CN101172351B - 无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，将竹去除竹青内黄，剖成条块状或丝状，晒干或烘干，进行高温水蒸气软化处理后，干燥，置入模具中冷压；之后，采取的是间隔升温，逐步固化的方法，即将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内后，从常温升温到100℃至120℃之间，保持30至120分钟时间，接着再升温到160℃至180℃之间，保持60至240分钟时间，接着再升温到200℃至220℃之间，保持60至240分钟时间；然后，采取的是间隔降温，逐步冷却的方法，即将固化后的竹材从最高温降到120℃至100℃之间，降温时间不少于60分钟，接着再降到80℃至60℃之间，降温时间不少于60分钟，接着自然降到常温。采用本发明制作的竹制人造板或竹制集成材，由于是天然自胶结制成，无需化学药剂，无需外加其它天然成分，产品环保；而且制成品具有与天然木材相近的性能和质感，应用范围广；能降低生产成本。

Description

无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法
技术领域
本发明涉及一种无胶而自然胶合的竹制人造板或竹制集成材的生产方法。
背景技术
现有成熟的无胶胶合人造板的生产技术，主要包括氧化结合法、自由基引发法、酸催化缩聚法、碱溶液活化法四种方法，上述四种方法均需采用化学药剂进行处理，不仅成本较高，而且不利于环保，因此，国内外人士正致力于天然物质转化法生产无胶胶合人造板的技术研究，即利用材料本身固有的物质或外加某些天然成分，然后在特定的条件下经化学转换而使之形成具有胶结作用的新物质，最后实现自胶合。如在东北林业大学学报，分类号为TS653.5，标题为《高温蒸气处理制造“自胶结”人造板技术的研究与发展》一文中，就进行了阐述，但该文主要涉及热压方法，同时主要涉及利用木材生产无胶胶合的人造板。《工艺与准备》2003年3月号刊出了《无胶竹材碎料板的制造工艺初探》一文，该文提出了不外加胶水加工竹制人造板的概念，但是该文披露的方法仍然需要加入竹材表面活化剂，并以热压法进行加工。活化剂是化学品仍然存在环保问题，此外，找这一方法制成的竹制人造板的牢度、加工性能、质感与天然木板相差极大，实用价值不高。
发明内容
本发明要解决现有竹制人造板加工方法环保性差、制成品的性能和质感与天然木材差距大的不足，提供一种无胶而自然胶合的竹制人造板或竹制集成材的生产方法，该方法不仅环保，而且其制成品具有与天然木材相近的性能和质感。
本发明所述的一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，将竹去除竹青内黄，剖成条块状或丝状，晒干或烘干，进行高温水蒸气软化处理后，干燥，置入模具中冷压；之后，无压加热进行固化，采取的是间隔升温，逐步固化的方法，即将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内后，从常温升温到100℃至120℃之间，保持30至120分钟时间，接着再升温到160℃至180℃之间，保持60至240分钟时间，接着再升温到200℃至220℃之间，保持60至240分钟时间；然后，采取的是间隔降温，逐步冷却的方法，即将固化后的竹材从最高温降到120℃至100℃之间，降温时间不少于60分钟，接着再降到80℃至60℃之间，降温时间不少于60分钟，接着自然降到常温。所述将竹材置入模具中冷压之前，先将竹材碾压至开裂后，才置入模具中进行冷压。
采用本发明制作的竹制人造板或竹制集成材，由于是天然自胶结制成，无需化学药剂，无需外加其它天然成分，产品环保；而且制成品具有与天然木材相近的性能和质感，应用范围广；能降低生产成本。
具体实施例
实施例一
本发明的具体生产方法、步骤及工艺参数如下：
1、取竹去除竹青内黄，剖成条块状或丝状，其厚度最好不超过5mm，宽度最好不超过10mm。
2、晒干或烘干竹材，含水率保持在5％至16％之间。
3、然后，将竹材可置入高温高压炉内，进行高温蒸气软化处理。炉内压力保持在1.5Mpa至3.6Mpa之间，温度保持在120℃至140℃之间，时间保持1小时至4小时之间。其主要机理是利用高温高压，使竹材中的化学成份发生降解，减少其中的醇、醚键数量，并使半纤维素、木素发生降解，产生更多的醛基、酮基或羟键。
4、自然或风机干燥竹材，保持含水率在12％至22％之间。
5、将竹材进行碾压至开裂。该过程可根据竹材的厚度和宽度而定，如果是厚度和宽度小或极小，可省略该步骤。
6、将竹材置入模具中进行冷压，压力一般大于20Mpa，此时，使竹材在高压下，相互间的距离缩小，达到键键重新组合，形成新键型的目的。如果竹材厚度和宽度小或极小，可不规则排列放入模具中，反之则呈规则排列。
7、将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内进行固化，然后降至常温。本实施例采用的一步到位、直接升温、降温方法，适用于竹材在模具中的厚度不大的情况。
8、从模具中取出竹材即成竹制人造板或竹制集成材。
实施例二
本实施例总体上与实施例一相同，区别在于在步骤7将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内进行固化、然后降至常温的过程中，采取的是间隔升温逐步固化和间隔降温逐步冷却的方法：
(1)间隔升温，逐步固化方法：第一步，将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内后，从常温升温到100℃至120℃之间，并保持30至120分钟左右时间；第二步，再升温到160℃至180℃之间，保持60至240分钟左右时间，此时竹材内部水份转变成高温蒸汽，使竹材二次软化降解，缩小间隙，糖类、酶开始溶融。第三步，最后，升温到200℃至220℃之间，保持60至240分钟时间。这时，竹材中的木素、半纤维素水解，化合急剧反应，木素、糖类开始焦化，焦化物质增多，内部水蒸汽减少，最终达到胶结定型作用。
(2)间隔降温，逐步冷却方法：第一步，从上述固化的最高温降到120℃至100℃之间，降温时间至少不少于60分钟；第二步，再降到80℃至60℃之间，降温时间至少不少于60分钟；第三步，自然降至常温。
本实施例强调的间隔升温、逐步固化，间隔降温、逐步冷却的方法，能够使制成品的品质更佳。即便对于竹材在模具中的厚度不大的情况下，采用本实施例的方法，也优于实施例一。

Claims (5)

1.一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，将竹去除竹青内黄，剖成条块状或丝状，晒干或烘干，进行高温水蒸气软化处理后，干燥，置入模具中冷压；其特征在于在完成上述之后，无压加热进行固化，采取的是间隔升温，逐步固化的方法，即将冷压后的竹材及模具一并置入高温炉内后，从常温升温到100℃至120℃之间，保持30至120分钟时间，接着再升温到160℃至180℃之间，保持60至240分钟时间，接着再升温到200℃至220℃之间，保持60至240分钟时间；然后，采取的是间隔降温，逐步冷却的方法，即将固化后的竹材从最高温降到120℃至100℃之间，降温时间不少于60分钟，接着再降到80℃至60℃之间，降温时间不少于60分钟，接着自然降到常温。
2.根据权利要求1所述的一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，其特征在于：所述的冷压的压力大于20Mpa。
3.根据权利要求1所述的一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，其特征在于：高温水蒸气软化处理，温度保持在120℃至140℃之间，时间保持1小时至4小时之间，压力保持在1.5Mpa至3.6Mpa之间。
4.根据权利要求1所述的一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，高温水蒸气软化处理后，将竹材干燥至含水率12％～22％。
5.根据权利要求1所述的一种无胶胶合竹制人造板或竹制集成材的生产方法，其特征在于：将竹材置入模具中冷压之前，先将竹材碾压至开裂后，才置入模具中进行冷压。
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