CN107471335B - 一种表层为长束竹纤维的户外地板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种表层为长束竹纤维的户外地板及其制造方法，表层为长束竹纤维的户外地板的结构是上下表层各为一层竹纤维帘(2)，向内为碾压竹丝(3)或2‑10层的竹帘(5)；在上表层竹纤维帘上表面还可以有一层透明酚醛浸渍纸(1),下表层竹纤维帘的下表面还可以有一层树脂浸渍纸(4)。其制造方法，包括如下工艺步骤：1）长束竹纤维帘(2)的制作、碾压竹丝(3)和竹帘(5)的处理；2）浸胶和干燥；3）组坯和热压。优点：高强长束竹纤维具备尺寸稳定性好、防腐、防蛀和防霉功效，将其编制成帘后，再全用其或在其中间添加碾压竹丝或竹帘可制作成表面美观、原材料来源广、防腐性能好、使用寿命长的优质户外地板。

Description

一种表层为长束竹纤维的户外地板及其制造方法
技术领域
本发明涉及的是一种表层为长束竹纤维的户外地板及其制造方法，属木材工业中的人造板制造技术领域。
背景技术
户外用木质材料是我国建筑装饰材料的重要组成部分，由于常年暴露野外，要经历各国各地不同的恶劣气候的考验，因此，要求户外木质材料具有高强度、高耐候性、高耐磨性；同时又要便于安装、美观等要求。长期以来，户外木质材料主要使用天然实木和防腐木材为主，如非洲菠萝格、缅甸柚木、南美伊贝等热带雨林的大径级硬阔叶材，和经防腐剂处理的俄罗斯樟子松、美国南方松等。然而随着社会经济的发展和人口的增加，全球对木材的需求在不断增长。由于全球环境压力日愈加大，各国政府和人民的环境意识加强、认识到保护热带雨林的重要性，大直径原木供给越来越短缺，依赖天然林原木作为原料的时代已经过去。在这种情况下，已开发出户外竹重组材，但在制造过程遇到碾压竹篾的热处理时间过长、有酸性烟气的排出、处理过程中竹篾易脆、易断和质量不容易控制，为此寻找更为有效的户外地板制造方式尤为必要。
中国是世界上最大的竹资源大国，竹子种植和使用有着悠久的历史，在竹种资源、面积、竹产量和出口量居世界第一位，素有“竹子王国”的美誉。中国位于世界竹子分布的中心，竹类有500余种，面积为673万hm2，为世界竹资源的1/3，集中在长江的16个省（市、区），竹子具有一次成林、长期利用、生长快、成材周期短等特点。竹材资源丰富，且其除竹节外，纤维都是纵向平行排列，无横向纤维，这种纵向排列的维管束，为制取高强长束纤维提供了可持续的原料来源。本方法可以利用现在应用得较少的丛生竹和壁薄的毛竹竹梢等，如云南的巨龙竹、龙竹、黄竹；四川的慈竹；广东的青皮竹；福建的木竹等。由于现在加工利用途径较少，主要源于色泽暗淡以及没有合适加工设备等原因，又不能加工成竹地板来使用，且竹材的径级不限。
发明内容
本发明提出的是一种表层为长束竹纤维的户外地板及其制造方法，其目的旨在利用竹材的纤维几乎都是纵向平行排列，无横向纤维的特点，制造高强长束竹纤维，进一步制造以长束竹纤维为表层的户外地板。
本发明的技术解决方案：
一种表层为长束竹纤维的户外地板，其特征是上下表层各为一层竹纤维帘(2)，向内为碾压竹丝(3)或2-10层的竹帘(5)。
所述的竹纤维帘(2)，在上表层的竹纤维帘(2)上表面还可以有一层透明酚醛浸渍纸(1),下表层的竹纤维帘(2)的下表面还可以有一层树脂浸渍纸(4)。
一种表层为长束竹纤维的户外地板，其特征是其由四层竹纤维帘(2)组成。
