[發明專利]一種高強耐候竹質復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201910822974.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110497484B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李賢軍;薛志成;吳義強;郝曉峰;徐康;楊喜;李霞鎮
• 申請（專利權）人: 湖南桃花江竹材科技股份有限公司;中南林業科技大學
• 主分類號: B27D1/08
• 分類號: B27D1/08;B27N3/10;B27N1/00;B27K3/08;B27K5/00;B27K5/04;B27K9/00;B27K3/52
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 張麗娟

本發明公開了一種高強耐候竹質復合材料的制造方法，具體包括以下步驟：S1、將干燥后的疏解竹束置于醇基改性溶液中進行高壓浸注處理后，再置于100～130℃溫度下進行固化處理，得固化后的竹束；S2、將固化后的竹束于110～150℃的溫度下進行干燥處理后，再經過平衡、浸膠、干燥、組坯和熱壓成型處理，得成型板坯；S3、將成型板坯進行養護和機加工處理，得到高強耐候竹質復合材料。本發明制備得到的高強耐候竹質復合材料完整保留了竹材的原有單元結構和力學強度。

技術領域

本發明屬于木材工業中的竹質復合材料制造領域，涉及重組竹材的制造方法，具體涉及一種高強耐候竹質復合材料及其制造方法。

背景技術

竹材具有縱向強度大、生長迅速、采伐周期短等優點，是我國森林資源的重要組成部分，我國竹材資源種類和蓄積量均居世界首位，素有竹子王國之稱。大力開發竹材資源是緩解我國木材資源不足，保護生態環境和滿足人民生活需要的重要舉措。但與木材相比，竹材具有糖分含量高，使用過程中易霉、易腐等缺點，嚴重制約竹材制品的應用領域和產品附加值的提高。目前，為解決竹材長霉和易腐朽的問題，在重組竹材的制造過程中，常用的技術方法是采用常壓高溫過熱水蒸汽對竹束進行高溫炭化處理，該方法具有無化學添加的優點，但其也存在高溫條件下竹束降解嚴重，力學強度和質量損失大等缺陷。經過高溫熱處理后，竹材的質量損失率約為10～20%，強度損失甚至超過50%。且采用高溫熱處理竹束單元生產的重組竹脆性大、抗彎強度低，不能用于結構工程領域。因此，如何在保持竹材強度大固有特性和不造成質量損失的情況下，生產出高強度、高耐候，且能廣泛用于結構工程、屋外裝飾領域的新型竹質復合材料，對于拓展竹材應用領域，提高竹材產品附加值具有非常重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種完整保留了竹材原有單元結構和力學強度的高強耐候竹質復合材料及其制造方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種高強耐候竹質復合材料的制造方法，具體包括以下步驟：

S1、將干燥后的疏解竹束置于醇基改性溶液中進行高壓浸注處理后，再置于100～130℃溫度下進行固化處理，得固化后的竹束；

S2、將固化后的竹束于110～150℃的溫度下進行干燥處理后，再經過平衡、浸膠、干燥、組坯和熱壓成型處理，得成型板坯；

S3、將成型板坯進行養護和機加工處理，得到高強耐候竹質復合材料。

作為對上述技術方案的進一步改進：

所述步驟S1中，所述醇基改性溶液包括糠醇、水、催化劑和穩定劑，其中糠醇的質量濃度為5～30%，催化劑的質量濃度為0.5～3%，穩定劑的質量濃度為0.5～5%，其余為水。

所述步驟S1中，所述高壓浸注處理包括以下步驟：將干燥后的疏解竹束置于高壓浸注處理罐內進行前真空處理，隨后加入醇基改性溶液直至罐內溶液壓力為0.2～1.4MPa，保壓5～40min，保壓后卸壓進行后真空處理，再次卸壓，取出竹束，得到浸注處理后的竹束。

所述步驟S1中，所述固化處理包括以下步驟：將浸注處理后的竹束置于微壓過熱蒸汽熱處理窯中，加熱至100～130℃溫度下固化處理1～3h，得到固化后的竹束。

所述微壓過熱蒸汽熱處理窯包括窯體、冷凝器、回收裝置和連接管道，所述窯體內用于放置浸注處理后的竹束，所述窯體上方設有泄壓口，冷凝器上部通過連接管道與泄壓口相連通，冷凝器的下部與回收裝置相連通，竹束中的醇基改性溶液蒸發后通過連接管道進入到冷凝器中冷凝成含有醇基樹脂的冷凝水，冷凝水進入至回收裝置中回收。

所述步驟S1中，所述固化處理包括以下步驟：將浸注處理后的竹束置于高壓飽和水蒸氣處理罐中，通入飽和水蒸氣，當飽和水蒸汽溫度達到100～130℃溫度時，固化處理1～3h，得到固化后的竹束。