一種重組竹型材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種經(jīng)重組、熱處理和浸潰處理工藝改良的重組竹型材的制備方法， 屬于竹制品生產(chǎn)工藝技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是竹子大國(guó)，竹子產(chǎn)量大，且擁有悠久的竹材利用歷史。竹材具有初性好、強(qiáng) 度大的優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上被制作成重組竹材料，廣泛的用作室內(nèi)地板、戶外地板和家具等的原 材料。然而竹材內(nèi)含有大量的糖分、蛋白質(zhì)，內(nèi)含物豐富，因此極易受到竹腐真菌的侵害與 腐蝕；木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的存在，使重組竹材料的尺寸穩(wěn)定性差；并且在重組過(guò)程 中需要大量的使用膠黏劑，因此帶來(lái)甲醒釋放量大的問(wèn)題；上述問(wèn)題都對(duì)重組竹在戶外的 應(yīng)用提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)為解決上述問(wèn)題，在發(fā)明專(zhuān)利CN201110169193.X中披露了一種對(duì)竹絲 進(jìn)行干饋（即熱處理）技術(shù)，即在重組前對(duì)竹絲進(jìn)行熱處理，提高竹絲的穩(wěn)定性、防霉性能， 再經(jīng)過(guò)施膠、干燥、熱壓重組的工序；該技術(shù)在一定程度上提高的產(chǎn)品的性能，但是由于竹 絲經(jīng)過(guò)熱處理后部分炭化，降低了竹絲膠合性能，因此施膠量較大；且處理過(guò)程為了保護(hù)竹 絲的力學(xué)強(qiáng)度，熱處理的程度較輕，因此產(chǎn)品的防霉處理不透徹，在使用過(guò)程中，仍存在著 極大的霉變風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 在發(fā)明專(zhuān)利CN201410029098. 3中披露了一種碳化爐和木材的高溫物理碳化方 法，該技術(shù)普遍用于目前竹材的碳化處理(熱處理）中，將竹/木材置于碳化反應(yīng)爐中，升溫 至80°C~90°C，保溫至少1小時(shí)，對(duì)竹/木材進(jìn)行預(yù)熱處理；升溫至160°C~180°C，保溫至少 4小時(shí)，對(duì)竹/木材進(jìn)行淺度碳化；進(jìn)一步升溫至210~240°C，保溫至少4小時(shí)，對(duì)竹/木材 進(jìn)行深度碳化。該技術(shù)可對(duì)竹/木材內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、半纖維素等物質(zhì)進(jìn)行分解，提高材料 的防霉性能和穩(wěn)定性，但該技術(shù)處理時(shí)間長(zhǎng)，除了生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低，還對(duì)竹材的力 學(xué)性能有極大的損失，使產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)下降，影響了產(chǎn)品在承重部件的使用。
[0005] 在發(fā)明專(zhuān)利CN201410026572. 7中披露了一種防腐重組復(fù)合竹材的加工工藝，方 法是將竹束在高壓下浸潰納米氧化鋒和竹霉凈的混合水溶液，再通過(guò)高溫?zé)峁袒幚韺?duì)重 組復(fù)合材進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，達(dá)到防霉、改善穩(wěn)定性的效果。該技術(shù)浸潰過(guò)程需要高壓環(huán)境， 再抽真空，浸潰工序復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求高；再在模具內(nèi)對(duì)復(fù)合材進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，熱壓處?效果不均勻，可處理的材料的尺寸(特別是厚度）有一定的局限；兩道工序間的裝卸，使得生 產(chǎn)效率低下。
