竹木丝重组板材及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种用竹、木材料加工后的丝状物为原料,热压胶合成重新组合的人造板材及其方法。
背景技术
CN1133533C公开了安吉天丰木业有限公司的“竹材重组强化成型材的方法”专利技术,其技术方案的核心内容有三点,一是将竹劈成丝,二是在高达10-100Mpa压力下用模具冷压热固成型,三是相对于竹丝量6-15%的较低含胶量。用该方法生产的重组板材,密度高达0.9-1.3g/m3,硬到不能钉钉子,给二次加工带来困难,如用这板材加工成竹地板,锯、刨地板企口时,经常要停工调换或磨利锯片、刨刀,工效低、成本高;该方法在压制和固化过程中为提高工效,往往需要用多套模具,增加了生产成本;采用冷模压成型,竹丝未受热软化,需用高压力压机加工,增加了设备投资成本。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明的目的是设计出一种密度适中的因而方便于二次加工的、不需多套模具的、压力<10Mpa可采用普通热压机压制的、能软化竹木丝有利压密实的、省成本的竹木丝重组板材及其生产方法。
本发明的有益效果是不需高压力的压机、不需许多套模具、生产成本低,硬度适宜二次加工,能加热软化竹木丝,从而有利于降低压力条件下获得密实重组板材。
本发明的目的可通过如下措施来实现:本竹木丝重组板材的生产方法,包括下列生产步骤:
(1)竹和/或木材截锯:选砍后不久的竹、木材作原料,按压机与模具的相应尺寸来定截锯长度,还需考虑竹木原料的合理利用、产成品的尺寸要求,常用长度2米;
(2)切片和/或压、切丝:为了减少原料应力,用丝状原料,对竹子来说先弦向劈成竹片,再切成似丝非丝、似片非片的连丝状竹片;对原木来说,用辊压与纵切方式切成丝,或在原木外侧用辊刀压出密集的纵向刀痕,再用旋切单板的方法制得带纵向丝痕单板,作为压制重组板材的原料;用竹丝浸胶方式施胶,则以制成似丝非丝、似片非片状再捆成束的形态,这既有利于减少原料的内应力,又方便于施胶、组坯的操作;用木丝作原料,采用喷胶方式施胶,不需捆成束状;
(3)干燥与炭化:将捆成的束状竹丝或不捆束的木丝送进烘房,干燥成含水率为12-16%,再根据需要,控制温度与时间进行不同程度的炭化,得到不炭化的本色竹木丝束,或炭化后的浅褐色、中褐色、深褐色炭化竹木丝束;
(4)施胶:选择热压、热固化型胶合剂,如酚醛、脲醛、异氰酸脂、三聚氰胺胶,施胶后的胶含量为2%-5%;
(5)再干燥与选料:施胶后的竹丝束干燥至含水率为8%-16%,喷胶的木丝可不经干燥,再在单纯用本色竹丝还是单纯用本色木丝、单纯用浅褐色还是深中浅褐色搭配、或是本色与深褐色相混、或是竹木丝相混等方面考虑,进行选料;
(6)计量与组坯:根据压制重组材的体积与密度来计算出原料所需量进行称重,制作好可拆装的盒框式坯模,将称重后的原料,装入坯模中,稍加振动使料在模中装填密实,对初成型坯捆绑固定,再拆坯模,预制成基本定型的初坯,送压机热压,同时拆除捆绑带,或直接装模热压;
(7)热压与固化:将单层初坯或1-3层或1-5层初坯放入热压机中热压,同时拆除捆绑带,压力3-9.5Mpa、时间5-30min、温度60-160℃,压后移至固化室进行热固化,温度控制120-180℃,时间1-10h;
(8)后处理:进行、锯割、砂光、检验等工作。
