CN106426487A - 一种高品质竹展平地板的加工方法 - Google Patents

一种高品质竹展平地板的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高品质竹展平地板的加工方法，包括选材及剖分、预开凹形槽、蒸煮软化、高温展平、干燥、梳齿加工、基材准备、胶合、横向加固等步骤。本发明的竹地板密度仅有0.6g/cm3(是生产地板的最佳密度)，表层和芯层密度呈阶梯分布，具有较好的弹性，且保留高硬度的竹青面整张天然纹理。此外，本发明可在现场进行交错安装，地板单元之间相互挟持，赋予地板更高的整体稳定性。产品具有不易开裂、表面硬度高、耐磨性好、工艺简单等优点。是一种物理、力学性能优良的高品质竹整张地板新品类。

Description

一种高品质竹展平地板的加工方法
(一)技术领域
本发明涉及一种高品质竹展平地板的加工方法。
(二)背景技术
我国是世界上竹类资源最丰富的国家，据第八次全国森林资源清查(2009～2013)统计，全国现有竹林面积670万hm2其中毛竹林占70％，占世界的30％，占全国森林面积3％左右。竹子生长周期短，3～5年即可砍伐，具有韧性好、硬度高等优点，竹质地板在替代木地板及大理石等铺地材料上具有天然的资源优势。
我国竹地板有二十多年的生产历史，但90％以上以外销为主，一直难以得到国内市场的认可，这与竹地板的生产工艺有较大关系。传统的竹材地板可分为普竹地板和重竹地板两种，普竹地板需先将竹子加工成四面刨光的小竹条，竹条再平式、竖式或T字式组坯施胶热压而成，而重竹竹是将竹子碾压成竹束再施胶重组而成。这两种地板的生产都施加了大量的工业胶粘剂，导致甲醛等有害物质释放。竹地板在使用过程中很容易产生胶层开裂等质量问题，尤其是我国地域比较广，各地平衡含水率相差加大，尺寸稳定性较难控制。普竹地板的竹材利用率仅有50％，最新技术的重组竹的竹材利用率虽然可达到90％以上，但其密度要达到1g/cm3才能获得较好胶合，如此大硬度作为室内地板一是脚感不舒适，二是失去了竹材真实纹理。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种高品质竹展平地板的加工方法。
本发明采用的技术方案是：
一种高品质竹展平地板的加工方法，所述方法包括：
(1)选材及剖分：选取0.5～2.5米长度、外径11cm以上、壁厚1.1cm以上优质毛竹筒为原材料，先将竹筒加工成0.5～1.5米长的竹段(竹段的长度即为竹展平地板毛坯的长度，最多不超过1.5m)，再将竹段剖分成三等分或四等分的竹条(外径11～12cm、三等分，外径12～15cm、四等分)，并修平内外竹节；
(2)预开凹形槽：蒸煮软化前先对圆竹筒内壁先预开凹形槽，槽口深度为1-3mm，宽度为2-5mm；作用是破坏竹黄侧的硅质层，促使软化剂充分渗透到竹材内部组织，即解决了渗透难点，又方便后续加工。此外，凹形槽处理的竹筒，展平后不易开裂；
(3)蒸煮软化：在竹条的竹黄面纵向划分若干预开口后，预开凹形槽的竹条置于软化液中采用碱法进行蒸煮软化，所述软化液质量组成如下：碱液(NaOH)30～50g/L，表面活性剂0.5～2％(w/w)，增塑剂0.1～0.8g/L；所述软化液中NaOH质量为竹条质量的8～12％。使用时，先添加碱，最后按比例添加增塑剂和表面活性剂。蒸煮温度65～80℃，蒸煮时间3～10小时。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性，同时有助于降低竹材表面张力，提高软化剂的渗透能力。增塑剂的主要作用是削弱竹材内部三大素大分子间的范德华力，增加分子链的移动性，降低纤维素的结晶度，使竹材在高温高湿度条件下更容易发生热塑变型；
(4)高温展平：展平前竹材浸泡一直保存在软化液中自然冷却，然后在展平装置上在120～130℃热压条件下进行展平，获得平面竹片；
