CN108608525A - 一种竹木复合层积材制造方法 - Google Patents

一种竹木复合层积材制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种竹木复合层积材制造方法，包括以下工艺步骤：1)原材料准备①竹束加工以3～5年生毛竹、慈竹或其它原竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度不小于5cm；②木材单板加工采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度1～5mm；2)干燥碳化；3)竹束编织；4)浸胶；5)干燥；6)组坯；7)预压：将板坯进行预压，减小板坯厚度，缩短热压周期；8)热压：将预压后的板坯热压成竹木复合层积材；9)陈放：热压后的竹木复合层积材陈放，降低板材温度，释放内应力。

Description

一种竹木复合层积材制造方法
技术领域
本发明属于竹木加工技术领域，具体涉及一种竹木复合层积材制造方法。
背景技术
重组竹是当前竹材加工产业中重点发展的一种产品。在制造过程中，主要是以竹束为构成单元，按顺纹组坯，经热压或冷压胶合成板材或方材。它的突出优点是原材料利用率高，彻底改变了竹材的原有性能，力学性能优异。产品可广泛应用于室内外地板、家具、建筑结构材和装修装潢材，以及各类高强度材料需求领域。
然而，重组竹生产主要通过人工组坯方式进行板坯铺装，容易造成铺装不均匀，导致板材密度不均，出现跳丝、开裂及等问题，产品质量不稳定；同时，竹丝浸胶、干燥、板坯铺装及板材热压等工序的机械化程度均不高，需投入大量的劳动力资源，增加了材料制造成本，造成产品缺乏市场竞争力。
在竹木复合层积材相关领域，国内外已有部分专利申请。其中“一种竹木复合重组竹板材制造方法”(专利申请号201010124110.0)公开了一种用竹丝及杨木染色单板加工重组材的方法。它以竹材为主要原料，使用的杨木较少。其加工工艺与普通重组竹基本相同。专利“一种竹木复合新型结构材”(专利申请号200520081053.7)采用表层、中层及底层为竹材，夹层为木质层积材的新型结构，使材料形成对称均衡结构。专利“重组竹材胶合板制造方法”(专利申请号02120518.3)指出重组竹的制造主要包含截断、碾压处理、干燥、浸胶、干燥、组坯及热压工序。
但是现有的竹木复合层积材加工方法存在加工效率低，竹木复合层积材横纹方向强度不足等缺点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种竹木复合层积材制造方法的技术方案。该方法相比传统的重组竹制造方法在原材料处理、组坯、热压工序上加工效率更高，使材料的制造工艺简化、提高机械化程度，使重组竹生产效率提升。
为实现上述目的，本发明通过如下技术方案加以实现：
一种竹木复合层积材制造方法，包括以下工艺步骤：
1)原材料准备
①竹束加工
以3～5年生毛竹、慈竹或其它原竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度不小于5cm；
②木材单板加工
采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度1～5mm；
2)干燥碳化
将竹束和木材单板放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹板碳化，碳化程度为5％—30％；
3)竹束编织
将竹束通过编织的方式加工成大幅面的竹束单板，编织过程中进给速度3-8m/min，编织线间隔20-40cm；
4)浸胶
将竹束单板与木材单板在固含量为30～50％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍10～20min，使材料干增重率达到5～15％；
5)干燥
原料在浸渍树脂后沥干，在温度60～90℃条件下，干燥至含水率为8～12％；
6)组坯
将竹束单板与木材单板层叠组坯，其中板坯上下面均为木材单板，板坯内部自上而下由木材单板和1～4层竹束单板交替复合而成，所述的木材单板与竹束单板均为顺纤维方向排列，或一层木材单板与1～4层竹束单板组成的结构单元同为顺纤维方向排列，而相邻两个单元间为垂直纹理方向排列；
7)预压
将板坯进行预压，减小板坯厚度，缩短热压周期；
8)热压
将预压后的板坯热压成竹木复合层积材；
9)陈放
热压后的竹木复合层积材陈放，降低板材温度，释放内应力。
作为优选，所述的步骤4)中将竹束单板与木材单板在固含量为35～45％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍12～18min，使材料干增重率达到8～12％。