一种表层为长束竹纤维的户外地板制造方法，包括如下工艺步骤：
1）长束竹纤维帘(2)的制作、碾压竹丝(3)和竹帘(5)的处理；
2）浸胶和干燥；
3）组坯和热压。
本发明的优点：可有效地利用具有生长快、周期短、年年可择伐、持续利用时间长的散生竹和丛生竹资源，且竹材的径级不限。由于经高温饱和蒸汽处理，维管束间薄壁细胞易于分离，且竹纤维尺寸稳定性好，以及防腐、防蛀和防霉功效，这种高强长束竹纤维编制成帘后，再将其组坯，或中间添加处理过的碾压竹丝制作成户外地板，具有原材料来源广、表面美观、防腐性能好等优点，是一种可持续的循环经济，符合户外人造板工业的发展趋势。
附图说明
附图1是第一种表层为长束竹纤维的户外地板结构示意图。
附图2是第二种表层为长束竹纤维的户外地板结构示意图。
附图3是第三种表层为长束竹纤维的户外地板结构示意图。
图中：1是一层透明酚醛浸渍纸；2是一层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘，该竹纤维帘的厚度为2.0-10.0mm；3是一层浸渍酚醛胶并经低温干燥的碾压竹丝，该竹碾压竹丝的厚度为2.0-10.0mm ；4是一层树脂浸渍纸；5是一层浸渍酚醛胶并经低温干燥的竹帘，该竹帘的厚度为0.8-1.5mm。
具体实施方式
一种表层为长束竹纤维的户外地板制造方法，包括如下工艺步骤：
（1）长束竹纤维帘的制作、竹丝和竹帘的处理；
（2）浸胶和干燥；
（3）组坯和热压。
所述的步骤（1）长束竹纤维帘的制作、竹丝和竹帘的处理：
Figure 847510DEST_PATH_IMAGE001
直径为15-300mm的含水率高于30%的新鲜竹筒或浸泡至含水率高于30%的干燥竹材需，按要求截成60-3000mm长，将其内节去除，保留圆筒或将其劈成3-8片长竹片，将竹材用小车堆垛好，竹材之间留有空隙，堆垛时竹材长度方向有斜度且竹青面朝上；
Figure 309715DEST_PATH_IMAGE002
将装有竹材的小车推进压力罐内，关闭罐门，向罐内通入温度为160-190℃高温饱和蒸汽，保持10-60min处理时间，将蒸汽缓慢减压排出，拉出小车；
Figure 765842DEST_PATH_IMAGE003
处理好的竹材通过多辊碾压纵向碾压，或单辊横向碾压，或用锤击方法，将竹纤维束之间分离开来，得到高强长束竹纤维，其直径为0.25-0.60mm，竹节处稍大；
Figure 706116DEST_PATH_IMAGE004
用细线将长束竹纤维编织成厚度2-10mm的长束竹纤维帘，长度和宽度可以根据需要来调节，并将含水率控制在12%以下；
⑤将碾压竹丝和竹篾通过130-180℃蒸汽炭化处理20-120min，干燥至含水率13%以下，并将竹篾编织成竹帘。
所述的步骤（2）浸胶和干燥：将竹纤维帘、竹丝、竹帘浸渍酚醛胶，淋胶后采用卧式脱水机将胶甩干，并低于70℃干燥到含水率12-18%。
所述的步骤（3）组坯和热压：将竹纤维帘和碾压竹丝在温度为130-150℃，最高压力为4.5MPa的条件下进行热压，保持20-45分钟，然后排汽、通冷水降温、卸压。
实施例1：
如图1所示，一种表层为长束竹纤维的户外地板，其结构是上下表层从外至内各依次铺设一层透明酚醛浸渍纸1、一层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘2；再向内为碾压竹丝3，再向下为一层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘2，最下层为一层树脂浸渍纸4。