(5)干燥：展平后的平面竹片，经炭化或漂白处理、双面刨切后干燥至含水率为6～15％(地板用于北方，含水率以6～10％为佳，用于南方，含水率以8～15％为佳)，再进行上表面(竹青)抛光处理；
(6)梳齿加工：干燥后的平面竹片，在其竹黄面进行梳齿加工，梳齿深度为5～6mm(壁厚大于12mm的梳齿深度为6mm，壁厚小于12mm梳齿深度为5mm)，相同壁厚和长度的平面竹片梳齿的间距和深度相匹配；展平后对竹黄面进行梳齿加工，即从物理上弥补了圆竹内侧壁因几何因素导致的材料不足，且提供了有效的结合方式，提高竹材利用率；
(7)基材准备：采用杉木或松木为基材，加工成具有与平面竹片匹配的梳齿结构的地板块，或者选用同尺寸的经梳齿加工的平面竹片作为基材，待胶合使用；
(8)胶合及后处理：经梳齿加工的平面竹片与基材按照竹青面朝上，与基材面进行胶合及横向加固处理，然后进行企口及表面油漆，即得所述高品质竹展平地板成品；或者以梳齿加工的平面竹片为地板单元，进行表面油漆处理后制成地板半成品，安装时先铺装底层基材，涂布冷压胶后安装地板表层，表层与基材交错咬合(参见图2)，每安装一块，插入加固竹签进行加固，获得安装好的高品质竹展平地板成品。
优选的，所述方法如下：
(1)选材及剖分：选取0.5～2.5m长、外径12cm以上、壁厚1.2cm以上的优质毛竹筒为原材料，先将竹筒加工成0.5～1.5m长的竹段，再将竹段剖分成三等分或四等分的竹条，并修平内外竹节；
（2）预开凹形槽：蒸煮软化前先对圆竹筒内壁预开凹形槽，槽口深度为1-3mm，宽度为2-5mm；
（3）蒸煮软化：预开凹形槽的竹条置于软化液中进行蒸煮软化，蒸煮温度65～80℃，蒸煮时间3～10h；所述软化液质量组成为：NaOH 30～50g/L，表面活性剂0.5～2%，增塑剂0.1～0.8g/L；所述软化液中NaOH质量为竹条质量的8～12%；使用时，先添加碱，最后按比例添加增塑剂和表面活性剂混合均匀；
（4）高温展平：展平前竹材一直浸泡在软化液中待自然冷却，然后置于展平装置上，在120～130℃热压条件下进行展平，获得平面竹片；
（5）干燥：展平后的平面竹片，经炭化或漂白处理、双面刨切，然后干燥至含水率为6～15%，再进行上表面抛光处理；
（6）梳齿加工：干燥后的平面竹片，在其竹黄面上进行梳齿加工，梳齿深度为5～8mm，相同壁厚和长度的平面竹片梳齿的间距和深度相匹配；
（7）基材准备：采用杉木或松木为基材，加工成具有与平面竹片匹配的梳齿结构的地板块，或者选用同尺寸的经梳齿加工的平面竹片作为基材，待胶合使用；
（8）胶合：相同尺寸的平面竹片在竹黄面涂布专用胶，涂胶量为150～250克/平方米，按照竹黄面对基材面进行胶合（若为全竹，则对称装配，竹青面朝外）；先冷压固定，再置于固化窑中，在115～135℃温度下固化10～15h；所述专用胶为酚醛树脂；胶合时采用两两对称方式组装；所述专用胶为酚醛树脂；胶合时采用两两对称方式组装，组坯方式简单；
(9)横向加固处理：距梳尖3～5mm处转取直径为3mm的贯穿孔，按照地板长度设定不同数量的通孔(长1200mm的地板可转10个孔)，孔内插入直径为3mm的圆竹签，长度与板宽相同，加胶与板结合；圆竹签将纵向结构地板变成纵横交错结构，增加稳固性；
(10)后处理：胶合后的地板进行企口及表面油漆处理，即得所述高品质竹展平地板成品。
优选的，所述软化液组成如下：表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠C18H29NaO3S)0.5～2％，增塑剂(邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP))0.1～0.8g/L。
更优选的，所述软化液组成如下：NaOH 36g/L，十二烷基苯磺酸钠0.8％，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.2g/L。
