CN112776116A - 一种定向交错芦竹丝板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于芦竹丝板制备技术领域，公开了一种定向交错芦竹丝板及其制造方法，所述定向交错芦竹丝板制造方法包括：选择秆粗大、直立、坚韧且节数多的芦竹采摘，使用采摘的芦竹进行芦竹丝的制备；对制备的芦竹丝进行处理，得到交错编织用芦竹丝；对芦竹丝进行组坯并进行预压；对预压的芦竹丝板进行热压，进行热压后芦竹丝板的清洗，得到定向交错芦竹丝板。本发明提供的芦竹丝板采用芦竹丝和胶黏剂通过定向交错的方法制成，弥补了重组竹材在横向方向上强度低的缺点，提高了尺寸稳定性和物理力学性能。芦竹丝在制造过程中经过长、宽、厚的定量，解决了施胶困难的问题，且胶黏剂用量少，经压制的芦竹丝板密度分布均匀，密度较小，易于搬运和装饰。

Description

一种定向交错芦竹丝板及其制造方法

技术领域

本发明属于芦竹丝板制备技术领域，尤其涉及一种定向交错芦竹丝板及其制造方法。

背景技术

目前，芦竹又称荻芦竹、江苇、旱地芦苇，是一种分布范围广、适应力强的多年生高秆草本植物，其地上茎挺直，有间节，形芦苇又似竹。茎干直立挺拔，叶片宽大鲜绿。芦竹主要分布于江苏、浙江、湖南、山东、广西等地区。芦竹既耐旱又耐涝，既耐热又耐寒，在贫瘠的土壤里照样生根发芽。芦竹生长周期短，通常是一年两季或三季，亩产量较高，每亩可达10吨干料，产量远高于竹材。因此，芦竹具有资源丰富、产量高的特点，可以部分代替竹材作为优质人造板原料，缓解我国人造板原料紧缺的现状。

由于芦竹的材性与竹材相近：具有纵向强度高、横向强度低的特点，可以采用芦竹代替竹材生产高性能的人造板，但现还未发现采用芦竹生产人造板公开报道。重组竹是一种性能优异的竹材人造板，已出现众多的重组竹材的研究和应用，传统的重组竹生产工艺都采用去青处理、浸胶处理和模压处理等工艺过程，具有工艺繁琐、胶黏剂用量大、生产成本高、产品密度大等缺点；且由于芦竹秆径较小，难以加工成片材，传统的重组竹生产工艺难以直接应用到高性能芦竹人造板生产中。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的重组竹生产工艺复杂，成本高，难以实现推广使用；并且重组竹的产品密度大、用胶量大，不符合人造板的使用需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种定向交错芦竹丝板及其制造方法。

本发明是这样实现的，一种定向交错芦竹丝板制造方法，所述定向交错芦竹丝板制造方法包括以下步骤：

步骤一，备料：选择秆粗大、直立、坚韧且节数多、无霉变、无虫眼和明显色差的芦竹进行采摘，刮去竹材外层的竹青，并将采摘的芦竹使用切割机切割为200～550mm的芦竹段。

步骤二，清理软化：使用软毛刷将芦竹段的表面进行清理，并使用硬毛刷将竹节部分进行刷平；将芦竹段放入软化液中进行浸泡，得到软化后的芦竹段。

步骤三，清洗干燥：取出软化后的芦竹段，使用流动的清水进行清洗，洗去表面的杂质和残留软化液，并将芦竹段置于烘干箱中进行干燥。

步骤四，碾压疏解：对干燥后的芦竹段进行碾压，然后用疏解机疏解成宽度为4～8mm，厚度为5～7mm的芦竹丝，并将竹丝干燥至15～20％的含水率；所得芦竹丝纤维横向不相连，为单独丝状。

步骤五，调色：根据市场需求或模拟对象分析色样，确定芦竹丝的色调、配色比例及染色方案。

步骤六，染色：在软水中按软水重量比添加0.2～0.8％的水溶性竹材染色剂、0.001～0.02％的渗透剂、0.005～0.2％的匀染剂和0.01～0.1％的促染剂，将竹丝放入调配好的染液中，在0.4～0.7Mpa，80～100℃的环境下染色10～15h。

步骤七，施胶：将染色后的芦竹丝在100～120℃环境下干燥至含水率为10％～15％后，将竹丝在固体含量为25～35％的酚醛树脂中浸泡3～5min，使竹丝表面形成塑胶膜，施胶量为芦竹丝质量的10～18％。

