一种重组竹型材的制备方法_2

文档序号:8954359阅读:来源:国知局
竹型材初始含水率高,导管和其他毛细管中存在大量水分,经高 溫形成水蒸汽,通过重组竹型材两端排出;同时在高溫环境下,对重组竹型材进行了高溫热 处理,处理后重组竹型材内部的糖分、蛋白质等营养物质得到了分解。因而,在重组竹型材 内部形成外高内低的内部压力梯度,在压力梯度驱动下,油介质进入重组竹型材内部,在完 成高溫热处理之后,自动实现常压高溫浸溃。在高溫状态下,随着易分解的半纤维素的分 解,难分解的纤维素所占比例上升,纤维素发生了类似于乙酷化的反应,形成醋基,醋基具 有增容作用,径基减少和醋基的充胀作用,进一步提高了竹材的防水性能,使重组竹型材的 尺寸稳定性提高,后者作用更显著。高溫热处理将热固型树脂胶黏剂重新聚合反应,糖、蛋 白质等营养物质和水分汽化,提高了重组竹型材的胶合强度、防霉性能、降低了竹材的吸水 性;又经浸溃和类似于乙酷化的反应巩固了上述效果,并强化了重组竹型材的力学性能。
[0019] 上述效果均在油浴浸溃处理一个步骤中完成,同一设备、同一处理介质,无需重复 装卸载、无需重复对介质进行升溫和冷却;整个油浴浸溃处理步骤一次完成升溫,不分阶段 升溫、保溫,简化了重组竹材改性的工艺步骤,提高了生产效率,大幅度降低了设备与劳动 力投入,降低了生产成本,提高了产品质量。
[0020] 作为优选,所述油浸处理的油介质溫度为170-220°C,处理时间为2~6h。
[0021] 作为优选,所述油浸步骤,是加热油介质溫度至120-260°c,处理时间为1-化。
[0022] 作为进一步优选,所述的油浸步骤,是加热油介质至160-240°C,处理时间为 l-5h〇
[0023] 作为进一步优选,所述的油浸步骤,是加热油介质至160-220°C,处理时间为 1-地。
[0024] 作为进一步优选,处理溫度为100-180°C、处理时间为0. 5-化时,处理后型材明度 (L*) =65-55、色差(E*) =4-15 ;处理溫度为180-240°C、处理时间为2-化时,处理后型材明 度(L*) =55-40、色差(E*) =20-30 ;处理溫度为240-300°C、处理时间为5-lOh时,处理后型 材明度(L* ) =40-30、色差(E* ) =40-45。
[00巧]本技术方案中,W明度(L*)和色差(E*)来表征型材的材色。
[0026] 现有的户外重组竹型材,只能根据原料的材色来决定型材的材色,仅碳化色和深 碳化色,选择十分局限。在本发明中,不同溫度、时间的油浸处理,所得到的型材的材色各不 相同,可W根据客户的喜好,通过控制溫度、时间,获得不同材色的产品;处理时间短,产品 的明度保护较好,市场竞争力强。
[0027] 处理溫度与处理时间对处理后型材的材色的影响是交互作用的,例如处理溫度为 160-180°C、处理时间为4-化的工艺,与处理溫度为200-220°C、处理时间为1-化的工艺,带 来的对型材材色改变的效果是接近的。发明人为简化工艺,在优选方案中,选择上述=种最 具代表性的技术参数。
[0028] 作为优选,所述油浸处理步骤中,将冷压成型后的型材竖向浸溃,所述竖向浸溃具 体是按照使油热蒸汽方向与冷压成型后的型材的维管束方向相平行的方式进行浸溃。
[0029] 本发明所述维管束是指竹材导管和厚壁纤维。发明人经过长期研究发现,竹材油 浸处理时的浸溃方向非常重要,不仅影响处理中的安全性,还影响竹材处理的均匀性。如果 采用横向浸溃,油热蒸汽向上传输时,与竹材维管束垂直,油热蒸汽和竹材维管束中的水汽 不容易排出,容易引发炸裂。采用本发明方法可W避免竹材材料出现炸裂的质量问题,W提 高处理过程的安全性和竹材油浸成色的均匀性。
[0030] 作为优选,所述自动吸油步骤,是将型材从油介质中直接取出,常溫静置2~lOmin, 使表面附油自动吸入型材导管或其他毛细管结构的步骤。
[0031] 作为优选,所述自动吸油步骤还包括冷却步骤,所述冷却步骤是将处理后的竹材 堆置于溫度为0-30°C、相对湿度为50-70%的环境中,自然冷却。
