專利名稱：一種利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備藤質(zhì)板材的方法，尤其涉及一種利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法，屬于藤家具、藤工藝品加工領域。
背景技術：
藤家具在我國是一種古老的家具，近十幾年來，藤家具業(yè)的發(fā)展很快，不論是在企業(yè)的規(guī)模、數(shù)量、產(chǎn)值上，還是在產(chǎn)品的類型、結構、造型、工藝技術及產(chǎn)品貿(mào)易等方面都得到了極大的發(fā)展，成為集藝術造型與功能、技術與材料、價值與實用的高度統(tǒng)一，在當今家具市場上充滿吸引力和競爭力的家具產(chǎn)品。而且，隨著人們環(huán)保意識的覺醒，人們亟待一種撫慰和寧靜，回歸自然、休閑、保健已經(jīng)成為現(xiàn)代都市人共同的追求；而藤家具及藤工藝品正以這種天然環(huán)保且休閑形式迎合了新世界人們崇尚自然、追求健康、環(huán)保的主流。藤產(chǎn)品是一種高附加值的產(chǎn)品，通過深加工后的藤產(chǎn)品的單位重量價格約是原藤的四倍。在亞洲，藤家具工業(yè)實際上占所有家具工業(yè)產(chǎn)值的25%以上，并且在不斷增長，藤家具以及民間編制的各種藤器系列產(chǎn)品及工藝品在國際市場具有很高的聲譽，并且?guī)恿水數(shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。藤制品是中國傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品之一，目前我國藤家具出口至世界五大洲的一百多個國家和地區(qū)。目前，藤家具和藤工藝品的原材料主要是藤材。用藤材制造出的家具和工藝品線條優(yōu)雅流暢，質(zhì)感樸實無華，它以其精巧的工藝、多樣的造型、淡雅的色彩等優(yōu)勢在市場中占據(jù)著重要的地位。而且，目前許多家具產(chǎn)品含有大量甲醛、苯、甲苯、苯酚等有害物質(zhì)，嚴重損害了消費者的身心健康。隨著人們環(huán)保意識的增強，回歸自然、休閑、保健已經(jīng)成為現(xiàn)代都市人共同的追求，藤家具更以其環(huán)保性、實用性、藝術性、可收藏性深受人們的青睞。但是，目前在家具加工行業(yè)中，藤材并沒有被充分利用。藤材在加工過程中會產(chǎn)生大量加工剩余物，大約占原藤條的30% -50%。目前，這些藤材加工剩余物只是作為廢料低價出售而沒有被充分利用。同時，由于人們過度采收和世界熱帶森林的急劇減少，棕櫚藤野生資源也面臨枯褐，造成國際市場上棕櫚藤產(chǎn)品價格上漲，市場需求量也不斷擴大。而且， 目前的國產(chǎn)原藤滿足不了藤加工業(yè)對于原料的需求，因此，近些年來80% -90%的原藤需要依靠進口，同時資源擁有國采取了資源保護政策，進口藤材十分困難，我國藤制品工業(yè)將面臨著資源短缺和危機問題。目前，國外已有許多國家將藤家具廠的碎廢料經(jīng)過熱水預處理和水泥混合制成藤纖維-水泥刨花板。我國也應該在保護現(xiàn)有藤資源的基礎上，積極研究和發(fā)展藤材的綜合利用技術，提高全藤的利用率。開發(fā)藤材加工剩余物的綜合利用技術是一個具有很大開發(fā)價值的潛在市場，利用其生產(chǎn)高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟、社會效益。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種藤材加工剩余物的再利用方法，將藤材加工剩余物制成板材，以在家具和工藝品制造業(yè)中使用，解決了藤材加工剩余物
3的再利用問題，提高了全藤利用率，同時獲得了性能良好的新型藤質(zhì)材料。本發(fā)明的目的還在于提供根據(jù)上述方法制備的新型藤質(zhì)材料，該材料具有良好的力學性能，適合在家具和工藝品制造業(yè)中使用。為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法，其中，該方法包括將藤材加工剩余物經(jīng)過編織、組坯和壓合制成藤質(zhì)板材等步驟。目前，藤家具、藤工藝品制造業(yè)中所用原料主要依賴進口原藤條。在加工過程中， 原藤條首先經(jīng)過劈篾處理，將原藤條分成藤皮和藤芯，藤芯再進一步加工形成各種斷面形狀、尺寸的可用于編織的材料。在對藤芯進行再加工的過程中，這些昂貴的進口藤原條有 30-50%形成廢料，即藤材加工剩余物。