步骤八，干燥：将步骤七中施胶处理后的芦竹丝在50～60℃环境下干燥至含水率为8～10％，得到交错编织用芦竹丝。

步骤九，组坯预压：将两种或两种以上不同颜色的交错编织用芦竹丝进行混合，将芦竹丝顺纤维均匀铺装于板坯上，对芦竹丝进行组坯以及预压处理。

步骤十，热压：对预压后的芦竹丝板置于密闭罐内，以8～10℃/min的升温速度初步并整体将密闭罐预热至80～85℃，并将芦竹丝板在预定温度下保持20～30min。

步骤十一，在芦竹丝板的高温保持之后，向密闭罐内通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为100～110℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5～2MPa，保温保压对芦竹进行10～15min处理。

步骤十二，进行快速降温卸压至常温常压，得到热压后的芦竹丝板；同时对热压后的芦竹丝板的清洗，即可得到所述定向交错芦竹丝板。

进一步，步骤二中，所述将芦竹段放入软化液中进行浸泡的条件为：设置浸泡温度为30～35℃，浸泡时间为2～3h。

进一步，所述软化液按照质量份数计，由氢氧化钠5～6份、亚硫酸钠6～8份、单乙醇胺2～3份、二乙醇胺2～3份、三乙醇胺2～3份、渗透剂3～4份、邻苯二酚1～2份、去离子水10～15份组成。

进一步，所述软化液的制备方法包括以下步骤：

(1)使用氢氧化钠、亚硫酸钠、去离子水分别进行氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液的配制；将氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液混合得到碱性溶液；

(2)在碱性溶液中添加单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，经过超声使得固体溶解，得到混合液A；

(3)在混合液A中添加渗透剂，搅拌均匀得到混合液B；在混合液B中加入邻苯二酚进行温度，得到软化液。

进一步，步骤(1)中，所述碱性溶液中，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的摩尔浓度为2.5～5.0M，所述亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠的摩尔浓度为0.8～1.6M。

进一步，步骤(2)中，所述经过超声使得固体溶解的条件为：设置超声频率为30～40kHz，超声时间为15～20min。

进一步，步骤三中，所述将芦竹段置于烘干箱中进行干燥处理的条件为：设置干燥时间为1～2h，干燥温度为40～60℃。

进一步，步骤十中，所述对预压后的芦竹丝板进行热压的条件为：设置热压温度为120～150℃，压力为4～7MPa，热压时间为2.0～3.0min/mm。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的定向交错芦竹丝板制造方法制造得到的定向交错芦竹丝板，所述定向交错芦竹丝板由芦竹丝和胶黏剂组成；

所述芦竹丝交错排列形成板坯；多层板坯通过胶黏剂进行结合形成定向交错芦竹丝板。

进一步，所述板坯中芦竹丝呈定向交错排列，且所述芦竹丝的排列角度为45～90°。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用芦竹丝和胶黏剂并通过定向交错的方法制成，弥补了重组竹材在横向方向上强度低的缺点，提高了尺寸稳定性和物理力学性能。芦竹丝在制造过程中经过长、宽、厚的定量，使芦竹丝更加均匀，比表面积较大，有效解决了施胶困难的问题，并且胶黏剂用量少，经压制的芦竹丝板密度分布均匀，且芦竹丝之间留有适量空隙，密度较小，易于搬运和装饰；芦竹丝经碾压疏解制得，未经去青工艺，可有效减少芦竹的刨削量，提高了芦竹的利用率，且生产工艺简单，易于工业化；芦竹具有纵向强度高、横向强度低的特点，并且芦竹的生长周期比木材和竹子短，且产量高，可以代替木竹材料用于人造板、墙体装饰材料、家具和建筑板材等领域，减少森林的开采，保护地球环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的定向交错芦竹丝板制造方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的使用采摘的芦竹进行芦竹丝制备的方法流程图。

图3是本发明实施例提供的软化液的制备方法流程图。

图4是本发明实施例提供的对制备的芦竹丝进行调色、染色以及施胶、干燥处理，得到交错编织用芦竹丝的方法流程图。

图5是本发明实施例提供的对预压的芦竹丝板进行热压处理，得到热压后的芦竹丝板的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种定向交错芦竹丝板及其制造方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的定向交错芦竹丝板制造方法包括以下步骤：

