CN105196395B

CN105196395B - 一种户外重竹地板制造工艺

Info

Publication number: CN105196395B
Application number: CN201510592245.2A
Authority: CN
Inventors: 宋剑刚; 刘福清; 成岗; 陈永兴
Original assignee: ZHEJIANG YONGYU BAMBOO INDUSTRY CO LTD
Current assignee: Zhejiang Yongyu household Co., Ltd
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: CN105196395A

Abstract

本发明提供了一种户外重竹地板制造工艺，该工艺包括冷压制板和油热处理两个主要阶段，竹丝或竹片完成冷压制板阶段后，将加工制成的板坯放入100‑300℃的疏水有机介质中浸浴1‑10 h，取出后静置冷却至室温，并在其表面涂上一层植物油即可。与现有重竹地板制造工艺相比，本发明具有防霉防虫蛀、不变形不开裂、的优势，而且该工艺效率高、成本低、产品抗压性能良好且表面无色差。

Description

一种户外重竹地板制造工艺

技术领域

本发明属于地板制造领域，特别涉及一种防霉防虫蛀、不变形不开裂的户外重竹地板制造工艺。

背景技术

公园里、小区里户外地板随处可见，这些地板起到了良好的装饰作用。现有户外地板很多是竹制品，在受雨打风吹、严寒酷暑后容易出现吸涨变形、开裂、霉变以及虫蛀等问题，严重影响了其美观。出现这些问题的根本原因在于竹材的特性。竹材主要由纤维素、半纤维素、木质素和抽提物组成，其中纤维素、木质素和半纤维素是主体，而纤维素和半纤维素含有大量的亲水性基团—羟基，因此在遇水后竹材会吸附大量的水，导致竹材变形开裂。半纤维还是一种易于分解的多糖，容易被微生物分解利用，竹材内部还含有其他的糖类、蛋白质等营养物质，因此容易出现霉变情况，由于某些昆虫体内含有这类微生物，竹材也会出现虫蛀现象。人们采用炭化竹制地板的方式解决上述问题。炭化后的竹材纤维素和半纤维羟基被氧化，吸湿性大大降低，同时半纤维快速分解，糖类、蛋白质等营养物质降解，微生物能够利用的营养物质大为减少，因此不再出现霉变、虫蛀等现象。现在一般采用高温热空气法炭化竹材及竹材制品，将竹材及其制品置于一个封闭的设备中并通过导热油传热的方法加热空气，当空气温度达到一定时保持其温度不变进行炭化。采用这一类方法所炭化的竹制地板在防霉防虫蛀方面取得较好的效果，吸湿性也有所减弱并且开裂率降低。但是该方法炭化竹材有以下不足：（1）时间长，利用热空气法炭化竹材需要20h以上才能完成深度炭化；（2）炭化不均匀，由于热空气难以快速进入竹材内部导致内外部炭化不均匀；（3）色差，由于不同位置的竹材表面温度有差异导致其炭化程度不同，竹材表面出现了颜色的差异影响了其美观性；（4）所炭化的竹制地板抗压性能差，半纤维素等物质在竹材中起到胶黏纤维素的作用能够增强竹材的强度，采用热空气炭化法会将这类物质完全降解，严重损害了竹材的抗压性能，使其变脆易碎。

CN103802185A公布了一种高温物理炭化方法及其炭化炉设备，采用该方法所炭化的木材防腐防霉效果良好，但是炭化时间长、成本高、炭化不均匀、抗压性能差且表面有色差。

CN201110008771.1公开了一种采用油棕油热改性木材的方法，利用油棕油对木材进行油浴处理，方法是将加热到150℃~180℃的油棕油注入木材处理罐中，待木材内部温度达到150℃时，以30℃/h的速度升温至200℃~215℃，处理时间为0.5~3h。该技术是针对木材的油浴热处理技术，改善了木材的吸湿性，同时高温保护介质由惰性气体、过热蒸汽改为油棕油后，处理木材的力学性能损失减少，保护了木材的力学强度。但是该技术需要分阶段、缓慢升温，冷却时需要在处理罐中冷却至一定温度后才能取出，才能保证材料在油浴过程中不开裂、不变形，处理时间较长，因此生产效率低。同时该技术对于木材改性处理仅停留在热处理，而竹材的导管结构更为发达，直接应用在竹材时，处理后的竹材任会与外界水分发生交换，在使用过程中改变产品的尺寸，影响正常使用。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种户外重竹地板制造工艺。与现有重竹地板制造工艺相比，本工艺能够使重竹地板防腐防虫性能更加，且不吸涨不开裂，与普通炭化工艺相比，该工艺效率高、成本低、抗压性能良好且表面无色差。

为达到上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：竹丝或竹片经冷压制板后在100-300℃的疏水有机介质中浸浴1-10h，取出后静置冷却至室温。

