竹重组型材及其制造方法

专利名称：竹重组型材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种人造型材及其制造方法，尤其是涉及一种竹重组型材 及其制造方法。
背景技术：
竹重组材通常是将竹材截断、剖分、制丝或分层制篾、干燥、浸胶、 竹篾或竹丝全纵向组坯、热压后而制成的一种密度大、强度高的结构用材， 近年来得到了广泛的应用。现有技术中，存在将竹材加工成竹丝，然后经过干燥、浸胶、装模、 再经高压压制和固化后制成型材的技术。然而，这样的技术需要将竹材加 工成竹丝，因此加工复杂，费时费力。现有技术中，也存在将竹篾干燥、浸胶、装模、再经高压压制和固化 后制成型材的技术。然而，由于竹篾厚度和宽度尺寸较大，竹篾刚度高， 组坯时竹篾不可避免相互搭桥，致使压合时竹篾不能充分接触和软化，所 以产品密度不均，表面粗糙。无论利用竹丝还是竹篾制成型材的现有技术，竹材及其制成的型材都 没有经过处理而改性。众所周知，竹材与木材一样，属于多孔生物质材料， 自身具有干缩湿胀的特点，当温度和相对湿度发生变化时，竹重组型材的 尺寸也会产生相应的变化。尤其是，当将竹重组型材用于温度和湿度剧烈 变化以及紫外线照射的室外环境下时，未经改性处理的竹重组型材(例如 竹重组材家具和重组材地板)的尺寸稳定性很差，在短期内就会发生开裂、 变形、开胶等缺陷。另一方面，竹材比木材含有更多的营养物质，在室外 极易受腐朽菌和霉菌侵蚀，生物耐久性也很差。发明内容本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。为此，根据本发明的第一方面，本发明的实施例提出一种竹重组型材， 该竹重组型材具有吸水率低、尺寸稳定性高、生物耐久性好等优点，特别 适用于室外场合。根据本发明实施例的竹重组型材由浸胶的竹篾组成，其中竹篾经过热 处理而发生改性、所述竹篾分别形成有在其厚度方向上贯穿的多条缝隙， 且所述缝隙的长度方向与所述竹篾的纤维长度方向 一致。根据本发明实施例的竹重组型材还具有如下附加技术特征 在竹重组型材的横截面上所述竹篾无层次且沿纤维长度方向平行地 排列。所述竹篾的改性包括竹篾中的至少一部分半纤维素热解。所述竹重 组型材中绝干竹篾与胶的干重量比为5~10: 100。所述竹篾的厚度为1. 0毫米_ 4. 5毫米。所述胶为水溶性树脂。水溶 性树脂为酚醛树脂、间苯二酚改性或三聚氰胺改性酚醛树脂。根据本发明的另一方面，提出一种竹重组型材的制造方法，其工序简 单、能够制造出吸水率低、尺寸稳定性高、生物耐久性好的竹重组型材。根据本发明另一方面的竹重组型材的制造方法包括以下步骤将竹材 加工成竹篾；对竹篾进行加缝处理，以便在竹篾上形成在厚度方向上贯穿 的多条缝隙，其中所述缝隙的纵向方向与竹篾的纤维长度方向一致；对加 缝处理后的竹篾进行热处理以便竹篾发生改性；对热处理后的竹篾进行浸 胶和干燥；和将浸胶和干燥后的竹篾装入模具内进行冷压而后烘干至胶固 化或进行热压固化，从而制成竹重组型材。根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法还具有如下附加技术特征所述竹篾无层次且沿纤维长度方向平行地装入模具内。所述热压固化 在120。C-15(TC的温度范围内和7MPa-9MPa的压力范围内进行。所述冷压在45MPa-70MPa的压力范围内进行且冷压后烘干固化在 IO(TC - 140。C的温度范围内进行。所述热处理包括将竹篾干燥至绝干；使干燥至绝干的竹篾中的至少 一部分半纤维素热解；和冷却半纤维素热解后的竹篾。所述热处理进一步包括利用饱和蒸汽调节冷却后竹篾的含水率。将竹篾干燥至绝干在100°C-13(TC的温度范围内进行，使竹篾中的至少一部分半纤维素热解在150°C -22(TC的温度范围内进行，且将半纤维素 热解热后的竹篾冷却至9(TC以下。根据本发明的再一方面，提出一种竹重组型材的制造方法，包括以下 步骤将竹材加工成竹篾；对竹篾进行加缝处理，以便在竹篾上形成在厚 度方向上贯穿的多条缝隙，其中所述缝隙的纵向方向与竹篾的纤维长度方 向一致；对加缝处理后的竹篾进行浸胶和干燥；将浸胶和干燥后的竹篾无 层次且沿纤维长度方向平行地装入模具内进行冷压而后烘干至胶固化或 进行热压固化，A/v而制成竹重组型材；和对制成的竹重组型材进行热处理 从而使组成竹重组型材的竹篾改性。