S101，备料：选择秆粗大、直立、坚韧且节数多、无霉变、无虫眼和明显色差的芦竹进行采摘，并使用采摘的芦竹进行芦竹丝的制备。

S102，对制备的芦竹丝进行调色、染色以及施胶、干燥处理，得到交错编织用芦竹丝。

S103，组坯预压：将两种或两种以上不同颜色的交错编织用芦竹丝进行混合，将芦竹丝顺纤维均匀铺装于板坯上，对芦竹丝进行组坯以及预压处理。

S104，对预压的芦竹丝板进行热压处理，得到热压后的芦竹丝板；对热压后的芦竹丝板的清洗，即可得到所述定向交错芦竹丝板。

如图2所示，步骤S101中，本发明实施例提供的使用采摘的芦竹进行芦竹丝制备的方法包括：

S201，刮去竹材外层的竹青，并将采摘的芦竹使用切割机切割为200～550mm的芦竹段。

S202，清理软化：使用软毛刷将芦竹段的表面进行清理，并使用硬毛刷将竹节部分进行刷平；将芦竹段放入软化液中进行浸泡，得到软化后的芦竹段。

S203，清洗干燥：取出软化后的芦竹段，使用流动的清水进行清洗，洗去表面的杂质和残留软化液，并将芦竹段置于烘干箱中进行干燥。

S204，碾压疏解：对干燥后的芦竹段进行碾压，然后用疏解机疏解成宽度为4～8mm，厚度为5～7mm的芦竹丝，并将竹丝干燥至15～20％的含水率；所得芦竹丝纤维横向不相连，为单独丝状。

步骤S203中，本发明实施例提供的将芦竹段放入软化液中进行浸泡的条件为：设置浸泡温度为30～35℃，浸泡时间为2～3h。

本发明实施例提供的软化液按照质量份数计，由氢氧化钠5～6份、亚硫酸钠6～8份、单乙醇胺2～3份、二乙醇胺2～3份、三乙醇胺2～3份、渗透剂3～4份、邻苯二酚1～2份、去离子水10～15份组成。

如图3所示，本发明实施例提供的软化液的制备方法包括以下步骤：

S301，使用氢氧化钠、亚硫酸钠、去离子水分别进行氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液的配制；将氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液混合得到碱性溶液。

S302，在碱性溶液中添加单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，经过超声使得固体溶解，得到混合液A。

S303，在混合液A中添加渗透剂，搅拌均匀得到混合液B；在混合液B中加入邻苯二酚进行温度，得到软化液。

步骤S301中，本发明实施例提供的碱性溶液中，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的摩尔浓度为2.5～5.0M，所述亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠的摩尔浓度为0.8～1.6M。

步骤S302中，本发明实施例提供的经过超声使得固体溶解的条件为：设置超声频率为30～40kHz，超声时间为15～20min。

如图4所示，步骤S102中，本发明实施例提供的对制备的芦竹丝进行调色、染色以及施胶、干燥处理，得到交错编织用芦竹丝的方法，包括：

S401，调色：根据市场需求或模拟对象分析色样，确定芦竹丝的色调、配色比例及染色方案。

S402，染色：在软水中按软水重量比添加0.2～0.8％的水溶性竹材染色剂、0.001～0.02％的渗透剂、0.005～0.2％的匀染剂和0.01～0.1％的促染剂，将竹丝放入调配好的染液中，在0.4～0.7Mpa，80～100℃的环境下染色10～15h。

S403，施胶：将染色后的芦竹丝在100～120℃环境下干燥至含水率为10％～15％后，将竹丝在固体含量为25～35％的酚醛树脂中浸泡3～5min，使竹丝表面形成塑胶膜，施胶量为芦竹丝质量的10～18％。

S404，干燥：将S403中施胶处理后的芦竹丝在50～60℃环境下干燥至含水率为8～10％，得到交错编织用芦竹丝。

步骤S102中，本发明实施例提供的将芦竹段置于烘干箱中进行干燥处理的条件为：设置干燥时间为1～2h，干燥温度为40～60℃。

如图5所示，步骤S104中，本发明实施例提供的对预压的芦竹丝板进行热压处理，得到热压后的芦竹丝板的方法，包括：

S501，热压：对预压后的芦竹丝板置于密闭罐内，以8～10℃/min的升温速度初步并整体将密闭罐预热至80～85℃，并将芦竹丝板在预定温度下保持20～30min。

S502，在芦竹丝板的高温保持之后，向密闭罐内通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为100～110℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5～2MPa，保温保压对芦竹进行10～15min处理。

S503，进行快速降温卸压至常温常压，得到热压后的芦竹丝板。

步骤S104中，本发明实施例提供的对预压后的芦竹丝板进行热压的条件为：设置热压温度为120～150℃，压力为4～7MPa，热压时间为2.0～3.0min/mm。

本发明实施例提供的定向交错芦竹丝板由芦竹丝和胶黏剂组成；所述芦竹丝交错排列形成板坯；多层板坯通过胶黏剂进行结合形成定向交错芦竹丝板。

本发明实施例提供的板坯中芦竹丝呈定向交错排列，且所述芦竹丝的排列角度为45～90°。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，所述定向交错芦竹丝板制造方法包括以下步骤：

步骤一，备料：选择秆粗大、直立、坚韧且节数多、无霉变、无虫眼和明显色差的芦竹进行采摘，刮去竹材外层的竹青，并将采摘的芦竹使用切割机切割为200～550mm的芦竹段；

