后的竹材颜色较浅，可适用的范围较广。采用本发明所述的竹材脱糖方法对竹材进行脱糖处理，能够将竹材中的糖分充分溶解完全，从而有效提高竹材的防腐防霉性能。同时，脱糖处理过程中所脱离的糖可以收集利用作为副产品，变废为宝，提升了竹材加工附加值，并且在脱糖处理过程中没有任何刺激性气味产生，能够较好的解决传统脱糖处理方法中所遇到的问题，并具有成本低、工艺简单等优点。
权利要求
1.一种竹材脱糖方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）竹材预处理；
（2）脱糖处理：将步骤（1）中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理0.5-2h，即可；
所述固体碱选自氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的至少一种；
所述固体碱的添加量为竹材质量的0.01%-0.5%；
处理温度为150-170℃；
处理压力为0.4-0.8MPa。
2.如权利要求1所述的竹材脱糖方法，其特征在于，步骤（2）中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.1%-0.3%。
3.如权利要求2所述的竹材脱糖方法，其特征在于，步骤（2）中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2%。
4.如权利要求1所述的竹材脱糖方法，其特征在于，步骤（2）中，所述处理温度为160℃。
5.如权利要求1所述的竹材脱糖方法，其特征在于，步骤（2）中，所述处理压力为0.6MPa。
6.一种如权利要求1-5任一项权利要求所述的竹材脱糖方法的应用，其特征在于，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
说明书
技术领域
本发明涉及竹材处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种竹材脱糖方法及其应用。
背景技术
目前，市场上已存在的用于生产户外重竹板材的竹材防腐防霉处理方法有两大类别，第一类是竹材疏解浅碳系列，即将竹材疏解通透后，低温碳化去除一部糖份，再添加胶黏剂或封闭剂，并且在板材成型后期涂刷防霉液从而达到防腐防霉的效果；第二类是竹材碾压高温热解系列，即竹材通过碾压后，通过200摄氏度左右的干热空气处理，使得竹材中的有机物完全降解，以达到防腐防霉的效果。
第一类处理方法由于竹材中仍然含有较多的糖分并且不能够包裹或者封闭完全，所以防霉效果不理想；第二类处理方法由于温度过高对竹材的力学性能破坏较大，颜色较深，适用范围不广，影响了产品的使用范围。以上两种处理方法在生产过程中均会产生刺激性气味，并且很难处理，对环境有一定影响。
针对上述问题，本发明致力于提供一种竹材脱糖方法，既能够实现竹材中糖类物质的溶解和可控聚合度水解，又能够比较理想的保留竹材的力学性能，并且脱糖处理后的竹材颜色较浅，可适用的范围较广。同时，脱糖处理过程中所脱离的糖可以收集利用作为副产品，变废为宝，提升了竹材加工附加值，并且在脱糖处理过程中没有任何刺激性气味产生，能够较好的解决传统脱糖处理方法中所遇到的问题，并具有成本低、工艺简单等优点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理0.5-2h，即可。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述固体碱选自氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.01％-0.5％。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.1％-0.3％。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述处理温度为150-170℃。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述处理压力为0.4-0.8MPa。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的第二个方面提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
有益效果：本发明所述的竹材脱糖方法，完全区别于现有的竹材处理方法。采用固体碱催化水热法脱糖处理，既能够实现竹材中糖类物质的溶解和可控聚合度水解，又能够比较理想的保留竹材的力学性能，并且脱糖处理后的竹材颜色较浅，可适用的范围较广。采用本发明所述的竹材脱糖方法对竹材进行脱糖处理，能够将竹材中的糖分充分溶解完全，从而有效提高竹材的防腐防霉性能。同时，脱糖处理过程中所脱离的糖可以收集利用作为副产品，变废为宝，提升了竹材加工附加值，并且在脱糖处理过程中没有任何刺激性气味产生，能够较好的解决传统脱糖处理方法中所遇到的问题，并具有成本低、工艺简单等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供的技术方案中的技术特征做进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
本发明中的“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
本发明的第一个方面提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理0.5-2h，即可。
在一种优选的实施方式中，所述竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
在一种实施方式中，脱糖处理后的竹材即可进入下一道工序，脱糖处理后的糖液进入浓缩分离设备。
浓缩分离后的水可循环使用，糖分进入干燥设备用于生产副产品。
在一种优选的实施方式中，所述竹材预处理过程包括将竹材碾压后备用。
在一种优选的实施方式中，所述竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述固体碱为难溶性镁盐。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述固体碱选自氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.01％-0.5％。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.1％-0.3％。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
竹材在水热蒸煮过程会释放乙酸，自催化水解半纤维素，这种水解是没有选择性的，产物有木聚糖、低聚木糖、木糖、糖醛及其聚合物，蒸煮液成分复杂，难以利用。申请人通过大量实验发现，通过加入固体碱，且严格控制固体碱的添加量，能够在保证竹材较好的力学性能、较好的脱糖效果的同时，提高竹材中脱出的糖液的利用率。这可能是由于在特定的条件下，固体碱能够部分中和释放的乙酸，提高低聚木糖的选择性，从而得到大量高附加值低聚木糖。而当固体碱的添加量过多时，使得体系酸性太弱乃至完全中和竹材释放的乙酸，脱糖反应无法进行；当固体碱的添加量过低时，自催化酸性强，半纤维素降解产物复杂，糖液难利用。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：(3.8-4.5)。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述处理温度为150-170℃。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述处理压力为0.4-0.8MPa。
