本发明涉及地板制造技术领域，具体涉及一种竹篾基材板及其制备方法、竹篾地板及其应用。
背景技术：
室外用地板又称户外铺板，是一种应用广泛的户外铺地材料，在园林景观、室外步道、绿地(湿地)公园、国家森林公园、游船码头以及中高档别墅的室外景观、高层建筑顶端的室外绿化、阳光房等方面得到广泛的应用。
竹质室外(户外)地板是近年来发展较快的一种新型户外铺地材料。在现有的技术中主要由重组竹(又称重竹)材料构成，其主要制备工艺包括将竹条中的竹青竹黄去除，然后对去除竹青竹黄后的竹条进行近十次左右的碾压成竹丝(竹纤维束，或称“竹束”)，再将碾压后的竹丝进行高温碳化。在重组竹的制备过程中竹条被碾压成竹丝，以及后续的碳化过程，会使竹纤维的强度被弱化，因此，在后续的地板制造过程中，只有通过加大施胶量和提高板材密度来保证其使用性能指标，通常制作每立方米板材需用竹料1.2吨～1.3吨，耗材多，成本高；另外，采用重组竹构成的室外地板在使用中容易发生竹丝脱胶起翘，其耐候性也难以达到用户的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种竹篾基材板及其制备方法、竹篾地板及其应用。本发明提供的竹篾基板材制备方法工艺简单，在制备过程中大幅度减少了用胶量和竹料用量，降低了成本，同时提高了地板的耐候性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种竹篾基材板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹篾帘置于含胶溶液中浸胶、沥胶后，得到含胶竹篾帘；
(2)将步骤(1)所述含胶竹篾帘干燥后组坯，得到竹篾板坯；
(3)将步骤(2)所述竹篾板坯进行热压压制，得到竹篾基材板。
优选地，步骤(1)中所述含胶溶液包括胶黏剂和防腐剂；所述胶黏剂为酚醛胶黏剂、间苯二酚-甲醛胶黏剂和mdi生态胶黏剂中的一种或几种；所述防腐剂为硼系防腐剂和/或氟系防腐剂。
优选地，步骤(1)中所述浸胶的时间为5～20min。
优选地，步骤(2)中所述干燥的温度为70～90℃，干燥的时间为20～30min。
优选地，步骤(3)所述竹篾基材板的密度为0.9～1.05g/cm3。
优选地，步骤(3)所述热压压制的温度为140～160℃，热压压制的压力为2～4mpa。
优选地，步骤(3)所述竹篾基材板与竹篾板坯的厚度比为1:(1.2～1.4)。
本发明提供了一种由上述方案所述制备方法制备得到的竹篾基材板。
本发明提供了一种竹篾基材板的制备方法，包括以下步骤：将竹篾帘置于含胶溶液中浸胶、沥胶后，得到含胶竹篾帘；将所述含胶竹篾帘干燥后组坯，得到竹篾板坯；将所述竹篾板坯进行热压压制，得到竹篾基材板。本发明以竹篾为原料制备基材板，由于竹篾保留了竹材的基本结构，相比于传统的重组竹，在成板过程中，密度、用胶量和热压压力都要低得多，且简化了制备工艺，有效降低了生产成本；同时，配合浸胶、干燥、组坯和热压压制工艺提高了基材板内部密度分布的均匀性，进而提高了基材板的强度和成品率，也解决了重组竹地板在使用过程中出现的板材表面竹丝的脱胶起翘问题，提高了地板的耐候性。由实施例试验结果可知，采用本发明的方法制备基材板竹材用量减少了23～31％，用胶量节省了10～20％，板材密度均匀性和成品率得到了大幅度提高。
本发明还提供了一种竹篾地板，由上述方案所述制备方法制备得到的竹篾基材板依次经定厚砂光、表面铣型、防腐防霉处理、涂层处理得到。本发明借助竹篾基材板密度低、耐候性好的优势，在保证地板强度和硬度的基础上，节省了竹材和用胶量，降低了生产成本，提高了地板的耐候性，有利于环保。