步骤二，清理软化：使用软毛刷将芦竹段的表面进行清理，并使用硬毛刷将竹节部分进行刷平；将芦竹段放入软化液中进行浸泡，得到软化后的芦竹段；

步骤三，清洗干燥：取出软化后的芦竹段，使用流动的清水进行清洗，洗去表面的杂质和残留软化液，并将芦竹段置于烘干箱中进行干燥；

步骤四，碾压疏解：对干燥后的芦竹段进行碾压，然后用疏解机疏解成宽度为4～8mm，厚度为5～7mm的芦竹丝，并将竹丝干燥至15～20％的含水率；所得芦竹丝纤维横向不相连，为单独丝状；

步骤五，调色：根据市场需求或模拟对象分析色样，确定芦竹丝的色调、配色比例及染色方案；

步骤六，染色：在软水中按软水重量比添加0.2～0.8％的水溶性竹材染色剂、0.001～0.02％的渗透剂、0.005～0.2％的匀染剂和0.01～0.1％的促染剂，将竹丝放入调配好的染液中，在0.4～0.7Mpa，80～100℃的环境下染色10～15h；

步骤七，施胶：将染色后的芦竹丝在100～120℃环境下干燥至含水率为10％～15％后，将竹丝在固体含量为25～35％的酚醛树脂中浸泡3～5min，使竹丝表面形成塑胶膜，施胶量为芦竹丝质量的10～18％；

步骤八，干燥：将步骤七中施胶处理后的芦竹丝在50～60℃环境下干燥至含水率为8～10％，得到交错编织用芦竹丝；

步骤九，组坯预压：将两种或两种以上不同颜色的交错编织用芦竹丝进行混合，将芦竹丝顺纤维均匀铺装于板坯上，对芦竹丝进行组坯以及预压处理；

步骤十，热压：对预压后的芦竹丝板置于密闭罐内，以8～10℃/min的升温速度初步并整体将密闭罐预热至80～85℃，并将芦竹丝板在预定温度下保持20～30min；

步骤十一，在芦竹丝板的高温保持之后，向密闭罐内通入高温水蒸汽，控制水蒸汽的温度为100～110℃，同时将密闭罐内的压力提升至1.5～2MPa，保温保压对芦竹进行10～15min处理；

步骤十二，进行快速降温卸压至常温常压，得到热压后的芦竹丝板；同时对热压后的芦竹丝板的清洗，即可得到所述定向交错芦竹丝板。

2.如权利要求1所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，步骤二中，所述将芦竹段放入软化液中进行浸泡的条件为：设置浸泡温度为30～35℃，浸泡时间为2～3h。

3.如权利要求2所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，所述软化液按照质量份数计，由氢氧化钠5～6份、亚硫酸钠6～8份、单乙醇胺2～3份、二乙醇胺2～3份、三乙醇胺2～3份、渗透剂3～4份、邻苯二酚1～2份、去离子水10～15份组成。

4.如权利要求3所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，所述软化液的制备方法包括以下步骤：

(1)使用氢氧化钠、亚硫酸钠、去离子水分别进行氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液的配制；将氢氧化钠溶液和亚硫酸钠溶液混合得到碱性溶液；

(2)在碱性溶液中添加单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，经过超声使得固体溶解，得到混合液A；

(3)在混合液A中添加渗透剂，搅拌均匀得到混合液B；在混合液B中加入邻苯二酚进行温度，得到软化液。

5.如权利要求4所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱性溶液中，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的摩尔浓度为2.5～5.0M，所述亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠的摩尔浓度为0.8～1.6M。

6.如权利要求4所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，步骤(2)中，所述经过超声使得固体溶解的条件为：设置超声频率为30～40kHz，超声时间为15～20min。

7.如权利要求1所述的定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，步骤三中，所述将芦竹段置于烘干箱中进行干燥处理的条件为：设置干燥时间为1～2h，干燥温度为40～60℃。

8.如权利要求1所述定向交错芦竹丝板制造方法，其特征在于，步骤十中，所述对预压后的芦竹丝板进行热压的条件为：设置热压温度为120～150℃，压力为4～7MPa，热压时间为2.0～3.0min/mm。

9.一种应用如权利要求1～8任意一项所述的定向交错芦竹丝板制造方法制造得到的定向交错芦竹丝板，其特征在于，所述定向交错芦竹丝板由芦竹丝和胶黏剂组成；

所述芦竹丝交错排列形成板坯；多层板坯通过胶黏剂进行结合形成定向交错芦竹丝板。

10.如权利要求9所述的定向交错芦竹丝板，其特征在于，所述板坯中芦竹丝呈定向交错排列，且所述芦竹丝的排列角度为45～90°。

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