CN107053425A - 一种竹重组材 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种竹重组材，由竹单体和胶黏剂压合制成，所述竹单体形成竹单体储油空间，至少部分所述胶黏剂形成胶储油空间，至少部分所述竹单体储油空间和所述胶储油空间中渗透且存储有介质油。具有胶合强度好的特点。

Description

一种竹重组材

技术领域

本申请涉及重组材，具体设有一种竹质的重组材结构。

背景技术

重组竹又称重竹，是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，通过将竹材加工成长条状竹片材、竹丝或碾碎成竹丝束，经干燥或炭化处理后浸渍胶黏剂、并铺放在模具中，经高温高压（或常压）热固化而成的一种型材。为了提高重组竹的稳定性以适应户外环境，通常需要对竹片材或竹丝进行炭化处理，而普遍适用于木材的炭化处理方式——窑式或罐式炭化——难适用于竹片材，特别是竹丝。竹片材和竹丝的体积小、质量轻，而窑式和罐式炭化均以循环热风为加热介质，竹片材和竹丝难易固定、因而加工难度大；且，窑式和罐式炭化以水蒸气为保护介质，极大的降低竹片材和竹丝的质量及力学强度，引起大量的材料断裂、破损，因而出材率低。

为解决上述问题，从而提供一种适宜于片材的热处理工艺，中国专利201410246548.4公开了一种木材、竹材改性处理方法及改性木材、竹材和地板，其通过（1）将木、竹的片材置于高温介质油中，以高温介质油为加热介质进行炭化处理；（2）以热压、萃取等方式完成表面脱油处理；（3）施胶后高温高压（或常压）热固化形成一种改性的竹或木重组材料。

然而上述方案存在不足之处，以片材的形式进行高温介质油的炭化处理，处理后片材表面附有介质油，而热压和萃取这种由内向外的提取方式无法完全清洁片材表面的附油，影响片材表面的胶黏性，成为胶钉形成的阻碍，使得胶黏剂难易在改性的片材表面形成结合力，从而制得的地板或型材的胶合强度差。另一个方面，改性后的竹、木片材与胶黏剂搅拌压合成型，竹、木片材纤维通道、毛细管道等水分通道中渗透并存储有的介质油会逐渐向胶黏剂与片材的胶黏界面渗透，破坏界面从而引发脱胶，进一步降低了产品的胶合强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种胶合强度好的竹重组材。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种竹重组材，由将竹单体和胶黏剂压合制成，所述竹单体形成竹单体储油空间，至少部分所述胶黏剂形成胶储油空间，至少部分所述竹单体储油空间和所述胶储油空间中渗透且存储有介质油。

在本技术方案中，所述的竹单体包括竹片材、竹丝或竹纤维束的一种或多种。竹重组材是由上述的竹单体中的一种或多种混合的材料、经拌胶压合后形成的，因而，竹重组材内部形成至少两种介质油可渗透进而进入的空间，其一为竹单体的纤维通道、毛细管道等水分通道，其二是胶黏剂的分子间隙。当竹单体与胶黏剂混合压制固化后形成坯料，将该坯料静置于高温介质油中，随着静置处理的进行，高温的介质油同时进入竹单体储油空间和胶储油空间中：（1）在竹单体的纤维通道、毛细管道等水分通道内的负压作用下，被虹吸吸入水分通道内，并随着介质油的冷却降温，在水分通道内被存储和固定；（2）高温的介质油渗透进入固化的胶黏剂，并随着介质油的冷却降温，在胶黏剂中内存储和固定；（3）进一步的，胶黏剂通过渗透进入竹单体表面的孔隙中形成胶钉而形成具有强度的胶黏界面，在成型的胶黏界面（竹单体的孔隙、和填充该孔隙的胶黏剂）渗透和存储有介质油。竹单体、胶黏剂、胶黏界面三者间通过均一的介质油得到了进一步的结合，提高了胶合强度。进一步的，相邻的竹单体、胶黏剂、胶黏界面三者间的介质油在高温条件下同时完成渗透、并在冷却降温过程中同时完成存储和固定，竹单体、胶黏剂和胶黏界面三者均达到饱和介质油或稳定的介质油含量的状态，由此，型材在制得后任一者均无向相邻的其他二者产生介质油的相互渗透；避免了型材在制得后，常温条件下竹单体中的介质油向胶黏界面渗透，这一指向胶黏界面的渗透过程将引发脱胶（由于在常温下，介质油几乎不会进一步渗透向胶黏剂中，渗透停止在胶黏界面上）。

