一種具有戶外耐候性的竹重組材的制造方法技術

本發明專利技術是一種具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，包括如下工藝步驟：（1）將含水率為30～70%的碾壓竹篾通過高溫蒸汽的短時間炭化處理；（2）竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率；（3）組坯膠合固化。通過高溫蒸汽短時間內熱處理碾壓竹篾的優點，利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱熱處理特點，將竹篾中的半纖維素等成分快速熱解，熱處理時間可以從24小時縮短到3-5小時以內，為竹重組材的原料單元竹篾的熱處理提供一個更為便捷的熱處理方法，且該熱處理方式對竹篾質量可控，以此處理的竹篾制成竹重組材品質可控、性能更優，適合室內和戶外使用，為竹重組材的工業化生產提供更優生產方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及的是，屬木材工業中的人造板制造

技術介紹
戶外用木質材料是我國建筑裝飾材料的重要組成部分，由于常年暴露野外，要經歷各國各地不同的惡劣氣候的考驗，因此，要求戶外木質材料具有高強度、高耐候性、高耐磨性；同時又要便于安裝、美觀等要求。長期以來，戶外木質材料主要使用天然實木和防腐木材為主，如非洲菠蘿格、緬甸柚木、南美伊貝等熱帶雨林的大徑級硬闊葉材，和經防腐劑處理的俄羅斯樟子松、美國南方松等。然而隨著社會經濟的發展和人口的增加，全球對木材的需求在不斷增長。由于全球環境壓力日愈加大，各國政府和人民的環境意識加強、認識到保護熱帶雨林的重要性，大直徑原木供給越來越短缺，依賴天然林原木作為原料的時代已經過去。另外，在防腐木質材料處理方面，目前最常用的CCA、ACQ等木竹材防腐劑對人體和環境有毒，并且廢棄CCA處理材的后處理難度較大，美國、歐盟等國家對CCA等含砷防腐劑已經禁止和限用。五氯酚鈉和林丹等防腐、防霉、殺蟲劑也由于有致癌作用而被禁止。在這種情況下，已開發出戶外竹重組材，但在制造過程遇到碾壓竹篾的熱處理的時間長、有酸性煙氣的排出、處理過程中竹篾易變脆和質量不容易控制，為此尋找更為有效的熱處理方式尤為必要。將濕的碾壓竹篾放進壓力罐內，通入高溫蒸汽，竹篾在此高溫蒸汽下迅速升到140?180°C，經過10?60分鐘的高溫熱處理，在濕熱的環境下半纖維素等已降解，此時竹篾已基本干燥和炭化，然后降溫出罐，具有時間短、效率高，處理的竹篾質量可控。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，利用蒸汽的短時間加熱碾壓竹篾的優勢，利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱熱處理，將碾壓竹篾中的半纖維素快速熱解，這樣快速炭化處理，竹材的吸濕性能明顯降低，制造的竹重組材的物理力學性能等更佳，適合室內和戶外使用。本專利技術的技術解決方案:具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，包括如下工藝步驟: (1)將含水率為30?70%的碾壓竹篾； (2)竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率； (3)組坯膠合固化。將含水率為30?70%的碾壓竹篾，在密閉的高壓罐內，通入高溫蒸汽，先將罐內的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140?180°C，再經過10?60分鐘的熱處理，在如此高溫和含水率高的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化，然后排出罐中余汽和冷凝水，待其溫度降到溫度120°C后出高壓罐，然后在空氣中排出竹篾中水汽。本專利技術的優點:竹類植物是地球上生長速度最快、繁殖最容易、成熟期最短的木本植物，是人類的環境友好材料，它具有一次造林成功，就可年年擇伐、永續利用而不破壞生態環境的特點。利用高溫蒸汽處理，熱處理時間可以從24小時縮短到3-5小時以內，且該熱處理方式對竹篾處理后的質量可控，制造出的竹重組材性能更優。【具體實施方式】具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，包括如下工藝步驟: (1)將含水率為30?70%的碾壓竹篾； (2)竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率； (3)組坯膠合固化。所述的步驟(I)將含水率在30?70%的碾壓竹篾:在密閉的高壓罐內，通入高溫蒸汽;先將罐內的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140?180°C，再經過10?60分鐘的熱處理，在如此高溫和高含水率的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化；排出冷凝水和余汽，并降溫處理，含水率也降到8%?25%，含水率高于12%需要繼續干燥，將其干燥到12%以下。所述的步驟(2)竹篾浸膠和平衡:將干燥后的竹篾在固含量為20%?25%的酚醛膠中浸漬，使浸膠量達到竹篾重量的10?16%，瀝干后將其在網帶干燥機上干燥至含水率10?20%，放置在溫度為40?70°C的平衡窯內進行含水率平衡，待其含水率達到12?18%時即可。所述的步驟(3)組坯固化:按照所需的規格和厚度，在有模具的墊板上同方向組坯，然后在溫度130?150°C，壓力3?5MPa的情況下，熱壓30?70分鐘，關閉熱源排出熱壓板中剩余蒸汽后，并向熱壓板內通冷水冷卻至60°C以下卸壓出板；或稱重后放置于U型鋼模中，在40?60MPa壓力下鎖緊模具，然后在溫度為120?140°C隧道窯中加熱8?12小時固化，出窯卸模，再經過鋸邊加工處理，得到具有戶外耐候性的竹重組材。所述的排出罐中冷凝水和余汽，待其溫度降到溫度120°C后出高壓罐，然后在空氣中排出竹篾中水汽。經常規后期加工后，即可得到具有戶外耐候性的竹重組材，其物理力學性能如下: MOR Il: > 140 MPa MOR丄:2 10 MPa MOE Il: > 14000 MPa M0E1: > 100MPa 密度:1.10?1.2 g/cm3。實施例1 戶外耐候性竹重組材的冷壓熱固化制造方法如下: 步驟(I)將含水率在30%的碾壓竹篾:在密閉的高壓罐內，通入高溫蒸汽;先將罐內的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140°C，再經過10分鐘的熱處理，在如此高溫和高含水率的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化;排出冷凝水和余汽，并降溫處理，含水率也降到8%，若含水率高于12%需要繼續干燥，將其干燥到12%; 步驟(2)竹篾浸膠和平衡:將干燥后的竹篾在固含量為20%的酚醛膠中浸漬，使浸膠量達到竹篾重量的10%，瀝干后將其在網帶干燥機上干燥至含水率10%，放置在溫度為40°C的平衡窯內進行含水率平衡，待其含水率達到12%時即可； 步驟(3)組坯固化:按照所需的規格和厚度，在有模具的墊板上同方向組坯，然后在溫度130°C，壓力3MPa的情況下，熱壓30分鐘，關閉熱源排出熱壓板中剩余蒸汽后，并向熱壓板內通冷水冷卻至60°C以下卸壓出板;或稱重后放置于U型鋼模中，在40MPa壓力下鎖緊模具，然后在溫度為120°C隧道窯中加當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，其特征是包括如下工藝步驟：（1）將含水率為30～70%的碾壓竹篾通過高溫蒸汽的短時間炭化處理；（2）竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率；（3）組坯膠合固化。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許斌，李延軍，程大莉，何文，張曉冬，
申請(專利權)人：南京林業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32