CN111168792A - 一种竹材的加工方法 - Google Patents

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蒋应梯
庄晓伟
潘炘
王进
于海霞
张文福
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Zhejiang Academy of Forestry
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K9/00—Chemical or physical treatment of reed, straw, or similar material
    • B27K9/002—Cane, bamboo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents

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  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种竹材的加工方法，包括以下步骤：（1）按所需规格将竹材削切，去除竹青竹黄；（2）所得竹片干燥，再送入碳化室中进行碳化处理；（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理；（4）将改性后的竹片送入胶黏剂水溶液中浸渍处理，取出送入干燥窑中，干燥即可。本发明提供的竹材的加工方法工艺设计科学合理，通过不同温度的连续碳化处理，消耗竹材中的有机成分，令其不易滋生霉菌，再以射频放电对其表面进行改性，发生蚀刻现象使得表面粗糙化，从而为胶黏剂树脂的有效负载和浸入提供便利，在浸胶过程中通过辅助加压的方式，让胶体均匀、饱满、高效地贴合在表面，实现更好的防护竹材表面的目的。

Description

一种竹材的加工方法
技术领域
本发明属于林产化工技术领域，尤其涉及一种竹材的加工方法。
背景技术
为了保护森林、防止水土流失，追求以竹代木已成为大势所趋，以竹材作为原料加工制作而成板材，因为原料廉价、易得、成本低，外形美观且强度高、性能好而被广泛用于地板、墙板、家具等装饰板材或其他行业。特别是毛竹生长快、资源丰富，可以很好代替木质板材，节约了木材资源，有利于生态环境的保护，因而越来越受到国家和行业的高度重视。
传统的竹材加工方法为：取用毛竹破成竹丝或竹片，经干燥后浸胶装模，再经高压压制固化成型材，传统生产工艺相对来说虽然比较成熟，但是产品的防腐性能却不是十分理想，目前国内的通常做法大多是进行两次浸胶过程，通过胶封来减缓竹材的腐烂过程，该方法既增加生产成本、提高生产强度，又会带来一系列环保问题，同时因竹材表面附有一层蜡质，使其表面憎水，因此不易进行防腐、防霉处理，这对竹材的生产加工以及保护利用产生不利影响。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种竹材的加工方法。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种竹材的加工方法，包括以下步骤：
（1）选择外表均匀通直的竹材，从地面高度10cm处伐倒，按所需规格将竹材削切为竹片，对竹片进行打平，去除竹青竹黄备用；
（2）将上述所得竹片干燥至含水量为8-10%，再送入碳化室中进行碳化处理；
（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理；
（4）将上述改性后的竹片送入胶黏剂水溶液中浸渍处理，完成后取出送入干燥窑中，干燥至含水量10-15%即可。
进一步的，所述步骤2中碳化处理时先于85-95℃恒温碳化60-90分钟，再升温至180-200℃恒温碳化120-180分钟。
进一步的，所述步骤3中处理前先将反应腔抽真空，并于射频放电时通入氧气，氧气流量控制为3-3.5L/min，并保持反应腔内真空度为45-55Pa。
进一步的，所述步骤3中等离子体改性处理功率为300-400W，处理时间为90-180秒。
进一步的，所述步骤4中胶黏剂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂中的任意一种。
优选的，所述步骤4中胶黏剂为二羟甲基二羟乙基乙烯脲树脂。
进一步的，所述步骤4中浸渍时采用加压的方式，加压压力为0.5-1MPa，浸渍时间为20-40分钟。
进一步的，所述步骤4中干燥前先将干燥窑预升温至60℃，干燥时以5-8℃/分钟升温至100℃，恒温干燥2-3小时，再以6-10℃/分钟降温至40℃，最后取出竹片即可。
本发明的优点是：
本发明提供的竹材的加工方法工艺设计科学合理，先通过不同温度的连续碳化处理，消耗、热解竹材中的淀粉等有机成分，令其不易滋生霉菌，再以射频放电对其表面进行改性，放电过程中生成的高能粒子轰击到竹材表面，令其表面变得不平整，具体表现为表面发生蚀刻现象使得表面粗糙化，并使接触角显著减小，表面能增大，有效增加了表面润湿性，从而为后续胶黏剂树脂的有效负载和浸入提供便利，让胶体更平整和均匀地粘附在竹材表面上，在浸胶过程中通过辅助加压的方式，让胶体均匀、饱满、高效地贴合在表面，实现更好的防护竹材表面的目的，由此方法加工得到的竹材极大的提高了稳定性，具有更好的使用性能。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