所述热处理包括在100。C-130。C的温度范围内将竹篾干燥至绝干； 在150°C -22(TC的温度范围内对干燥至绝干的竹篾中的至少一部分半纤 维素热解；将半纤维素热解后的竹篾冷却到90。C以下并利用饱和蒸汽调节 竹篾的含水率。与现有技术相比，本发明至少具有下列优点之一根据本发明实施例的竹重组型材，竹篾形成有在厚度方向上贯穿的缝 隙，例如竹篾可以通过齿辊碾压而破裂成多个小的竹片但又连接成一体， 由此增加了竹篾浸胶时的表面积，增加了浸胶量，降低了竹篾的刚度，避 免了压合时竹篾不能充分接触和软化以及由此导致的竹重组型材密度不 均、表面粗糙的问题。此外，由于竹篾形成有缝隙，竹篾的厚度范围可以 非常宽，例如可以为1. 0毫米-4. 5毫米，因此选材广泛，将竹材加工成 竹篾简单。根据本发明实施例的竹重组型材，竹篾经过高温热处理从而发生改 性。具体而言，通过高温热处理，竹篾中的大部分或几乎全部半纤维素会 产生以热解为主的降解，但纤维素和木素几乎不热解，并且还可以调节竹 篾的含水率。竹篾经过高温热处理后，由于化学成分的变化导致其物理力 学性质发生永久性改变，例如，平衡含水率降低30%-50%，明显改善干缩 湿胀性能；尺寸稳定性提高，由于热处理不产生干燥应力，且吸水性显著 降低，即使竹重组型材应用于室外环境，也不容易产生开裂和变形；生物 耐久性提高，由于热解了半纤维素，各种腐朽菌失去赖以生存的营养物质， 从而达到防腐的目的；尽管竹重组型材的静曲强度下降10%-30%，强度仍然很高，密度不小于1. Og/cm3;热处理过程中没有添加任何化学物质，室 外使用时竹重组型材也不会污染土壤和水质，环保性好。换言之，利用经过高温热处理而改性的竹篾制成的竹重组型材，生物 耐久性、耐候性、尺寸稳定性及安全性^提高，并且环保，可广泛地应用于 室外地板，室外家具、室外建筑、公园设施以及蒸汽浴室内部设施等。根据本发明实施例的竹重组型材，在竹重组型材的横截面上，竹篾无 层次地排列，所谓"无层次"是指竹篾不是一层一层地排列，而是不分层 地排列，因此竹重组型材没有明显的层间分界，竹重组型材的质地更加均 匀，避免了容易发生层间处裂开的问题。根据本发明实施例的竹重组型材，竹篾与胶的干重量(不包括水份的 干重量)比可以达到5~10: 100,从而竹篾的结合性好，竹重组型材的密 度更加均匀。根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法，由于增加了对竹篾进行 加缝处理，因此竹篾浸胶时的表面积增大，增加了浸胶量，降低了竹篾的 刚度，更加容易压合，所需压力降低，制成的竹重组型材的密度更加均匀， 表面质量好。根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法，由于对竹篾进行了高温 热处理，例如将竹篾干燥至绝干，使干燥至绝干的竹篾温和热解(即，竹 篾中的大部分或几乎全部半纤维素热解，而纤维素和木素几乎不热解)， 冷却半纤维素热解后的竹篾并且调节竹篾的含水率。因此，制成的竹重组型材生物耐久性、耐候性、尺寸稳定性及安全提高，并且环保，适用范围 广，特别适于室外场合。根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法，在压合之前也可以不对 竹篾进行高温热处理，而是在将竹篾压合成竹重组型材之后，对制成的竹 重组型材进行高温热处理，同样能够使得竹重组型材生物耐久性、耐候性、 尺寸稳定性提高，由此特别适用于室外场合。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面 的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。


