CN106671241A

CN106671241A - 一种二次成型竹基复合板材制造方法

Info

Publication number: CN106671241A
Application number: CN201710029081.1A
Authority: CN
Inventors: 韩健; 邓玉剑
Original assignee: Hunan Zhongnan Shenjian Bamboo Wood Co Ltd
Current assignee: Hunan Zhongnan Shenjian Bamboo Wood Co Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2017-05-17

Abstract

本发明公开了一种二次成型竹基复合板材制造方法，以竹材加工废料或剩余物为原料，先加工成竹刨花，竹刨花经干燥、施胶、预压等工序，在保证胶黏剂不发生固化的前提下，制成具有一定强度的竹刨花板坯料；竹刨花板坯料再与木单板、竹篾、塑料薄膜（片）、胶膜纸等材料中的一种或几种按一定方式组成复合板坯，复合板坯再经热压成型，即得到本发明的一种二次成型竹基复合人造板材；该发明充分利用了竹材、木材、塑料、胶膜纸等材料的优点，并根据所用胶黏剂和材料种类不同，可以获得具有不同用途的一系列产品，以满足多种使用要求；同时，该发明使大量的竹材加工废料和剩余物得到了充分利用，具有良好的经济、社会和生态效益。

Description

一种二次成型竹基复合板材制造方法

技术领域

本发明涉及复合人造板材料技术领域，具体为一种二次成型竹基复合板材制造方法。

背景技术

我国是一个森林资源相对贫乏的国家，不论人均森林面积或是木材蓄积量均远低于世界平均水平，但我国有丰富的竹材资源，在竹材工业化利用方面，我国居于世界先进水平。目前，由于木材供需矛盾的紧张，国内竹产业发展呈快速增长态势，以竹代木的产品越来越多，应用领域也越来越广。在竹产业快速发展的同时，加工过程中产生的大量废料、剩余物也成了一个严重的生态和环境问题。在目前生产的各种竹材产品中，竹材利用率一般仅为20%~50%，这意味着其中50%~80%的竹材都成了加工废料或剩余物，这不仅造成了宝贵的竹材资源的严重浪费，而且也对生态和环境造成了极大的破坏。

以竹材加工废料和剩余物为原料生产竹材刨花板，通常是将竹材加工废料和剩余物加工成具有一定尺寸和形状的竹刨花，再经干燥、施胶、铺装、热压等工序制成一定规格的刨花板产品。生产竹刨花板虽然是一条提高竹材利用率的途径，但普通竹刨花板重量大、强度低、耐水性差、使用性能不良，应用领域狭窄，难以满足多种要求，因此国内目前生产企业很少，产量很低，发展形势也不好。以竹刨花为基础材料，与木材、竹篾、塑料薄膜（片）、胶膜纸等材料按一定方式进行复合，则可以充分发挥各种材料自身的优良特性，又使大量的竹材加工废料和剩余物得到有效利用，产品性能相比普通竹刨花板可以得到极大提升，产品用途亦可得到大大拓展，产品可广泛用于家具制造、室内装饰装修、水泥模板、包装箱板、地板、车厢底板、砖托板等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以竹刨花为基础材料，以木材、竹篾为增强材料，以塑料薄膜（片）、胶膜纸等为表面材料的复合人造板的制造方法，其相对普通刨花板和木胶合板，强度更高、耐水性更好、适应性更强；相对普通竹席竹帘胶合板板面更平整、更光滑，厚度偏差更小，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二次成型竹基复合板材制造方法，包括以竹刨花为基础材料，以木材、竹篾为增强材料，以塑料薄膜（片）、胶膜纸等为表面材料，先将竹刨花预压成为坯料，然后与木材、竹篾、塑料薄膜、胶膜纸中的一种或几种组成复合板坯，再通过热压得到的一种复合人造板材；其具体制作方法分为以下步骤：

S1：将竹材加工废料或剩余物用专用设备加工成片状或杆状竹刨花，竹刨花经干燥使其含水率达到6%~10%；

S2：将厚度1mm左右的薄型木单板干燥到含水率8%~12%，拼接成产品所需的幅面，在单板的一面涂酚醛胶或脲醛胶，涂胶量200~220g/m²；

S3：将竹刨花在环式拌胶机施酚醛胶或脲醛胶，施胶量为竹刨花绝干重量的10%~20%；

S4：以施胶竹刨花为心层材料，涂胶单板为表层材料进行铺装、组坯；

S5：板坯在预压机中进行预压，预压时温度为70~90℃，压力为1.5~2.0MPa，预压时间10~20min；

S6：将经过预压的板坯作为基础材料，配置在板坯的心层，木单板、竹篾作为增强材料，配置在板坯的外层，塑料薄膜（片）、胶膜纸作为表面材料，配置在板坯的表层，由两种以上的上述材料共同组成板坯；

