专利名称：竹片增强竹塑复合材的制造方法
技术领域：
本发明属于竹塑复合材技术领域，具体涉及一种竹片增强竹塑复合材的制造方法。
背景技术：
木塑复合材料通常是利用木材碎料或木粉加入到塑料中作填料，通过模压的方式生产各种制品或型材。北美是世界上木塑材料发展最快、用量最大的地区，主要用于风格粗犷的户外建筑。美国木塑材料市场1990至2000年的增长率都在10%以上，近5年增长尤快，美国现有约50家木塑材料企业，年产量大都在万吨以上，其中最大的几家公司已在纽约证券交易所上市。美国的木塑材料研发机构也超过50家，形成了一个从产品研发、原料收集、设备制造、模具开发、制成品生产到市场营销的完整产业。欧洲木塑材料产业总体发展不如北美地区，但近年来有加快趋势，其木塑材料企业不多，产量和技术水平与国内企业相当，但其拥有强大的装备制造能力，发展潜力不可小视。欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花色的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建筑齐头接近10万吨并进，但应用技术和商品市场还不甚成熟，有高速增长的空间。
日本由于地理原因和环保意识，木塑材料的应用比较普遍，产品质量亦较优良。以EIN WOOD株式会社为代表的木塑材料研究机构，经过十多年的努力开发出高品质的木塑材料。 其产品具有自然的木材色泽和质感，已在房屋建设和室内装饰领域得到广泛使用，代表了木塑材料替代天然木材的质量水平和发展方向。在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下，全国性“木塑材料热”逐渐兴起。据不完全统计，截至2005年年底，全国直接或间接从事木塑材料研发、生产和配套的企事业单位已逾150家，包括国有、民营，独资、合股和合资等多种类型，国有或国有控股企业占有一定的优势。现有木塑材料产业从业人员数万人，木塑制品年产销量已年产值超过8亿元人民币。木塑材料企业集中分布在珠三角和长三角地区，东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先，南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。国内对竹塑复合材料方面的研究也已取得了一定的进展，但多数工作只是在实验室阶段，从实用性及商品化的角度来看，仍需进一步做工作。国内外对竹塑复合加工工艺、 竹纤维与塑料的相容性研究较少，尤其是用竹材加工废弃物与塑料废弃物生产复合建筑模板或竹塑复合托盘产品的研究尚未见到相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对环境友好、性能优良、生产成本低的竹塑复合材料的制造方法。本发明的竹塑复合材料，其结构是由若干层竹塑复合片材和竹片帘经过预处理按一定的产品结构组合成板坯模压制得的复合板材和复合型材。本发明的竹片增强竹塑复合材的制造方法，包括如下顺序的步骤 (1)竹塑废弃物混合片材的制备(a)采用普通打碎机将竹加工剩余物加工成竹碎料，竹碎料长为2mnTl0mm，宽为 0. 8 5mm ；
(b)将竹碎料作加偶联剂的表面处理；
(c)采用炼胶机将表面处理后的竹碎料与热熔性塑料混炼，竹塑混合比例为46^7
3 ；
(d)采用普通粉碎机将上一步均勻混炼而得的竹塑废弃物的混合料，破碎成颗粒状；
(e)将上一步所得的竹塑废弃物的混合颗粒送入可水冷型热压机热压成片材，片材厚度为3mm左右，其热压压力控制在l.(T2. 8MPa，热压温度控制在115°C 155°C，热压时间控制在1毫米Γ1. 5分钟，冷却水温度控制在IO0C 25°C ；
(2)竹片帘的制备
(a)采用普通的截断机和剖竹机将竹片加工成厚度为0.5mnT5mm、长度为13501630 mm、宽度为5 20 mm的竹片；
(b)在竹片表面开梯形槽，同时去除竹青和竹黄；
(c)采用手工或机械织帘的方式将上一步所得的竹片织成帘状，经线采用直径 0. 05mnT0. 5mm的混纺线，经线之间的间距不大于200mm ；