在一种优选的实施方式中，步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
由于固体碱的引入，在一定程度上降低了脱糖速率，申请人通过大量实验发现，当控制处理温度为160℃，处理压力为0.6MPa时能够在保证竹材中脱出的糖液的利用率的同时，显著提高脱糖速率，保证竹材的脱糖效果，从而提高竹材的防腐防霉性能。
本发明的第二个方面提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
采用本发明所述的竹材脱糖方法对竹材进行处理，一方面能够在保证竹材较好的力学性能和外观的同时，提高竹材的防霉防腐性能；另一方面能够提高竹材中脱出的糖液的利用率，实现一竹两用。
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。
实施例
本发明的实施例1提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例1还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例2提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氢氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例2还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例3提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为碳酸镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例3还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例4提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为碱式碳酸镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例4还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例5提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.1％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例5还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例6提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.3％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例6还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例7提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.01％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例7还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例8提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.5％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例8还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例9提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例9还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例10提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的1％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为160℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例10还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
本发明的实施例11提供了一种竹材脱糖方法，包括以下步骤：
(1)竹材预处理：将竹材碾压后，备用；
(2)脱糖处理：将步骤(1)中所得竹材浸入水中，加入固体碱，处理1h，即可。
步骤(2)中，所述固体碱为氧化镁。
步骤(2)中，所述固体碱的添加量为竹材质量的0.2％。
步骤(2)中，所述竹材与水的质量比为1：4。
步骤(2)中，所述处理温度为130℃。
步骤(2)中，所述处理压力为0.6MPa。
本发明的实施例11还提供了一种如上所述的竹材脱糖方法的应用，其用于对竹材进行脱糖处理，生产适用于户外的重竹板材和副产品。
性能评估
采用实施例1-11所述的竹材脱糖方法对竹材进行脱糖处理，处理后的竹材自然沥干至含水率为25％后采用固含量为60％、粘度为220mpa.s的酚醛树脂进行浸胶处理，然后烘干至10％含水率，最后经压制制成重竹板。
1、抗霉性试验
根据JIS Z2911-2010对上述制成的重竹板进行抗霉性试验，观察实验两周有无菌丝生长。
2、竹板力学性能
根据GB/T 17657-2013对上述制成的重竹板进行力学性能测试，测试竹板的弹性模量、静曲强度。
3、低聚木糖的得率
采用实施例1-11所述的竹材脱糖方法对竹材进行脱糖处理，在处理后得到的糖液中加入0.5％的活性炭，于70℃下脱色30min，然后进行板框过滤去除活性炭粉和其他固形物，接着经超滤去除高聚木糖、纳滤去除单糖并浓缩糖液，最后经电渗析脱除盐分。将纯净的低聚木糖溶液采用三效蒸发器浓缩到50％浓度，再用喷雾干燥得到低聚木糖粉产品，并计算低聚木糖的得率。
实验结果见表1。
表1性能测试结果
由实验结果可知，本发明所述的竹材脱糖方法脱糖效果较好，采用本发明所述的竹材脱糖方法对竹材进行处理，能够在保证竹材较好的力学性能的同时，有效提高竹材的防腐防霉性能，同时脱糖处理过程中所脱离的糖分可以收集利用作为副产品，变废为宝，实现了一竹两用。
前述的实施例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且文本所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其范围之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
一种竹材脱糖方法及其应用专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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