一種具有戶外耐候性的竹重組材的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種具有戶外耐候性的竹重組材的制造方法，屬木材工業(yè)中的人造板制造技術領域。
【背景技術】
[0002]戶外用木質(zhì)材料是我國建筑裝飾材料的重要組成部分，由于常年暴露野外，要經(jīng)歷各國各地不同的惡劣氣候的考驗，因此，要求戶外木質(zhì)材料具有高強度、高耐候性、高耐磨性；同時又要便于安裝、美觀等要求。長期以來，戶外木質(zhì)材料主要使用天然實木和防腐木材為主，如非洲菠蘿格、緬甸柚木、南美伊貝等熱帶雨林的大徑級硬闊葉材，和經(jīng)防腐劑處理的俄羅斯樟子松、美國南方松等。然而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，全球?qū)δ静牡男枨笤诓粩嘣鲩L。由于全球環(huán)境壓力日愈加大，各國政府和人民的環(huán)境意識加強、認識到保護熱帶雨林的重要性，大直徑原木供給越來越短缺，依賴天然林原木作為原料的時代已經(jīng)過去。另外，在防腐木質(zhì)材料處理方面，目前最常用的CCA、ACQ等木竹材防腐劑對人體和環(huán)境有毒，并且廢棄CCA處理材的后處理難度較大，美國、歐盟等國家對CCA等含砷防腐劑已經(jīng)禁止和限用。五氯酚鈉和林丹等防腐、防霉、殺蟲劑也由于有致癌作用而被禁止。在這種情況下，已開發(fā)出戶外竹重組材，但在制造過程遇到碾壓竹篾的熱處理的時間長、有酸性煙氣的排出、處理過程中竹篾易變脆和質(zhì)量不容易控制，為此尋找更為有效的熱處理方式尤為必要。
[0003]將濕的碾壓竹篾放進壓力罐內(nèi)，通入高溫蒸汽，竹篾在此高溫蒸汽下迅速升到140?180°C，經(jīng)過10?60分鐘的高溫熱處理，在濕熱的環(huán)境下半纖維素等已降解，此時竹篾已基本干燥和炭化，然后降溫出罐，具有時間短、效率高，處理的竹篾質(zhì)量可控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有戶外耐候性的竹重組材的制造方法，利用蒸汽的短時間加熱碾壓竹篾的優(yōu)勢，利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱熱處理，將碾壓竹篾中的半纖維素快速熱解，這樣快速炭化處理，竹材的吸濕性能明顯降低，制造的竹重組材的物理力學性能等更佳，適合室內(nèi)和戶外使用。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案:具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將含水率為30?70%的碾壓竹篾；
(2)竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率；
(3)組坯膠合固化。
[0006]將含水率為30?70%的碾壓竹篾，在密閉的高壓罐內(nèi)，通入高溫蒸汽，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140?180°C，再經(jīng)過10?60分鐘的熱處理，在如此高溫和含水率高的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化，然后排出罐中余汽和冷凝水，待其溫度降到溫度120°C后出高壓罐，然后在空氣中排出竹篾中水汽。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點:竹類植物是地球上生長速度最快、繁殖最容易、成熟期最短的木本植物，是人類的環(huán)境友好材料，它具有一次造林成功，就可年年擇伐、永續(xù)利用而不破壞生態(tài)環(huán)境的特點。利用高溫蒸汽處理，熱處理時間可以從24小時縮短到3-5小時以內(nèi)，且該熱處理方式對竹篾處理后的質(zhì)量可控，制造出的竹重組材性能更優(yōu)。
【具體實施方式】
[0008]具有戶外耐候性竹重組材的制造方法，包括如下工藝步驟:
(1)將含水率為30?70%的碾壓竹篾；
(2)竹篾浸膠和干燥，然后平衡其含水率；
(3)組坯膠合固化。
[0009]所述的步驟(I)將含水率在30?70%的碾壓竹篾:在密閉的高壓罐內(nèi)，通入高溫蒸汽;先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140?180°C，再經(jīng)過10?60分鐘的熱處理，在如此高溫和高含水率的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化；排出冷凝水和余汽，并降溫處理，含水率也降到8%?25%，含水率高于12%需要繼續(xù)干燥，將其干燥到12%以下。
[0010]所述的步驟(2)竹篾浸膠和平衡:將干燥后的竹篾在固含量為20%?25%的酚醛膠中浸漬，使浸膠量達到竹篾重量的10?16%，瀝干后將其在網(wǎng)帶干燥機上干燥至含水率10?20%，放置在溫度為40?70°C的平衡窯內(nèi)進行含水率平衡，待其含水率達到12?18%時即可。
[0011]所述的步驟(3)組坯固化:按照所需的規(guī)格和厚度，在有模具的墊板上同方向組坯，然后在溫度130?150°C，壓力3?5MPa的情況下，熱壓30?70分鐘，關閉熱源排出熱壓板中剩余蒸汽后，并向熱壓板內(nèi)通冷水冷卻至60°C以下卸壓出板；或稱重后放置于U型鋼模中，在40?60MPa壓力下鎖緊模具，然后在溫度為120?140°C隧道窯中加熱8?12小時固化，出窯卸模，再經(jīng)過鋸邊加工處理，得到具有戶外耐候性的竹重組材。
[0012]所述的排出罐中冷凝水和余汽，待其溫度降到溫度120°C后出高壓罐，然后在空氣中排出竹篾中水汽。
[0013]經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到具有戶外耐候性的竹重組材，其物理力學性能如下: MOR Il: > 140 MPa
MOR丄:2 10 MPa MOE Il: > 14000 MPa M0E1: > 100MPa 密度:1.10?1.2 g/cm3。
[0014]實施例1
戶外耐候性竹重組材的冷壓熱固化制造方法如下:
步驟(I)將含水率在30%的碾壓竹篾:在密閉的高壓罐內(nèi)，通入高溫蒸汽;先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，然后在高溫蒸汽下，迅速升到140°C，再經(jīng)過10分鐘的熱處理，在如此高溫和高含水率的情況下，半纖維素已降解，此時竹篾已炭化;排出冷凝水和余汽，并降溫處理，含水率也降到8%，若含水率高于12%需要繼續(xù)干燥，將其干燥到12%;
步驟(2)竹篾浸膠和平衡:將干燥后的竹篾在固含量為20%的酚醛膠中浸漬，使浸膠量達到竹篾重量的10%，瀝干后將其在網(wǎng)帶干燥機上干燥至含水率10%，放置在溫度為40°C的平衡窯內(nèi)進行含水率平衡，待其含水率達到12%時即可；
步驟(3)組坯固化:按照所需的規(guī)格和厚度，在有模具的墊板上同方向組坯，然后在溫度130°C，壓力3MPa的情況下，熱壓30分鐘，關閉熱源排出熱壓板中剩余蒸汽后，并向熱壓板內(nèi)通冷水冷卻至60°C以下卸壓出板;或稱重后放置于U型鋼模中，在40MPa壓力下鎖緊模具，然后在溫度為120°C隧道窯中加