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一种无甲醛防霉竹砧板制作方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及竹材加工领域,更具体地,涉及一种无甲醛防霉竹砧板制作方法。

相关背景技术

[0002] 目前,市场中木砧板、塑料砧板、竹砧板比较受消费者青睐。木砧板使用时表面硬度不够、掉屑、容易开裂、产生刀痕等现象,所需木材径级比较大;塑料砧板容易滋生细菌且使用时可能会析出化学致癌物质。而竹砧板具有不开裂、不变形、耐磨、韧性好等优点,以及具有竹子天然色泽、绿色环保等优势,但由于天然竹材中含有大量的淀粉、脂肪、蛋白质等物质,在潮湿环境里容易受到霉菌侵害。其次,市售竹砧板大部分采用竹集成材,胶合缝隙中残留的甲醛会对人体健康产生影响。同时,天然竹材硬度太大容易损伤刀刃、砧板表面较滑易切到手、留下刻痕明显影响其美观且易滋生细菌等一系列问题导致竹砧板销量近几年略显下降。
[0003] 中国专利CN114683361A公开了一种无醛防鼓裂展平竹砧板的制备方法,它采用对竹展平板的竹黄侧通过酸蚀、闪蒸、抽滤进行定向刻蚀处理,然后真空条件对其竹黄侧浸渍抑菌改性树脂,再经组坯冷压成型后在砧板粗品的表面静电喷雾形成致密的纳米疏水层,最后经涂油后获得无醛防鼓裂展平竹砧板成品。专利CN108608531A、CN111067383A、CN113386219A、CN113384178A分别发明了不同功效的新型竹砧板,上述专利均以竹材作为砧板原材料,生产工艺均无法兼顾环保防霉、无甲醛、静态控水、零胶接触等多种功效,能耗损失大、工艺复杂。
[0004] 因此,为克服其以上问题,需要一种针对无甲醛防霉竹砧板的制作方法,能够解决上述问题。