本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图l是用于制造竹重组型材的竹篾的示意图；图2是根据本发明实施例的矩形竹重组型材的示意图；图3是根据本发明实施例的T形竹重组型材的横截面视图；图4是根据本发明实施例的圓形竹重组型材的横截面视图；图5是将竹篾无层次地放置到模具内进行压合的示意图；图6是根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法的流程图；图7是根据本发明一个示例的采用热压固化的竹重组型材的制造方法的流程图；图8是根据本发明另 一 示例的采用热压固化的竹重组型材的制造方法 的流程图；图9是根据本发明示例的采用冷压然后烘干至胶固化的竹重组型材的 制造方法的流程图；和图10是根据本发明示例的其中对制成的竹重组型材进行热处理的竹 重组型材的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其 中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似 功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本 发明，而不能解释为对本发明的限制。下面参考图1-5描述根据本发明实施例的竹重组型材1。竹重组型材 1由图1所示的竹篾(也可以称为竹片)IO组成。如图1所示，竹篾10 由竹材，例如毛竹，加工而成，竹篾10形成有在其厚度方向上贯穿的多 条缝隙10a,缝隙10a沿竹篾10的纵向方向(即竹篾的纤维长度方向)可 以连续，也可以不连续。通过形成缝隙10a，能够增加竹篾10的表面积和 浸胶时的浸胶量，降低竹篾10的刚度，避免了压合时竹篾10不能充分接 触和软化以及由此导致的产品密度不均、表面粗糙的缺陷。根据本发明的实施例，由于在竹篾10上形成有缝隙10a,因此使用的竹篾10的厚度可以在很宽的范围内，例如1. 0毫米-4. 5毫米。另外，制成竹重组型材1的竹篾10经过高温热处理从而发生改性。 具体而言，竹篾1Q首先在例如大约1Q(TC-13(TC温度条件干燥至绝干(术 语绝干，并非是指竹篾中绝对不含水份，而是含水量非常小，从而不影响 后续的半纤维素热解)，然后在例如大约15(TC-22(TC温度条件下竹篾中 的大部分或几乎全部半纤维素热解，最后冷却半纤维素热解后的竹篾10， 在冷却到90。C以后可以利用饱和蒸汽调节竹篾10的含水率。经过高温热处理，竹篾10中的大部分半纤维素产生以热解为主的降 解，而纤维素和木素几乎不热解，竹篾10的化学成分的变化导致其物理 力学性质发生永久性改变，因此竹篾10制成的竹重组型材1具有吸水率 低、尺寸稳定性高、生物耐久性高等优点。缝隙10a的长度方向与竹篾10的纤维长度方向(即，竹重组型材1 的纵向方向) 一致，换言之，缝隙是沿着竹篾10的纵向方向贯穿其厚度 方向形成。根据本发明进一步的实施例，如图5所示，竹篾10无层次且沿纵向 方向平行地放入模具2 (下模2a和上模2b )内，由此在制成的竹重组型 材1的横截面内，竹篾10不分层次地排列，即，竹篾10不是一层一层地 排列，而是不分层地排列，但是纤维长度方向一致(即在纵向方向上，竹 篾10相互平行，但本发明并不限于此)，由此在闭合模具时，竹篾10之 间更容易接触，从而竹重组型材1的质地更加均匀，降低了开裂的可能性。竹重组型材1的竹篾10是通过浸胶后压合在一起的，胶可以为水溶 性树脂，例如酚醛树脂、间苯二酚改性或三聚氰胺改性酚醛树脂。在制成 的竹重组型材1中，竹篾10与胶的干重量比可以在5 ~ 10: 100的范围内。因此，根据本发明实施例的竹重组型材1，其中的竹篾10形成有缝隙， 增加了浸胶量，竹篾10又经过热处理而改性，因此竹重组型材密度更加 均匀，表面更加光滑，并且尺寸稳定性好，不易开裂、变形和开胶，而且 不容易受腐朽菌和霉菌侵蚀，生物耐久性提高，环保性好，特别适用于温 度和湿度剧烈变化以及紫外线照射(在竹重组型材的表面涂有防紫外线涂 层)的室外环境。例如，可广泛地应用于室外地板，室外家具(桌、椅、 凳等)、室外建筑、公园设施以及蒸汽浴室内部设施等。下面参考图6描述根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法。