(d)用竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面；
(e)将上一步所得竹片帘在干燥箱中以低于100°C的温度干燥5 15分钟；
(3)将步骤(2)所得的干燥后的竹片帘一层纵向一层横向层积，两层之间夹一层步骤 (1)所得竹塑废弃物混合片材，组合成板坯；
(4)将上一步所得的板坯采用可水冷型热压机模压，热压压力控制在l.(T2.8MPa, 热压温度控制在115°C 155°C，热压时间控制在1毫米广1. 5分钟，冷却水温度控制在 IO0C 25"C。具体地说，所述热熔性塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS废塑料再生粒料中的一种或多种。本发明的竹塑复合材料可广泛应用于竹塑复合建筑模板和竹塑复合托盘产品、竹塑复合建筑用材和室外家具制品，并具有以下有益效果
(1)本产品是将圆竹剖加工成竹片，然后将竹片横向平行排列、编织成帘，与竹塑混炼而制成的片材，按一定的产品结构组合成板坯模压制得的复合板材和复合型材。此增强模式和混炼模式的竹塑复合材强度高于现有的木/竹塑复合材。(2)成本显著高于竹材的塑料使用量可以控制在27-34%范围内，较传统的木塑复合材塑料使用量可降低20%左右，运用于大规模生产可显著降低成本。(3)主要原料为竹加工剩余物，利于充分利用竹材加工废弃物，可以防止对森林资源的掠夺性开采，从而有利于生态环境的稳定，同时可部分消除塑料废弃物带来的白色污染，变废为宝，减缓对环境的压力，符合我国可持续发展战略。(4)使用中南林业科技大学竹材工业研究所研制开发的竹塑复合界面偶联剂，通过对竹材加工废弃物和塑料废弃物进行预处理，提高两者界面的亲和性和粘附力。(5)利用热塑性塑料的热塑熔合特性和竹材加工废弃物中木素的热塑性，在不施加胶粘剂条件下，通过添加偶联剂使两者复合成一种新型的竹塑复合材料。使得产品无甲醛释放，对人体和环境友好。
(6)通过在增强材料竹片表面开梯形槽，一方面更好的去除竹青竹黄；另一方面利用塑料在受热后的半流体状态流入槽内，填满槽内空隙，冷却后使两者结合牢固。(7)本产品幅面大、强度高、表面美观，可锯、可刨、可钻、可开榫，具有加工性能优良的特点。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图1所示是本发明的工艺流程图。实施例1
用于竹塑复合建筑模板和竹塑复合托盘的竹塑复合材的制造 一、竹塑废弃物混合片材的制造
(1)选材竹材采用低质的工厂加工剩余物，热熔性塑料采用聚乙烯。(2)竹碎料的制备采用普通打碎机将竹加工剩余物加工成竹碎料，竹碎料要求稍细小，不可太过粗长， 长为2mm 10mm，宽为0.纩5mm。(3)混炼采用炼胶机将表面作加偶联剂处理后的竹碎料与塑料混炼，要求竹塑混合均勻，配料比4 :6。(4)粉碎采用普通粉碎机将均勻竹塑废弃物的混合料，破碎成颗粒状。(5)竹塑废弃物片材的制备将竹塑废弃物的混合颗粒送入热压机热压成片材，要求厚度为3mm左右，其热压压力控制在1. OMPa，热压温度控制在155°C，热压时间控制在一毫米1分钟，冷却水温度控制在10°C，设备采用可水冷型热压机。二、竹片帘的制造
(1)竹片的加工采用手工方式或利用剖竹机将竹材截断加工成厚度为0. 5mm、长度为1350 mm、宽度为5 mm的竹片，可采用普通的截断机和剖竹机。(2)竹片的开槽在竹片表面开槽，形成梯形槽，以更好的去除竹青竹黄及更好的利于与塑料的结合。(3)织帘 竹片手工或机械织帘，经线采用直径0. 05mm的混纺线，经线之间的间距不大于200mm。三、复合板制造
(1)竹片的预处理以竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面。(2 )竹片干燥在干燥箱中以低于100°C的温度干燥5分钟。(3)组坯将干燥后竹片帘纵向一层横向一层层积，两层竹片帘中间夹一层竹塑废弃物混合片材，按产品结构组合成板坯。(4)模压采用可水冷型热压机将板坯模压，热压压力控制在1. OMPa，热压温度控制在155°C，热压时间控制在一毫米1分钟，冷却水温度控制在10°C。(5)检验分等按照质量标准的要求进行表面质量和内在质量的检验，根据检验结果进行分等。(6)包装按照分等后的板材分别进行包装，胶贴其相关标志后入库。实施例2:
