CN107234696A - 一种竹（木）制筷子层积材的制作方法 - Google Patents

一种竹（木）制筷子层积材的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，利用回收的竹(木)筷子，经过简易地清洗、干燥、分选处理，对称层积复合热压成具有明显竹筷单元特征的室内装饰品用竹筷层积材；或将其通过碾压疏解成竹束纤维单元后，浸渍树脂、热压成户外用材；产品具有显著的筷子单元个性特性和良好的尺寸稳定性，实现废弃物资源化再利用，符合国家低碳、节能、环保与循环经济的产业要求。

Description

一种竹(木)制筷子层积材的制作方法
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种竹(木)制筷子层积材的制作方法。
背景技术
中国是一次性筷子生产大国与消费大国，每年生产和丢弃的竹木筷子约为 500亿双，约需要消耗同等木材166万立方米；按每加工5000双筷子消耗一棵树30年的杨树来计算，相当于砍伐1000万棵成年大树。日本等国对一次性筷子进行深加工做出生物乙醇、竹炭等产品。目前，国内仅有少量筷子回收用于纸浆造纸，大部分筷子被丢弃或烧掉，不仅滋生细菌、浪费资源还造成环境的二次污染。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，利用人造板加工技术，通过合理的层积结构设计与竹木纤维疏解技术处理，将竹木筷子制成具有鲜明个性化的特色板材和产品。利用竹木废弃物资源，变废为宝、保护环境，开发具有人文特色的个性化定制高附加值产品，具有显著的生态、经济与社会价值。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，包括如下步骤：
S1、竹木筷子的清洁与分选处理：
S11、将回收来的竹木筷子置于洗涤搅拌机中,用自来水清洗掉表面普通杂质后，加入一定含量的洗涤液，漂洗5-15min，除去有害化学物质，再用清水洗涤2-3遍；
S12、将清洗完成后的竹木筷子进行杀菌消毒处理后，干燥置筷子的含水率在12％以下，并完成分选；
S13、将步骤S12所得的竹木筷子自然冷却0.5-2h后，将筷子小头端送入碾压机，逐级调节碾压棍间距为2-4mm，采用竹材帚化碾压设备对竹木筷子进行1-3遍的碾压疏解处理；蒸煮后的竹木筷子具有高含水率和良好的粘弹性，容易被碾压疏解成纤维束状态。
S4、将步骤S12所得的竹木筷子按照粗细横截断后，得筷子单元；
S3、竹木筷子层积材加工成型：
S31、将所得的筷子单元及纤维化材料干燥至含水率8％-12％，置于固含量为12％-50％的胶黏剂中浸渍5-15min后，采用日光照晒或者50℃-80℃烘干至含水率10％左右；
S32、采用对称层积组坯的方式，在热压模具中将所得筷子单元奇数层错开铺装，即相邻层分别为筷子的大头端、小头端，然后进行热压处理，得筷子纤维化单元
S33、按照各种层积组坯的方式，在热压模具中完成所得的筷子单元、筷子纤维化单元以及完成涂胶处理后的木质单板的铺装，并完成板坯热压，得筷子层积材，所述木质单板的厚度为1-3mm，单板涂胶量为：220-300g/m2。
优选地，所述步骤S12具体包括如下步骤：将清洗完成后的筷子放入煮沸的水中5-10min或放入高压锅内蒸煮3-5min，杀菌消毒后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下，然后按竹材、木材材质对筷子进行分类后，有特色均匀颜色的板材，再按筷子的颜色进行5-7类的分选。
优选地，所述步骤S12具体包括如下步骤：将清洗完成后的置于40-70℃水中，按按清洗液的质量分数5％～12％加入浓度为25％的氧化漂白剂(过氧化氢)及5％-10％防虫防霉剂，然后加温煮沸至100℃，处理2～12小时后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下，这样处理后的筷子颜色趋于一致，且具有防霉防虫功效。
优选地，为防止碾压后的筷子由于尺寸短而调入空隙，采用一级辊碾压或者在筷子底部衬垫需要碾压的单板。