重竹地板中竹丝易出现霉变、虫蛀等问题而重竹地板本身易变形及开裂，这主要是因为纤维素及半纤维素是含有大量羟基的多糖，易吸水且容易被微生物分解利用。采用炭化方法处理竹丝主要是为了氧化纤维素及半纤维所具有的羟基，大大降低其吸水性同时也不再能被微生物分解利用。但是采用炭化的方式处理竹丝时间长、成本高、炭化不均匀、抗压性能差且表面有色差，在这一过程中热的传递介质为空气。竹丝炭化后还需要经过施胶热压才能制成重竹地板。发明人认为采用液态介质作为热的传递介质效果要优于空气，这是因为液态介质能够使重竹地板各部分受热均匀，热的液态介质能够沿竹材的维管束进入竹材内部从而加速纤维素和半纤维素羟基发生类似乙酰化的反应，因此，通过疏水有机介质处理重竹地板既能降解纤维素及半纤维所具有的羟基，同时降解竹材内部的糖分、蛋白质等有机物质，使其不再出现霉变、虫蛀、变形及开裂等问题，还能提高生产效率高、降低生产成本、产品抗压性能良好且表面无色差。在本发明中竹材含水率可以高达30%，较高的竹材含水率简化了对竹材干燥工序的要求，缩短了干燥周期。同时较高的含水率可在油浸步骤中，形成较大的蒸汽压力梯度，有利于疏水有机介质的浸渍。

作为优选，所述疏水有机介质包括烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油和烷基联苯醚型导热油中的一种或几种混合。油热处理过程所选用的疏水有机介质必须具备高沸点、热稳定性好、低成本的特点，导热油是一种沸点较高、加热均匀、调温控制准确且操作方便的疏水介质，是油热处理的良好介质。

作为优选，所述疏水有机介质优选为烷基苯型导热油。

作为优选，所述冷压制板包括以下步骤：

（1）将浸胶并干燥的竹丝或竹片铺装后放入压机中冷压制成方材。

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

本发明中，通过冷压替代热压，简化组坯工艺，同时可处理厚度较大的户外竹材。冷压切块后的重竹地板在疏水有机介质浸浴能够提升胶黏剂的固化效果，从而达到减少施胶量的效果；使竹材内的糖分、蛋白质、内含物等营养物质充分汽化、挥发，从而达到耐腐、防霉的效果，产品检测防霉被害值达到0；使竹材内的水分充分汽化、挥发，半纤维素降解、聚合，从而达到提高型材尺寸稳定性、减少吸湿性的效果；油介质的浸渍填充管胞、其他毛细结构和并与纤维素发生类似乙酰化的反应，进一步巩固了产品的稳定性能、减少产品的吸湿性，同时保护产品力学性能不受损失、反而增加力学性能的效果；处理时间短，因此产品的外观颜色得到了极大的保护。

作为优选，所述热固型胶黏剂为酚醛树脂胶。热固型胶黏剂防水性能好，广泛用于户外竹木材料的胶合中，传统热固化温度仅能达到130℃左右，而热固型胶黏剂的最佳热固化温度为170-180℃，因此不能达到最佳固化效果。本发明先将施胶并干燥后的方材送入隧道进行热固化，然后再通过疏水有机介质浸渍提升其固化效果，使得胶黏剂的充分固化，提高了胶合强度，减少了胶黏剂的使用，降低了成本；提高了产品的环保性能，产品作为户外用材，环保性能达E₀级；同时冷压工序较热压工序更为安全、节能。

作为优选，所述板坯放入加热的疏水有机介质中时应使竹材维管束方向与疏水介质表面垂直，然后缓慢放入。竹材内部细胞腔内含有大量的空气和水分，受热后水分气化空气膨胀容易破坏竹材的内部结构，使其开裂。顺着竹材维管束方向缓慢放入切块的板材，竹材内部的大部分水分和空气在受热后沿着竹材的维管束由尚未放入疏水有机介质中的一端排出，剩下的一小部分空气或水蒸气膨胀后不会破坏内部结构。

作为优选，所述竹丝或竹片冷压制板后在油热处理时疏水有机介质表层为无氧环境。

作为优选，在冷却后的重竹地板表面涂上一层植物油。植物油属于不饱和烯酸，其不饱和键能够防止油热处理后的重竹地板被紫外线破坏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、防腐防虫蛀性能凸出，变形开裂率大大降低。

2、生产效率高。传统的炭化工艺以空气作为传热介质，难以快速渗透竹材内部，因此处理原料竹丝需要16个小时以上才能完成，竹丝完成炭化后施胶热压方才制得板坯。本发明工艺以疏水有机介质为传热介质，能够沿竹材维管束快速进入竹材内部，因此只需要1个小时即可完成油热处理。