作为优选，所述的步骤5)中原料在浸渍树脂后沥干，在温度70～80℃条件下，干燥至含水率为9～10％。
作为优选，所述的步骤7)中预压条件为：单位压力1.0～3.0MPa条件下，冷压处理15～30min。
作为优选，所述的步骤8)中热压条件为：单位压力3.0～5.0MPa，热压温度130～160℃，热压时间1～2min/mm。
作为优选，所述的步骤9)中陈放条件为：热压后的板材从压机上卸下后冷却陈放48h以上。
本发明的有益效果是：
本发明相比传统的采用模压方式制造重组竹的工艺，本发明可以在竹束单板制造上实现机械化，在板坯铺装上与胶合板铺装类似，相较重组竹板坯铺装更为简单，具有较高的生产效率。同时，传统的重组竹产品由于其纤维排列方向均相同，因此其纵向强度明显高于横向强度。而采用本发明制造的竹木复合材料在纤维方向上采用竹束单板与木材单板对称组坯形式进行，因此材料横向及纵向强度差异减小，横向强度将得到显著提升。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。
实施例1：一种竹木复合层积材制造方法
1)原材料准备
①竹束加工
以3～5年生毛竹、慈竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度为5cm；
②木材加工
采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度3.0mm；
2)干燥碳化
将竹束和木材单板放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160℃，加热时间2小时，竹板碳化，碳化程度为5％；
3)竹束编织
将竹束通过编织的方式加工成大幅面的竹束单板，进给速度4m/min，编织线间隔20cm；
4)浸胶
将竹束单板与木材单板在固含量为30％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍15min，使材料干增重率达到10％；
5)干燥
原料在浸渍树脂后沥干，在温度80℃条件下，干燥至含水率为10％；
6)组坯
将竹束单板与木材单板层叠组坯，其中板坯上下面均为木材单板，板坯内部自上而下由木材单板和1～4层竹束单板交替复合而成，所述的木材单板与竹束单板均为顺纤维方向排列，或一层木材单板与1～4层竹束单板组成的结构单元同为顺纤维方向排列，而相邻两个单元间为垂直纹理方向排列；
7)预压
将板坯进行预压，预压条件为：单位压力1.5MPa条件下，冷压处理20min；
8)热压
将预压后的板坯热压成竹木复合层积材，热压条件为：单位压力4MPa，热压温度160℃，热压时间1.5min/mm；
9)陈放
热压后的板材从压机上卸下后冷却陈放48h以上。
实施例2：一种竹木复合层积材制造方法
1)原材料准备
①竹束加工
以3～5年生毛竹、慈竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度为6cm；
②木材加工
采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度5mm；
2)干燥碳化
将竹束和木材单板放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为170℃，加热时间3小时，竹板碳化，碳化程度为25％；
3)竹束编织
将竹束通过编织的方式加工成大幅面的竹束单板，进给速度5m/min，编织线间隔30cm；
4)浸胶
将竹束单板与木材单板在固含量为40％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍20min，使材料干增重率达到5％；
5)干燥
原料在浸渍树脂后沥干，在温度60℃条件下，干燥至含水率为8％；
6)组坯
将竹束单板与木材单板层叠组坯，其中板坯上下面均为木材单板，板坯内部自上而下由木材单板和1～4层竹束单板交替复合而成，所述的木材单板与竹束单板均为顺纤维方向排列，或一层木材单板与1～4层竹束单板组成的结构单元同为顺纤维方向排列，而相邻两个单元间为垂直纹理方向排列；
7)预压
将板坯进行预压，预压条件为：单位压力1MPa条件下，冷压处理30min；
8)热压
将预压后的板坯热压成竹木复合层积材，热压条件为：单位压力3MPa，热压温度160℃，热压时间2min/mm；
9)陈放
热压后的板材从压机上卸下后冷却陈放48h以上。
实施例3：一种竹木复合层积材制造方法
1)原材料准备
①竹束加工