其制造方法如下：
（1）长束竹纤维帘的制作、竹丝的处理：直径为100mm左右的新鲜毛竹筒，按要求截成2.5m长，将其内节去除，保留圆筒，将竹材用小车堆垛好，竹材之间留有空隙，堆垛时竹材长度方向有10°斜度，竹青面朝上。将装有竹材的小车推进压力罐内，关闭罐门，向罐内通入温度为170℃高温饱和蒸汽，保持35min处理时间。然后将蒸汽缓慢减压排出，将小车拉出。竹材通过多辊碾压纵向碾压后，竹黄层去除，并将竹纤维束之间分离开来，就得到了高强长束竹纤维。用细线将其编织成厚度4mm的长束竹纤维帘，竹纤维帘的幅面为2.5m长*1.25m宽，并将含水率控制在12%以下。将碾压竹丝通过160℃蒸汽炭化处理30min，然后将其干燥至含水率13%以下。
（2）浸胶和干燥，将竹纤维帘和碾压竹丝浸渍酚醛胶，并采用卧式脱水机将胶甩干，并低温干燥到含水率12%。
（3）组坯和热压，将竹纤维帘、碾压竹丝、透明酚醛浸渍纸和树脂浸渍纸按结构组坯，在温度为145℃，最高压力为4.5MPa的条件下进行热压，保持22分钟，然后排汽、通冷水降温、卸压。
经常规后期加工后，即可得到厚度为20mm的户外地板，其物理力学性能如下：
MOR∥：≥ 150
MPa；MOE∥：≥ 15000 MPa；
密度：0.90-1.10 g/cm3，
24h吸水厚度膨胀率（TS）：≤3%。
实施例2：
如图2所示，一种表层为长束竹纤维的户外地板，其结构是为4层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘。
其制造方法如下：
（1）长束竹纤维帘的制作，直径为60mm的新鲜慈竹竹筒，按要求截成1.9m长，将其内节去除，保留圆筒，将竹材用小车堆垛好，竹材之间留有空隙，堆垛时竹材长度方向有10°斜度，竹青面朝上。将装有竹材的小车推进压力罐内，关闭罐门，向罐内通入温度为180℃高温饱和蒸汽，保持20min处理时间。然后将蒸汽缓慢减压排出，将小车拉出。竹材通过单辊横向碾压后，将竹纤维束之间分离开来，就得到了高强长束竹纤维。将细线其编织成厚度8mm的长束竹纤维帘，竹纤维帘的幅面为1.9m*1.25m，并将含水率控制在12%以下。
（2）浸胶和干燥，将竹纤维帘浸渍酚醛胶，并采用卧式脱水机将胶甩干，并低温干燥到含水率18%。
（3）组坯和热压，将竹纤维帘按结构2组坯，然后在温度为145℃，最高压力为3.0MPa的条件下进行热压，保持22分钟，然后排汽、通冷水降温、卸压。
经常规后期加工后，即可得到厚度为20mm的户外地板，其物理力学性能如下：
MOR∥： ≥ 170 MPa
MOE∥： ≥ 16000 MPa
密度： 0.85-1.00 g/cm3
24h吸水厚度膨胀率（TS）：≤3%。
实施例3：
如图3所示，一种表层为长束竹纤维的户外地板，其结构是上下表层从外至内各依次铺设一层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘2；中间为3-11层竹帘5，再向下为一层浸渍酚醛胶并经低温干燥长束竹纤维帘2。
其制造方法如下：