本申请生产的竹地板密度仅有0.6g/cm3(是生产地板的最佳密度)，且表层和芯层密度按照竹材天然条件呈阶梯分布，具有较好的弹性。此外其材积损失小，比重组竹材的利用率更高(出材率高>90％)。经过预开槽口工序及梳齿加工，不但释放了应力且克服了材料本身因为几何弧度带来的材积不足问题，具有不易开裂，组坯简单快捷，对称组坯尺寸稳定性好，而且不存在表面脱胶和胶层开裂等传统加工方式的缺陷。与普竹地板相比，具有弹性好、不易开裂、产品结构及工艺简单、竹材利用率高、成本低等优点。与实木复合地板相比，具有表层硬度大、纹理别致、天然耐磨性好、耐划痕等优点。
按照本发明方法加工的竹地板表面为材质致密的优质的竹青面，保留整张竹材天然美观雅致的纹理。是一种具有优良的物理力学性能的高品质竹整张地板新品类。
(四)附图说明
图1为梳齿结构示意图。
图2为地板拼装示意图。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
(1)选材及剖分：选取2.0米左右长度、外径11cm以上、壁厚1.1cm以上优质毛竹筒为原材料，先将竹筒加工成0.5米长的竹段，再将竹段剖分成三等分或四等分的竹条，外径11～12cm、三等分，外径12～15cm、四等分，并修平内外竹节；
(2)蒸煮软化：在竹条的竹黄面纵向划分若预开口后，采用软化液进行蒸煮软化，蒸煮温度130℃左右，蒸煮时间1.0小时；所述软化液质量组成如下：NaOH 36g/L，0.8g/L十二烷基苯磺酸钠，0.2g/L邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)；所述软化液中NaOH质量为竹条质量的8％；
(3)高温展平：软化结束后竹材继续于软化液中自然冷却待展平，将竹材展平装置上在120～130℃热压条件下进行展平，获得平面竹片；
(4)干燥：展平后的平面竹片，经抛光、炭化或漂白处理后，干燥至含水量为8％；
(5)梳齿加工：干燥后的平面竹片，在其竹黄面进行梳齿加工，梳齿深度为5.5mm，相同壁厚和长度的平面竹片梳齿的间距和深度相匹配(梳齿结构示意图参见图1)；
(6)横向加固处理：距梳齿远齿端2.5mm处转取直径为3mm的贯穿孔，按照地板长度设定不同数量的通孔，孔内插入直径为3mm的圆竹签，长度与板宽相同加胶与板结合。圆竹签将纵向结构地板变成纵横交错结构，增加稳固性；
(7)胶合：相同尺寸的经梳齿加工的平面竹片在竹黄面涂布酚醛树脂(北京太尔化工有限公司，固体含量47.12％，pH值为10.78，黏度为33Pa·s(25℃)，水溶倍数为15.7)，涂胶量为195克/平方米，按照竹黄面对基材面进行胶合(若为全竹，则对称装配，竹青面朝外)。先冷压固定，再置于固化窑中，在120℃温度下固化10h；
(8)后处理：胶合后的地板进行企口及表面油漆处理，即得所述高品质竹展平地板成品。
经检测，得高品质竹展平地板成品各指标如下表所示，产品物理、力学性能均可达到国家标准水平。
表1：竹地板理化性能

Claims (4)

1.一种高品质竹展平地板的加工方法，所述方法包括：
(1)选材及剖分：选取0.5～2.5m长、外径12cm以上、壁厚1.2cm以上的优质毛竹筒为原材料，先将竹筒加工成0.5～1.5m长的竹段，再将竹段剖分成三等分或四等分的竹条，并修平内外竹节；
(2)预开凹形槽：蒸煮软化前先对圆竹筒内壁预开凹形槽，槽口深度为1-3mm，宽度为2-5mm；
(3)蒸煮软化：预开凹形槽的竹条置于软化液中进行蒸煮软化，蒸煮温度65～80℃，蒸煮时间3～10h；所述软化液质量组成为：NaOH30～50g/L，表面活性剂0.5～2％，增塑剂0.1～0.8g/L；所述软化液中NaOH质量为竹条质量的8～12％；使用时，先添加碱，最后按比例添加增塑剂和表面活性剂混合均匀；