S7：将板坯送入热压机中进行热压，热压温度125~140℃，单位面积压力2.0~3.5MPa，热压时间由产品厚度确定，为60~70s/mm；

S8：热压完成后，将毛边板按要求的规格进行纵横锯边，即得到竹基复合人造板板材。

优选的，制造好的竹基复合板材其结构分为三种：分别为胶膜纸—木单板—竹篾—竹刨花—竹篾—木单板—胶膜纸、塑料薄膜（片）—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—塑料薄膜、胶膜纸—木单板—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—木单板—胶膜纸。

优选的，针对S5中竹刨花板坯料在预压时可以有三种形式：第一种形式是由纯竹刨花组成的坯料，第二种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶的原纸，第三种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶、厚度1mm左右的薄单板。

优选的，针对S5中竹刨花坯料低温预压时胶黏剂为脲醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用脲醛胶作为胶黏剂，且预压温度为70~75℃，压力为1.5MPa，预压时间10-15min；胶黏剂为酚醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用酚醛胶作为胶黏剂，且预压温度为85~90℃，压力为2.0MPa，预压时间15~20min。

优选的，制造好的竹基复合板材作室内用材时，以脲醛树脂为胶黏剂，产品作室外用材或结构承重用材时，以酚醛树脂为胶黏剂。

优选的，针对S7中复合板坯热压时，用脲醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为125~130℃，单位面积压力2.0~2.5MPa；用酚醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为135~140℃，单位面积压力3.0~3.5MPa，热压时间均由产品厚度确定，为60~70s/mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本二次成型竹基复合板材制造方法，对竹材原料具有良好的适应性，竹材加工过程中产生的各种废料和剩余物，均可作为本发明产品的原料，真正做到了竹材的全竹利用，这对减少竹材消耗浪费、保护森林资源和生态环境，具有重要意义。

2、本二次成型竹基复合板材制造方法，采用的低温预压工艺，在保证胶黏剂不发生固化的前提下，使胶黏剂的聚合度有所增加，粘度进一步提高，对竹刨花的粘接性能得到增强，使制成的竹刨花板坯料具有一定初强度。同时，低温预压工艺还可去除竹刨花中的部分水分，降低了竹刨花坯料的含水率，大大减少了二次热压成型过程中产品发生分层鼓泡的机率。

3、本二次成型竹基复合板材制造方法，通过低温预压工艺制成的竹刨花板坯料，作为基础材料，其贮存、运输、使用都十分方便，竹刨花板坯料可以灵活地与多种材料进行二次复合成型，制成竹基系列复合人造板材，满足多种领域的使用要求。

4、本二次成型竹基复合板材制造方法，产品作为混凝土模板，其热压工艺可采用“热进热出”工艺，相对目前竹胶合板模板热压采用的“冷进冷出”工艺，同样厚度的产品的热压周期，可以从40~50min，缩短至10~15min，生产效率可提高2~3倍，能耗降低60%以上，每立方米产品可节约用水30t左右。

5、本二次成型竹基复合板材制造方法，产品与木胶合板模板比较，其静曲强度和弹性模量提高1倍以上，在混凝土浇注施工时可大大减少模板支撑的数量，不仅降低了混凝土的施工成本，也给施工带来了极大方便。

具体实施方式

以下将详细说明本发明实施例，然而，本发明实施例并不以此为限。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供如下技术方案：一种二次成型竹基复合板材制造方法，包括以竹刨花为基础材料，以木材、竹篾为增强材料，以塑料薄膜（片）、胶膜纸等为表面材料，先将竹刨花预压成为坯料，然后与木材、竹篾、塑料薄膜、胶膜纸中的一种或几种组成复合板坯，再通过热压得到的一种复合人造板材；其具体制作方法分为以下步骤：

第一步：将竹材加工废料或剩余物用专用设备加工成片状或杆状竹刨花，竹刨花经干燥使其含水率达到6%~10%；

第二步：将厚度1mm左右的薄型木单板干燥到含水率8%~12%，拼接成产品所需的幅面，在单板的一面涂酚醛胶或脲醛胶，涂胶量200~220g/m²；其中，以脲醛树脂为胶黏剂时，制造好的竹基复合板材用作室内用材；采用酚醛树脂为胶黏剂，制造好的竹基复合板材用作室外用材或结构承重用材。