[0006] 在發(fā)明專(zhuān)利CN201110008771. 1中披露了一種采用油棟油熱改性木材的方法，利 用油棟油對(duì)木材進(jìn)行油浴處理，方法是將加熱到150°C~180°C的油棟油注入木材處理罐 中，待木材內(nèi)部溫度達(dá)到150°C時(shí)，W 30°C A的速度升溫至200°C~215°C，處理時(shí)間為 0. 5~3h。該技術(shù)是針對(duì)木材的油浴熱處理技術(shù)，改善了木材的吸濕性，同時(shí)高溫保護(hù)介質(zhì) 由惰性氣體、過(guò)熱蒸汽改為油棟油后，處理木材的力學(xué)性能損失減少，保護(hù)了木材的力學(xué)強(qiáng) 度。但是該技術(shù)需要分階段、緩慢升溫，冷卻時(shí)需要在處理罐中冷卻至一定溫度后才能取 出，才能保證材料在油浴過(guò)程中不開(kāi)裂、不變形，處理時(shí)間較長(zhǎng)，因此生產(chǎn)效率低。同時(shí)該技 術(shù)對(duì)于木材改性處理僅停留在熱處理，而竹材的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)更為發(fā)達(dá)，直接應(yīng)用在竹材時(shí)，處 理后的竹材任會(huì)與外界水分發(fā)生交換，在使用過(guò)程中改變產(chǎn)品的尺寸，影響正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作效率高、設(shè)備投入少、處理效 果均勻、力學(xué)性能佳、尺寸穩(wěn)定性佳、耐腐防霉性好的重組竹型材的制備方法。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種重組竹型材的制備方法，包 括下列步驟： (1) 施膠步驟：將竹絲與熱固型或熱固型改性樹(shù)脂膠黏劑混合獲得施膠竹絲； (2) 干燥步驟：將所述施膠竹絲干燥至竹絲含水率2-30%，獲得干燥竹絲； (3) 冷壓熱固步驟：將所述干燥竹絲冷壓熱固成型； (4) 油浸處理步驟：加熱油介質(zhì)至100-300°C，再將冷壓成型后的型材置入熱油介質(zhì) 中，處理1-lOh ; (5) 自動(dòng)吸油步驟。
[0009] 本發(fā)明中，通過(guò)冷壓替代熱壓，簡(jiǎn)化組巧工藝。通過(guò)油浴浸潰處理使膠黏劑固化、 重新縮聚，從而達(dá)到提高膠合強(qiáng)度、減少施膠量的效果；使竹材內(nèi)的糖分、蛋白質(zhì)、內(nèi)含物等 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分汽化、揮發(fā)，從而達(dá)到耐腐、防霉的效果，產(chǎn)品檢測(cè)防霉被害值達(dá)到0 ;使竹材 的內(nèi)水分充分汽化、揮發(fā)，半纖維素降解、聚合，從而達(dá)到提高型材尺寸穩(wěn)定性、減少吸濕性 的效果；油介質(zhì)的浸潰填充導(dǎo)管、其他毛細(xì)結(jié)構(gòu)和并與纖維素發(fā)生類(lèi)似乙酷化的反應(yīng)，進(jìn)一 步鞏固了產(chǎn)品的穩(wěn)定性能、減少產(chǎn)品的吸濕性，同時(shí)保護(hù)產(chǎn)品力學(xué)性能不受損失、反而增加 力學(xué)性能的效果；處理時(shí)間短，因此產(chǎn)品的外觀顏色得到了極大的保護(hù)。上述效果均在油 浸處理一個(gè)步驟中完成，中間無(wú)需更換設(shè)備、多次裝卸載、更換處理介質(zhì)、多次升降溫；油浸 處理步驟不分階段升溫、保溫，油介質(zhì)無(wú)需降溫直接卸載；大大簡(jiǎn)化了重組竹材改性的工藝 步驟，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備、勞動(dòng)力投入。