在本技术方案中，由于重组后的竹重组材以型材的形式置于高温介质油中油浴，因而在整个型材的厚度断面上，介质油在胶黏剂中的分布是不均匀的。在一些实施方式中，整个竹重组材的厚度断面上均渗透和填充有介质油，此时，全部的竹单体储油空间和胶储油空间中渗透且存储有介质油；在另一些实施方式中，竹重组材的厚度断面上，靠近表面和底面的层上渗透和填充有介质油，此时，仅部分的竹单体储油空间和胶储油空间中渗透且存储有介质油。

作为优选，所述竹单体储油空间和所述胶储油空间之间的空隙中渗透且存储有所述介质油。

在其他的实施方式中，当竹重组材的竹胶比较大时（采用较小的施胶量），竹单体与胶黏剂之间可能存在沿竹单体纤维方向、不规则的空隙，在本技术方案中，该孔隙中同样填充有介质油。由此，填充于空隙中的介质油作为竹单体与胶黏剂之间的替代介质，替代胶黏剂填充缺胶引起的空隙，进而可在较低的含胶量的情况下，提高材料的力学强度。

作为优选，单位所述胶储油空间中含有的所述介质油的质量与含有的所述胶黏剂的质量之比为2~10%。

作为优选，所述介质油在所述竹重组材中形成第一介质油层和位于表层的第二介质油层，所述第二介质油层包裹所述第一介质油层，且所述第一介质油层和所述第二介质油层之间形成不规则边界。

作为优选，将所述竹重组材置于第一温度下的介质油中渗透浸渍形成第一介质油层，随后将包括所述第一介质油层的所述竹重组材置于第二温度下的介质油中渗透浸渍形成第二介质油层；所述第一温度为130~300℃，所述第二温度为10~35℃，所述竹重组材在浸渍所述介质油之前的含水率为10~30%。

作为上述技术方案的进一步优选，所述第一介质油层由在第一温度下的介质油浸渍形成，所述第二介质油层由在第二温度下的介质油浸渍形成；所述第一温度为130~220℃，所述第二温度为10~35℃，所述竹重组材在浸渍所述介质油之前的含水率为10~20%。

作为优选，所述介质油在所述竹重组材中形成分层的第一介质油层和位于表层的第二介质油层，所述第二介质油层包裹所述第一介质油层，且所述第一介质油层和所述第二介质油层之间形成有第三介质油层，所述第三介质油层的含油量小于所述第一介质油层和所述第二介质油层。

作为上述技术方案的进一步优选，所述第一介质油层通过在第一温度下的介质油浸渍形成，所述第二介质油层通过在第二温度下的介质油浸渍形成；所述第一温度为220~300℃，所述第二温度为10~25℃；所述竹重组材在浸渍所述介质油之前的含水率为15~30%，所述第一介质油的浸渍处理和所述第二介质油的浸渍处理之间的时间间隔为3~10min。

作为优选，所述第一介质油层的含油量为4~10%，所述第二介质油层的含油量为2~8%。

作为优选，所述第一介质油层在纵剖面上的厚度为3~10mm、在横剖面上的厚度为5~20mm，所述第二介质油层在纵剖面上的厚度为1~5mm、在横剖面上的厚度为3~5mm。

作为优选，所述竹重组材在浸渍所述介质油之后的含水率为1~5%；所述竹重组材包括防霉方变色性能（霉菌和变色菌）为0、吸水厚度膨胀率为2~7%、吸水宽度膨胀率1~3%、水平剪切强度≥12MPa的性能参数中的一项或多项。

作为优选，所述介质油包括矿物质油、植物油、烷基联苯型导热油、烷基联苯醚型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油、烷基萘型导热油中的一种或多种。