如图6所示，此实施例的竹重组型材的制造方法包括以下步骤 步骤101:将毛竹加工成厚度1. 0-4. 5毫米的竹篾。 步骤102:对竹篾进行加缝处理。具体地，使竹篾通过加缝机，利用 加缝机上的齿辊碾压竹篾，从而沿竹篾的纵向(纤维长度方向)形成多条 沿厚度方向贯穿的缝隙，缝隙沿竹篾的纵向可以是连续的，也可以是不连 续的，从而增加了浸胶时的表面积和浸胶量，又可降低竹篾的刚度，便于 压合。加缝机可以使用任何现有合适的加缝机。步骤103:对加缝处理后的竹篾在无氧条件下进行高温热处理以便使 竹篾改性。具体地，将竹篾(气干篾或湿篾)堆垛后送入密封及保温性能好 的高温热处理窑或具有加热装置的压力高温热处理罐内，处理窑或罐内充 满作为保护气体的蒸汽或氮气，加热竹篾和保护气体的热源可以是由热油 炉提供的热油，也可以是高温炉气体或电加热管。根据耐久性和颜色要求。 压力高温热处理窑或罐内的压力为大约0. 1-0. 6MPa。更具体而言，竹篾在高温热处理窑或罐内经历以下几个处理阶段将 竹篾干燥至绝干(温度控制为大约IO(TC-13CTC )、使竹篾中的大部分或几 乎全部半纤维素热解(温度控制为大约150。C-22(TC )、冷却半纤维素热解 后的竹篾(9(TC以下)且在冷却后利用饱和蒸汽调节竹篾的含水率。需要说明的是，在本发明中，对竹篾的高温热处理主要目的是使竹篾主的降解，而纤维素和木素几乎不热解，从而改善竹重组型材的干缩湿胀 性能，尺寸稳定性提高，吸水性显著降低，生物耐久性提高，并且防腐。步骤104:对高温热处理后的竹篾进行浸胶和干燥，例如将竹篾浸入 胶液内，保持5-20分钟，然后吊出胶池，滴去多余的胶液，置于空气中 陈化或送入干燥窑低温(例如温度不高于80°C )干燥至含水率不大于20%。 胶例如为酚醛树脂、间苯二酚改性酚醛树脂或其它性能相似的水溶性树脂 的胶粘剂，胶粘剂稀释至固含量15%-30%。步骤105:将浸胶和千燥后的竹篾根据所需密度称重后沿纵向平行地 放入下模2a内，竹篾无层次且平行地放入下才莫2a内，当然，竹篾也可以 分层放入下模2a内，将下模2a送入固定有上模2b的压机，然后利用热压或冷压压合模具2内的竹篾，如果采用热压，温度控制为大约120-150 °C,压力F控制为大约7-9MPa;如果采用冷压，压力控制为大约45-70MPa, 当竹篾被压至规定的尺寸后，保持压力并且连同模具2 —起卸出压机后送 入烘房，在温度大约100-140。C条件下烘干至胶粘剂固化，由此制成竹重 组型材。为了释放竹重组型材的内应力，可以热堆放或常温堆放制成的竹重组 型材，例如将热压固化的竹重组型材排列整齐，上面覆以重物，堆放48 小时以上再进行后续加工。冷压后烘房固化的竹重组型材在常温下堆放10 天以上。当然，还可以对制成的竹重组型材进行其他处理，例如在表面涂 上防紫外线涂层。根据本发明的 一个实施例，加缝处理后的竹篾可以进行浸胶和干燥， 而不进行热处理，然后将浸胶和干燥后的竹篾通过热压固化或冷压胶合成 竹重组型材，最后对制成的竹重组型材进行热处理，从而使组成竹重组型 材的竹篾发生改性，根据此实施例的方法与参考图6描述的方法具有同样 的效果。下面参考图7-10描述根据本发明实施例的竹重组型材的制造方法的 示例。示例1图7是根据本发明示例的采用热压固化的竹重组型材的制造方法的流 程图。图7所示的竹重组型材的制造方法包括以下步骤 步骤201:将毛竹制成竹篾。步骤202:对竹篾进行加缝处理。具体地，使厚度3. 5毫米、宽度25毫米的气干或湿竹篾通过加缝机，利用加缝机上下啮合的齿辊对竹篾进行 穿刺、碾压，使竹篾沿纵向方向形成多条沿厚度方向贯穿连续和/或不连 续的缝隙，从而实现竹篾变软、增加浸胶时含胶量的目的。步骤203:对竹篾进行高温热处理，具体地，将竹篾扎成小捆，分层 堆垛，送入以热油为加热介质、蒸汽为保护介质的高温热处理窑；然后关 闭窑门，快速升温并向窑内通入蒸汽；当温度达到大约IO(TC以后放慢升 温速度，使竹篾干燥至绝干(步骤203a);然后升温至大约18(TC并且保 温3小时，从而竹篾发生改性，例如竹篾的大部分或几乎全部半纤维素发生热解，且纤维素和木素几乎不热解，而后开始降温，降温前期保持高温 热处理窑的进汽体口和排汽口关闭，降温后期开启进汽体口和排汽口加快降温速度(步骤203b)。