以3～5年生毛竹、慈竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度为7cm；
②木材加工
采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度1mm；
2)干燥碳化
将竹束和木材单板放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为190℃，加热时间4小时，竹板碳化，碳化程度为30％；
3)竹束编织
将竹束通过编织的方式加工成大幅面的竹束单板，进给速度3m/min，编织线间隔40cm；
4)浸胶
将竹束单板与木材单板在固含量为50％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍30min，使材料干增重率达到15％；
5)干燥
原料在浸渍树脂后沥干，在温度90℃条件下，干燥至含水率为12％；
6)组坯
将竹束单板与木材单板层叠组坯，其中板坯上下面均为木材单板，板坯内部自上而下由木材单板和1～4层竹束单板交替复合而成，所述的木材单板与竹束单板均为顺纤维方向排列，或一层木材单板与1～4层竹束单板组成的结构单元同为顺纤维方向排列，而相邻两个单元间为垂直纹理方向排列；
7)预压
将板坯进行预压，预压条件为：单位压力2MPa条件下，冷压处理15min；
8)热压
将预压后的板坯热压成竹木复合层积材，热压条件为：单位压力5MPa，热压温度140℃，热压时间1min/mm；
9)陈放
热压后的板材从压机上卸下后冷却陈放48h以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
1)原材料准备
①竹束加工
以3～5年生毛竹、慈竹或其它原竹为原料，通过破竹机将原竹剖分成2～4片；利用竹丝加工机将剖分好的竹片碾压成竹束，竹束之间相互连接不脱离，竹束宽度不小于5cm；
②木材单板加工
采用旋切、刨切或锯切方式加工的木材单板为原料，单板厚度1～5mm；
2)干燥碳化
将竹束和木材单板放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹板碳化，碳化程度为5％—30％；
3)竹束编织
将竹束通过编织的方式加工成大幅面的竹束单板，编织过程中进给速度3-8m/min，编织线间隔20-40cm；
4)浸胶
将竹束单板与木材单板在固含量为30～50％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍10～20min，使材料干增重率达到5～15％；
5)干燥
原料在浸渍树脂后沥干，在温度60～90℃条件下，干燥至含水率为8～12％；
6)组坯
将竹束单板与木材单板层叠组坯，其中板坯上下面均为木材单板，板坯内部自上而下由木材单板和1～4层竹束单板交替复合而成，所述的木材单板与竹束单板均为顺纤维方向排列，或一层木材单板与1～4层竹束单板组成的结构单元同为顺纤维方向排列，而相邻两个单元间为垂直纹理方向排列；
7)预压
将板坯进行预压，减小板坯厚度，缩短热压周期；
8)热压
将预压后的板坯热压成竹木复合层积材；
9)陈放
热压后的竹木复合层积材陈放，降低板材温度，释放内应力。
2.如权利要求1所述的一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于所述的步骤4)中将竹束单板与木材单板在固含量为35～45％的酚醛树脂胶粘剂中浸渍12～18min，使材料干增重率达到8～12％。
3.如权利要求1所述的一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于所述的步骤5)中原料在浸渍树脂后沥干，在温度70～80℃条件下，干燥至含水率为9～10％。
4.如权利要求1所述的一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于所述的步骤7)中预压条件为：单位压力1.0～3.0MPa条件下，冷压处理15～30min。
5.如权利要求1所述的一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于所述的步骤8)中热压条件为：单位压力3.0～5.0MPa，热压温度130～160℃，热压时间1～2min/mm。
6.如权利要求1所述的一种竹木复合层积材制造方法，其特征在于所述的步骤9)中陈放条件为：热压后的板材从压机上卸下后冷却陈放48h以上。
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