專利名稱：提高重組竹材穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種竹質(zhì)膠合板的生產(chǎn)方法，尤其是一整套提高重組竹材穩(wěn)定性的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
近年，因森林禁伐、木材原料奇缺，以竹代木日興，其中將竹材鋸段劈分成竹絲片或稱竹片絲，即為似片非片、似絲非絲的原料単元，集束浸膠晾干后用約50Mpa模壓成柱形方料，再進(jìn)行熱固化制成重組竹材的方法推廣得最快，影響最大。用多層壓機(jī)平鋪熱壓成型法生產(chǎn)重組竹板材的方法在相対的小范圍內(nèi)也有一定規(guī)模。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這些生產(chǎn)方法產(chǎn)出的重組竹材穩(wěn)定性尚不理想，板材易翹曲變形，表面開裂或出現(xiàn)毛刺，影響使用范圍和使用質(zhì)量，極有改進(jìn)エ藝以提高穩(wěn)定性的必要。CN100408288公告了不同材質(zhì)的三層結(jié)構(gòu) 實(shí)木復(fù)合板提高穩(wěn)定性的熱壓エ藝，只對(duì)各層板的材質(zhì)和含水率，分別進(jìn)行限定，對(duì)一次熱壓與二次熱壓的層序堆碼提出兩種不同方式。CN100522521公告了ー種由多種化學(xué)原料組成的浸潰劑浸泡木質(zhì)體，改進(jìn)其耐久性，尺寸穩(wěn)定性和表面硬度的方法。始終未檢索到有關(guān)提高重組竹材穩(wěn)定性的方法的資料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)出ー種提高重組竹材穩(wěn)定性的方法。解決該技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本提高重組竹材穩(wěn)定性的方法按如下步驟進(jìn)行(I)依據(jù)力學(xué)性能相近的原則選用竹材盡量按竹齡相近、生長環(huán)境相近、取用的竹段相同、取用竹壁部位相近的原則選料，作為生產(chǎn)同一批次的重組竹材的加工原料；(2)采用相同的設(shè)備和方法對(duì)竹材進(jìn)行分絲生產(chǎn)同一批次重組竹材的原料竹絲，采用同型號(hào)的碾壓機(jī)碾壓或梳解機(jī)梳解或擰扭機(jī)擰扭成的竹絲；(3)生產(chǎn)同一批次重組竹材的原料竹絲徑級(jí)小而相近竹材分絲后其絲條徑向規(guī)格盡量小，為I. 5-3_，同一批次采用相近徑級(jí)的竹絲；(4)對(duì)竹絲進(jìn)行高溫脫水與冷卻施膠將竹絲或小堆捆扎或上下鋼網(wǎng)束縛后送入170-225°C中脫水至含水率< 3. 8%，出料冷卻至< 53°C施膠；(5)采用滲透力強(qiáng)的耐水膠，在多次輥壓過程中浸膠竹絲采用酚醛膠、三聚氰胺膠或兩種膠各自的改性膠浸膠，在浸膠同時(shí)對(duì)竹絲進(jìn)行至少三次輥壓，最后也用輥壓法排除竹絲上的余膠；(6)對(duì)竹絲再干燥進(jìn)行控溫和控水施膠后竹絲再干燥的溫度用酚醛及其改性膠的< 53°C，用三聚氰胺及其改性膠的<44°C，用于模壓成型的竹絲作芯部原料的含水率為5% _8%，作周邊部原料的含水率12% -16%，作介于兩部間的過渡部原料的含水率為8% -12%，平壓成型的作芯層原料的含水率7% -10%，作上下面層原料的含水率10% -14% ；
(7)竹絲按適量和適度的交角及含水率梯度分布鋪裝鋪裝在模具內(nèi)或壓板上的竹絲有的平行排列，有的相交呈小于30°交角排列，其中相交的竹絲占竹絲總量大于30%，且鋪裝時(shí)坯料由外及內(nèi)按措施(6)所說含水率從高到低梯度分布；(8)熱進(jìn)冷出的平壓和模壓成型后的溫度波動(dòng)式熱固化用多層平壓機(jī)壓制之初溫控至120-160°C，熱壓時(shí)間按壓成板的厚度計(jì)算為45-65s/mm，再冷卻至< 85°C出料；模壓成型熱固化定型的采用高溫-中溫-次高溫-次中溫的波動(dòng)式溫控方式，分別按140。。-IlO0C -130。。_80°C和各溫區(qū)占總耗時(shí)的比例分別為30%、20%、25%、25%控制；