综上所述，本技术方案的一种竹重组材具有胶合强度高的特点。

附图说明

图1是本发明实施例1-3的竹重组材的纵剖面的一种示意图；

图2是本发明实施例1-3的竹重组材的横剖面的一种示意图；

图3是本发明实施例4-5的竹重组材的纵剖面的另一种示意图；

图4是本发明实施例4-5的竹重组材的横剖面的另一种示意图；

图5是本发明实施例1-5的竹重组材的性能参数对照表；

图中，100-竹重组材，101-第一介质油层，102-第二介质油层，103-第三介质油层，200-竹单体储油空间，300-胶储油空间。

具体实施方式

下面结合附图以及优选的方案对本发明做进一步详细的说明。

如图1和2所示，实施例1-3的一种竹重组材，首先由干燥竹丝和酚醛树脂胶黏剂经冷压、热固得到含水率为10~20%的竹重组材初级材；随后将该初级材静置于具有第一温度的介质油中得到具有第一介质油层的次级材，其中该第一温度为130~220℃；最后将该次级材静置于具有第二温度的介质油中得到包括第一介质油层和包裹该第一介质油层的第二介质油层的竹重组材，其中该第二温度为10~35℃，其中第二介质油层位于表层。本领域普通技术人员可知，通过对竹重组材初级材进行干燥处理，可得到适宜的含水率；通过采用适宜的该含水率和适宜的静置时间，可得到本技术方案所限定的适宜的第一介质油层和第二介质油层的含油量、厚度、以及胶储油空间中的含油量（胶储油空间中含有的介质油的质量与含有的胶黏剂的质量之比）。

实施例1：选用规格为1920*200*24mm的竹重组材初级材，选用矿物质油作为介质油，竹重组材初级材的含水率为10~16%，第一温度为135±5℃，第二温度为10~20℃（冬季室温）；第一介质油层在纵剖面上的厚度为3~6mm、在横剖面上的厚度为5~10mm，第二介质油层在纵剖面上的厚度为1~3mm、在横剖面上的厚度约为3mm；第一介质油层中的平均含油量为6~10%，第二介质油层中的平均含油量为4~8%；第一介质油层中的胶储油空间中的含油量为5~7%，第二介质油层中的胶储油空间中的含油量为3~6%。

实施例2：选用规格为2400*240*34mm的竹重组材初级材，选用植物油作为介质油，竹重组材初级材的含水率为12~16%，第一温度为180±5℃，第二温度为20~25℃（春秋季室温）；第一介质油层在纵剖面上的厚度为6~8mm、在横剖面上的厚度为10~15mm，第二介质油层在纵剖面上的厚度为2~4mm、在横剖面上的厚度约为4mm；第一介质油层中的平均含油量为6~8%，第二介质油层中的平均含油量为3~6%；第一介质油层中的胶储油空间中的含油量为4~6%，第二介质油层中的胶储油空间中的含油量为3~5%。

实施例3：选用规格为2400*260*40mm的竹重组材初级材，选用烷基联苯型导热油作为介质油，竹重组材初级材的含水率为14~20%，第一温度为205±5℃，第二温度为25~35℃（夏季室温）；第一介质油层在纵剖面上的厚度为8~10mm、在横剖面上的厚度为15~20mm，第二介质油层在纵剖面上的厚度为3~5mm、在横剖面上的厚度约为5mm；第一介质油层中的平均含油量为4~7%，第二介质油层中的平均含油量为2~4%；第一介质油层中的胶储油空间中的含油量为6~8%，第二介质油层中的胶储油空间中的含油量为4~5%。

如图3和4所示，实施例4-5的一种竹重组材，首先由干燥竹片材和酚醛树脂胶黏剂经冷压、热固得到含水率为15~30%的竹重组材初级材；随后将该初级材静置于具有第一温度的介质油中得到具有第一介质油层的次级材，其中该第一温度为220~300℃；次级材自离开具有第一温度的介质油中至进入具有第二温度的介质油之间的时间间隔为3~10min，该时间间隔中该次级材暴露于自然空气环境中，最后将该竹重组材次级材静置于具有第二温度的介质油中得到竹重组材，该竹重组材包括第一介质油层、包裹该第一介质油层且位于表面的第二介质油层、以及位于第一介质油层和第二介质油层之间的第三介质油层，其中该第二温度为10~25℃。本领域普通技术人员可知，通过对竹重组材初级材进行干燥处理，可得到适宜的含水率；通过采用适宜的该含水率和适宜的静置时间，可得到本技术方案所限定的适宜的第一介质油层和第二介质油层的含油量、厚度、以及胶储油空间中的含油量（胶储油空间中含有的介质油的质量与含有的胶黏剂的质量之比）。

实施例4：选用规格为1920*200*24mm的竹重组材初级材，选用联苯和联苯醚低熔混合物型导热油、作为介质油，竹重组材初级材的含水率为15~22%，第一温度为225±5℃，第二温度为10~20℃（冬季室温），第一介质油的浸渍处理和所述第二介质油的浸渍处理之间的时间间隔为3~7min；第一介质油层在纵剖面上的厚度为5~7mm、在横剖面上的厚度为7~12mm，第二介质油层在纵剖面上的厚度为1~3mm、在横剖面上的厚度约为3mm，第三介质油层在纵剖面上的厚度为0.5~1mm、在横剖面上的厚度约为1mm；第一介质油层中的平均含油量为4~8%，第二介质油层中的平均含油量为2~6%；第一介质油层中的胶储油空间中的含油量为6~8%，第二介质油层中的胶储油空间中的含油量为2~5%。