本發(fā)明所涉及到的藤材加工剩余物是將原藤加工成藤芯后所剩余的部分，這部分材料比較薄、易卷曲，其形狀為長的卷曲狀，其長度可按要求截斷，厚度一般在0. 5-1_，含水率一般在10% -12%。根據(jù)本發(fā)明的具體技術方案，優(yōu)選地，上述方法包括以下具體步驟編織將藤材加工剩余物編織成藤簾或者辮狀材料；組坯使用膠粘劑對辮狀材料進行浸漬，晾干后組成板坯，或者，在相鄰藤簾之間設置膠膜并組成板坯；壓合對板坯進行壓合處理制成藤質(zhì)板材。編織是本發(fā)明提供的制備方法的關鍵步驟之一。為了保持藤材天然外觀特性和抗拉強度性能，考慮到后續(xù)的藤質(zhì)板材的強度性能測定對試件尺寸具有一定的要求，例如測定試件的靜曲強度時，對長度和寬度都有嚴格要求。優(yōu)選地，本發(fā)明提供的制備方法編織得到的藤簾的厚度一般為0. 5-lmm左右，長度為370mm，寬度為50mm。在組坯過程中，根據(jù)所要得到的板材的厚度以及控制壓縮率，可以選擇所要采用的藤簾的厚度以及具體的層數(shù)， 在組坯過程中，可以在相鄰藤簾之間設置膠膜，使藤簾與膠膜間隔設置組成板坯。本發(fā)明所編織成的辮狀材料是像編織麻花辮樣對藤材加工剩余物進行編織得到的一種形狀類似于麻花辮的材料，直徑一般為20mm，可根據(jù)需要將其裁剪成所需長度。編織得到的辮狀材料在組坯之前，先進行浸膠處理，浸漬時間一般控制為M小時。在本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，所采取的編織的步驟可以包括以下具體操作將藤材加工剩余物浸水打濕并取直晾干，然后編織成藤簾或辮狀材料，并將編織得到的藤簾或辮狀材料進行壓平(或展平)處理，以得到表面平整的藤簾或辮狀材料；其中， 上述壓平(或展平)處理可以在冷壓機上進行，壓力一般控制為1. 0-1. 2MPa，施壓時間控制為 l_2h。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，在組坯過程中，在相鄰藤簾之間設置膠膜來進行膠合(在壓合過程中，膠膜會起到膠粘劑的作用)，所采用的膠膜可以是聚酰胺熱熔膠膜，施膠量大約為46-92g/m2。使用膠粘劑對辮狀材料進行浸漬可以按照本領域中通常的做法進行，所采用的膠粘劑可以是酚醛樹脂膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑等，其中，優(yōu)選地，所用的酚醛樹脂膠粘劑的濃度為7%，浸漬過程中，每千克辮狀材料所用樹脂量為1. 63Kg。在本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，壓合處理可以通過熱壓的方式進行，其中，當使用熱熔膠網(wǎng)膜作為膠粘劑、采用藤簾組成板坯時，熱壓的條件可以為熱壓溫度控制為125°C，熱壓壓力控制為4MPa，根據(jù)板坯厚度，施壓持續(xù)時間控制為1. 0-1. 5min/mm，板坯的壓縮率控制為10-15% ；當使用酚醛樹脂膠粘劑、采用辮狀材料組成板坯時，熱壓的條件可以為熱壓溫度控制為135°C，熱壓壓力控制為5MPa，根據(jù)板坯厚度，施壓持續(xù)時間控制為1. 0-1. 5min/mm。在組坯時，板坯的厚度可以通過調(diào)整壓縮率或者由厚度規(guī)進行控制。在本發(fā)明提供的制備方法中，通過控制板坯的厚度可以使壓合之后所獲得的藤質(zhì)板材達到所需的密度，即通過控制板坯的壓縮率來控制最終得到的藤質(zhì)板材的密度，藤質(zhì)板材的密度可以控制在0. 6g/cm3-l. Og/cm3。而壓縮率的大小對后續(xù)的一些理化性能的檢測具有很大的影響，例如，藤質(zhì)板材密度的大小會影響板材的靜曲強度以及吸水厚度膨脹率等參數(shù)，因此，本發(fā)明提供的制備方法通過控制合適的板坯壓縮率以及藤質(zhì)板材密度等參數(shù)，可以使制備得到的藤質(zhì)板材能夠滿足各項理化性能指標要求，達到在家具以及工藝品制造業(yè)中的使用要求。在本發(fā)明所提到的壓縮率與密度的數(shù)量關系可以按照下面的公式計算密度=板坯質(zhì)量/板坯體積，壓縮率=(板坯厚度-熱壓后的板材厚度)/板坯厚度， 因此，壓縮率越大，密度就越大。本發(fā)明還提供了一種藤質(zhì)板材，其是由本發(fā)明提供的上述方法制備的。該藤質(zhì)板材由多層藤材加工剩余物編織而成的藤簾或辮狀材料壓合而成，具有多層的復合結構。根據(jù)本發(fā)明的具體技術方案，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的藤質(zhì)板材的密度可以為0. 