一种具有户外耐候性的竹重组材的制造方法技术

本发明专利技术是一种具有户外耐候性竹重组材的制造方法，包括如下工艺步骤：（1）将含水率为30～70%的碾压竹篾通过高温蒸汽的短时间炭化处理；（2）竹篾浸胶和干燥，然后平衡其含水率；（3）组坯胶合固化。通过高温蒸汽短时间内热处理碾压竹篾的优点，利用高温蒸汽的快速加热和湿热热处理特点，将竹篾中的半纤维素等成分快速热解，热处理时间可以从24小时缩短到3-5小时以内，为竹重组材的原料单元竹篾的热处理提供一个更为便捷的热处理方法，且该热处理方式对竹篾质量可控，以此处理的竹篾制成竹重组材品质可控、性能更优，适合室内和户外使用，为竹重组材的工业化生产提供更优生产方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是，属木材工业中的人造板制造

技术介绍
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。另外，在防腐木质材料处理方面，目前最常用的CCA、ACQ等木竹材防腐剂对人体和环境有毒，并且废弃CCA处理材的后处理难度较大，美国、欧盟等国家对CCA等含砷防腐剂已经禁止和限用。五氯酚钠和林丹等防腐、防霉、杀虫剂也由于有致癌作用而被禁止。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的时间长、有酸性烟气的排出、处理过程中竹篾易变脆和质量不容易控制，为此寻找更为有效的热处理方式尤为必要。将湿的碾压竹篾放进压力罐内，通入高温蒸汽，竹篾在此高温蒸汽下迅速升到140?180°C，经过10?60分钟的高温热处理，在湿热的环境下半纤维素等已降解，此时竹篾已基本干燥和炭化，然后降温出罐，具有时间短、效率高，处理的竹篾质量可控。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，利用蒸汽的短时间加热碾压竹篾的优势，利用高温蒸汽的快速加热和湿热热处理，将碾压竹篾中的半纤维素快速热解，这样快速炭化处理，竹材的吸湿性能明显降低，制造的竹重组材的物理力学性能等更佳，适合室内和户外使用。本专利技术的技术解决方案:具有户外耐候性竹重组材的制造方法，包括如下工艺步骤: (1)将含水率为30?70%的碾压竹篾； (2)竹篾浸胶和干燥，然后平衡其含水率； (3)组坯胶合固化。将含水率为30?70%的碾压竹篾，在密闭的高压罐内，通入高温蒸汽，先将罐内的冷空气和冷凝水排出，然后在高温蒸汽下，迅速升到140?180°C，再经过10?60分钟的热处理，在如此高温和含水率高的情况下，半纤维素已降解，此时竹篾已炭化，然后排出罐中余汽和冷凝水，待其温度降到温度120°C后出高压罐，然后在空气中排出竹篾中水汽。本专利技术的优点:竹类植物是地球上生长速度最快、繁殖最容易、成熟期最短的木本植物，是人类的环境友好材料，它具有一次造林成功，就可年年择伐、永续利用而不破坏生态环境的特点。利用高温蒸汽处理，热处理时间可以从24小时缩短到3-5小时以内，且该热处理方式对竹篾处理后的质量可控，制造出的竹重组材性能更优。【具体实施方式】具有户外耐候性竹重组材的制造方法，包括如下工艺步骤: (1)将含水率为30?70%的碾压竹篾； (2)竹篾浸胶和干燥，然后平衡其含水率； (3)组坯胶合固化。所述的步骤(I)将含水率在30?70%的碾压竹篾:在密闭的高压罐内，通入高温蒸汽;先将罐内的冷空气和冷凝水排出，然后在高温蒸汽下，迅速升到140?180°C，再经过10?60分钟的热处理，在如此高温和高含水率的情况下，半纤维素已降解，此时竹篾已炭化；排出冷凝水和余汽，并降温处理，含水率也降到8%?25%，含水率高于12%需要继续干燥，将其干燥到12%以下。所述的步骤(2)竹篾浸胶和平衡:将干燥后的竹篾在固含量为20%?25%的酚醛胶中浸渍，使浸胶量达到竹篾重量的10?16%，沥干后将其在网带干燥机上干燥至含水率10?20%，放置在温度为40?70°C的平衡窑内进行含水率平衡，待其含水率达到12?18%时即可。所述的步骤(3)组坯固化:按照所需的规格和厚度，在有模具的垫板上同方向组坯，然后在温度130?150°C，压力3?5MPa的情况下，热压30?70分钟，关闭热源排出热压板中剩余蒸汽后，并向热压板内通冷水冷却至60°C以下卸压出板；或称重后放置于U型钢模中，在40?60MPa压力下锁紧模具，然后在温度为120?140°C隧道窑中加热8?12小时固化，出窑卸模，再经过锯边加工处理，得到具有户外耐候性的竹重组材。所述的排出罐中冷凝水和余汽，待其温度降到温度120°C后出高压罐，然后在空气中排出竹篾中水汽。经常规后期加工后，即可得到具有户外耐候性的竹重组材，其物理力学性能如下: MOR Il: > 140 MPa MOR丄:2 10 MPa MOE Il: > 14000 MPa M0E1: > 100MPa 密度:1.10?1.2 g/cm3。实施例1 户外耐候性竹重组材的冷压热固化制造方法如下: 步骤(I)将含水率在30%的碾压竹篾:在密闭的高压罐内，通入高温蒸汽;先将罐内的冷空气和冷凝水排出，然后在高温蒸汽下，迅速升到140°C，再经过10分钟的热处理，在如此高温和高含水率的情况下，半纤维素已降解，此时竹篾已炭化;排出冷凝水和余汽，并降温处理，含水率也降到8%，若含水率高于12%需要继续干燥，将其干燥到12%; 步骤(2)竹篾浸胶和平衡:将干燥后的竹篾在固含量为20%的酚醛胶中浸渍，使浸胶量达到竹篾重量的10%，沥干后将其在网带干燥机上干燥至含水率10%，放置在温度为40°C的平衡窑内进行含水率平衡，待其含水率达到12%时即可； 步骤(3)组坯固化:按照所需的规格和厚度，在有模具的垫板上同方向组坯，然后在温度130°C，压力3MPa的情况下，热压30分钟，关闭热源排出热压板中剩余蒸汽后，并向热压板内通冷水冷却至60°C以下卸压出板;或称重后放置于U型钢模中，在40MPa压力下锁紧模具，然后在温度为120°C隧道窑中加当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有户外耐候性竹重组材的制造方法，其特征是包括如下工艺步骤：（1）将含水率为30～70%的碾压竹篾通过高温蒸汽的短时间炭化处理；（2）竹篾浸胶和干燥，然后平衡其含水率；（3）组坯胶合固化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，李延军，程大莉，何文，张晓冬，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32