(9)束縛式存放將制成的重組竹材在22_26°C和相対濕度40% -50%環(huán)境中以捆扎方式或互相疊壓方式存放；其中板材存放不少于60h,方柱材存放不少于150h。所說的步驟(8)中模壓成型采用雙向加壓成型。所說的步驟(9)中以束縛式存放在按溫度和濕度要求的平衡室內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是采用本改進(jìn)方法生產(chǎn)的重組竹材穩(wěn)定性得到提高，鋸分成的板材不易翹曲、減少表面開裂和出現(xiàn)毛刺的機(jī)率，使用范圍寬，相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量有所提高。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例作一步詳述；其中改進(jìn)措施(1)-(3)三個(gè)相近原則都是對(duì)同一批次重組竹生產(chǎn)的原料所提出的希能盡力而為之的要求，都選用竹齡為5、6年的、生長環(huán)境處在相同或相近海拔高度的、土質(zhì)類同、地塊鄰近同在陽(或明)坡上的竹子，砍伐的季節(jié)相同；取用的竹段相同是指同一批次均取用竹材的底段或中段或梢段，不要穿插或混用。取用竹壁部位相近是指取用同一竹段時(shí)還應(yīng)同取該竹段竹壁的相同或相近部位，或均是靠近竹青部位的或均是靠近竹黃部位的或均為取居中部位的。這一切是為選用力學(xué)性能相近的竹材，作同一批次產(chǎn)品的原料。用相同設(shè)備和方法對(duì)竹材進(jìn)行分絲，也是確保產(chǎn)出的竹絲的力學(xué)性能相近。產(chǎn)出的竹絲的粗細(xì)度即徑級(jí)相近是為竹絲這ー最終原料的力學(xué)性能相近，且徑級(jí)越小，應(yīng)カ也就越小，但因受機(jī)械加工性能的制約，徑級(jí)定為I. 5-3_，在目前已算很小徑級(jí)的竹絲。高溫脫水與冷卻施膠有利盡量增加膠液向竹絲內(nèi)的滲透量，再選擇滲透力強(qiáng)的耐水膠，輔之以在浸膠中至少三次輥壓的方式，使膠液在竹絲中ー邊滲透一邊受輥壓而擴(kuò)散，再繼而吸入再次進(jìn)ー步擴(kuò)散，如此反復(fù)多次，使膠液在竹絲細(xì)胞中均勻而廣泛地滲入，膠合力強(qiáng)而均勻，增強(qiáng)抗應(yīng)力。施膠后竹絲的再干燥，對(duì)鋪裝于不同區(qū)域的竹絲提出不同的含水率要求，這是從熱壓時(shí)接受熱量的大小、受熱時(shí)間長短和散發(fā)水份的難易程度考慮的，易散發(fā)且散發(fā)量大的表層應(yīng)含水率高，接受熱量少不易散發(fā)的芯層含水率應(yīng)低些，中層的介于兩者之間，這樣的梯度分布，在熱壓后，整體重組竹材產(chǎn)品的內(nèi)外水份含量相對(duì)均勻以減小內(nèi)應(yīng)力。鋪裝時(shí)要求有一定比例的竹絲相交，且交角>30°，兼顧到產(chǎn)品的剪切強(qiáng)度和彈性模量的要求而為之。熱進(jìn)冷出的平壓是為短時(shí)間內(nèi)盡量多地散發(fā)水分和盡多滲入膠液，波動(dòng)式溫控進(jìn)行熱固化，有利于重組方柱材和整體均勻固化，束縛式存放，是對(duì)產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)カ進(jìn)一歩求得平衡的一種輔助措施。采用上述九項(xiàng)改進(jìn)措施后，從最終原料即竹絲的力學(xué)性能力求一致，分絲方法進(jìn)ー步確保竹絲力學(xué)性能的一致、盡量多脫去水分和使膠液廣泛而均勻地滲入竹絲細(xì)胞中、熱壓后各層實(shí)現(xiàn)平衡脫水和確保產(chǎn)品整體的均衡固化等眾多方面著手改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)重組竹材穩(wěn)定性的提高。
權(quán)利要求