制成的竹木丝重组板材,呈方板体或方柱体,板体由竹丝和/或木丝组成,胶含量为2%-5%,密度为500-800kg/m3或900-1100g/m3,呈竹木丝本色、褐色或两者的杂色。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述:重组板材生产主要包括如下步骤:
(1)竹和/或木材截锯。一般应选砍后不久的竹、木材作原料,按压机与模具的相应尺寸来定截锯长度,还需考虑竹木原料的合理利用、产成品的尺寸要求等,常用长度约2米。
(2)切片和/或压、切丝。为了减少原料应力,以丝状原料最理想。对竹子来说先弦向劈成竹片,再切成似丝非丝、似片非片的连丝状竹片;对原木来说,可以用辊压与纵切方式切成丝,也可在原木外侧用辊刀压出密集的纵向刀痕,再用旋切单板的方法制得带纵向丝痕单板,作为压制重组板材的原料。如果用竹丝浸胶方式施胶,则以制成似丝非丝、似片非片状再捆成束的形态,为好,这既有利于减少原料的内应力,又方便于施胶、组坯的操作。如用木丝作原料,可采用喷胶方式施胶,不需捆成束状。
(3)干燥与炭化。将捆成的束状竹丝或不捆束的木丝送进烘房,干燥成含水率约为12-16%,再根据需要,控制温度与时间进行不同程度的炭化,得到不炭化的本色竹木丝束,或炭化后的浅褐色、中褐色、深褐色炭化竹木丝束。
(4)施胶。选择热压、热固化型胶合剂,如酚醛、脲醛、异氰酸脂、三聚氰胺胶等,施胶后的胶含量(绝干)为2%-5%。
(5)再干燥与选料。施胶后的竹丝束干燥至含水率约为8%-16%,喷胶的木丝可不经干燥,再在单纯用本色竹丝还是单纯用本色木丝、单纯用浅褐色还是深中浅褐色搭配、或是本色与深褐色相混、或是竹木丝相混等方面考虑,进行选料。
(6)计量与组坯。根据压制重组材的体积与密度来计算出原料所需量进行称重,制作好可拆装的盒(框)式坯模,将称重后的原料,装入坯模中,稍加振动使料在模中装填密实,对初成型坯捆绑固定,再拆坯模,预制成基本定型的初坯,送压机热压,同时拆除捆绑带,或直接装模热压。
(7)热压与固化。将单层初坯或1-3层或1-5层初坯放入热压机中热压,同时拆除捆绑带,压力3-9.5Mpa、时间5-30min、温度60-160℃,压后移至固化室进行热固化,温度控制120-180℃,时间1-10h。
(8)后处理。进行、锯割、砂光、检验等工作。
与对比专利的冷压成型相比,冷压有省时的优点,但该专利技术是因压力大,需窄小的模具压制,每次压制出的重组材的横截面仅为12×20cm的方柱体,如用作制成宽为10.5cm,厚为1.5cm的地板,则一次压成的板材只能生产8-10块地板条。而本专利只需3-9.5Mpa,可以制成扁平板状体,单层的可以组成面积为200cm×100cm的坯压制,则能制成如上规格的地板18条,三层的可制54条,五层的90条。因此,热压耗时多,但因热压能使竹、木丝软化,再加振动填装、预压组坯,使热压压力减小到3-9.5Mpa,可制作成扁平宽大的坯,压制成1-5层100×20cm重组板材,工效相当,生产相等体积的板材,即使用压模,需用模具数减少。
本方法制成的竹木丝重组板材,一般为方板体,工效高、制模方便。如有需要,只需改模具,可制成方柱体、圆柱体、球体等。本竹木丝重组板材由竹丝和/或木丝组成,胶含量(绝干)2-5%,全木丝板的密度500-800kg/m3,全竹丝板为900-1100kg/m3,竹木丝混合板材在两者之间,板材呈竹木丝的本色、深浅不同的褐色、本色与褐色的杂色。
本发明在热压与固化工序中的压力、温度、时间条件中,因受竹木丝的种类、是否需要炭化、制成板材的厚度、及压力、时间、温度三者的互牵制的影响,只能定个大致的参考值。