3、处理效果均匀。浸渍在疏水有机介质中的重竹地板表面温度一致，因此处理后竹材表面颜色一致，效果更加均匀。

4、抗压性能提升。处理时间缩短使得纤维素碳链保持完整，同时疏水有机介质填充细胞腔，这都增强了重竹地板的抗压性能。

5、颜色多样。油热处理时间长短的不同可以使重竹地板拥有不同的颜色，满足消费者的不同需求。

6、成本大为降低。本发明的技术方案仅涉及冷压设备和热浸设备，且油浸处理工艺步骤简单，对油浸的设备要求不高；生产成本仅为高温热油损耗、竹材物料。

具体实施方式

下面将结合具体实施例进一步说明本发明目的的实现、功能特点及有益效果。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1

1、竹材冷压

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

2、油热处理

将板坯缓慢放入100℃的烷基苯型导热油中浸浴1 h，放入时竹材维管束方向与疏水介质表面垂直。当导热油温度为50℃时取出重竹地板，自然冷却至室温。

3、表面处理

在油热处理后的重竹地板外表面涂上一层植物油。

实施例2

1、竹材冷压

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

2、油热处理

将板坯缓慢放入200℃的烷基苯型导热油中浸浴2 h，放入时竹材维管束方向与疏水介质表面垂直。当导热油温度为200℃时取出重竹地板，自然冷却至室温。

3、表面处理

在油热处理后的重竹地板外表面涂上一层植物油。

实施例3

1、竹材冷压

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

2、油热处理

将板坯缓慢放入300℃的烷基苯型导热油中浸浴10 h，放入时竹材维管束方向与疏水介质表面垂直。当导热油温度为170℃时取出重竹地板，自然冷却至室温。

3、表面处理

在油热处理后的重竹地板外表面涂上一层植物油。

对比实施例1

1、竹材冷压

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

2、油热处理

将板坯缓慢放入70℃的植物油中浸浴8 h，放入时竹材维管束方向与疏水介质表面垂直。然后立刻取出重竹地板，自然冷却至室温。

对比实施例2

1、竹材冷压

（2）将上述方材送入隧道进行热固化;

（3）将热固化后的方材从模具中取出。

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯。

2、油热处理

将板坯缓慢放入240℃的植物油中浸浴2 h，放入时竹材维管束方向与疏水介质表面垂直。然后立刻取出重竹地板，自然冷却至室温。

对比实施例3

将竹丝放入炭化炉中，220℃的烷基苯型导热油通过导热油管输送到炭化炉中散热片中并持续16h，取出竹丝后通过浸胶方式施以热固型酚醛树脂胶黏剂并干燥至含水率8-15%；然后进行热压固化处理，热压温度为145℃，保压时间45min；最后经过冷却和养生制成重组竹木材。

如表-1所示，本发明工艺生产成本要远低于传统的炭化工艺，特别是在重组竹板坯和电费两项大大降低了成本。如表-2所示，采用本发明工艺所生产的重竹地板在含水率、吸水厚度膨胀率、吸水宽度膨胀率、防霉被害值和水平剪切强度等性能远强于对比实施例，甲醛释放量也更少。反观对比实施例2，因其处理过程导致重竹地版开裂而无法使用。油热处理的重竹地板不仅生产成本远低于各种传统工艺，其所生产的重竹地板各项性能指标也远强于各种传统工艺，具有较为广阔的应用前景。

表-1 一种重竹地版油热处理技术生产加工成本对比表

表-2 一种竹材油热浸渍型材产品检测物理化学性能对比表

Claims

1.一种户外重竹地板制造工艺，其特征在于：竹丝或竹片经冷压制板后在100-300℃的疏水有机介质中浸浴1-10 h，取出后静置冷却至室温；所述疏水有机介质包括烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油和烷基联苯醚型导热油中的一种或几种混合；

所述冷压制板包括以下步骤：

（1）将浸胶并干燥的竹丝或竹片铺装后放入压机中冷压制成方材；

（2）将上述方材送入隧道进行热固化；

（3）将热固化后的方材从模具中取出；

（4）将从模具中取出的方材加工制造成板坯；

所述浸胶所用的胶黏剂为酚醛树脂胶；

所述板坯后放入加热的疏水有机介质中时应使竹材维管束方向与疏水介质表面垂直，然后缓慢放入。

2.如权利要求1所述一种户外重竹地板制造工艺，其特征在于所述疏水有机介质优选为烷基苯型导热油。

3.如权利要求1所述一种户外重竹地板制造工艺，其特征在于：所述竹丝或竹片冷压制板后在油热处理油中浸浴时疏水有机介质表层为无氧环境。

4.如权利要求1所述一种户外重竹地板制造工艺，其特征在于：在冷却后的重竹地板表面涂上一层植物油。