实施例5：选用规格为2400*260*40mm的竹重组材初级材，选用烷基萘型导热油作为介质油，竹重组材初级材的含水率为20~30%，第一温度为295±5℃，第二温度为18~25℃（春秋季室温）；第一介质油层在纵剖面上的厚度为6~9mm、在横剖面上的厚度为13~17mm，第二介质油层在纵剖面上的厚度为2~4mm、在横剖面上的厚度约为5mm，第三介质油层在纵剖面上的厚度为1~1.5mm、在横剖面上的厚度约为2mm；第一介质油层中的平均含油量为6~10%，第二介质油层中的平均含油量为4~8%；第一介质油层中的胶储油空间中的含油量为6~10%，第二介质油层中的胶储油空间中的含油量为4~6%。

实施例1-5中，所述的纵剖面厚度测量方式为取竹重组材的纵剖面，当第一介质油层为带状时（竹重组材芯部含介质油），其厚度为第一介质油层在纵剖面上的厚度为其上任意一个上表面至对应的下表面的距离的均值；当第一介质油层为环状时（竹重组材芯部无介质油），其厚度为环上任意一个上表面至对应的下表面的距离的均值。所述的纵剖面厚度测量方式为取竹重组材的横剖面，其计算方式同纵剖面的计算方式。

实施例1-5中，所述的平均含油量为第一介质油层或第二介质油层中含有的介质油的质量与含有的竹单体和胶黏剂的质量之比。

实施例1-5中，所得到的竹重组材的性能参数及与对照组的性能参数比较见附图5，其中对照组为市场购得重组竹产品，实验方法执行GB/T 30364-2013《重组竹地板》。

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。

Claims (10)

1.一种竹重组材，将竹单体和胶黏剂压合制成，其特征在于：所述竹单体形成竹单体储油空间，所述胶黏剂形成胶储油空间，至少部分所述竹单体储油空间和至少部分所述胶储油空间中渗透且存储有介质油。

2.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：至少部分所述竹单体储油空间和所述胶储油空间之间的空隙中渗透且存储有所述介质油。

3.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：单位所述胶储油空间中含有的所述介质油的质量与含有的所述胶黏剂的质量之比为2~10%。

4.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：所述介质油在所述竹重组材中形成第一介质油层和位于表层的第二介质油层，所述第二介质油层包裹所述第一介质油层，且所述第一介质油层和所述第二介质油层之间形成边界。

5.根据权利要求4所述的一种竹重组材，其特征在于：所述第一介质油层的含油量为4~10%，所述第二介质油层的含油量为2~8%。

6.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：所述介质油在所述竹重组材中形成分层的第一介质油层和位于表层的第二介质油层，所述第二介质油层包裹所述第一介质油层，且所述第一介质油层和所述第二介质油层之间形成有第三介质油层，所述第三介质油层的含油量小于所述第一介质油层和所述第二介质油层。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种竹重组材，其特征在于：所述第一介质油层是将所述竹重组材置于第一温度下的介质油中渗透浸渍形成，所述第二介质油层是将包括所述第一介质油层的所述竹重组材置于第二温度下的介质油中渗透浸渍形成；所述第一温度为130~300℃，所述第二温度为10~35℃，所述竹重组材在浸渍所述介质油之前的含水率为10~30%。

8.根据权利要求4或5或6所述的一种竹重组材，其特征在于：所述第一介质油层在纵剖面上的厚度为3~10mm、在横剖面上的厚度为5~20mm，所述第二介质油层在纵剖面上的厚度为1~5mm、在横剖面上的厚度为3~5mm。

9.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：所述竹重组材在浸渍所述介质油之后的含水率为1~5%；所述竹重组材包括防霉防变色性能为0、吸水厚度膨胀率为2~7%、吸水宽度膨胀率1~3%、水平剪切强度≥12MPa的性能参数中的一项或多项。

10.根据权利要求1所述的一种竹重组材，其特征在于：所述介质油包括矿物质油、植物油、烷基联苯型导热油、烷基联苯醚型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油、烷基萘型导热油中的一种或多种；所述胶黏剂包括酚醛树脂胶黏剂或改性酚醛树脂胶黏剂。