CN102794804A - 一种竹材黑化的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.1～100:0.5，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至180℃～210℃、压力升至3MPa～5MPa时，保压保温30分钟～70分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板。本发明易于实现、操作方便、生产成本低。

Description

一种竹材黑化的加工方法
技术领域
本发明涉及一种竹材黑化的加工方法，具体地说，涉及一种利用竹材制造黑化竹材板的方法。
背景技术
竹材是世界著名的速生丰产植物之一，也是热带和亚热带地区首选的速生造林植物之一。目前，竹材主要分布于亚洲、美洲、非洲等地，特别是中国、印度、日本、缅甸等国大量种植竹材人工林，面积达2000万公顷，年产竹材1800万吨。我国竹林面积超过1万公顷的县（市）有130多个，总面积达700万公顷。竹材人工林成材周期短、产量高、干形通直，材质密实，纤维细长，主要产品有胶合板、地板、刨花板、纤维板、凉席、制浆造纸、工艺品等，年产值达数百亿元。然而，竹材存在着物理力学性能各向异性大、中空结构等缺陷，导致竹材加工利用效率低而产生严重资源浪费，且在加工、贮存、运输、使用中易发生霉变腐朽，难于在高端产品上应用。若竹材经黑化自结合处理后，可广泛用于野外工程、景观家具等高附加值产品领域，还可制成飞机、汽车、船舶等产品的机械零部件，是解决竹材加工中资源浪费和效益低下的关键。
在竹材胶合加工领域中，主要有二种技术路线：一是将树脂胶黏剂浸入竹材中，依托树脂的链接性而促使竹材胶合，但竹材质地致密，树脂难于浸入，导致竹材胶合效果不佳；二是将树脂胶黏剂与木材（竹材）均匀混合，通过挤塑、模压、注射等工艺成型，即竹质复合材，而研制出的竹质复合材因界面融合性差而难于工业化利用，同时，胶黏剂添加量至少为12%、价格是竹原料3~5倍，导致成本大幅增加，而产品价值增效不明显。为了同时解决竹材黑化自结合效果和加工成本，开展竹材细胞壁黑化的研究是实现竹材高效加工产业化的关键。在国家林业局、国家自然科学基金委、湖南省科技厅等部门的支持下，本发明申请人在竹材自塑化基础上，继续开展竹材黑化加工技术研究，拓展竹材结合途径，已发现无氧条件下竹材具有黑化的特性，并发明了该项技术，该工艺易于实现、操作方便，实现了竹材资源的最大化利用，为增加竹民收入提供技术支撑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现、操作方便、生产成本低的竹材黑化的加工方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.1～100:0.5，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为55%～70%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=（1～2.5）：（0.5～1.5）：（2～5.5）：（5～7.5）混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至180℃～210℃、压力升至3MPa～5MPa时，保压保温30分钟～70分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时；不锈钢模具根据产品形态设计制备。
采用上述技术方案的竹材黑化的加工方法，易于实现，操作方便，生产成本低，适合大规模生产，产品具有黑色硬质塑料的理化性能和加工性能，拓宽了竹材加工利用途径，同时实现竹材资源经济较大化利用，可增加林农收入，对构建和谐社会具有重要意义。该发明将能产生显著的经济与社会效益，具有很好的推广价值。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。
实施例1：
一种竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.1，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为55%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=1：1.5：2：6混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至180℃、压力升至3MPa时，保压保温70分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时；不锈钢模具根据产品形态设计制备。
实施例2：
一种竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.2，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为60%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=2.0：1.0：4：5混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至190℃、压力升至4MPa时，保压保温50分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时；不锈钢模具根据产品形态设计制备。
实施例3：
一种竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.3，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为65%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=2.5：0.5：5.0：5.5混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至200、压力升至4MPa时，保压保温40分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时；不锈钢模具根据产品形态设计制备。
实施例4：
一种竹材黑化的加工方法，由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.5，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为70%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=1.5：1.5：5.5：7.5混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至210℃、压力升至5MPa时，保压保温30分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时；不锈钢模具根据产品形态设计制备。

Claims (1)

1.一种竹材黑化的加工方法，其特征是：由以下步骤组成：
（1）备料：将竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按质量比m竹粉：m黑化剂=100:0.1～100:0.5，将竹粉与黑化剂进行均匀混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率为55%～70%；黑化剂是由钼酸铁、硼酸锌、聚磷酸铵、二氧化钛按质量比m钼酸铁：m硼酸锌：m聚磷酸铵：m二氧化钛=（1～2.5）：（0.5～1.5）：（2～5.5）：（5～7.5）混合而成；
（2）黑化成型：竹粉原料均匀铺装到不锈钢模具中，然后开始升温、升压，当温度升至180℃～210℃、压力升至3MPa～5MPa时，保压保温30分钟～70分钟，然后保持压力，停止加热，进行缓慢冷却至室温，卸除压力，即得到黑化竹材板；其中铺装中，竹粉原料铺装面不能超过距不锈钢模具上口1.5厘米的水平面；冷却时间不低于10小时。
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