需要说明的是，当高温热处理窑内的温度在大约15(TC-180。C的范围 内时，竹篾的半纤维素都能发生热解，但热解速度不同，在此示例中，温 度快速升到18(TC并保持3小时，然后降温，因此竹篾的半纤维素主要在 大约18(TC热解。当高温热处理窑内的温度降至9 (TC以下时关闭进汽体口和排汽口 ，接 着向高温热处理窑内通入饱和蒸汽并保持3小时以便调节竹篾含水率(步 骤203c);最后开启进汽体口和排汽口及窑门，当高温热处理窑内的温度 温降至5(TC以下时取出竹篾。步骤204:对热处理后的竹篾进行浸胶及干燥，具体地，将酚醛树脂 胶稀释至固含量24%，将竹篾浸入胶液内并保持10分钟，浸胶量为7%(树 脂绝干重量与竹篾绝干重量之比)，浸胶后竹篾在低温条件下(例如低于 7(TC的温度)干燥至含水率15%。步骤205:将浸胶和干燥后的竹篾装入模具2并热压，具体而言，按 照密度1. Og/cmH十算竹篾量、称重，将竹篾沿纵向排列，厚度方向不分层 次，置于矩形模具的下模2a内，然后送入具有上模2b的热压机，将模具 2 (上模2b和下模2a)闭合，压力升至大约4. OMPa时，停止加压，接通 高频发生器电源，高频电磁波加热模具2内的竹篾，当温度升至大约130 。C后，再次加压，直至压力升至大约8. OMPa,保压15分钟后分阶段降压、 排出模具内的蒸汽，取出制成的矩形竹重组型材。竹重组型材的尺寸及物理力学性能如下长x宽x厚2500 x 600 x 200毫米密度1. 0-1. lg/cm3吸水厚度膨胀率< 1. 5%(置于25匸水中浸泡24小时后测量的结果)， 《2. 5%(置于25。C水中浸泡48小时后测量的结果) 静曲强度(MOR)》10謹Pa 抗弯弹性模量(MOE) > 10000MPa。当然，如上所述，为了消除竹重组型材的内应力，制成的竹重组型材可以进4于如上所述的热堆方欠。示例2图8示出了根据本发明另一示例的采用热压固化的竹重组型材的制造 方法的流程图。图8所示竹重组型材的制造方法包括以下步骤步骤301和302分别与示例1中的步骤201和202相同，它们的详细 描述省略。步骤303:对加缝处理后的竹篾进行高温热处理，具体地，将气干竹 篾扎成小捆，分层堆垛，推入具有电加热装置的压力罐，关闭罐门，通入 饱和蒸汽，同时接通压力罐内电加热管，罐内压力保持为0. 4MPa，温度从 IO(TC緩慢升至13(TC,以便将竹篾烘干至绝干(步骤303a);然后快速升 温至200。C并保温3小时(步骤303b)，以便竹篾中的大部分或几乎全部 半纤维素主要在20(TC热解，且纤维素和木素几乎不热解，接着排除罐内 压力和蒸汽，通入饱和蒸汽，达到快速降温的目的。然后自然降温至90 。C并保持3小时以便调节竹篾含水率(步骤303c)，然后打开罐门，完成 竹篾高温热处理。步骤304和305与示例1中的步骤204和205相同，它们的详细描述 省略。示例3根据本发明示例3所述的竹重组型材的制造方法与根据示例1所述的 竹重组型材的制造方法区别在于模具的横截面形状为T形，其他步骤与示 例l所述的步骤相同，且竹重组型材的物理力学性能也与示例相同，这里 不再详细赘述。示例4根据本发明示例4所述的竹重组型材的制造方法与根据示例1所述的 竹重组型材的制造方法区别在于模具2的横截面形状为圓形，以及在装模 和热压步骤中，按照密度1. 05g/cmH十算竹篾量、称重，竹篾沿同一方向 排列，厚度方向不分层次，置于半圓形的下模2a内，送入具有半圓形的上模2b的热压机，在温度为大约60-70。C时闭合模具2，最高压力为7. 5MPa 同时向热压机通入蒸汽升温，当温度升至13(TC时开始计时，如设计型材 的直径为50毫米，最高压力保持10分钟后开始减低压力至4. 5MPa，保持 15分钟，然后通入冷水降温，当管道上温度表显示为5(TC时完全卸压、 卸出型材。示例4的其他步骤与示例1的步骤相同，竹重组型材的物理力学性能 也与示例1中的竹重组型材相同，这里不再详细赘述。