一种竹材爆破分离与自重组方法与流程

文档序号:15563545发布日期:2018-09-29 02:48阅读:296来源:国知局

本发明涉及材料重组领域,具体涉及一种竹材爆破分离与自重组方法。



背景技术:

竹材在世界森林资源中占有重要地位,被称为“第二大森林”。我国竹类资源丰富,面积和蓄积量均居世界第一,素有“竹子王国”之誉。竹材具有复杂的多级结构,可以看成厚壁竹纤维为增强相,薄壁多孔的基本组织为基体相的天然纤维复合材料。竹材可以通过分离处理得到竹纤维,进一步加工组合形成各类竹纤维制品。目前,市场上纤维制品如纸、包装盒等多数为木纤维制品,其加工工艺为先将原料分离得到纤维,经过脱除木质素处理,再添加胶黏剂形成木纤维制品。随着木材资源的紧缺及不能充分利用原料木质素,大量木纤维依靠进口或废料回收利用,导致了木纤维制品面临原料不足、价格昂贵等问题;由于添加胶黏剂,产品也面临着不易回收利用、不易降解等环保问题。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种竹材爆破分离与自重组方法,能够在不脱除木质素,不添加胶黏剂的情况下,利用竹材化学组分产生的自胶合作用制备出具有良好胶合性能的无胶竹纤维制品。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种竹材爆破分离与自重组方法,首先在不脱除木质素,不添加胶黏剂的情况下,利用蒸汽爆破处理将竹材的纤维素、半纤维素、木质素分离,然后再通过高温模压使得纤维素、半纤维素、木质素发生物理化学变化,产生自胶合作用,将竹纤维重新组合形成无胶纤维复合材料,具体包括如下步骤:

s1、原料加工:将竹材加工成小竹片,并在自来水中进行浸渍处理;

s2、蒸汽爆破处理:将步骤s1所得的饱和水小竹片置于蒸汽爆破处理罐中,向蒸汽爆破处理罐中通入饱和蒸汽,使其内部压力达到一定预设压力,并保持一定时间,然后将处理罐瞬间泄压,分离到得到竹纤维浆料;

s3、高温模压:将步骤s2中所得的竹纤维浆料均匀地铺装在模具内,进行高温模压处理,得饱和水无胶纤维复合材料;

s4、脱水处理:将步骤s3所得的饱和水无胶纤维复合材料进行干燥脱水处理。

优选地,所述步骤s1中的所述小竹片尺寸为长1-10cm,宽1-2cm,厚0.5-1.0cm,并将小竹片在自来水中进行浸渍处理1-2天。

优选地,所述步骤s2中所述蒸汽爆破处理的压力为3-20mpa,保持时间为10-30min。

优选地,所述步骤s3中高温模压的温度为180-300℃,压强为5-20mpa,模压时间为20-50min。

优选地,所述步骤s4中干燥脱水处理的温度为60-80℃,处理时间为0.5-3h。

本发明具有以下有益效果:

1、本发明所制备无胶竹纤维复合材料生产方法,环保无污染,同时生产工艺可工业化连续生产、工艺简单、生产效率高、性能可控;

2、本发明所提供的无胶竹纤维复合材料,其物理力学强度各项指标等均能够满足餐具、纸、家居制品、室内装饰、包装用材等国内外相关标准的要求;

3、本发明所提供的无胶竹纤维复合材料应用范围广泛,既有效地提高了原材料的利用率,又提高了其应用价值。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了竹材爆破分离与自重组方法,包括以下步骤:

s1、原料加工

将竹材加工成小竹片,长1-10cm,宽1-2cm,厚0.5-1.0cm,,并将小竹片在自来水中进行浸渍处理1-2天;

s2、蒸汽爆破处理

将饱水小竹片加入蒸汽爆破处理罐中,向处理罐中通入饱和蒸汽,使其内部压力达到3-20mpa,并保持压力10-30min,然后瞬间泄压,从而得到分离的竹纤维和爆破处理过程中产生的溶液;

s3、高温模压

将蒸汽爆破分离得到的竹纤维,连同爆破处理过程中产生的溶液,均匀混合并铺装在模具内,将模具内的温度调至180-300℃,压强保持在5-20mpa,模压时间为20-50min。

s4、脱水处理

将模压的饱水异型纤维复合材料在60-80℃进行干燥脱水处理,脱水处理时间为0.5-3h。制备所得的竹纤维复合材料满足《纸杯》(gb/t27590-2011)、《纸碗》(gb/t27591-2011)、《纸餐盒》(gb/t27589-2011),《室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量》中对材料的要求。

在本发明所提供的上述方法中,原料加工、蒸汽爆破处理和高温模压的具体操作可以按照本领域的常规方式进行,对设备无特殊要求,其工艺参数按照本发明提供的工艺参数进行。

采用本发明提供的无胶竹纤维复合材料,可以作为餐具、纸、家居制品、室内装饰、包装用材等产品应用,并且所得产品性能均能够满足相应标准要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种竹材爆破分离与自重组方法,首先在不脱除木质素,不添加胶黏剂的情况下,利用蒸汽爆破处理将竹材的纤维素、半纤维素、木质素分离,然后再通过高温模压使得纤维素、半纤维素、木质素发生物理化学变化,产生自胶合作用,将竹纤维重新组合形成无胶纤维复合材料。本发明所制备无胶竹纤维复合材料生产方法,环保无污染,同时生产工艺可工业化连续生产、工艺简单、生产效率高、性能可控。

技术研发人员:费本华;陈红;刘贤淼;吴燕;方露
受保护的技术使用者:国际竹藤中心;南京林业大学
技术研发日:2018.05.30
技术公布日:2018.09.28
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1