第三步：将竹刨花在环式拌胶机施酚醛胶或脲醛胶，施胶量为竹刨花绝干重量的10%~20%；

第四步：以施胶竹刨花为心层材料，涂胶单板为表层材料进行铺装、组坯；

第五步：板坯在预压机中进行预压，预压时温度为70~90℃，压力为1.5~2.0MPa，预压时间10~20min；在预压时可以有三种形式：第一种形式是由纯竹刨花组成的坯料，第二种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶的原纸，第三种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶、厚度1mm左右的薄单板；而且，竹刨花坯料低温预压时胶黏剂为脲醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用脲醛胶作为胶黏剂，且预压温度为70~75℃，压力为1.5MPa，预压时间10-15min；胶黏剂为酚醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用酚醛胶作为胶黏剂，且预压温度为85~90℃，压力为2.0MPa，预压时间15~20min；

第六步：将经过预压的板坯作为基础材料，配置在板坯的心层，木单板、竹篾作为增强材料，配置在板坯的外层，塑料薄膜（片）、胶膜纸作为表面材料，配置在板坯的表层，由两种以上的上述材料共同组成板坯；

第七步：将板坯送入热压机中进行热压，热压温度125~140℃，单位面积压力2.0~3.5MPa，热压时间由产品厚度确定，为60~70s/mm；其中，复合板坯热压时，用脲醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为125~130℃，单位面积压力2.0~2.5MPa；用酚醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为135~140℃，单位面积压力3.0~3.5MPa，热压时间均由产品厚度确定，为60~70s/mm。

第八步：热压完成后，将毛边板按要求的规格进行纵横锯边，即得到竹基复合人造板板材；制造好的竹基复合板材其结构分为三种：分别为胶膜纸—木单板—竹篾—竹刨花—竹篾—木单板—胶膜纸、塑料薄膜（片）—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—塑料薄膜、胶膜纸—木单板—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—木单板—胶膜纸；其具体通过以下三个实施例进一步加以说明：

实施例一：胶膜纸—木单板—竹篾—竹刨花—竹篾—木单板—胶膜纸。

原料：竹刨花、木单板、竹篾、胶膜纸、酚醛树脂胶。

按产品规格称取竹刨花，干燥至含水率3%~6%，在拌胶机中对竹刨花施胶，胶黏剂为酚醛树脂，施胶量20%，杨木单板单面涂布酚醛胶，涂胶量200~220g/m²，竹篾用酚醛胶液浸渍，上胶量7%左右。

将施胶竹刨花在模框内铺装成板坯，板坯上下各配置一层涂胶木单板，板坯在预压机中预压成坯料，预压温度85~90℃，单位压力1.5MPa，预压时间20min；预压得到的竹刨花坯料与木单板、竹篾、胶膜纸组成复合板坯，板坯结构为：胶膜纸—木单板—竹篾—竹刨花板坯料—竹篾—木单板—胶膜纸；复合板坯在热压机中进行热压成型，热压温度135~140℃，单位压力3.5MPa，热压时间12min，产品密度0.89g/cm³，含水率7.3%，24h吸水厚度膨胀度4.8%，静曲强度纵向99.09MPa，横向67.68MPa，静曲弹性模量纵向18656MPa，横向6238MPa，水煮4h后的保存强度纵向68.95MPa，横向48.87MPa。

实施例二：塑料薄膜（片）—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—塑料薄膜。

原料：竹刨花、木单板、塑料薄膜、脲醛树脂胶。

按产品规格称取竹刨花，干燥至含水率3%~6%，在拌胶机中对竹刨花施胶，胶黏剂为脲醛树脂，施胶量12%；木单板单面涂布脲醛胶，涂胶量220g/m²。

将施胶竹刨花在模框内铺装成板坯，板坯上下各配置一层涂胶木单板，板坯在预压机中预压成坯料，预压温度70~75℃，单位压力1.5MPa，预压时间10min；预压得到的竹刨花坯料与木单板、塑料薄膜组成复合板坯，板坯结构为：塑料薄膜—木单板—竹刨花坯料—木单板—塑料薄膜；复合板坯在热压机中进行热压成型，热压温度125~130℃，单位压力2.5MPa，热压时间10min。产品密度0.78g/cm³，含水率5.8%，2h吸水厚度膨胀率4.2%，静曲强度纵向61.98MPa，横向49.82MPa，静曲弹性模量纵向5124MPa，横向4465MPa。