本发明还提供了一种上述方案所述竹篾地板作为户外铺地材料的应用，采用本发明提供的竹篾地板，能够抵抗户外风吹雨淋日晒的恶劣气候，提高地板的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种竹篾基材板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹篾帘置于含胶溶液中浸胶、沥胶后，得到含胶竹篾帘；
(2)将步骤(1)所述含胶竹篾帘干燥后组坯，得到竹篾板坯；
(3)将步骤(2)所述竹篾板坯进行热压压制，得到竹篾基材板。
本发明将竹篾帘置于含胶溶液中浸胶、沥胶后，得到含胶竹篾帘。本发明对所述竹篾帘的制备工艺没有特殊的限定，采用本领域常规的制备竹篾帘的方法即可。在本发明中，所述竹篾帘优选将竹材依次经破竹、破篾、编帘和干燥得到。在本发明中，所述干燥优选采用热风干燥，所述干燥的温度优选为80～100℃，本发明对于所述干燥的时间没有特殊限定，保证含水率达到要求即可。在本发明中，所述竹篾帘的含水率优选为6～10％；所述竹篾帘中竹篾的厚度优选为1.5～2.5mm；竹篾帘的厚度优选为2mm；所述竹篾帘的长度优选为2～3m，更优选为2.5m；所述竹篾帘的宽度优选为1～2m，更优选为1.3m。
在本发明中，所述含胶溶液优选包括胶黏剂和防腐剂；所述胶黏剂优选为酚醛胶黏剂、间苯二酚-甲醛胶黏剂和mdi生态胶黏剂中的一种或几种；所述防腐剂优选为硼系防腐剂和/或氟系防腐剂；所述胶黏剂和防腐剂的质量比优选为(4～8):(2～3)，更优选为(4～8)：2。在本发明的具体实施例中，所述含胶溶液包括以下重量份数的组分：100份酚醛胶黏剂(固含量为45～48％)，2份硼酸，2份硼砂，3份氟化钠防腐剂和20份水；或75份45wt％酚醛胶黏剂，10份mdi生态胶黏剂，15份氟化钠防腐剂和40份水。在本发明中，所述酚醛胶黏剂属于耐候胶黏剂；硼酸、硼砂和氟化钠防腐剂具有抗腐蚀性能。本发明将竹篾帘浸入上述组成的含胶溶液中，能够在保证竹篾帘之间粘合力的同时，提高竹篾帘的耐候性和耐腐蚀性，进而提高竹篾基材板的耐候性和耐腐蚀性。
在本发明中，所述竹篾帘和胶黏剂的质量比优选为10:1。采用本发明的制备方法能够显著减少胶黏剂的使用量，节省了成本，也有利于环保。
在本发明中，所述浸胶的时间优选为5～20min，更优选为5min。本发明将浸胶时间限定在上述范围，有利于使竹篾帘表面充分覆胶，在后续热压压制过程中竹篾帘相互粘合成板，并且不会对竹篾帘的结构造成破坏。
在本发明中，将竹篾帘浸胶后，进行沥胶。本发明对所述沥胶的具体方法没有特殊的限定，采用本领域常规的沥胶方法即可。本发明通过沥胶，将竹篾帘表面的胶液沥干，有利于提高竹篾帘的粘合力。
得到含胶竹篾帘后，本发明将所述含胶竹篾帘干燥后组坯，得到竹篾板坯。在本发明中，所述干燥的温度优选为70～90℃，更优选为80℃；所述干燥的时间优选为20～30min，更优选为25min。本发明通过干燥使含胶溶液中的水分从竹篾帘表面除去，同时又避免了胶黏剂的过度固化失效。本发明对所述组坯的方式没有特殊的限定，在本发明中，优选采用顺向叠加的方式组坯，这样的组坯方式是根据地板的承重方向设定的结构。
得到竹篾板坯后，本发明将所述竹篾板坯进行热压压制，得到竹篾基材板。在本发明中，所述竹篾基材板的密度优选为0.9～1.05g/cm3，更优选为1.0g/cm3。本发明将竹篾基材板的密度限定在上述范围，作用是提高板材的力学强度，同时又能够节省竹材。
在本发明中，所述热压压制的温度优选为140～160℃，更优选为150℃；所述热压压制的时间优选为1～1.5min/mm，更优选为1min/mm；所述热压压制的压力优选为2～4mpa，更优选为2.5mpa。所述竹篾基材板与竹篾板坯的厚度比为1:(1.2～1.4)，更优选为1:1.2。