优选地，所述胶黏剂为水溶性酚醛树脂或脲醛树脂，可加入工业面粉、核桃粉、贝壳粉等添加剂，增加粘度的同时填充热压板坯相邻层的空隙。
优选地，所述热压模具为平面矩形、弧形、瓦楞形或圆柱形等。
优选地，可在所得积材表面贴一层0.2-1mm的薄竹皮或木皮或浸渍纸或其他材质材料，提高表面的装饰性能与防护性能。
优选地，所得的筷子层积材需在室温环境中平衡24-48h。
本发明具有以下有益效果：
利用回收的竹(木)筷子，经过简易地清洗、干燥、分选处理，层积复合热压成具有明显竹筷单元特征的室内装饰品用竹筷层积材；或将其通过碾压疏解成竹束纤维单元后，浸渍树脂、热压成户外用材；产品具有显著的筷子单元个性特性和良好的尺寸稳定性，实现废弃物资源化再利用，符合国家低碳、节能、环保与循环经济的产业要求。
附图说明
图1为本发明实施例1和实施例2中筷子单元的铺装方式。
图2为本发明实施例1和实施例2中所得的筷子纤维化单元的结构示意图。
图3为本发明实施例4中一个具体实施例的结构示意图。
图4为本发明实施例3的一个具体实施例的结构示意图。
图5为本发明实施例4的另一个具体结构示意图。
图6为本发明实施例3的另一个具体实施例的结构示意图。
图7为本发明实施例5的一个具体实施例的结构示意图。
图8为本发明实施例5的另一个具体实施例的结构示意图。
图9为本发明实施例2中带装饰层的筷子积材的结构示意图。
图10为热压模具为异型钢制模时的铺装结构示意图。
图11为本发明实施例6的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中，本实施例中所使用时的洗涤剂可以为市场上常有的，如立白洗洁精、白猫洗涤精、雕牌洗涤精(主要成分是烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、泡沫剂、增溶剂、香精、水、色素和防腐剂等)；将洗洁精用水稀释成180～ 600倍(洗涤浓度以0.25～0.65％为宜)。
实施例1
本发明实施例提供了一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，包括如下步骤：
S1、竹木筷子的清洁与分选处理：
S11、将回收来的竹木筷子置于洗涤搅拌机中,用自来水清洗掉表面普通杂质后，加入一定含量的洗涤液，漂洗5-15min，除去有害化学物质，再用清水洗涤2-3遍；
S12、将清洗完成后的筷子放入煮沸的水中5-10min或放入高压锅内蒸煮 3-5min，杀菌消毒后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下，然后按竹材、木材材质对筷子进行分类后，将有特色均匀颜色的板材，再按筷子的颜色进行5-7类的分选；
S13、将步骤S12所得的竹木筷子自然冷却0.5-2h后，将筷子小头端送入碾压机，逐级调节碾压棍间距为2-4mm，采用竹材帚化碾压设备(专利号： ZL2012 1 0413865.1)对竹木筷子进行1-3遍的碾压疏解处理；蒸煮后的竹木筷子具有高含水率和良好的粘弹性，容易被碾压疏解成纤维束状态。
S14、将步骤S12所得的竹木筷子按照粗细横截断后，得筷子单元；
S3、竹木筷子层积材加工成型：
S31、将所得的筷子单元及纤维化材料干燥至含水率8％-12％，置于固含量为12％-50％的胶黏剂中浸渍5-15min后，采用日光照晒或者50℃-80℃烘干至含水率10％左右；
S32、采用对称层积组坯的方式，在热压模具中将所得筷子单元奇数层错开铺装，即相邻层分别为筷子的大头端、小头端，然后进行热压处理，得筷子纤维化单元；
S33、按照各种层积组坯的方式，如图1所示，在热压模具中完成所得的筷子单元、筷子纤维化单元以及完成涂胶处理后的木质单板的铺装，所述木质单板的厚度为1-3mm，单板涂胶量为：220-300g/m，并完成板坯热压，得筷子层积材；将热压好的筷子层积材在室温环境中平衡24-48h。所述热压模具不限于平面矩形，亦可为各类弧形、瓦楞形或圆柱形等。
实施例2
本发明实施例提供了一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，包括如下步骤：
S1、竹木筷子的清洁与分选处理：
