專利名稱：一種竹材黑化的加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種竹材黑化的加工方法，具體地說，涉及一種利用竹材制造黑化竹材板的方法。
背景技術：
竹材是世界著名的速生豐產(chǎn)植物之一，也是熱帶和亞熱帶地區(qū)首選的速生造林植物之一。目前，竹材主要分布于亞洲、美洲、非洲等地，特別是中國、印度、日本、緬甸等國大量種植竹材人工林，面積達2000萬公頃，年產(chǎn)竹材1800萬噸。我國竹林面積超過I萬公頃的縣(市)有130多個，總面積達700萬公頃。竹材人工林成材周期短、產(chǎn)量高、干形通直，材質密實，纖維細長，主要產(chǎn)品有膠合板、地板、刨花板、纖維板、涼席、制漿造紙、工藝品等，年 產(chǎn)值達數(shù)百億元。然而，竹材存在著物理力學性能各向異性大、中空結構等缺陷，導致竹材加工利用效率低而產(chǎn)生嚴重資源浪費，且在加工、貯存、運輸、使用中易發(fā)生霉變腐朽，難于在高端產(chǎn)品上應用。若竹材經(jīng)黑化自結合處理后，可廣泛用于野外工程、景觀家具等高附加值產(chǎn)品領域，還可制成飛機、汽車、船舶等產(chǎn)品的機械零部件，是解決竹材加工中資源浪費和效益低下的關鍵。在竹材膠合加工領域中，主要有二種技術路線一是將樹脂膠黏劑浸入竹材中，依托樹脂的鏈接性而促使竹材膠合，但竹材質地致密，樹脂難于浸入，導致竹材膠合效果不佳；二是將樹脂膠黏劑與木材(竹材)均勻混合，通過擠塑、模壓、注射等工藝成型，即竹質復合材，而研制出的竹質復合材因界面融合性差而難于工業(yè)化利用，同時，膠黏劑添加量至少為12%、價格是竹原料3飛倍，導致成本大幅增加，而產(chǎn)品價值增效不明顯。為了同時解決竹材黑化自結合效果和加工成本，開展竹材細胞壁黑化的研究是實現(xiàn)竹材高效加工產(chǎn)業(yè)化的關鍵。在國家林業(yè)局、國家自然科學基金委、湖南省科技廳等部門的支持下，本發(fā)明申請人在竹材自塑化基礎上，繼續(xù)開展竹材黑化加工技術研究，拓展竹材結合途徑，已發(fā)現(xiàn)無氧條件下竹材具有黑化的特性，并發(fā)明了該項技術，該工藝易于實現(xiàn)、操作方便，實現(xiàn)了竹材資源的最大化利用，為增加竹民收入提供技術支撐。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種易于實現(xiàn)、操作方便、生產(chǎn)成本低的竹材黑化的加工方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(I)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比m竹粉mm^=100:0. I 100:0. 5，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為55% 70% ;黑化劑是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比m鉬酸鐵111硼_ :m聚磷酸銨m二氧化鈦=(I 2. 5) : (O. 5 I. 5) : (2 5. 5) :(5 7. 5)混合而成；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至180°C 210°C、壓力升至3MPa 5MPa時，保壓保溫30分鐘 70分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時；不銹鋼模具根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)設計制備。采用上述技術方案的竹材黑化的加工方法，易于實現(xiàn)，操作方便，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品具有黑色硬質塑料的理化性能和加工性能，拓寬了竹材加工利用途徑，同時實現(xiàn)竹材資源經(jīng)濟較大化利用，可增加林農收入，對構建和諧社會具有重要意義。該發(fā)明將能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟與社會效益，具有很好的推廣價值。
具體實施例方式通過下面給出的本發(fā)明的具體實施例可以進一步清楚地理解本發(fā)明，但下述實施例并不是對本發(fā)明的限定。實施例I : 一種竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(I)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比m竹粉mm^=100:0. 1，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為55% ;黑化劑
是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比111,目_ 硼酸鎊Imisigige :m二氧化欽=1 1. 5
26混合而成；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至180°C、壓力升至3MPa時，保壓保溫70分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時；不銹鋼模具根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)設計制備。實施例2 一種竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(I)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比m竹粉mm^=100:0. 2，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為60% ;黑化劑
是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比m鉬酸鐵棚酸鋅m聚磷酸銨m二氧化鈦=2. O 1. O
45混合而成；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至190°C、壓力升至4MPa時，保壓保溫50分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時；不銹鋼模具根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)設計制備。實施例3:一種竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(I)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比Hitm mm@=100:0. 3，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為65% ;黑化劑
是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比m,目酸鐵m棚酸梓m聚憐酸按m二氧化欽=2. 5 0. 5 5. O 5. 5混合而成；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至200、壓力升至4MPa時，保壓保溫40分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時；不銹鋼模具根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)設計制備。實施例4 一種竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(I)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比Hitm mm@=100:0. 5，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為70% ;黑化劑
是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比m,目酸鐵m棚酸梓m聚憐酸按m二氧化欽=1. 5 1. 5 5. 5 :7. 5混合而成；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至210°C、壓力升至5MPa時，保壓保溫30分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上 口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時；不銹鋼模具根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)設計制備。
權利要求
1.一種竹材黑化的加工方法，其特征是由以下步驟組成 (1)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉,按質量比=100:0. I 100:0. 5，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；其中竹粉含水率為55% 70% ;黑化劑是由鑰酸鐵、硼酸鋅、聚磷酸銨、二氧化鈦按質量比m鉬酸鐵111硼_ :m聚磷酸銨m二氧化鈦=(I 2. 5) :(0. 5 I. 5) : (2 5. 5) :(5 7. 5)混合而成； (2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至180°C 210°C、壓力升至3MPa 5MPa時，保壓保溫30分鐘 70分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板；其中鋪裝中，竹粉原料鋪裝面不能超過距不銹鋼模具上口 I. 5厘米的水平面；冷卻時間不低于10小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹材黑化的加工方法，由以下步驟組成(1)備料將竹材、竹材加工剩余物粉碎成10目以下的竹粉，按質量比m竹粉m黑化劑=100:0.1～100:0.5，將竹粉與黑化劑進行均勻混合，得到竹粉原料；(2)黑化成型竹粉原料均勻鋪裝到不銹鋼模具中，然后開始升溫、升壓，當溫度升至180℃～210℃、壓力升至3MPa～5MPa時，保壓保溫30分鐘～70分鐘，然后保持壓力，停止加熱，進行緩慢冷卻至室溫，卸除壓力，即得到黑化竹材板。本發(fā)明易于實現(xiàn)、操作方便、生產(chǎn)成本低。
文檔編號B27M1/06GK102794804SQ20121031311
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權日2012年8月29日
發(fā)明者彭萬喜, 徐士強, 鄧和平 申請人:中南林業(yè)科技大學