一种浸胶方法及其重组竹的制备方法与流程

本技术涉及人造竹制品的，具体是一种竹束或纤维化竹单板的浸胶方法；本技术同时还涉及利用了该种浸胶方法的一种重竹组的制备方法。背景技术：1、重组竹以竹束或纤维化单板为基本单元、酚醛树脂为胶黏剂，按顺纹组坯、胶合、压制而成的板材。重组竹的密度可达1.0-1.30g/cm3，高于其他竹木基复合材料，如胶合板、刨花板或重组木。与此同时，颜色美观，保留了原竹轻质高强、生态环保等优点，摒弃了原态竹材性能不稳定、耐久性差等缺点，是一种较为理想的绿色高强材料，于户外地板、园林景观用材、建筑梁柱、风电桨叶基材、全竹集装箱底板、火车车厢底板等多个领域皆有涉及与应用。2、浸胶工序是重组竹的制备中的一道重要工序，浸胶效率的高低、浸胶效果的好坏决定了的生产成本和值得的重组竹的质量。大多数企业采用间歇吊笼法，垂直放置大批量竹束，在固含量为25-30%的酚醛树脂胶黏剂（pf）中浸泡15min，使施胶量达到15-25%左右。例如公开号为cn213161604u、名称为“一种重组竹家具生产用升降式浸胶池”的实用新型专利，或公开号为cn105666631a、名称为“室外用重组竹的施胶方法”的发明专利申请中公开的技术方案。但是，上述技术方案中，在结束浸胶前，胶黏剂可能尚未渗透至竹束或纤维化单板的中心位置，导致中心位置的竹材不能受到胶黏剂的浸润，从而导致浸胶不均匀的问题。在随后的沥胶的过程中，竹束上端的胶水会顺沿着竹束进行滴落，可能会造成竹束内部及端头部位施胶不均匀的问题。同时，为了节约浸胶时间、达到一定的浸胶率并保证施胶均匀，通常使用较高固含量pf进行浸渍。这导致沥胶、干燥的耗时相对较长，还会造成pf的浪费、重组竹制造效率降低、生产成本提高以及干燥能耗大等问题。3、为此，现有技术提出了一些改善竹束或纤维化竹单板的浸胶效果的技术方案。例如公开号为cn112372774b、名称为“一种竹基纤维复合材料及其制备方法”的发明专利中公开的碾压浸渍的技术方案，该方案能够提高浸渍的均匀性，节省干燥时间和能耗，但一次浸渍量小，生产效率相对较低。4、又如公开号为cn106965271a、名称为“一种户外重组竹的产品及制备方法”的发明专利申请中公开的先对竹束进行热处理、再实施浸胶的技术方案，该方案能够提高重竹组的尺寸稳定性和内结合强度，但不能解决pf分布和渗透不均的问题。5、又如公开号为cn101637932a、名称为“高含水率竹木条渗胶方法”的发明专利申请中公开的真空浸渍的技术方案，该方案能够改善竹木条的渗透性，在达到相同的施胶量的前提下，可以使用固含量相对较低的胶黏剂，但在实际操作中，好的渗透性能够在一定程度上改善胶合效果，降低胶黏剂的固含量、提高结合强度，但改善程度有限。技术实现思路1、经实践，发明人发现浸胶的均匀性，即使胶黏剂均匀地包覆竹纤维捆中的竹纤维（包括竹丝形态和/或纤维化竹单板形态的竹处理材料）表面，是提高浸胶效果的关键，其效果远高于提高竹纤维本身渗透性的手段。由此，本技术提供一种浸胶方法通过真空-加压-真空的手段，使胶黏剂能够较为均匀地包覆竹纤维捆中的竹纤维表面，从而能够提高浸胶的均匀性。2、本技术的一个方面提供一种浸胶方法，在真空-压力罐中实施，包括前真空阶段、加压阶段和后真空阶段，所述前真空阶段的抽真空时间为3-5min，所述加压阶段的压力为0.5-1.5mpa、压力保持时间为10-15min，所述后真空阶段的抽真空时间为10-12min。3、借由上述方法，前真空阶段促使竹纤维捆的缝隙、以及竹纤维的孔隙中的空气被排出；加压阶段促使胶黏剂向竹纤维捆的中央渗透，从而竹纤维捆中的竹纤维能够较为均匀地受到胶黏剂的浸润，并进一步向竹纤维的细胞中渗透；后真空阶段促使胶黏剂进一步均匀地包覆在竹纤维的表面并向竹纤维的细胞中渗透。由此，本技术的浸胶方法能够使胶黏剂更为均匀的渗透至竹纤维捆的中央，位于中央位置的竹纤维也能够受到胶黏剂的浸润。同时，本技术的浸胶方法在真空条件下排出竹纤维捆的缝隙和竹纤维的孔隙中的空气，并在加压条件下促使胶黏剂进入竹纤维捆的缝隙和竹纤维的孔隙中，从而相较于现有技术的真空浸胶的技术方案而言，浸胶更均匀且耗时相对较短。