实施例三：胶膜纸—木单板—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—木单板—胶膜纸。

原料：竹刨花、木单板、胶膜纸、酚醛树脂胶。

按产品规格称取竹刨花，干燥至含水率3%~6%，在拌胶机中对竹刨花施胶，胶黏剂为酚醛树脂，施胶量15%，木单板单面涂布酚醛胶，涂胶量220g/m²。

将施胶竹刨花在模框内铺装成板坯，板坯上下各配置一层涂胶木单板，板坯在预压机中预压成坯料，预压温度85~90℃，单位压力1.5MPa，预压时间20min；预压得到的竹刨花板坯料与木单板、胶膜纸组成复合板坯，板坯结构为：胶膜纸—木单板—竹刨花坯料—木单板—胶膜纸；复合板坯在热压机中进行热压成型，热压温度135~140℃，单位压力3.5MPa，热压时间10min。产品密度0.86g/cm³，含水率7.8%，24h吸水厚度膨胀度5.4%；静曲强度纵向81.98MPa，横向61.82MPa，静曲弹性模量纵向10160MPa，横向6865MPa。

综上所述：本二次成型竹基复合板材制造方法，实施例中所述竹刨花由竹材加工废料和剩余物经锤片式粉碎机加工而成，形状为片状、杆状、针状、颗粒状和纤维状；竹篾为毛竹等竹种加工而成的片状材料，长度2000mm，宽度10~20mm，厚度1.5~2.0mm；木单板树种为杨木、桉木、松木等，长度2000mm，宽度1000mm，厚度1.8~2.0mm；胶膜纸为定量80g/m²的酚醛树脂浸渍胶膜纸，浸胶量为110%左右，挥发物含量为8%左右；塑料薄膜（片）为聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等；通过以竹材加工废料和剩余物为原料，制成具有一定形状和尺寸的竹刨花，竹刨花经过干燥、施胶、铺装、预压等工序，先制成具有一定初强度的竹刨花板坯料，再与木单板、竹篾、塑料薄膜（片）、胶膜纸等材料复合热压成板材；竹刨花板坯料在预压中除去了部分水分，降低了坯料的含水率，胶黏剂在加热条件下发生了一定的聚合，增加了粘度，提高了对竹刨花的粘接能力，但胶黏剂没有固化，而竹刨花坯料具有一定的初强度，其初强度可达到1.0~3.0MPa；这种具有一定初强度的竹刨花坯料在贮存、运输、使用过程中都十分方便，而且可以灵活地与其它材料进行多种复合，制造出性能优良、可满足多种用途的复合人造板材；该发明充分利用了竹材、木材、塑料、胶膜纸等材料的优点，并根据所用胶黏剂和材料种类不同，可以获得具有不同用途的一系列产品，以满足多种使用要求；同时，该发明使大量的竹材加工废料和剩余物得到了充分利用，具有良好的经济、社会和生态效益。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，包括以竹刨花为基础材料，以木材、竹篾为增强材料，以塑料薄膜（片）、胶膜纸等为表面材料，先将竹刨花预压成为坯料，然后与木材、竹篾、塑料薄膜、胶膜纸中的一种或几种组成复合板坯，再通过热压得到的一种复合人造板材；其具体制作方法分为以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，制造好的竹基复合板材其结构分为三种：分别为胶膜纸—木单板—竹篾—竹刨花—竹篾—木单板—胶膜纸、塑料薄膜（片）—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—塑料薄膜、胶膜纸—木单板—竹篾—木单板—竹刨花—木单板—竹篾—木单板—胶膜纸。

3.根据权利要求1所述的一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，针对S5中竹刨花板坯料在预压时可以有三种形式：第一种形式是由纯竹刨花组成的坯料，第二种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶的原纸，第三种形式是在竹刨花坯料的上下表面各覆盖一层单面涂胶、厚度1mm左右的薄单板。

4.根据权利要求1所述的一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，针对S5中竹刨花坯料低温预压时胶黏剂为脲醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用脲醛胶作为胶黏剂，且预压温度为70~75℃，压力为1.5MPa，预压时间10-15min；胶黏剂为酚醛胶时，与竹刨花坯料复合的其它材料也用酚醛胶作为胶黏剂，且预压温度为85~90℃，压力为2.0MPa，预压时间15~20min。

5.根据权利要求1所述的一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，制造好的竹基复合板材作室内用材时，以脲醛树脂为胶黏剂，产品作室外用材或结构承重用材时，以酚醛树脂为胶黏剂。

6.根据权利要求1所述的一种二次成型竹基复合板材制造方法，其特征在于，针对S7中复合板坯热压时，用脲醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为125~130℃，单位面积压力2.0~2.5MPa；用酚醛树脂作为胶黏剂时，热压温度为135~140℃，单位面积压力3.0~3.5MPa，热压时间均由产品厚度确定，为60~70s/mm。