专利名称：一种利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备藤质板材的方法，尤其涉及一种利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法，属于藤家具、藤工艺品加工领域。
背景技术：
藤家具在我国是一种古老的家具，近十几年来，藤家具业的发展很快，不论是在企业的规模、数量、产值上，还是在产品的类型、结构、造型、工艺技术及产品贸易等方面都得到了极大的发展，成为集艺术造型与功能、技术与材料、价值与实用的高度统一，在当今家具市场上充满吸引力和竞争力的家具产品。而且，随着人们环保意识的觉醒，人们亟待一种抚慰和宁静，回归自然、休闲、保健已经成为现代都市人共同的追求；而藤家具及藤工艺品正以这种天然环保且休闲形式迎合了新世界人们崇尚自然、追求健康、环保的主流。藤产品是一种高附加值的产品，通过深加工后的藤产品的单位重量价格约是原藤的四倍。在亚洲，藤家具工业实际上占所有家具工业产值的25%以上，并且在不断增长，藤家具以及民间编制的各种藤器系列产品及工艺品在国际市场具有很高的声誉，并且带动了当地经济的发展。藤制品是中国传统的出口创汇产品之一，目前我国藤家具出口至世界五大洲的一百多个国家和地区。目前，藤家具和藤工艺品的原材料主要是藤材。用藤材制造出的家具和工艺品线条优雅流畅，质感朴实无华，它以其精巧的工艺、多样的造型、淡雅的色彩等优势在市场中占据着重要的地位。而且，目前许多家具产品含有大量甲醛、苯、甲苯、苯酚等有害物质，严重损害了消费者的身心健康。随着人们环保意识的增强，回归自然、休闲、保健已经成为现代都市人共同的追求，藤家具更以其环保性、实用性、艺术性、可收藏性深受人们的青睐。但是，目前在家具加工行业中，藤材并没有被充分利用。藤材在加工过程中会产生大量加工剩余物，大约占原藤条的30% -50%。目前，这些藤材加工剩余物只是作为废料低价出售而没有被充分利用。同时，由于人们过度采收和世界热带森林的急剧减少，棕榈藤野生资源也面临枯褐，造成国际市场上棕榈藤产品价格上涨，市场需求量也不断扩大。而且， 目前的国产原藤满足不了藤加工业对于原料的需求，因此，近些年来80% -90%的原藤需要依靠进口，同时资源拥有国采取了资源保护政策，进口藤材十分困难，我国藤制品工业将面临着资源短缺和危机问题。目前，国外已有许多国家将藤家具厂的碎废料经过热水预处理和水泥混合制成藤纤维-水泥刨花板。我国也应该在保护现有藤资源的基础上，积极研究和发展藤材的综合利用技术，提高全藤的利用率。开发藤材加工剩余物的综合利用技术是一个具有很大开发价值的潜在市场，利用其生产高质量、高附加值的产品将产生巨大的经济、社会效益。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种藤材加工剩余物的再利用方法，将藤材加工剩余物制成板材，以在家具和工艺品制造业中使用，解决了藤材加工剩余物
3的再利用问题，提高了全藤利用率，同时获得了性能良好的新型藤质材料。本发明的目的还在于提供根据上述方法制备的新型藤质材料，该材料具有良好的力学性能，适合在家具和工艺品制造业中使用。为达到上述目的，本发明首先提供了一种利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法，其中，该方法包括将藤材加工剩余物经过编织、组坯和压合制成藤质板材等步骤。目前，藤家具、藤工艺品制造业中所用原料主要依赖进口原藤条。在加工过程中， 原藤条首先经过劈篾处理，将原藤条分成藤皮和藤芯，藤芯再进一步加工形成各种断面形状、尺寸的可用于编织的材料。在对藤芯进行再加工的过程中，这些昂贵的进口藤原条有 30-50%形成废料，即藤材加工剩余物。本发明所涉及到的藤材加工剩余物是将原藤加工成藤芯后所剩余的部分，这部分材料比较薄、易卷曲，其形状为长的卷曲状，其长度可按要求截断，厚度一般在0. 5-1_，含水率一般在10% -12%。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述方法包括以下具体步骤编织将藤材加工剩余物编织成藤帘或者辫状材料；组坯使用胶粘剂对辫状材料进行浸渍，晾干后组成板坯，或者，在相邻藤帘之间设置胶膜并组成板坯；压合对板坯进行压合处理制成藤质板材。编织是本发明提供的制备方法的关键步骤之一。为了保持藤材天然外观特性和抗拉强度性能，考虑到后续的藤质板材的强度性能测定对试件尺寸具有一定的要求，例如测定试件的静曲强度时，对长度和宽度都有严格要求。