一种重组竹型材的制备方法与流程

文档序号:11203046阅读:850来源:国知局
本发明涉及一种经重组、热处理和浸渍处理工艺改良的重组竹型材的制备方法,属于竹制品生产工艺技术。

背景技术:
我国是竹子大国,竹子产量大,且拥有悠久的竹材利用历史。竹材具有韧性好、强度大的优点,在市场上被制作成重组竹材料,广泛的用作室内地板、户外地板和家具等的原材料。然而竹材内含有大量的糖分、蛋白质,内含物丰富,因此极易受到竹腐真菌的侵害与腐蚀;木质素、半纤维素和纤维素的存在,使重组竹材料的尺寸稳定性差;并且在重组过程中需要大量的使用胶黏剂,因此带来甲醛释放量大的问题;上述问题都对重组竹在户外的应用提出了严峻的考验。现有技术为解决上述问题,在发明专利CN201110169193.X中披露了一种对竹丝进行干馏(即热处理)技术,即在重组前对竹丝进行热处理,提高竹丝的稳定性、防霉性能,再经过施胶、干燥、热压重组的工序;该技术在一定程度上提高的产品的性能,但是由于竹丝经过热处理后部分炭化,降低了竹丝胶合性能,因此施胶量较大;且处理过程为了保护竹丝的力学强度,热处理的程度较轻,因此产品的防霉处理不透彻,在使用过程中,仍存在着极大的霉变风险。在发明专利CN201410029098.3中披露了一种碳化炉和木材的高温物理碳化方法,该技术普遍用于目前竹材的碳化处理(热处理)中,将竹/木材置于碳化反应炉中,升温至80℃~90℃,保温至少1小时,对竹/木材进行预热处理;升温至160℃~180℃,保温至少4小时,对竹/木材进行浅度碳化;进一步升温至210~240℃,保温至少4小时,对竹/木材进行深度碳化。该技术可对竹/木材内部的营养物质、半纤维素等物质进行分解,提高材料的防霉性能和稳定性,但该技术处理时间长,除了生产周期长、生产效率低,还对竹材的力学性能有极大的损失,使产品质量等级下降,影响了产品在承重部件的使用。在发明专利CN201410026572.7中披露了一种防腐重组复合竹材的加工工艺,方法是将竹束在高压下浸渍纳米氧化锌和竹霉净的混合水溶液,再通过高温热固化处理对重组复合材进行高温热处理,达到防霉、改善稳定性的效果。该技术浸渍过程需要高压环境,再抽真空,浸渍工序复杂,对设备要求高;再在模具内对复合材进行高温热处理,热压处理效果不均匀,可处理的材料的尺寸(特别是厚度)有一定的局限;两道工序间的装卸,使得生产效率低下。在发明专利CN201110008771.1中披露了一种采用油棕油热改性木材的方法,利用油棕油对木材进行油浴处理,方法是将加热到150℃~180℃的油棕油注入木材处理罐中,待木材内部温度达到150℃时,以30℃/h的速度升温至200℃~215℃,处理时间为0.5~3h。该技术是针对木材的油浴热处理技术,改善了木材的吸湿性,同时高温保护介质由惰性气体、过热蒸汽改为油棕油后,处理木材的力学性能损失减少,保护了木材的力学强度。但是该技术需要分阶段、缓慢升温,冷却时需要在处理罐中冷却至一定温度后才能取出,才能保证材料在油浴过程中不开裂、不变形,处理时间较长,因此生产效率低。同时该技术对于木材改性处理仅停留在热处理,而竹材的导管结构更为发达,直接应用在竹材时,处理后的竹材任会与外界水分发生交换,在使用过程中改变产品的尺寸,影响正常使用。

技术实现要素:
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种工作效率高、设备投入少、处理效果均匀、力学性能佳、尺寸稳定性佳、耐腐防霉性好的重组竹型材的制备方法。为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:一种重组竹型材的制备方法,包括下列步骤:(1)施胶步骤:将竹丝与热固型或热固型改性树脂胶黏剂混合获得施胶竹丝;(2)干燥步骤:将所述施胶竹丝干燥至竹丝含水率2-30%,获得干燥竹丝;(3)冷压热固步骤:将所述干燥竹丝冷压热固成型;(4)油浸处理步骤:加热油介质至100-300℃,再将冷压成型后的型材置入热油介质中,处理1-10h;(5)自动吸油步骤。本发明中,通过冷压替代热压,简化组坯工艺。通过油浴浸渍处理使胶黏剂固化、重新缩聚,从而达到提高胶合强度、减少施胶量的效果;使竹材内的糖分、蛋白质、内含物等营养物质充分汽化、挥发,从而达到耐腐、防霉的效果,产品检测防霉被害值达到0;使竹材的内水分充分汽化、挥发,半纤维素降解、聚合,从而达到提高型材尺寸稳定性、减少吸湿性的效果;油介质的浸渍填充导管、其他毛细结构和并与纤维素发生类似乙酰化的反应,进一步巩固了产品的稳定性能、减少产品的吸湿性,同时保护产品力学性能不受损失、反而增加力学性能的效果;处理时间短,因此产品的外观颜色得到了极大的保护。上述效果均在油浸处理一个步骤中完成,中间无需更换设备、多次装卸载、更换处理介质、多次升降温;油浸处理步骤不分阶段升温、保温,油介质无需降温直接卸载;大大简化了重组竹材改性的工艺步骤,提高了生产效率,降低了生产过程中的设备、劳动力投入。油介质是均匀受热介质,整个处理材料的处理效果均匀一致。通过自动吸油步骤,实现了对型材的包裹,从而达到了减少、甚至消除甲醛释放的效果,提高了产品的环保性。整个处理过程无化学药剂的添加,挥发物中无毒、害物质,施胶量小,因此产品的生产过程安全环保。本发明技术方案所得重组竹型材的各项物理力学性能参数为:密度1.2g/cm³,含水率1-3%,吸水宽度膨胀率1-3%,吸水厚度膨胀率2-4.5%,甲醛释放量≤0.4mg/L,防霉防变色性能(霉菌)被害值为0,含油率2-10%,胶层剪切强度达12MPa以上。作为优选,所述施胶步骤,使用的热固型树脂胶黏剂为酚醛树脂、脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂的一种或多种。作为优选,所述施胶步骤使用浸胶工艺,胶黏剂固含量为30-45%,施胶量为竹丝质量的10-25%。作为进一步的优选,冷压步骤后还有固化步骤,所述固化步骤是将冷压步骤中制成的型材送入隧道(连续热压机的组成设备之一)进行热固化,再将热固化后的型材从模具中取出,所述固化步骤中的热固化温度为120-150℃。在此固化步骤中,胶黏剂还未完全固化,将半固化(即固化不完全)的型材进行油浸步骤后,胶黏剂实现完全固化(即未固化部分发生固化),提高了胶合性能。热固型胶黏剂防水性能好,广泛的用于户外竹木材料的胶合中,本发明先将热固型胶黏剂在冷压工序中成型,再通过油热浸渍工序,将胶黏剂固化、重新聚合,利于胶黏剂的充分固化,减少了胶黏剂的使用,降低了成本;提高了产...
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