[发明专利]一种冻融循环处理竹材的方法及产品和应用

说明书

技术领域

本发明属林业工程领域中木材科学与技术专业方向的技术，具体涉及一种冻融循环处理竹材的方法及产品和应用。

背景技术

发展竹产业已成为林业可持续发展和农村增收致富的一个重要途径。竹产业的发展在国民经济建设和人民生活中发挥着重要作用，对于改善生态环境、增加农民收入、繁荣地方经济、新农村建设等具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冻融循环处理竹材的方法及产品和应用。该方法可有效提高竹材纤维的软化程度与塑性形变，改善竹材的干燥特性、润湿性能、渗透性能与胶合性能，以及相关产品的物理力学性能，生产过程未添加任何化学物质，且无其他附加污染物生成，符合绿色环保的理念。

本发明首先提供了一种冻融循环处理竹材的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）竹材形式：包括圆竹、竹片、竹单板、竹束、竹丝、竹纤维、竹碎料；

（2）竹材含水率：新鲜生竹或经增湿处理竹材，使其绝对含水率调整为30%以上；

（3）冰冻：将竹材速冻处理，温度-10.0℃～-50.0℃、时间2～24h； 

（4）融化：将冰冻竹材自然或加速化冰处理，温度10.0℃～80.0℃、时间1～6h；

（5）循环：将融化竹材重复步骤（2）、（3）、（4）的方法循环进行，循环次数1～20次；

（6）保存：冻融循环处理后的竹材置于阴凉处备用，要求环境温度15.0℃～25.0℃、环境湿度55%～75%，保持竹材含水率40%～60%。

本发明还保护了如所述方法处理得到的竹材。

本发明另外提供了所述竹材的应用，将所述竹材进行后续加工，用于人造板生产。

更进一步地，所述竹材所进行的后续加工过程独立或包括以下步骤：竹材软化、竹材干燥、竹材炭化、竹材漂白染色处理、竹材施胶浸胶处理、竹材重组。

所述竹材软化：将所述竹材进行水热、蒸煮或工业碱液再处理；其中水热时控制水温在50～80℃，蒸煮时控制蒸汽压力0.20～0.40MPa，工业碱液再处理时工业碱液浓度的质量分数为5%～15%、时间2～6h。

所述竹材重组：所述竹材重组胶合为平面、弯曲或异型人造板产品，产品的平均密度控制范围0.80～1.30g/cm³，剖面密度变化范围0.65～1.5g/cm³。

本发明的显著优点：

应用冰冻与融化技术手段处理竹材以及使用冻融竹材所进行的后续加工，明显改善竹材的润湿、渗透、热传导等物理特性，可有效提高竹材纤维塑性与微孔结构，改善竹材的干燥、竹材浸胶、竹材漂白染色、竹材重组胶合等各种加工特性。冻融循环处理生产工艺简单方便，无其他附加污染物生成，符合绿色环保的理念。对竹材加工相关行业的技术创新、节能降耗、高值化利用与高效发展具有重大意义。

具体实施方式

冻融循环处理竹材方法，包括应用冰冻与融化技术手段处理竹材以及使用冻融循环处理的竹材所进行的竹材软化处理、竹材纤维分离、竹材孔隙结构控制、高效竹材干燥技术、竹材炭化技术、竹材漂白染色处理、竹材施胶浸胶处理、竹材重组胶合等人造板生产；

冻融循环处理竹材方法的过程包括以下步骤：

（1）竹材：包括圆竹、竹片、竹单板、竹束、竹丝、竹纤维、竹碎料等单元形式；

（2）竹材含水率：新鲜生竹或经增湿处理竹材，使其绝对含水率调整为30%以上；

（3）冰冻：将竹材速冻处理，温度-10.0℃～-50.0℃、时间2～24hours； 

（4）融化：将冰冻竹材自然或加速化冰处理，温度10.0℃～80.0℃、时间1～6hours；

（5）循环：将化冻竹材重复步骤（2）、（3）、（4）的方法循环进行，循环次数1～20次；

（6）保湿：冻融循环处理后的竹材置于阴凉处备用，要求环境温度15.0℃～25.0℃、环境湿度55%～75%，保持竹材含水率40%～60%； 

应用冻融循环处理的竹材所进行的后续加工过程可独立或包括以下步骤：

（1）竹材软化：冻融循环处理的竹材进行水热、蒸煮或工业碱液再处理。控制水温在50～80℃、蒸汽压力0.20～0.40MPa、工业碱液浓度的质量分数为5%～15%、时间2～6hours；软化后的竹材可进行竹材展平、纤维分离、竹材重组等；