用于竹塑复合建筑模板和竹塑复合托盘的竹塑复合材的制造 一、竹塑废弃物混合片材的制造
(1)选材竹材采用低质的工厂加工剩余物，热熔性塑料采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯。(2)竹碎料的制备采用普通打碎机将竹加工剩余物加工成竹碎料，竹碎
5料要求稍细小，不可太过粗长，长为2mm 10mm，宽为0. 8飞mm。(3)混炼采用炼胶机将表面作加偶联剂处理后的竹碎料与塑料混炼，要求竹塑混合均勻，配料比5 :5。(4)粉碎采用普通粉碎机将均勻竹塑废弃物的混合料，破碎成颗粒状。(5)竹塑废弃物片材的制备将竹塑废弃物的混合颗粒送入热压机热压成片材，要求厚度为3mm左右，其热压压力控制在 2. 8MPa,热压温度控制在115°C，热压时间控制在一毫米1. 5分钟，冷却水温度控制在25°C， 设备采用可水冷型热压机。二、竹片帘的制造
(1)竹片的加工采用手工方式或利用剖竹机将竹材截断加工成厚度为5mm、长度为沈30 mm、宽度为20 mm的竹片，可采用普通的截断机和剖竹机。(2)竹片的开槽在竹片表面开槽，形成梯形槽，以更好的去除竹青竹黄及更好的利于与塑料的结合。(3)织帘竹片手工或机械织帘，经线采用直径
0. 5mm的混纺线，经线之间的间距不大于200mm。三、复合板制造
(1)竹片的预处理以竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面。(2)竹片干燥在干燥箱中以低于100°C的温度干燥15分钟。(3)组坯将干燥后竹片帘纵向一层横向一层层积，两层竹片帘中间夹一层竹塑废弃物混合片材，按产品结构组合成板坯。(4)模压采用可水冷型热压机将板坯模压，热压压力控制在2. 8MPa，热压温度控制在115°C，热压时间控制在一毫米1. 5分钟，冷却水温度控制在25°C。(5)检验分等按照质量标准的要求进行表面质量和内在质量的检验，根据检验结果进行分等。(6)包装按照分等后的板材分别进行包装， 胶贴其相关标志后入库。实施例3
用于竹塑复合建筑模板和竹塑复合托盘的竹塑复合材的制造 一、竹塑废弃物混合片材的制造
(1)选材竹材采用低质的工厂加工剩余物，热熔性塑料采用聚乙烯和ABS废塑料再生粒料。(2)竹碎料的制备采用普通打碎机将竹加工剩余物加工成竹碎料，竹碎料要求稍细小，不可太过粗长，长为2mm 10mm，宽为0. 8飞mm。(3)混炼采用炼胶机将表面作加偶联剂处理后的竹碎料与塑料混炼，要求竹塑混合均勻，配料比7 :3。(4)粉碎采用普通粉碎机将均勻竹塑废弃物的混合料，破碎成颗粒状。(5)竹塑废弃物片材的制备将竹塑废弃物的混合颗粒送入热压机热压成片材，要求厚度为3mm左右，其热压压力控制在2. OMPa，热压温度控制在140°C，热压时间控制在一毫米1. 2分钟，冷却水温度控制在18°C，设备采用可水冷型热压机。二、竹片帘的制造
(1)竹片的加工采用手工方式或利用剖竹机将竹材截断加工成厚度为2. 5mm、长度为1800 mm、宽度为15 mm的竹片，可采用普通的截断机和剖竹机。(2)竹片的开槽在竹片表面开槽，形成梯形槽，以更好的去除竹青竹黄及更好的利于与塑料的结合。(3)织帘 竹片手工或机械织帘，经线采用直径
0. 2mm的混纺线，经线之间的间距不大于200mm。三、复合板制造
(1)竹片的预处理以竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面。(2)竹片干燥在干燥箱中以低于100°c的温度干燥10分钟。(3)组坯将干燥后竹片帘纵向一层横向一层层积，两层竹片帘中间夹一层竹塑废弃物混合片材，按产品结构组合成板坯。(4)模压采用可水冷型热压机将板坯模压，热压压力控制在2. OMPa，热压温度控制在140°C，热压时间控制在一毫米1. 2分钟，冷却水温度控制在18°C。(5)检验分等按照质量标准的要求进行表面质量和内在质量的检验，根据检验结果进行分等。(6)包装按照分等后的板材分别进行包装， 胶贴其相关标志后入库。实施例4