示例5图9是根据本发明示例的采用冷压胶合然后烘干的竹重组型材的制造 方法的流程图。图9所示竹重组型材的制造方法包括以下步骤步骤401和402分别与示例1中的步骤201和202相同，它们的详细 描述省略。步骤403:对加缝处理后的竹篾进行高温热处理，其中步骤403a与示 例1中的步骤203a相同，在步骤403b,温度加热到160。C并保持3小时， 然后降温；步骤403c与示例1中的步骤203c相同。步骤404:与示例1中的步骤2 04相同。步骤405:将浸胶和干燥后的竹篾装入矩形模具2内冷压，具体地， 按照密度1. 05g/cn^计算竹篾量，称重后沿纵向排列，厚度方向不分层次 且平行地装入矩形下模2a内，然后送入具有上模2b的冷压机，分段加压 闭合上模2b和下模2a，直至施加的压力上升至大约68PMa，然后卸压， 将推出模具2。步骤406:将模具2连同压实的竹篾一起送入烘房进行胶固化或红外 线固化生产线，在大约100-13(TC温度的条件保持至胶粘剂完全固化。 竹重组型材的尺寸及物理力学性能如下 长x宽x厚1900 x 104 x 160毫米 密度1. 0-1. lg/cm3吸水厚度膨胀率《1. 5%(置于25'C水中浸泡24小时后测量的结果)， 《2. 5%(置于25。C水中浸泡48小时后测量的结果) 静曲强度(MOR)》10画Pa抗弯弹性模量(M0E)》1000謹Pa。 示例6图10是根据本示例的采用对制成的竹重组型材进行热处理的竹重组 型材制造方法的流程图。图IO所示竹重组型材的制造方法包括以下步骤步骤5Q1:将毛竹加工成竹篾步骤502:对竹篾进行加缝处理。步骤504:对加缝处理后的竹篾进行浸胶和干燥。步骤505:将经过浸胶和干燥的未经热处理的竹篾装入模具内在温度 大约130°C、压力为8MPa的条件下通过热压固化生产出矩形竹重组型材。步骤503:对生产出的竹重组型材进行高温热处理。具体地，将竹重 组型材堆垛，送入以热油为加热介质、蒸汽为保护介质的高温热处理窑内； 关闭窑门，快速升温并向窑内通入饱和蒸汽；温度达到IOO'C以后放慢升 温速度，使竹篾干燥至几乎绝干(步骤503a);然后升温至16(TC并保温4 小时以便竹篾中的大部竹重组型材及其制造方法(修改2 )分或几乎全部半 纤维素主要在200。C热解，然后开始降温(步骤503b)，降温前期保持高 温热处理窑的进汽口和排汽口关闭，后期开启进汽口和排汽口加快降温速 度；当高温热处理窑内的温降至低于90'C时关闭进汽口和排汽口，通入饱 和蒸汽并保持3小时以便调节竹篾含水率(步骤503c );最后开启进汽口 和排汽口和窑门，当高温热处理窑内的温度温降至低于50。C后从高温热处 理窑内取出竹重组型材。根据示例6的竹重组型材制造方法，在制成竹重组型材之前，竹篾不 进行高温热处理，而是对制成的竹重组型材进行热处理，示例6所示的方 法与示例1-5所示的方法具有同样的效果。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员 而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等 同限定。
权利要求
1、一种竹重组型材，其特征在于，所述竹重组型材由浸胶的竹篾组成，其中所述竹篾经过热处理而发生改性、所述竹篾分别形成有在其厚度方向上贯穿的多条缝隙，且缝隙的长度方向与竹篾的纤维长度方向一致。
2、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，在竹重组型材 的横截面上所述竹篾无层次且沿纤维长度方向平行地排列。
3、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，所述竹篾的改 性包括竹篾中的至少 一部分半纤维素热解。
4、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，所述竹重组型 材中竹篾与胶的干重量比为5~10: 100。
5、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，所述竹篾的厚 度为1. 0毫米-4. 5毫米。