具体实施方式

[0022] 现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0023] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0024] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0025] 在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0026] 本申请一实施例中的无甲醛防霉竹砧板制作方法,包括如下步骤:
[0027] 展平竹条的制备:将毛竹截断为竹筒后开槽成弧形竹片,经蒸汽处理后通过展平机展平、干燥定型以及四面精刨后形成展平竹条;
[0028] 在该步骤中,选用竹龄为5‑6年,选用长度810~815mm、1215~1220mm,竹壁厚度8.5mm以上的中部及根部的毛竹竹筒,再将其开槽成宽度为6.5~10cm弧形竹片;
[0029] 在高温高压蒸汽180~190℃处理290~380s后经一体化展平机展平、干燥定型、四面刨后最终制成含水率9~12%,长度380~660mm、宽度25~30mm、厚度5~8mm的展平单板竹条。与常规的竹条相比,常规竹条在制备25mm以上竹条时出材率低且成本高,其受弧形限制无法大规模制备,而展平竹条宽度可根据需求调整。
[0030] 展平竹条预处理:采用真空加压浸渍和高压水热法对展平竹条进行预处理;
[0031] 在该步骤中,首先通过磁力搅拌器将浓度为99%的食用级醋酸充分溶解在去离子水中,配制出质量分数为1%的醋酸溶液;
[0032] 然后采用真空加压浸渍和高压水热法,将样品放入真空加压浸渍罐中,抽真空30~60min,利用罐内负压吸入醋酸溶液,加压0.8~1.2MPa,保压40~60min,卸压后取出样品擦净表面残余溶液,进而采用高压水热反应釜150~160℃对展平竹条进行3~6h的热处理。
[0033] 其以醋酸溶液作为反应系统,通过内部高温高压使其醋酸中难溶的物质溶解、反应生成展平竹条的浸渍溶液,并以对流形成过饱和状态渗透到展平竹条内部,使其木质素软化点降低、较多的胞间层被剥离破坏,进而有效降低了展平竹条的力学性能,增强了竹子的尺寸稳定性和可塑性,同时水热反应使竹子的疏水性也有所提升,避免其砧板在使用过程中吸水与竹材内部的淀粉、脂肪、蛋白质反应生成霉菌。
[0034] 打孔堆垛:将预处理后的展平竹条青黄面进行打孔,然后堆垛捆扎;
[0035] 在该步骤中,将预处理后的展平竹条送入数控打孔捆扎机床,通过红外线扫描技术分别在每条展平竹片的青面采用硬质合金沉孔钻以2~4s速度进行沉孔加工,两侧端部打孔的中心位置分别位于展平竹条端头10mm处,中间孔间距8~10cm,打孔后能够将塑料注塑进去形成胶钉,将竹材结合在一起做砧板,提高砧板的强度,硬质合金刀具在加工时切削转速为600r/min,进给量为30mm/min,刀头沉孔直径10mm‑15mm,沉孔深度3mm,中心螺纹通孔直径5~8mm。打孔完成后自动输送进行堆垛捆扎,展平竹条按青‑黄‑青‑黄堆垛方式,堆垛高度280~510mm为1捆,展平竹条长度加长,其堆垛厚度也增加。
[0036] 注塑处理:将捆扎后的展平竹条放入注塑机中,采用聚羟基脂肪酸酯作为注塑材料进行注塑处理形成竹砧板;
[0037] 在该步骤中,将打孔、堆垛完毕的展平竹条送入注塑机指定位置,上下压牢,注塑机喷嘴自动对准沉孔后首先识别堆垛高度,进而注塑材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)由注塑机的料筒经190℃的熔体温度熔化至液体状态,在螺杆或柱塞的压力下,压缩并移动熔体使之从喷嘴以高速注射状态注入竹砧板的60℃闭合沉孔模具内,以识别的高度为注射停止的参数,注射完毕后经55MPa保压12s后冷却致浇口凝固,制件最终被顶出得到含水率在8.0%~15.0%之间、菜板两面硬度均大于3000N、横向静曲强度大于20MPa、纵向静曲强度大于
50MPa的无甲醛防霉竹砧板制品。
[0038] 本实施例中选用的注塑材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)通过微生物法混合菌群合成,该材料是一种具有完全生物可降解性、优异的热加工性能和生物相容性的天然高分子材料,同时具有很强的承受载荷能力、抗化学反应能力和几何稳定性,可成为代替诸多一次性产品的塑料。
[0039] 包胶处理:对注塑成型的竹砧板采用热塑弹性体包胶聚丙烯工艺进行包胶处理完成竹砧板的制作。
[0040] 在该步骤中,采用热塑弹性体(TPE)包胶聚丙烯(PP)工艺进行包胶处理,简称TPE包胶PP。竹砧板经注塑成型后自动被送入立式双色包胶机(例如型号为TFV4‑120R3‑2C的双色包胶机)进行注塑包胶处理,该机器配置两套独立液压油路的射出装置,上模板和转盘上都可装两个模具,成型时转盘做180°正反转交替,即可完成双色、双物料的射出成型。首先机器外围自上到下将砧板覆盖致只留1CM板边,然后第一模具注塑硬胶PP,待冷却凝固后再通过机械圆盘旋转操作第二套模具注塑软胶TPE,其注塑温度为160~200℃,整个加工过程分两次注塑完成,注塑包胶完成后PP包裹砧板、TPE粘接PP,可完全牢固地包裹住砧板的边,使其在放置、使用过程中均为悬空状态,可以更好的起到控水的作用。
[0041] 进一步所述,由于TPE、PP的溶解度参数分别为7.2、7.6,相近溶解度参数或极性的聚合物材料具有很好的相容性,所以TPE材料几乎不需要做任何改性就可与PP塑料很好的粘接在一起,整个包胶过程不需要借助任何胶水,且其具有良好的耐温(使用温度范围‑50‑100℃)、耐老化、耐化学性,加工性能优越、成型周期短,其次在生产过程中不引入重金属,环保耐用,同时其具有橡胶的高弹性、触感柔软、流动性好的特点。
[0042] 根据本公开的一个实施例,采用本方法的有益效果是:展平板作为砧板的单元可以通过锯切展平板的宽度控制砧板的厚度,提高其经济效益,从而加大竹砧板的市场竞争力;
[0043] 展平板采用可食用级醋酸溶液进行预处理起到防霉软化作用的同时也更加环保;沉孔‑注塑工艺密封了中间板的青黄交错面,减少了竹菜板外部的缝隙从而减少细菌的滋生,避免食物跟传统菜板上粘合剂的接触,使其在使用过程中更加健康环保,增长了其使用寿命。
[0044] 制作砧板生产速度快、效率高、操作可实现自动化、量化生产,同时提高了竹砧板的产品质量、缩短了产品的开发周期、降低了材料浪费,对同类型产品生产工艺具有一定的指导意义。虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

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