优选地，本发明提供的制备方法编织得到的藤帘的厚度一般为0. 5-lmm左右，长度为370mm，宽度为50mm。在组坯过程中，根据所要得到的板材的厚度以及控制压缩率，可以选择所要采用的藤帘的厚度以及具体的层数， 在组坯过程中，可以在相邻藤帘之间设置胶膜，使藤帘与胶膜间隔设置组成板坯。本发明所编织成的辫状材料是像编织麻花辫样对藤材加工剩余物进行编织得到的一种形状类似于麻花辫的材料，直径一般为20mm，可根据需要将其裁剪成所需长度。编织得到的辫状材料在组坯之前，先进行浸胶处理，浸渍时间一般控制为M小时。在本发明提供的上述制备方法中，优选地，所采取的编织的步骤可以包括以下具体操作将藤材加工剩余物浸水打湿并取直晾干，然后编织成藤帘或辫状材料，并将编织得到的藤帘或辫状材料进行压平(或展平)处理，以得到表面平整的藤帘或辫状材料；其中， 上述压平(或展平)处理可以在冷压机上进行，压力一般控制为1. 0-1. 2MPa，施压时间控制为 l_2h。根据本发明的优选技术方案，在组坯过程中，在相邻藤帘之间设置胶膜来进行胶合(在压合过程中，胶膜会起到胶粘剂的作用)，所采用的胶膜可以是聚酰胺热熔胶膜，施胶量大约为46-92g/m2。使用胶粘剂对辫状材料进行浸渍可以按照本领域中通常的做法进行，所采用的胶粘剂可以是酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂等，其中，优选地，所用的酚醛树脂胶粘剂的浓度为7%，浸渍过程中，每千克辫状材料所用树脂量为1. 63Kg。在本发明提供的上述制备方法中，优选地，压合处理可以通过热压的方式进行，其中，当使用热熔胶网膜作为胶粘剂、采用藤帘组成板坯时，热压的条件可以为热压温度控制为125°C，热压压力控制为4MPa，根据板坯厚度，施压持续时间控制为1. 0-1. 5min/mm，板坯的压缩率控制为10-15% ；当使用酚醛树脂胶粘剂、采用辫状材料组成板坯时，热压的条件可以为热压温度控制为135°C，热压压力控制为5MPa，根据板坯厚度，施压持续时间控制为1. 0-1. 5min/mm。在组坯时，板坯的厚度可以通过调整压缩率或者由厚度规进行控制。在本发明提供的制备方法中，通过控制板坯的厚度可以使压合之后所获得的藤质板材达到所需的密度，即通过控制板坯的压缩率来控制最终得到的藤质板材的密度，藤质板材的密度可以控制在0. 6g/cm3-l. Og/cm3。而压缩率的大小对后续的一些理化性能的检测具有很大的影响，例如，藤质板材密度的大小会影响板材的静曲强度以及吸水厚度膨胀率等参数，因此，本发明提供的制备方法通过控制合适的板坯压缩率以及藤质板材密度等参数，可以使制备得到的藤质板材能够满足各项理化性能指标要求，达到在家具以及工艺品制造业中的使用要求。在本发明所提到的压缩率与密度的数量关系可以按照下面的公式计算密度=板坯质量/板坯体积，压缩率=(板坯厚度-热压后的板材厚度)/板坯厚度， 因此，压缩率越大，密度就越大。本发明还提供了一种藤质板材，其是由本发明提供的上述方法制备的。该藤质板材由多层藤材加工剩余物编织而成的藤帘或辫状材料压合而成，具有多层的复合结构。根据本发明的具体技术方案，优选地，本发明提供的藤质板材的密度可以为0. 6g/ cm3-l. Og/cm3。藤柔韧性好，并且是以线造型，藤艺家具制作主要是以弯曲而成，多以“鼓”、“空”、 “折”、“曲”和“弧”相结合，因此，根据其应用领域以及设计造型需要，本发明提供的藤质板材通过锯解、车削、砂光或者磨削等加工工艺处理，就可以获得符合要求的家具及藤工艺品所需要的骨架或其它部件，例如，通过选择不同的刀具设备将本发明提供的藤质板材可以铣成所需形状，最后，对其表面进行处理，通过打腻、砂光等工作将其加工成所需的构件。本发明中，藤质板材压制好后，可以首先通过锯边处理，然后用铣刀将其加工成圆柱棍，最后再进行砂光处理。本发明提供的利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法，通过编织、组坯、压合等工艺可以制成具有良好性能的藤质板材。该方法不仅工艺简单，而且利用此技术制成的藤质板材保持了藤特有的自然的色彩淡雅、造型别致及经久耐用等特点。本发明提供的藤材加工剩余物的利用技术，不仅制造工艺简单，而且加工出的藤质板材保持了藤原有的形态和特性，其天然的美观性及强抗拉强度符合市场的需求。