1.ー種提高重組竹材穩(wěn)定性的方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行 (1)依據(jù)力學(xué)性能相近的原則選用竹材盡量按竹齡相近、生長環(huán)境相近、取用的竹段相同、取用竹壁部位相近的原則選料，作為生產(chǎn)同一批次的重組竹材的加工原料； (2)采用相同的設(shè)備和方法對(duì)竹材進(jìn)行分絲生產(chǎn)同一批次重組竹材的原料竹絲，采用同型號(hào)的碾壓機(jī)碾壓或梳解機(jī)梳解或擰扭機(jī)擰扭成的竹絲； (3)生產(chǎn)同一批次重組竹材的原料竹絲徑級(jí)小而相近竹材分絲后其絲條徑向規(guī)格盡量小,為I. 5-3mm,同一批次采用相近徑級(jí)的竹絲； (4)對(duì)竹絲進(jìn)行高溫脫水與冷卻施膠將竹絲或小堆捆扎或上下鋼網(wǎng)束縛后送入170-225°C中脫水至含水率< 3. 8%，出絲冷卻至< 53°C施膠； (5)采用滲透力強(qiáng)的耐水膠，在多次輥壓過程中浸膠竹絲采用酚醛膠、三聚氰胺膠或兩種膠各自的改性膠浸膠，在浸膠同時(shí)對(duì)竹絲進(jìn)行至少三次輥壓，最后也用輥壓法排除竹絲上的余膠； (6)對(duì)竹絲再干燥進(jìn)行控溫和控水施膠后竹絲再干燥的溫度用酚醛及其改性膠的< 53°C，用三聚氰胺及其改性膠的<44°C，用于模壓成型的竹絲作芯部原料的含水率為5% _8%，作周邊部原料的含水率12% -16%，作介于兩部間的過渡部原料的含水率為8% -12%，平壓成型的作芯層原料的含水率7% -10%，作上下面層原料的含水率10% -14% ； (J)竹絲按適量和適度的交角及含水率梯度分布鋪裝鋪裝在模具內(nèi)或壓板上的竹絲有的平行排列，有的相交呈小于30°交角排列，其中相交的竹絲占竹絲總量大于30%，且鋪裝時(shí)坯料由外及內(nèi)按措施(6)所說含水率從高到低梯度分布； (8)熱進(jìn)冷出的平壓和模壓成型后的溫度波動(dòng)式熱固化用多層平壓機(jī)壓制之初溫控至120-160°C，熱壓時(shí)間按壓成板的厚度計(jì)算為45-65s/mm，再冷卻至彡85°C出料；模壓成型熱固化定型的采用高溫-中溫-次高溫-次中溫的波動(dòng)式溫控方式，分別按140。。-IlO0C -130。。_80°C和各溫區(qū)占總耗時(shí)的比例分別為30%、20%、25%、25%控制； (9)束縛式存放將制成的重組竹材在22-26°C和相対濕度40%-50%環(huán)境中以捆扎方式或互相疊壓方式存放；其中板材存放不少于60h,方柱材存放不少于150h。
2.如權(quán)利要求I所述的提高重組竹材穩(wěn)定性的方法，其特征是所說的步驟(8)中模壓成型采用雙向加壓成型。
3.如權(quán)利要求I所述的提高重組竹材穩(wěn)定性的方法，其特征是所說的步驟(9)中以束縛式存放在按溫度和濕度要求的平衡室內(nèi)。
全文摘要
一種提高重組竹材穩(wěn)定性的方法，采取如下九項(xiàng)措施一是按力學(xué)性能相近的原則選用竹材，二是采用相同的設(shè)備和方法對(duì)竹材進(jìn)行分絲，三是同一批次原料竹絲的徑級(jí)相近且小，四是對(duì)竹絲進(jìn)行高溫脫水與冷卻施膠，五是選膠和在輥壓過程中浸膠，六是對(duì)竹絲再干燥的控溫和控水，七是竹絲按適量和適度的交叉及含水率梯度分布鋪裝，八是熱進(jìn)冷出平壓和模壓成型后的溫度波動(dòng)式熱固化，九是束縛式存放。通過上述九項(xiàng)改進(jìn)措施，首先是求得最終原料即竹絲的力學(xué)性能基本一致，相同設(shè)備與分絲方法確保竹絲力學(xué)性能一致，盡量脫水和廣泛而均勻滲入膠液、熱壓后產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)平衡脫水等措施，確保了重組竹穩(wěn)定性的提高，使重組竹的質(zhì)量及應(yīng)用效果得到良好體現(xiàn)。
文檔編號(hào)B27N3/10GK102756418SQ201110113178
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者錢俊 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)