油介質(zhì)是均勻受熱介質(zhì)，整 個(gè)處理材料的處理效果均勻一致。通過(guò)自動(dòng)吸油步驟，實(shí)現(xiàn)了對(duì)型材的包裹，從而達(dá)到了減 少、甚至消除甲醒釋放的效果，提高了產(chǎn)品的環(huán)保性。整個(gè)處理過(guò)程無(wú)化學(xué)藥劑的添加，揮 發(fā)物中無(wú)毒、害物質(zhì)，施膠量小，因此產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程安全環(huán)保。
[0010] 本發(fā)明技術(shù)方案所得重組竹型材的各項(xiàng)物理力學(xué)性能參數(shù)為：密度1.2g/cm3，含 水率1-3%，吸水寬度膨脹率1-3%，吸水厚度膨脹率2-4. 5%，甲醒釋放量《0. 4mg/l，防霉防 變色性能(霉菌）被害值為0,含油率2-10%，膠層剪切強(qiáng)度達(dá)12MPa W上。
[0011] 作為優(yōu)選，所述施膠步驟，使用的熱固型樹(shù)脂膠黏劑為酪醒樹(shù)脂、脈醒樹(shù)脂或=聚 氯胺甲醒樹(shù)脂的一種或多種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述施膠步驟使用浸膠工藝，膠黏劑固含量為30-45%，施膠量為竹絲質(zhì) 量的 1〇-25〇/〇。
[0013] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，冷壓步驟后還有固化步驟，所述固化步驟是將冷壓步驟中制 成的型材送入隧道(連續(xù)熱壓機(jī)的組成設(shè)備之一）進(jìn)行熱固化，再將熱固化后的型材從模具 中取出，所述固化步驟中的熱固化溫度為120-150°c。在此固化步驟中，膠黏劑還未完全固 化，將半固化（即固化不完全）的型材進(jìn)行油浸步驟后，膠黏劑實(shí)現(xiàn)完全固化（即未固化部分 發(fā)生固化)，提高了膠合性能。
[0014] 熱固型膠黏劑防水性能好，廣泛的用于戶外竹木材料的膠合中，本發(fā)明先將熱固 型膠黏劑在冷壓工序中成型，再通過(guò)油熱浸潰工序，將膠黏劑固化、重新聚合，利于膠黏劑 的充分固化，減少了膠黏劑的使用，降低了成本；提高了產(chǎn)品的環(huán)保性能，產(chǎn)品作為戶外用 材，環(huán)保性能達(dá)E。級(jí)；同時(shí)冷壓工序較熱壓工序更為安全、節(jié)能。
[0015] 作為優(yōu)選，冷壓固定成型的型材的厚度為0-40mm。本發(fā)明的技術(shù)方案，重組竹地板 的厚度范圍大，幾乎可覆蓋各種使用場(chǎng)合對(duì)地板厚度的需求。
[0016] 作為優(yōu)選，所述油浸處理步驟，使用的油介質(zhì)為礦物質(zhì)油、植物油、烷基聯(lián)苯型導(dǎo) 熱油、烷基聯(lián)苯酸型導(dǎo)熱油、聯(lián)苯和聯(lián)苯酸低烙混合物型導(dǎo)熱油或烷基糞型導(dǎo)熱油的一種 或多種。油介質(zhì)熱穩(wěn)定好，僅與竹材發(fā)生物理的浸潰和類(lèi)似于乙酷化的化學(xué)反應(yīng)，在高溫作 用下分解少、揮發(fā)物中無(wú)毒害物質(zhì)，生產(chǎn)加工過(guò)程安全環(huán)保。
[0017] 作為優(yōu)選，所述油浸步驟分為W下階段： (1) 膠黏劑固化階段； (2) 熱處理階段，將竹材含水率降至0-3% ; (3) 浸潰處理階段，浸潰藥劑為使用的油介質(zhì)，浸潰深度為0-20mm，所述浸潰深度是指 油介質(zhì)在重組竹型材導(dǎo)管和其他毛細(xì)結(jié)構(gòu)中浸潰和滲透的深度，數(shù)值表示為厚度方向上自 表面至中屯、的深度； 上述=個(gè)階段在油浸步驟中一次完成。
[0018] 在本發(fā)明中，重組