S11、将回收来的竹木筷子置于洗涤搅拌机中,用自来水清洗掉表面普通杂质后，加入一定含量的洗涤液，漂洗5-15min，除去有害化学物质，再用清水洗涤2-3遍；
S12、将清洗完成后的置于40-70℃水中，按质量分数5％～12％加入浓度为25％的氧化漂白剂(过氧化氢)及5％-10％防虫防霉剂，然后加温煮沸至 100℃，处理2～12小时后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下，这样处理后的筷子颜色趋于一致，且具有防霉防虫功效；
S13、将步骤S12所得的竹木筷子自然冷却0.5-2h后，将筷子小头端送入碾压机，逐级调节碾压棍间距为2-4mm，采用竹材帚化碾压设备(专利号： ZL2012 1 0413865.1)对竹木筷子进行1-3遍的碾压疏解处理；蒸煮后的竹木筷子具有高含水率和良好的粘弹性，容易被碾压疏解成纤维束状态。
S14、将步骤S12所得的竹木筷子按照粗细横截断后，得筷子单元；
S3、竹木筷子层积材加工成型：
S31、将所得的筷子单元及纤维化材料干燥至含水率8％-12％，置于固含量为12％-50％的胶黏剂中浸渍5-15min后，采用日光照晒或者50℃-80℃烘干至含水率10％左右；
S32、采用对称层积组坯的方式，如图1所示，在热压模具中将所得筷子单元奇数层错开铺装，即相邻层分别为筷子的大头端、小头端，然后进行热压处理，得筷子纤维化单元；
S33、按照各种层积组坯的方式，在热压模具中完成所得的筷子单元、筷子纤维化单元以及完成涂胶处理后的木质单板的铺装，所述木质单板的厚度为 1-3mm，单板涂胶量为：220-300g/m，并完成板坯热压，得筷子层积材；将热压好的筷子层积材在室温环境中平衡24-48h。如图9所示，可在表面贴一层 0.2-1mm的薄竹皮或木皮或浸渍纸或其他材质材料，提高表面的装饰性能与防护性能。所述热压模具不限于平面矩形，亦可为各类弧形、瓦楞形或圆柱形等。
实施例3
将所得的如图2筷子纤维化单元积铺装或者在纵向铺装的纤维化单元之间对称加入横向的筷子单元(图4)或木质单板(图6)。
实施例4
如图3，5所示，板坯上下层(第1，5层)及中间对称层(第3层)采用纵向竹木筷子单元，在第1,3层以及第3,5层之间顺向加入筷子的纤维化单元或横纹木质单板，
对实施例1-实施例4的组坯方式(这里不限于用其他用材料与筷子单元的多层铺层积方式)，采用高热到一定的目标密度(0.8-1.2g/cm3)或厚度 (10-40mm)，一般浸渍酚醛树脂的板坯热压温度为135-155℃，保温时间为 15min-20min，热压压力为3-7MPa；浸渍脲醛树脂的板坯热压温度为 110-130℃，保温时间为5-15min。
实施例5
如图7,8所示，第1,2层和第4,5层为竹筷单元且相邻层为竹筷大、小头配合，在其中间对称第3层采用筷子的纤维化(图7)或木质单板(图8)或其他材料过渡；这样组合能有效调节板材的界面结合性能、密度和尺寸稳定性的同时，体现板材独特的筷子特性。
如图10所示，在上述竹筷层积材料平压的基础上，可采用异型钢制模具来模压出特殊形状的弧形或瓦楞形或其他异型型材与构件；模压前对模具涂刷硅油，或加脱模纸；模压的条件可参照上诉平面热压条件下，分段加压、适当延长热压时间到30min-120min；为提高异型模压成功率，可适当提高筷子单元与筷子纤维化单元的含水率到30％-100％，并在异型模具内养生12h以上，充分冷却后取出。
实施例6
如图11所示，
1、将筷子从小头端部至中部1/3-1/2处截断成两个部分，要求截取较长的大头端那部分筷子单元相对较为均匀整齐，较短的小头端可继续按照以下步骤加工也可以用于单板条层积材或切削成加工成刨花板等；
2、较为均匀的长端部分筷子单元，采用浸渍脲醛树脂或酚醛树脂或三聚氰胺或其他胶黏剂，或采用滚筒、毛刷涂胶的方法在横截面上涂上诉胶黏剂。
3、使得有胶黏剂的上诉规整筷子单元，按照图11步骤1所述平整铺装，保证筷子单元接触面之间有胶黏剂，上下平压的同时左右测压，实现板材宽度上的增宽，压制成单层厚度为4-5mm的筷子单板；
4、将步骤2的筷子单层单板按照0°/90°/0°的方式对称铺装，涂胶热压可实现厚度上的增加，压制成胶合板层积结构材，保证板材的尺寸稳定性；三层对称结构也可进一步层积复合拼厚；