从经济效益考虑，目前这些藤材加工剩余物作为废料，一般是以3元/kg左右的价格出售，而通过本发明提供的方法将这些材料制成藤质板材，制成用于编织的藤条或者加工成藤家具的骨架、框架材料，这种编织制成的藤质板材目前的市场售价可以达到10-20元/kg，利用价值提高了 3倍以上。同时，本发明使用的是藤材加工剩余物，不仅能够缓解藤资源紧缺的矛盾，而且通过废物再利用，结合市场将其制成符合市场经济要求的环保型产品，不仅减少了藤材加工的经济成本，而且带来了巨大的社会和经济效益。采用本发明提供的方法使原藤的利用率提高到90%以上，相对于目前我国藤材加工企业50% -70%左右的原藤利用率，提高了 20%以上，大大节约了藤材加工企业的生产成本。原材料利用率提高，生产成本降低，其带来的巨大经济效益是显而易见的。
具体实施例方式
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为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。实施例11、编织先将弯曲缠绕的藤材加工剩余物浸水打湿，将其取直，晾干；然后将取直的材料编织形成幅面为长370mm、宽50mm的帘状材料-藤帘；2、展平在冷压机上对步骤1中获得的藤帘进行展平处理，得到表面平整的藤帘；3、组坯根据所要制备的藤质板材的结构进行组坯得到板坯，其中，以藤帘的长度方向为顺纹方向，各层藤帘按照顺纹方向平行重叠；在组坯的过程中，在相邻的藤帘之间设置聚酰胺热熔胶网膜，施加量为1. 7g/面；4、热压将组坯完成的板坯热压成约15mm厚的板坯(板坯的厚度可根据需要设定)；根据所采用的胶粘剂种类以及板坯的厚度，采用如下热压工艺条件热压温度为 125°C，热压时间为15min，压力为4MPa ；在热压过程中，板坯压缩率控制为10%，由厚度规控制板坯的厚度，将板坯压制到所需厚度(藤质板材的最终厚度=板坯的厚度X (ι-压缩率))，热压后通冷水冷却降至室温，使胶膜固化，完成整个热压加工过程，得到藤质板材；5、力学性能评价参照GB/T 17657-1999，测定上述藤质板材的物理力学性能，其性能指标如下密度为0. 57g/cm3，静曲强度为19. 9MPa，弹性模量为1542MPa，a!吸水厚度膨胀率为22.0%。实施例21、编织先将弯曲缠绕的藤材加工剩余物手工编织成麻花辫状，根据压机大小将其裁成300mmX40mmX20mm(长X宽X直径)的辫状材料，用细线将缠绕其尾端，以防止其散开；2、浸渍酚醛树脂胶粘剂将步骤1所得到的辫状材料浸渍在酚醛树脂胶粘剂中， 浸泡时间为16h，胶粘剂固含量为150g ；3、组坯根据所要制备的藤质板材的结构进行组坯得到板坯，其中，以辫状材料的长度方向为顺纹方向，各层辫状材料按照顺纹方向平行重叠设置，幅面尺寸为 300mmX 160mm ；4、热压将组坯完成的板坯热压成约20mm厚的板坯(板坯的厚度可根据需要设定)，得到藤质板材；根据所采用的胶粘剂种类以及板坯的厚度，采用如下热压工艺条件 热压温度为135°C，热压时间为30min，热压压力为5MPa，由厚度规控制板坯的厚度，密度通过厚度控制；5、力学性能评价参照GB/T 17657-1999，测定上述藤质板材的物理力学性能，其性能指标如下密度为1. Og/cm3，静曲强度为42. 3MPa，弹性模量为3699MPa，内结合强度为 1. 24MPa, 2h吸水厚度膨胀率为3. 2%。实施例31、编织先将弯曲缠绕的藤材加工剩余物手工编织成麻花辫状，根据压机大小将其裁剪成300mm X 40mm X 20mm (长X宽X直径)的辫状材料；2、浸渍酚醛树脂胶粘剂将步骤1所得到的辫状材料浸渍在酚醛树脂胶粘剂中， 浸泡时间为16h，胶粘剂固含量为150g ；3、组坯根据所要制备的藤质板材的结构进行组坯得到板坯，其中，以辫状材料的长度方向为顺纹方向，各层辫状材料按照顺纹方向平行重叠设置，幅面尺寸为 300mmX160mm ；4、热压将组坯完成的板坯热压成约^toim厚的板坯(板坯的厚度可根据需要设定)，得到藤质板材；根据所采用的胶粘剂种类以及板坯的厚度，采用如下热压工艺条件 热压温度为135°C，热压时间为30min，热压压力为5MPa，由厚度规控制板坯的厚度，密度通过厚度控制；5、力学性能评价参照GB/T 17657-1999，测定上述藤质板材的物理力学性能，其性能指标如下密度为0. 8g/cm3，静曲强度为8. 4MPa,弹性模量为1155MPa，内结合强度为 0. 76MPa, 2h吸水厚度膨胀率为3. 1 %。