一种竹材的加工方法，包括以下步骤：
（1）选择外表均匀通直的竹材，从地面高度10cm处伐倒，按所需规格将竹材削切为竹片，对竹片进行打平，去除竹青竹黄备用；
（2）将上述所得竹片干燥至含水量为8%，再送入碳化室中进行碳化处理，先于85℃恒温碳化90分钟，再升温至180℃恒温碳化180分钟；
（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理，处理前先将反应腔抽真空，并于射频放电时通入氧气，氧气流量控制为3L/min，并保持反应腔内真空度为45Pa，处理功率为300W，处理时间为180秒；
（4）将上述改性后的竹片送入环氧树脂水溶液中采用加压的方式浸渍处理，加压压力为0.5MPa，浸渍时间为40分钟，完成后取出送入预升温至60℃的干燥窑中，干燥时以5℃/分钟升温至100℃，恒温干燥2小时，再以6℃/分钟降温至40℃，干燥至含水量10%即可。
实施例2
（1）选择外表均匀通直的竹材，从地面高度10cm处伐倒，按所需规格将竹材削切为竹片，对竹片进行打平，去除竹青竹黄备用；
（2）将上述所得竹片干燥至含水量为10%，再送入碳化室中进行碳化处理，先于95℃恒温碳化60分钟，再升温至200℃恒温碳化120分钟；
（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理，处理前先将反应腔抽真空，并于射频放电时通入氧气，氧气流量控制为3.5L/min，并保持反应腔内真空度为55Pa，处理功率为400W，处理时间为90秒；
（4）将上述改性后的竹片送入酚醛树脂水溶液中采用加压的方式浸渍处理，加压压力为1MPa，浸渍时间为20分钟，完成后取出送入预升温至60℃的干燥窑中，干燥时以8℃/分钟升温至100℃，恒温干燥3小时，再以10℃/分钟降温至40℃，干燥至含水量15%即可。
实施例3
（1）选择外表均匀通直的竹材，从地面高度10cm处伐倒，按所需规格将竹材削切为竹片，对竹片进行打平，去除竹青竹黄备用；
（2）将上述所得竹片干燥至含水量为9%，再送入碳化室中进行碳化处理，先于90℃恒温碳化75分钟，再升温至190℃恒温碳化150分钟；
（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理，处理前先将反应腔抽真空，并于射频放电时通入氧气，氧气流量控制为3.2L/min，并保持反应腔内真空度为50Pa，处理功率为350W，处理时间为120秒；
（4）将上述改性后的竹片送入二羟甲基二羟乙基乙烯脲树脂水溶液中采用加压的方式浸渍处理，加压压力为0.7MPa，浸渍时间为30分钟，完成后取出送入预升温至60℃的干燥窑中，干燥时以7℃/分钟升温至100℃，恒温干燥3小时，再以8℃/分钟降温至40℃，干燥至含水量12%即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种竹材的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）选择外表均匀通直的竹材，从地面高度10cm处伐倒，按所需规格将竹材削切为竹片，对竹片进行打平，去除竹青竹黄备用；
（2）将上述所得竹片干燥至含水量为8-10%，再送入碳化室中进行碳化处理；
（3）将碳化后的竹片置于射频放电设备反应腔中，对其表面进行等离子体改性处理；
（4）将上述改性后的竹片送入胶黏剂水溶液中浸渍处理，完成后取出送入干燥窑中，干燥至含水量10-15%即可。
2.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤2中碳化处理时先于85-95℃恒温碳化60-90分钟，再升温至180-200℃恒温碳化120-180分钟。
3.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤3中处理前先将反应腔抽真空，并于射频放电时通入氧气，氧气流量控制为3-3.5L/min，并保持反应腔内真空度为45-55Pa。
4.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤3中等离子体改性处理功率为300-400W，处理时间为90-180秒。
5.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤4中胶黏剂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤4中胶黏剂为二羟甲基二羟乙基乙烯脲树脂。
7.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤4中浸渍时采用加压的方式，加压压力为0.5-1MPa，浸渍时间为20-40分钟。
8.根据权利要求1所述的竹材的加工方法，其特征在于，所述步骤4中干燥前先将干燥窑预升温至60℃，干燥时以5-8℃/分钟升温至100℃，恒温干燥2-3小时，再以6-10℃/分钟降温至40℃，最后取出竹片即可。
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