用于竹塑复合建筑用材和室外家具制品的竹塑复合材的制造工艺步骤是 一、竹塑废弃物混合片材的制造 与实施例1所述相同。二、竹片帘的制造
与实施例1所述相同。 三、复合板制造
(1)竹片的预处理以竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面。(2)竹片干燥在干燥箱中以低于100°C的温度干燥5分钟。(3)组坯将干燥后竹片帘纵向一层横向一层层积， 两层竹片帘中间夹一层竹塑废弃物混合片材，按产品结构组合成板坯。(4)模压采用可水冷型热压机将板坯模压，热压压力控制在1. OMPa，热压温度控制在155°C，热压时间控制在一毫米1分钟，冷却水温度控制在10°C，设备采用可水冷型热压机。(5)再模压因为建筑用材和家具用材的规格较大，利用塑料的热塑性，可将若干张初模压得到的竹塑复合板复合压制成较大规格的型材，热压压力控制在1. OMPa，热压温度控制在155°C，热压时间控制在一毫米1分钟，冷却水温度控制在10°C，设备采用可水冷型热压机。(6)检验分等按照质量标准的要求进行表面质量和内在质量的检验，根据检验结果进行分等。(7)包装按照分等后的板材分别进行包装，胶贴其相关标志后入库。
权利要求
1.一种竹片增强竹塑复合材的制造方法，其特征在于包括如下顺序的步骤(1)竹塑废弃物混合片材的制备(a)采用普通打碎机将竹加工剩余物加工成竹碎料，竹碎料长为2mnTl0mm，宽为 0. 8 5mm ；(b)将竹碎料作加偶联剂的表面处理；(c)采用炼胶机将表面处理后的竹碎料与热熔性塑料混炼，竹塑混合比例为46^7 3 ；(d)采用普通粉碎机将上一步均勻混炼而得的竹塑废弃物的混合料，破碎成颗粒状；(e)将上一步所得的竹塑废弃物的混合颗粒送入可水冷型热压机热压成片材，片材厚度为3mm左右，其热压压力控制在l.(T2. 8MPa，热压温度控制在115°C 155°C，热压时间控制在1毫米Γ1. 5分钟，冷却水温度控制在IO0C 25°C ；(2)竹片帘的制备(a)采用普通的截断机和剖竹机将竹片加工成厚度为0.5mnT5mm、长度为13501630 mm、宽度为5 20 mm的竹片；(b)在竹片表面开梯形槽，同时去除竹青和竹黄；(c)采用手工或机械织帘的方式将上一步所得的竹片织成帘状，经线采用直径 0. 05mnT0. 5mm的混纺线，经线之间的间距不大于200mm ；(d)用竹塑复合界面偶联剂处理竹片帘表面；(e)将上一步所得竹片帘在干燥箱中以低于100°C的温度干燥5 15分钟；(3)将步骤(2)所得的干燥后的竹片帘一层纵向一层横向层积，两层之间夹一层步骤 (1)所得竹塑废弃物混合片材，组合成板坯；(4)将上一步所得的板坯采用可水冷型热压机模压，热压压力控制在l.(T2.8MPa, 热压温度控制在115°C 155°C，热压时间控制在1毫米广1.5分钟，冷却水温度控制在 1O0C 25"C。
2.根据权利要求1所述的竹片增强竹塑复合材的制造方法，其特征在于所述热熔性塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS废塑料再生粒料中的一种或多种。
全文摘要
本发明属于竹塑复合材技术领域，具体涉及一种竹片增强竹塑复合材的制造方法。本发明的方法是以经预处理的竹条作为增强材料和填充材料，按竹片纵向一层横向一层层积，两层竹条中间夹一层竹塑废弃物复合片材，经过修补充填，若干层组坯，利用热塑性塑料的热塑熔合特性和竹材加工废弃物中木素的热塑性，在不施加胶粘剂条件下，使两者复合而成的一种新型竹塑复合板材、竹塑复合型材。本发明可广泛用于竹塑复合建筑模板和竹塑复合托盘产品、竹塑复合建筑用材和室外家具制品等，并且成本低、环保、幅面大、强度高、表面美观、加工简易。
文档编号B32B37/06GK102166861SQ201010609949
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者刘伟, 王检忠 申请人:湖南恒盾集团有限公司