（1）长束竹纤维帘的制作、竹帘的处理，直径为100mm的新鲜毛竹筒，按要求截成2.5m长，将其内节去除，保留圆筒，将竹材用小车堆垛好，竹材之间留有空隙，堆垛时竹材长度方向有10°斜度，最好将其竹青面朝上。竹材的高温饱和蒸汽处理，将装有竹材的小车推进压力罐内，关闭罐门，向罐内通入温度为170℃高温饱和蒸汽，保持35min处理时间。然后将蒸汽缓慢减压排出，将小车拉出。竹材通过锤击后，将竹纤维束之间分离开来，得到高强长束竹纤维。将其编织成厚度3mm的长束竹纤维帘，竹纤维帘的幅面为2.5m*1.25m，并将含水率控制在12%以下。将竹篾通过130℃蒸汽炭化处理50min，然后将其干燥至含水率13%以下，并编织成竹帘。
（2）浸胶和干燥，将竹纤维帘和竹帘浸渍酚醛胶，并采用卧式脱水机将胶甩干，并低温干燥到含水率15%。
（3）组坯和热压，将竹纤维帘和竹帘按结构3组坯，然后在温度为145℃，最高压力为3.5MPa的条件下进行热压，保持22分钟，然后排汽、通冷水降温、卸压。
经常规后期加工后，即可得到厚度为20mm的户外地板，其物理力学性能如下：
MOR∥：≥ 150 MPa
MOE∥：≥ 15000 MPa
密度：0.90-1.10 g/cm3
24h吸水厚度膨胀率（TS）：≤3%。

Claims (1)

1.一种表层为长束竹纤维的户外地板，其结构为上下表层各为一层竹纤维帘(2)，向内为碾压竹丝(3)或2-10层的竹帘(5)；
所述的竹纤维帘(2)，在上表层的A竹纤维帘(2)上表面还可以有一层透明酚醛浸渍纸(1)，下表层的B竹纤维帘(2)的下表面还可以有一层树脂浸渍纸(4)；
所述的树脂浸渍纸(1)为酚醛树脂浸渍纸或三聚氰胺树脂浸渍纸；
其特征在于：该表层为长束竹纤维的户外地板的制造方法，包括如下工艺步骤：
1）长束竹纤维帘(2)的制作、碾压竹丝(3)和竹帘(5)的处理；
2）浸胶和干燥；
3）组坯和热压；
所述的步骤1）长束竹纤维帘(2)的制作、碾压竹丝(3)和竹帘(2)的处理具体包括：
1）取直径为15-300mm的含水率高于30%的新鲜竹筒或浸泡至含水率高于30%的干燥竹材，按要求截成60-3000mm长，将内节去除，保留圆筒或将其劈成3-8片长竹片，将竹材用小车堆垛好，竹材之间留有空隙，堆垛时竹材长度方向有5-15°斜度且竹青面朝上；
2）将装有竹材的小车推进压力罐内，关闭罐门，向罐内通入温度为160-190℃高温饱和蒸汽，保持10-60min处理时间，将蒸汽缓慢减压排出，拉出小车；
3）处理好的竹材通过多辊碾压纵向碾压，或单辊横向碾压，或用锤击方法，将竹纤维束之间分离开来，得到高强长束竹纤维，所述的长束竹纤维的直径为0.25-0.60mm，竹节处稍大；
4）用细线将长束竹纤维编织成厚度2-10mm的长束竹纤维帘，长度和宽度可以根据需要来调节，并将含水率控制在12%以下；⑤将碾压竹丝(3)和竹篾通过130-180℃蒸汽炭化处理20-120min，干燥至含水率13%以下，并将竹篾编织成竹帘(5)；
所述的步骤2）浸胶和干燥具体包括：将竹纤维帘(2)、竹丝(3)、竹帘(5)浸渍酚醛胶，淋胶后采用卧式脱水机将胶甩干，并低于70℃干燥到含水率12-18%；
所述的步骤3）组坯和热压具体包括：将竹纤维帘(2)和碾压竹丝(3)、或竹纤维帘(2)和竹帘(5)、或竹纤维帘(2)在温度为130-150℃，压力为3.0-4.5MPa下进行热压，保持20-45分钟，然后排汽、通冷水降温、卸压。
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