(4)高温展平：展平前竹材一直浸泡在软化液中待自然冷却，然后置于展平装置上，在120～130℃热压条件下进行展平，获得平面竹片；
(5)干燥：展平后的平面竹片，经炭化或漂白处理、双面刨切，然后干燥至含水率为6～15％，再进行上表面抛光处理；
(6)梳齿加工：干燥后的平面竹片，在其竹黄面上进行梳齿加工，梳齿深度为5～8mm，相同壁厚和长度的平面竹片梳齿的间距和深度相匹配；
(7)基材准备：采用杉木或松木为基材，加工成具有与平面竹片匹配的梳齿结构的地板块，或者选用同尺寸的经梳齿加工的平面竹片作为基材，待胶合使用；
(8)胶合及后处理：经梳齿加工的平面竹片与基材按照竹青面朝上，与基材面进行胶合及横向加固处理，然后进行企口及表面油漆，即得所述高品质竹展平地板成品；或者以梳齿加工的平面竹片为地板单元，进行表面油漆处理后制成地板半成品，安装时先铺装底层基材，涂布冷压胶后安装地板表层，表层与基材交错咬合，每安装一块，插入加固竹签进行加固，获得安装好的高品质竹展平地板成品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法如下：
(1)选材及剖分：选取0.5～2.5m长、外径12cm以上、壁厚1.2cm以上的优质毛竹筒为原材料，先将竹筒加工成0.5～1.5m长的竹段，再将竹段剖分成三等分或四等分的竹条，并修平内外竹节；
(2)预开凹形槽：蒸煮软化前先对圆竹筒内壁预开凹形槽，槽口深度为1-3mm，宽度为2-5mm；
(3)蒸煮软化：预开凹形槽的竹条置于软化液中进行蒸煮软化，蒸煮温度65～80℃，蒸煮时间3～10h；所述软化液质量组成为：NaOH30～50g/L，表面活性剂0.5～2％，增塑剂0.1～0.8g/L；所述软化液中NaOH质量为竹条质量的8～12％；使用时，先添加碱，最后按比例添加增塑剂和表面活性剂混合均匀；
(4)高温展平：展平前竹材一直浸泡在软化液中待自然冷却，然后置于展平装置上，在120～130℃热压条件下进行展平，获得平面竹片；
(5)干燥：展平后的平面竹片，经炭化或漂白处理、双面刨切，然后干燥至含水率为6～15％，再进行上表面抛光处理；
(6)梳齿加工：干燥后的平面竹片，在其竹黄面上进行梳齿加工，梳齿深度为5～8mm，相同壁厚和长度的平面竹片梳齿的间距和深度相匹配；
(7)基材准备：采用杉木或松木为基材，加工成具有与平面竹片匹配的梳齿结构的地板块，或者选用同尺寸的经梳齿加工的平面竹片作为基材，待胶合使用；
(8)胶合：相同尺寸的经梳齿加工的平面竹片在竹黄面涂布专用胶，涂胶量为150～250克/平方米，按照竹黄面对基材面进行胶合；先冷压固定，再置于固化窑中，在115～135℃温度下固化10～15h；所述专用胶为酚醛树脂；胶合时采用两两对称方式组装；
(9)横向加固处理：距梳尖3～5mm处转取直径为3mm的贯穿孔，按照地板长度设定不同数量的通孔，孔内插入直径为3mm的圆竹签，长度与板宽相同，加胶与板结合；
(10)后处理：胶合后的地板进行企口及表面油漆处理，即得所述高品质竹展平地板成品。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述软化液组成如下：NaOH30～50g/L，十二烷基苯磺酸钠0.5～2％，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.1～0.8g/L。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述软化液组成如下：NaOH 36g/L，十二烷基苯磺酸钠0.8％，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.2g/L。
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