6、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，所述胶为水溶 性树脂。
7、 根据权利要求1所述的竹重组型材，其特征在于，所述水溶性树 脂为酚醛树脂、间苯二酚改性或三聚氰胺改性酚醛树脂。
8、 一种竹重组型材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 将竹材加工成竹篾；对竹篾进行加缝处理，以便在竹篾上形成在厚度方向上贯穿的多条缝 隙，其中所述缝隙的纵向方向与竹篾的纤维长度方向 一 致； 对加缝处理后的竹篾进行热处理以便竹篾发生改性； 对热处理后的竹篾进行浸胶和干燥；和将浸胶和干燥后的竹篾装入模具内进行冷压而后烘干至胶固化或进 行热压固化，从而制成竹重组型材。
9、 根据权利要求8所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于，所 述竹篾无层次且沿纤维长度方向平行地装入模具内。
10、 根据权利要求8所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于，所 述热压固化在120°C-150。C的温度范围内和7MPa-9MPa的压力范围内进 行。
11、 根据权利要求8所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于，所述冷压在45MPa-70MPa的压力范围内进行且冷压后烘干固化在IO(TC-14(TC的温度范围内进行。
12、 根据权利要求9所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于，所 述热处理包括将竹篾干燥至绝干；使干燥至绝干的竹篾中的至少一部分半纤维素热解；和 冷却半纤维素热解后的竹篾。
13、 根据权利要求13所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于， 所述热处理进一步包括利用饱和蒸汽调节冷却后的竹篾的含水率。
14、 根据权利要求12所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于， 将竹篾干燥至绝干在IO(TC-13(TC的温度范围内进行，使竹篾中的至少一 部分半纤维素热解在150°C - 22(TC的温度范围内进行，且将半纤维素热解 后的竹篾冷却至90。C以下。
15、 一种竹重组型材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 将竹材加工成竹篾；对竹篾进行加缝处理，以便在竹篾上形成在厚度方向上贯穿的多条缝 隙，其中所述缝隙的纵向方向与竹篾的纤维长度方向 一 致； 对加缝处理后的竹篾进行浸胶和干燥；将浸胶和干燥后的竹篾无层次且沿纤维长度方向平行地装入模具内 进行冷压而后烘干至胶固化或进行热压固化，从而制成竹重组型材；和对制成的竹重组型材进行热处理从而使组成竹重组型材的竹篾改性。
16、 根据权利要求15所述的竹重组型材的制造方法，其特征在于， 所述热处理包括在100。C-13(TC的温度范围内将竹篾干燥至绝干； 在150°C -22(TC的温度范围内对干燥至绝干的竹篾中的至少一部分 半纤维素热解；将半纤维素热解后的竹篾冷却到90。C以下并利用饱和蒸汽调节竹篾 的含水率。
全文摘要
本发明公开一种竹重组型材及其制造方法，所述竹重组型材由浸胶的竹篾组成，其中所述竹篾经过热处理而发生改性、所述竹篾分别形成有在其厚度方向上贯穿的多条缝隙，且所述缝隙的长度方向与所述竹篾的纤维长度方向一致。根据本发明的竹重组型材具有吸水率低、尺寸稳定性高、生物耐久性好等优点，特别适用于室外场合。
文档编号B27N3/04GK101259631SQ20081009376
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者文 何, 刘红征, 张齐生, 徐旭峰, 海 林, 蒋身学, 斌 许 申请人:杭州大庄地板有限公司