在本发明中，所述热压压制优选采用冷上冷下的方式进行，具体步骤为：将所述竹篾板坯推入温度为常温的热压机中，升高压力达到规定热压压制的压力，同时升高温度，当热压机的温度达到所述热压压制的温度后，保持一段时间，然后用冷水对热压机上下表面降温，当热压机降温至50℃后，将热压机打开，取出竹篾基材板。本发明采用冷水对热压机降温，能够防止热压机泄压打开时，高温高压造成的爆板危险。
在本发明中，还可以将所述竹篾板坯与浸胶木材单板粘结，然后经热压压制得到竹篾基材板。在本发明中，所述浸胶木材单板优选由木材单板浸入含胶溶液中浸胶得到，所述含胶溶液优选与沥胶竹篾帘所用含胶溶液相同。在本发明中，所述竹篾板坯与浸胶木材单板的厚度比优选为(5～7):(1～3)，更优选为7:3；所述竹篾板坯与浸胶木材单板的叠放位置优选为以竹篾板坯为次外层，以浸胶木材单板为芯层，按顺向叠放方式进行叠加。在本发明中，竹篾板坯与浸胶木材单板粘结后的热压压制方法优选与上述对竹篾板坯进行热压压制的方法相同，不再赘述。
本发明在将竹篾板坯热压压制后，优选还包括养生、裁制和入库保存。在本发明中，所述养生优选在常温避光条件下进行，所述常温优选为15～25℃；所述养生的时间优选为10～15天。在养生过程中，能够使竹篾基材板的含水率与空气中的水分含量达到平衡，进而防止板材变形。
本发明对所述裁制的方式和具体尺寸没有特殊的限定，以得到符合尺寸要求的竹篾基材板为宜。
本发明将所述竹篾基材板进行入库保存时，所述库房中的空气相对湿度应与库房外大气的相对湿度基本一致。在入库保存过程中，竹篾基材板的含水率与空气中的相对湿度进一步达到平衡，依据不同的空气相对湿度，保持竹篾基材板的平衡含水率为9～16％，防止板材开裂变形。
本发明提供了一种由上述方案所述制备方法制备得到的竹篾基材板。
本发明还提供了一种竹篾地板，由上述方案所述竹篾基材板依次经定厚砂光、表面铣型、防腐防霉处理、涂层处理得到。
本发明对所述定厚砂光、表面铣型、防腐防霉处理和涂层处理没有特殊的限定，采用本领域常规的操作工艺即可。
本发明对所述竹篾基材板的表面进行定厚砂光，能够提高竹篾基材板尺寸的精度，在本发明中，所述定厚砂光处理后的竹篾基材板的厚度优选为20～40mm。
在本发明中，可以根据客户需求对竹篾基材板进行表面铣型，具体优选为：用四面刨铣在竹篾基材板侧边形成边缘造型，如连接用沟槽等；或者在竹篾基材板表面形成防滑沟槽等各种造型。
在本发明中，所述防腐防霉处理优选是指将所述竹篾基材板浸入防腐防霉溶液中，然后晾干。在本发明中，所述防腐防霉溶液优选由包括以下重量份数的组分制备得到：硼酸3份，硼砂3份，氟化钠防腐剂4份，水40～50份。在本发明中，所述浸入时间优选为10～20min；所述晾干优选为自然晾干。本发明通过对竹篾基材板进行防腐防霉处理，能够提高竹篾地板的抗腐蚀性，延长使用寿命。
在本发明中，所述涂层处理优选用耐候涂料对防腐防霉处理后的竹篾基材板进行涂刷。在本发明中，所述耐候涂料优选为丙烯酸漆、聚氨酯漆和木蜡油中的一种或几种。本发明对所述涂刷厚度没有特殊的限定，以完全覆盖竹篾基材板表面为宜。在本发明中，优选用耐候涂料涂刷竹篾基材板两遍，然后自然晾干，得到竹篾地板。在本发明中，在耐候涂料晾干过程中会固化成膜，能够提高竹篾地板的装饰性和耐候性。
本发明还提供了一种上述方案所述竹篾地板作为户外铺地材料的应用，在本发明中，所述竹篾地板优选用作公园、室外步道、码头、高层建筑顶端等户外铺地材料。采用本发明提供的竹篾地板，能够抵抗户外风吹雨淋日晒的恶劣气候，提高地板的使用寿命；而且本发明提供的竹篾地板具有较好的装饰效果，具有美化环境的作用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1、制备竹篾基材板：