[0032] 取出的型材内部,未排出的蒸汽和膨胀的空气冷却收缩,型材外部压力大于内部 压力,形成负压,将型材表面的附油压入板巧内部,形成自动吸入的效果。通过自动吸油步 骤,实现了对型材的包裹,从而达到了减少、甚至消除甲醒释放的效果,提高了产品的环保 性。
[0033] -般,竹材经高溫热处理后或经浸溃处理和高溫热处理后,还需在冷却后将竹材 的含水率回调至10%左右,W适应使用环境;在本发明中,油浸处理后的竹材的含水率为 0~3%,并且经浸溃和类似于乙酷化的化学反应后,竹材不再吸收水分,因此无需含水率的回 调和养生工序,进一步的提高了本发明的生产效率。
[0034] 综上所述,本发明具有W下有益效果: 1、工作效率高 不同于传统的对竹材进行热处理、或分工序的浸溃和热处理,本发明的技术方案,对竹 材进行了热处理、浸溃处理和类似于乙酷化的化学反应,且=个处理效果在一个工序中完 成,避免了竹材的重复装、卸载,避免了设备、药剂的重复升、降溫,因此工作效率高。
[0035] 2、产品性能优于现有产品 本发明的技术方案对竹材进行了 =种有效的改性处理,改善了型材的防霉性能、尺寸 稳定性、型材材色,提高了竹材的密度、力学性能和胶层的胶合强度。相较于经过现有技术 处理的重组竹型材的密度和力学性能的损失,本技术方案的产品性能优良。
[003引 3、处理效果均匀 热处理的保护介质和导热为高溫热油,油是热的良导体,受热均匀,因此热处理效果均 匀;处理竹材的初始含水率较高,在热处理时形成较大的蒸汽压力,浸溃处理充分,因此油 介质填充效果均匀;产品各个方向剖面上密度、力学性能、含油量等物理化学性能均匀一 致。
[0037] 4、设备投入少、成本低 本发明的技术方案仅设及冷压设备和热浸设备,且油浸处理工艺步骤简单,对油浸的 设备要求不高;生产成本仅为高溫热油损耗、竹材物料。
[0038] 5、材色更丰富、自然 型材处理后的材色根据油浸处理的溫度和时间的不同而不同,较现有产品仅碳化色和 深碳化色,本发明的技术方案所提供的产品材色更为丰富;热处理的保护介质和导热为高 溫热油,相较于真空热处理和W水蒸气为保护的热处理,受热更均匀,处理后材色具有自然 光泽。
[0039] 6、加工过程及产品环保 生产过程中,油循环利用,除木材自身营养物质、水分、半纤维素降解物质的挥发外,无 任何其他排放;使用的油介质无毒、害,所W生产过程中环保性能优,产品的环保等级优。
【具体实施方式】
[0040] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人 员在阅读完本说明书后可W根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[00川实施例1 : W重组竹型材为例,首先将竹丝与热固性酪醒胶粘剂W拌胶的方式混合,胶黏剂固含 量为30%,施胶量为竹丝质量的10% ;再将混合后的竹丝干燥至含水率2-5%,经冷压热固后 成22mm厚度的型材;然后在容器中注入烷基联苯型导热油,并加热至10(TC,保溫;再将重 组竹型材码煤,并用钢带固定使型材的维管束与油热蒸汽方向平行,W此形式进行浸溃, 使导热油表面高于重组竹端面,使重组竹型材浸没,保持lOh ;最后,取出重组竹型材,静置 lOmin,待表面附油自动吸入型材内部后,再置于溫度为30°C、相对湿度为70%的环境中,进 行冷却。所得到的改性重组竹产品,明度(L*) =55、色差(E*) =4,含水率为3. 5%,导热油浸 溃深度为11mm,产品各断面结构与性能均匀一致。
[004引 实施例2 : W重组竹型材为例,首先将竹丝与热固性酪醒胶粘剂W浸胶的方式混合,胶黏剂固含 量为45%,施胶量为竹丝质量的25% ;再将混合后的竹丝干燥至含水率25-30%,经冷压热固 后成20mm厚度
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