5、上诉单层结构或多层结构筷子单板可端部指接接长，并将各层接头均匀分布，可实现长度方向的增加；
6、将0°/90°/0°的单板按照步骤3放入椭圆形或圆形的中空腔体异型模具中模压成型，可制作筷子层积圆柱体构件。
本具体实施可对筷子层积材砂光处理后，喷涂各类水性及油性漆；可对筷子层积材进行各类铣削刨切加工成异型或胶粘、螺钉、螺栓连接与组装成为箱体、盒体等各类平面与立体均在本发明保护的新材料系列产品开发保护范围之内；利用筷子层积材制成各类电器壳制品，如蓝牙音箱、台灯、加湿器、鼠标、键盘、计算器等等均在本技术发明材料的保护范围之内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、竹木筷子的清洁与分选处理：
S11、将回收来的竹木筷子置于洗涤搅拌机中,用自来水清洗掉表面普通杂质后，加入一定含量的洗涤液，漂洗5-15mi n，除去有害化学物质，再用清水洗涤2-3遍；
S12、将清洗完成后的竹木筷子进行杀菌消毒处理后，干燥置筷子的含水率在12％以下，并完成分选；
S13、将步骤S12所得的竹木筷子自然冷却0.5-2h后，将筷子小头端送入碾压机，逐级调节碾压棍间距为2-4mm，采用竹材帚化碾压设备对竹木筷子进行1-3遍的碾压疏解处理；
S14、将步骤S12所得的竹木筷子按照粗细横截断后，得筷子单元；
S3、竹木筷子层积材加工成型：
S31、将所得的筷子单元及纤维化材料干燥至含水率8％-12％，置于固含量为12％-50％的胶黏剂中浸渍5-15mi n后，采用日光照晒或者50℃-80℃烘干至含水率10％左右；
S32、采用对称层积组坯的方式，在热压模具中将所得筷子单元奇数层错开铺装，然后进行热压处理，得筷子纤维化单元；
S33、按照各种层积组坯的方式，在热压模具中完成所得的筷子单元、筷子纤维化单元以及完成涂胶处理后的木质单板的铺装，并完成板坯热压，得筷子层积材。
2.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括如下步骤：将清洗完成后的筷子放入煮沸的水中5-10mi n或放入高压锅内蒸煮3-5mi n，杀菌消毒后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下，然后按竹材、木材材质对筷子进行分类后，有特色均匀颜色的板材，再按筷子的颜色进行5-7类的分选。
3.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括如下步骤：将清洗完成后的置于40-70℃水中，按清洗液的质量分数5％～12％加入浓度为25％的氧化漂白剂及5％-10％防虫防霉剂，然后加温煮沸至100℃，处理2～12小时后，置于红外灯或干燥箱内，60℃-103°烘干到筷子的含水率在12％以下。
4.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，为防止碾压后的筷子由于尺寸短而调入空隙，采用一级辊碾压或者在筷子底部衬垫需要碾压的单板。
5.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所述胶黏剂为水溶性酚醛树脂或脲醛树脂，可加入工业面粉、核桃粉、贝壳粉。
6.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所述热压模具为平面矩形、弧形、瓦楞形或圆柱形。
7.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，可在所得积材表面贴一层0.2-1mm的薄竹皮或木皮或浸渍纸或其他材质材料，提高表面的装饰性能与防护性能。
8.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所得的筷子层积材需在室温环境中平衡24-48h。
9.如权利要求1所述的一种竹(木)制筷子层积材的制作方法，其特征在于，所述木质单板的厚度为1-3mm，单板涂胶量为：220-300g/m2。
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