实施例41、编织先将弯曲缠绕的藤材加工剩余物手工编织成麻花辫状，根据压机大小将其裁成300mm X 40mm X 20mm (长X宽X直径)的辫状材料；2、浸渍酚醛树脂胶粘剂将步骤1所得到的辫状材料浸渍在酚醛树脂胶粘剂中， 浸泡时间为16h，胶粘剂固含量为150g ；3、组坯根据所要制备的藤质板材的结构进行组坯得到板坯，其中，以辫状材料的长度方向为顺纹方向，各层辫状材料按照顺纹方向平行重叠设置，幅面尺寸为 300mmX 160mm ；4、热压将组坯完成的板坯热压成约30mm厚的板坯(板坯的厚度可根据需要设定)，得到藤质板材；根据所采用的胶粘剂种类以及板坯的厚度，采用如下热压工艺条件 热压温度为135°C，热压时间为30min，热压压力为5MPa，由厚度规控制板坯的厚度，密度通过厚度控制；5、力学性能评价参照GB/T 17657-1999，测定上述藤质板材的物理力学性能，其性能指标如下密度为0. 6g/cm3，静曲强度为3. 4MPa，弹性模量为523MPa，内结合强度为 0. 21MPa,2h吸水厚度膨胀率为5. 2%。将实施例1和实施例2中得到的材料通过后期铣型、砂光、上漆等处理，本发明提供的上述藤制板材可以用做家具的骨架或者框架材料，也可以用于制作一些家居用品，例如家居用品的扶手、手柄等。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法，其中，该方法包括将藤材加工剩余物经过编织、组坯和压合制成藤质板材的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该方法包括以下具体步骤编织将藤材加工剩余物编织成藤帘或者辫状材料；组坯使用胶粘剂对将辫状材料进行浸渍，晾干后组成板坯，或者，在相邻藤帘之间设置胶膜并组成板坯；压合对板坯进行压合处理制成藤质板材。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述编织的步骤为将藤材加工剩余物浸水打湿并取直晾干，然后编织成藤帘或辫状材料，并将编织得到的藤帘或辫状材料进行压平处理。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述压平处理通过冷压机进行，压力控制为 1. 0-1. 2MPa，施压时间控制为l-2h。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述胶膜为聚酰胺热熔胶膜，涂胶量为46g/ m2-92g/m20
6.如权利要求2所述的方法，其中，浸渍所用的胶粘剂为酚醛树脂胶粘剂或脲醛树脂胶粘剂。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述压合处理通过热压的方式进行，当采用藤帘组坯组成板坯时，热压温度控制为125°C，热压压力控制为4MPa，根据板坯厚度，施压持续时间控制为1. 0-1. 5min/mm，板坯的压缩率控制为10-15%。
8.如权利要求2所述的方法，其中，所述压合处理通过热压的方式进行，当采用辫状材料组成板坯时，热压温度控制为135°C，热压压力控制为5MPa，根据板坯厚度，施压持续时间控制为 1. 0-1. 5min/mm。
9.一种藤质板材，其中，该藤质板材是由权利要求1-8任一项所述的方法制备的。
10.如权利要求9所述的藤质板材，其中，该藤质板材的密度为0.6g/cm3-l. Og/cm3。
全文摘要
本发明涉及一种利用藤材加工剩余物制备藤质板材的方法。该方法包括将藤材加工剩余物经过编织、组坯和压合制成藤质板材的步骤。本发明还提供了一种利用上述方法制备得到的藤质板材。本发明提供的藤材加工剩余物的利用技术，不仅制造工艺简单，而且加工出的藤质板材保持了藤原有的形态和特性，其天然的美观性及强抗拉强度符合了市场的需求。从经济效益考虑，目前这些藤材加工剩余物作为废料，一般是以3元/kg左右的价格出售，而通过本发明提供的方法将这些材料制成藤质板材，制成用于编织的藤条或者加工成藤家具的骨架、框架材料，这种编织制成的藤质板材目前的市场售价可以达到10-20元/kg，利用价值提高了3倍以上。
文档编号B27J1/00GK102275191SQ20101020598
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者吴玉章, 孙振鸢, 杨丽森 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所