[發(fā)明專利]一種改善竹重組材膠合性能的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711434848.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108162105B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬紅霞;陳利芳;李興偉;何雪香;曹永建;謝桂軍;王劍菁
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省林業(yè)科學研究院
• 主分類號: B27J1/00
• 分類號: B27J1/00;B27K3/52;B27K5/00;B27K9/00;B27N3/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗;裘暉

本發(fā)明公開一種改善竹重組材膠合性能的方法。該方法包括竹材疏解、改善膠合處理、干燥、浸膠、竹束二次干燥、重組成型等步驟。該方法是對竹材先進行機械疏解，然后用NaOH對竹材進行噴灑處理和高溫碳化處理，實現(xiàn)竹材表面硅質(zhì)層和蠟質(zhì)層的有效去除和破壞，在此基礎(chǔ)上進行浸膠、二次干燥，最后重組成型。經(jīng)該方法制備的竹重組材，實現(xiàn)了竹材膠合性能的改善，并且在加工過程操作簡單，無毒無害無廢棄，物理力學強度顯著提高。其中：水平剪切強度提高10％以上，吸水厚度膨脹率降低26％以上，抗彎強度提高16％以上，彈性模量提高20％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人造板領(lǐng)域，具體涉及一種重組竹，更具體的是一種改善竹重組材膠合性能的方法。

背景技術(shù)

近幾年，我國竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，尤其重組竹產(chǎn)品的研發(fā)，對竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重大推動作用。重組竹是在不打亂竹質(zhì)纖維排列方向，保留竹材基本特性前提下，經(jīng)過碾壓疏解設(shè)備加工成橫向不斷裂，縱向松散而又交錯相連的網(wǎng)狀竹束，再經(jīng)干燥、施膠和熱壓(或冷壓)等重新組合工序制成的高強度、幅面尺寸大、具有天然竹材紋理結(jié)構(gòu)的新型人造板。它突破了傳統(tǒng)的切削加工方式，采用碾壓疏解機械設(shè)備加工竹材，為竹材的綜合利用開辟了一條新的途徑。

重組竹現(xiàn)有的疏解方式現(xiàn)階段從勞動強度大、效率較低的手工疏解到類似重組木的手工錘擊和效果較好的輥壓疏解，到先軟化再輥壓疏解竹材的方式，實現(xiàn)了將竹材輾壓成不斷裂、縱向松散而交錯相連，不打亂竹材纖維排列方向竹束。由于竹子縱向厚度尺寸不均勻，其莖桿本身直徑小、中空，竹材外表面有較多突出的硬節(jié)，表面竹青含有蠟質(zhì)，內(nèi)腔面竹黃含有硅質(zhì)，二者易開裂，不易被浸膠濕潤；而且竹材強度和硬度顯著高于一般木材，這些特性導致竹材采用機械碾壓的方式不能有效去除硅質(zhì)層和蠟質(zhì)層，從而不能形成有效的增強膠合，為后期重組竹在戶外領(lǐng)域的應用埋下隱患，耐久性受到影響，從而制約著竹材重組加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)對竹材表面竹青破壞度不理想的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改善竹重組材膠合性能的方法。

該方法是對竹材先進行機械疏解，然后用NaOH對竹材進行噴灑處理和高溫碳化處理，實現(xiàn)竹材表面硅質(zhì)層和蠟質(zhì)層的有效去除和破壞，在此基礎(chǔ)上進行浸膠、二次干燥，最后重組成型。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種改善竹重組材膠合性能的方法，包括如下步驟：

(1)竹材疏解：將竹材采用疏解機定向精細疏解成通長的、相互交聯(lián)并保持纖維原有排列方式的疏松束狀單元，所述竹束的直徑大于等于5cm；

(2)改善膠合處理：將步驟(1)疏解好的竹材進行NaOH溶液噴灑處理，NaOH質(zhì)量濃度為1～5％，NaOH用量為竹束質(zhì)量的5％～30％；將NaOH溶液噴灑處理后的疏解竹材放入高溫碳化罐中，碳化壓力為0.25～0.50MPa，碳化時間為60～200min，通過高溫和NaOH的化學刻蝕協(xié)同作用，實現(xiàn)對竹材表面硅質(zhì)層和蠟質(zhì)層的化學腐蝕和降解，為膠黏劑對竹材的包裹、滲透以及浸潤提供材料基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)改善重組竹的膠合性能；

(3)干燥：將步驟(2)碳化后的材料采用網(wǎng)帶式干燥機或窯式干燥機干燥至含水率為5～15％；

(4)浸膠：將步驟(3)碳化干燥好后的竹束浸漬膠水，竹束浸入酚醛樹脂溶液中，所述的酚醛樹脂中苯酚：甲醛：NaOH的摩爾比為1：(1.9～2.2)：(0.1～0.2)；所述酚醛樹脂的分子量分布在200～400之間的占95～98％，固含量為15～30％，浸膠時間為5～30min，浸膠量為竹束質(zhì)量分數(shù)的10～20％；

(5)竹束二次干燥：將步驟(4)所述浸膠后的竹束置入網(wǎng)帶式干燥機中，干燥至含水率為8～15％，干燥溫度為60～100℃；