一种竹刨花板及其制备方法

本发明涉及板材制备，尤其涉及一种竹刨花板及其制备方法。

背景技术：

1、竹刨花板是以竹材为基体材料，混合脲醛树脂、酚醛树脂等胶黏剂，通过一定的成形工艺制备而成的板材。其强度较高、质地均匀且材料利用率高，被广泛应用于家具制造、室内设计和建筑工程等领域。然而，由于竹材细胞壁上存在着大量的亲水基团且竹材孔隙结构发达，使得竹刨花板的防潮性能较差，同时由内结合强度不佳引起的易开裂分层等问题也在一定程度上限制了它的应用范围。为了改善竹刨花板的使用性能，通常用化学添加剂对板材进行处理。但是，这些化学药剂不仅成本高、易流失，而且对人体健康和环境有害。因此，有必要研究一种简单长效且环保安全的处理方法以改善竹刨花板的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种竹刨花板及其制备方法。本发明的制备方法成本低、环保，且所得竹刨花板具有优异的防潮性。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：

4、将竹片进行炭化，得到炭化竹片；

5、将所述炭化竹片进行破碎，得到炭化竹刨花；

6、将所述炭化竹刨花和胶黏剂混合，所得混合料进行成型，得到所述竹刨花板。

7、优选地，所述炭化的温度为180℃～220℃，压力为0.6～1.2mpa，时间为2～4h；升温至所述炭化的温度的升温速率为5～15℃/min；所述炭化的气氛为水蒸气，所述炭化的气氛中氧含量＜2％。

8、优选地，所述炭化竹刨花的粒径为5～40目。

9、优选地，所述混合料包括以下重量份数的组分：炭化竹刨花88～91份，胶黏剂9～12份。

10、优选地，所述胶黏剂为脲醛树脂胶黏剂。

11、优选地，所述脲醛树脂胶黏剂的固含量为50％～65％，在20℃时的黏度为290～350mpa·s，ph为8～10。

12、优选地，所述混合料的含水率为9～11％。

13、优选地，所述炭化竹刨花和胶黏剂混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200r/min～300r/min，时间为3min～5min。

14、优选地，所述成型包括依次进行冷压预成型和热压成型；所述热压成型的温度为150℃～180℃，压力为4～6.5mpa，保温保压时间为4min～7min。

15、本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制得的竹刨花板，所述竹刨花板的密度为0.55～0.85g/cm3。

16、本发明提供了一种竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：将竹片进行炭化，得到炭化竹片；将所述炭化竹片进行破碎，得到炭化竹刨花；将所述炭化竹刨花和胶黏剂混合，所得混合料进行成型，得到所述竹刨花板。

17、与现有技术相比，本发明的优点在于：

18、(1)与传统添加化学试剂的刨花板改性方法相比，对竹片进行炭化后进行制板，不仅简单有效、环保无害，而且改性效果不会随时间而衰减，可以实现长效改性。

19、(2)本发明采用的炭化技术能够显著提高竹刨花板的吸水吸湿性，达到理想的防潮效果。相比普通竹刨花板，220℃炭化温度处理过的竹刨花板24h吸水厚度膨胀率降低了67.16％，仅有2.2％；其吸湿率和24h吸水率相较于普通竹刨花板分别降低了32.28％(相对湿度为50％)和81.57％，而接触角则提高了88.89％。竹刨花板防潮性能的改善主要与炭化过程中竹片的化学构成和板材内部孔隙结构的变化有关。炭化过程中，半纤维素降解导致亲水羟基大量减少，纤维素无定形区排列更加紧密有序以及木质素发生缩合重组形成了更加稳固的交联网状结构，进而能够防止空气中水分的进入。同时，竹片经过炭化后，其细胞壁密度下降且胞间层出现裂隙，使得竹片结构变得疏松且在压板过程中易被压溃，进而整体减小了刨花板内部的宏观孔隙，提高了板材的防潮性。

20、(3)炭化后除了可以明显改善竹刨花板的吸湿吸水性外，其内结合强度也显著提高。220℃炭化温度处理过的竹刨花板内结合强度达到了1.6mpa，相较于普通竹刨花板提高了167％。这说明板材胶合质量明显改善，进而承受温度变化的能力加强，同时也不容易出现分层和开裂等问题。

技术特征：

1.一种竹刨花板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭化的温度为180℃～220℃，压力为0.6～1.2mpa，时间为2～4h，升温至所述炭化的温度的升温速率为5～15℃/min；所述炭化的气氛为水蒸气，所述炭化的气氛中氧含量＜2％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭化竹刨花的粒径为5～40目。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合料包括以下重量份数的组分：炭化竹刨花88～91份，胶黏剂9～12份。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为脲醛树脂胶黏剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述脲醛树脂胶黏剂的固含量为50％～65％，在20℃时的黏度为290～350mpa·s，ph为8～10。

7.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述混合料的含水率为9％～11％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭化竹刨花和胶黏剂混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200r/min～300r/min，时间为3min～5min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成型包括依次进行冷压预成型和热压成型；所述热压成型的温度为150℃～180℃，压力为4～6.5mpa，保温保压时间为4min～7min。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制得的竹刨花板，其特征在于，所述竹刨花板的密度为0.55～0.85g/cm3。

技术总结本发明属于板材制备技术领域，提供了一种竹刨花板及其制备方法。本发明的制备方法，包括以下步骤：将竹片进行炭化，得到炭化竹片；将所述炭化竹片进行破碎，得到炭化竹刨花；将所述炭化竹刨花和胶黏剂混合，所得混合料进行成型，得到所述竹刨花板。炭化过程中竹片的化学构成和板材内部孔隙结构发生变化。炭化过程中竹片中半纤维素降解导致亲水羟基大量减少，纤维素无定形区排列更加紧密有序以及木质素发生缩合重组形成了更加稳固的交联网状结构，能够避免空气中水分的进入。同时，竹片经过炭化后，其细胞壁密度下降且胞间层出现裂隙，使得竹片结构变得疏松且在压板过程中易被压溃，进而整体减小了刨花板内部的宏观孔隙，进而提高了板材的防潮性。技术研发人员：郑霞,李新功,吴义强,郭兴田,王晓明,佀爽受保护的技术使用者：中南林业科技大学技术研发日：技术公布日：2024/3/4