使用施胶量相近的竹纤维，且竹纤维表面各处同样均匀地覆有胶黏剂，能够压制得到具有更低的吸湿性、更高的力学强度和更高的内结合强度的重组竹。同时，它能够适用于成捆的竹纤维的浸胶，所以相较于现有技术的碾压浸胶的技术方案而言，一次可浸胶的竹纤维量更大。4、作为优选，浸胶前，所述竹纤维的含水率为10-20%。5、作为优选，在所述加压阶段中，压力自0.5mpa提升至1.5mpa。6、完成浸胶后，一部分胶黏剂附着于竹纤维的表面，一部分胶黏剂渗透至竹纤维的细胞中，二者共同构成了实际施胶量。但在压制工序中，细胞中的胶黏剂被挤出与原本附着于竹纤维表面的胶黏剂共同固化形成胶膜。另一个方面，竹材的材质特性受到原竹的品种、竹龄、产地、砍伐季节等多个因素的影响而差异较大，导致虽然使用相同的浸胶工艺，但进入并渗透竹纤维细胞的胶黏剂的量可能不同，在一些情况下，可能偏差较大。这使得实际的施胶量并不容易控制。7、发明人发现真空-加压-真空的三段式工艺能够改善浸胶的均匀性，这能够促使流动性差的高固含量的胶黏剂在竹纤维之间的渗透。于是，发明人进一步发现，当加压阶段的压力以递增的方式被施加时，能够促使固含量相对较高的胶黏剂向竹纤维捆中央的缝隙中渗透，但不向竹纤维细胞的孔隙中渗透。例如能够使固含量超过30%的胶黏剂均匀地渗透。这能够较为有效地避免竹材材性差异导致的实际施胶量不容易控制的问题，提高不同批次竹材的浸胶效果的一致性。这在实践中，可以降低施胶量，即实际的胶黏剂消耗量。使用固含量更高的胶黏剂还可以缩短浸胶后干燥工序的耗时、耗能。优选地，使用的胶黏剂的固含量为35-40%。8、加压阶段的压力递增形式以多个压力区段为优选。例如，所述加压阶段包括多个压力区段，首个压力区段的压力为0.5-0.8mpa、压力保持时间为3-5min，末个压力区段的压力为1.2-1.5mpa、压力保持时间为2-3min。9、进一步地，所述加压阶段包括三个压力区段，首个压力区段的压力为0.7-0.8mpa、压力保持时间为3-5min，中间压力区段的压力为1.0-1.1mpa、压力保持时间为4-7min，末个压力区段的压力为1.3-1.5mpa、压力保持时间为2-3min。10、在前述基础上，发明人进一步发现，由于实际施胶量可控，所以可以仅向真空-压力罐中加入与实际施胶量（即实际的耗胶量）相同或略多的胶黏剂，加入的胶黏剂被全部、均匀地渗透在竹纤维捆之间并均匀地覆于竹纤维表面。这样的工艺允许浸胶后的竹纤维捆直接进行干燥工序，而不需要进行沥胶的处理以及胶黏剂的回收处理。这一改进省去了沥胶处理的时间，同时避免了沥胶处理带来了竹纤维的两端施胶量不同的问题。优选地，使所述真空-压力罐中胶黏剂的通入量与实际耗胶量的质量比为(1.02-1.05):1。11、本技术的第二个方面提供一种重组竹的制备方法，包括浸胶工序、干燥工序、压制工序，所述浸胶工序是在真空-压力罐中对竹纤维实施浸胶，包括前真空阶段、加压阶段和后真空阶段，所述前真空阶段的抽真空时间为3-5min，所述加压阶段的压力为0.5-1.5mpa、压力保持时间为10-15min，所述后真空阶段的抽真空时间为10-12min；经过所述浸胶工序的所述竹纤维直接进入所述干燥工序。12、作为优选，所述压制工序包括组坯阶段、进料阶段、压制阶段和出料阶段；所述进料阶段是在室温下将组坯单板送入热压机中；将热压机的压板温度升至150-160℃后进入所述压制阶段，自所述组坯单板内部的温度达到130℃开始计时，所述压制阶段的压制时间为10-12min，得到重组竹；所述出料阶段是待热压机的压板温度降至不高于65℃的温度后，将所述重组竹移出热压机。13、借由上述方法，在压制阶段开始之前，使组坯单板整体具有相对较高的温度，优选为130℃，此时对组坯单板施加压力，能够使胶黏剂均匀固化，重组竹各处的密度相对均匀一致，从而能够获得力学强度较高的重组竹。14、作为优选，所述浸胶工序与所述干燥工序之间的时间间隔不超过10min。15、综上所述，本技术提供的一种浸胶方法，能够在相对较短的时间内实现胶黏剂的均匀浸渍，且一次处理量较大，可以显著缩短沥胶的耗时，具有较高的生产效率。本技术同时提供的利用了该种浸胶方法的重组竹的制备方法，能够制备得到具有更低的吸湿性、更高的力学强度和更高的内结合强度的重组竹。