将竹材经破竹、破蔑、编帘和干燥制成竹篾帘；其中，竹蔑帘中竹篾的厚度为1.5mm，长度为2.5m，宽度为1.3m；竹篾帘的厚度为2mm；所述干燥在干燥窑中进行热风干燥，干燥的温度为80℃，干燥后竹篾帘的含水率为8％；
得到干燥的竹篾帘后，将其置于由100重量份45wt％酚醛胶黏剂、2重量份硼酸、2重量份硼砂、3重量份氟化钠防腐剂和20重量份水组成的含胶溶液中浸胶5min，然后取出竹篾帘，沥干胶液，得到含胶竹篾帘；其中，竹篾帘和酚醛胶黏剂的质量比为10:1；
得到含胶竹篾帘后，将含胶竹篾帘放入网带式干燥机中进行二次干燥处理，其中干燥温度为70℃，干燥时间为25min；然后将干燥后的含胶竹篾帘按顺向叠加方式组坯，形成竹篾板坯，得到的竹篾板坯的厚度为30mm；
得到竹篾板坯后，将竹篾板坯推入温度为常温的热压机中，压机闭合后升压达到板面压力2.0mpa，同时升温使热压机的温度达到140℃，保温25min，然后用冷水对热压机进行降温，当热压机降温至50℃后，将热压机打开，取出竹篾基材板，所得竹篾基材板的厚度为25mm，密度为1g/cm3；
将所述竹篾基材板放入养生库房中，在20℃避光条件下进行堆垛存放15天，以使竹篾基材板的含水率与空气中的水分含量平衡；然后将养生后的竹篾基材板按要求裁制成规定尺寸，放入库房存放，以保持基板的含水率平衡。
2、制备竹篾地板：
对竹篾基材板表面进行定厚砂光，进一步获得精确尺寸的竹篾基材板；然后用四面刨铣在竹篾基材板侧边形成连接用沟槽，并在竹篾基材板表面形成防滑沟槽；然后将竹篾基材板浸入由3重量份硼酸、3重量份硼砂、4重量份氟化钠防腐剂和40重量份水组成的防腐防霉溶液中浸渍20min，取出后在自然状态下晾干；
在防腐防霉处理后的竹篾基材板表面涂刷两遍耐候涂料，自然状态下固化成膜，得到竹篾地板。
实施例2
所述竹篾基材板的制备工艺与实施例1相似，不同之处仅在于所述竹篾帘的厚度为2.5mm。
所述竹篾地板的制备工艺与实施例1相似。
实施例3
所述竹篾基材板的制备工艺与实施例1相似，不同之处仅在于得到竹篾板坯后，将竹篾板坯与浸胶木材单板，以7:3的厚度比进行组坯，以竹篾板坯为次外层，以浸胶木材单板为芯层，按顺向叠放方式进行叠加，经热压压制得到竹篾基材板。
所述竹篾地板的制备工艺与实施例1相似。
实施例4
所述竹篾基材板的制备工艺与实施例1相似，不同之处仅在于含胶溶液由75重量份45wt％酚醛胶黏剂、10重量份mdi生态胶黏剂、15重量份氟化钠防腐剂和40重量份水组成。
所述竹篾地板的制备工艺与实施例1相似。
试验例
对实施例1～4所得竹篾地板的密度、强度、硬度、吸水厚度膨胀率和防潮性检测，所得结果均符合gb/t30364-2013的标准要求，其中，吸水厚度膨胀率为4～8％；另外，以达到国家标准的要求为准，制作1立方米传统的重组竹地板需要消耗1.3吨竹材，而制作1立方米本申请的竹篾地板只需要1吨竹材即可，每立方米地板节省竹材近300公斤。
由此说明，采用本发明制备方法得到的竹篾地板具有较好的强度、硬度、尺寸稳定性和防潮性，并在此基础上减少了用胶量，简化了制备工艺，相比于传统的重组竹地板降低了生产成本，提高了耐候性，适宜工业化生产；另外，采用本发明制备方法得到的竹篾地板表面光滑、密实，长时间使用无脱胶起翘问题。
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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。