6g/ cm3-l. Og/cm3。藤柔韌性好，并且是以線造型，藤藝家具制作主要是以彎曲而成，多以“鼓”、“空”、 “折”、“曲”和“弧”相結合，因此，根據(jù)其應用領域以及設計造型需要，本發(fā)明提供的藤質(zhì)板材通過鋸解、車削、砂光或者磨削等加工工藝處理，就可以獲得符合要求的家具及藤工藝品所需要的骨架或其它部件，例如，通過選擇不同的刀具設備將本發(fā)明提供的藤質(zhì)板材可以銑成所需形狀，最后，對其表面進行處理，通過打膩、砂光等工作將其加工成所需的構件。本發(fā)明中，藤質(zhì)板材壓制好后，可以首先通過鋸邊處理，然后用銑刀將其加工成圓柱棍，最后再進行砂光處理。本發(fā)明提供的利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法，通過編織、組坯、壓合等工藝可以制成具有良好性能的藤質(zhì)板材。該方法不僅工藝簡單，而且利用此技術制成的藤質(zhì)板材保持了藤特有的自然的色彩淡雅、造型別致及經(jīng)久耐用等特點。本發(fā)明提供的藤材加工剩余物的利用技術，不僅制造工藝簡單，而且加工出的藤質(zhì)板材保持了藤原有的形態(tài)和特性，其天然的美觀性及強抗拉強度符合市場的需求。從經(jīng)濟效益考慮，目前這些藤材加工剩余物作為廢料，一般是以3元/kg左右的價格出售，而通過本發(fā)明提供的方法將這些材料制成藤質(zhì)板材，制成用于編織的藤條或者加工成藤家具的骨架、框架材料，這種編織制成的藤質(zhì)板材目前的市場售價可以達到10-20元/kg，利用價值提高了 3倍以上。同時，本發(fā)明使用的是藤材加工剩余物，不僅能夠緩解藤資源緊缺的矛盾，而且通過廢物再利用，結合市場將其制成符合市場經(jīng)濟要求的環(huán)保型產(chǎn)品，不僅減少了藤材加工的經(jīng)濟成本，而且?guī)砹司薮蟮纳鐣徒?jīng)濟效益。采用本發(fā)明提供的方法使原藤的利用率提高到90%以上，相對于目前我國藤材加工企業(yè)50% -70%左右的原藤利用率，提高了 20%以上，大大節(jié)約了藤材加工企業(yè)的生產(chǎn)成本。原材料利用率提高，生產(chǎn)成本降低，其帶來的巨大經(jīng)濟效益是顯而易見的。
具體實施例方式
5
為了對本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。實施例11、編織先將彎曲纏繞的藤材加工剩余物浸水打濕，將其取直，晾干；然后將取直的材料編織形成幅面為長370mm、寬50mm的簾狀材料-藤簾；2、展平在冷壓機上對步驟1中獲得的藤簾進行展平處理，得到表面平整的藤簾；3、組坯根據(jù)所要制備的藤質(zhì)板材的結構進行組坯得到板坯，其中，以藤簾的長度方向為順紋方向，各層藤簾按照順紋方向平行重疊；在組坯的過程中，在相鄰的藤簾之間設置聚酰胺熱熔膠網(wǎng)膜，施加量為1. 7g/面；4、熱壓將組坯完成的板坯熱壓成約15mm厚的板坯(板坯的厚度可根據(jù)需要設定)；根據(jù)所采用的膠粘劑種類以及板坯的厚度，采用如下熱壓工藝條件熱壓溫度為 125°C，熱壓時間為15min，壓力為4MPa ；在熱壓過程中，板坯壓縮率控制為10%，由厚度規(guī)控制板坯的厚度，將板坯壓制到所需厚度(藤質(zhì)板材的最終厚度=板坯的厚度X (ι-壓縮率))，熱壓后通冷水冷卻降至室溫，使膠膜固化，完成整個熱壓加工過程，得到藤質(zhì)板材；5、力學性能評價參照GB/T 17657-1999，測定上述藤質(zhì)板材的物理力學性能，其性能指標如下密度為0. 57g/cm3，靜曲強度為19. 9MPa，彈性模量為1542MPa，a!吸水厚度膨脹率為22.0%。實施例21、編織先將彎曲纏繞的藤材加工剩余物手工編織成麻花辮狀，根據(jù)壓機大小將其裁成300mmX40mmX20mm(長X寬X直徑)的辮狀材料，用細線將纏繞其尾端，以防止其散開；2、浸漬酚醛樹脂膠粘劑將步驟1所得到的辮狀材料浸漬在酚醛樹脂膠粘劑中， 浸泡時間為16h，膠粘劑固含量為150g ；3、組坯根據(jù)所要制備的藤質(zhì)板材的結構進行組坯得到板坯，其中，以辮狀材料的長度方向為順紋方向，各層辮狀材料按照順紋方向平行重疊設置，幅面尺寸為 300mmX 160mm ；4、熱壓將組坯完成的板坯熱壓成約20mm厚的板坯(板坯的厚度可根據(jù)需要設定)，得到藤質(zhì)板材；根據(jù)所采用的膠粘劑種類以及板坯的厚度，采用如下熱壓工藝條件 熱壓溫度為135°C，熱壓時間為30min，熱壓壓力為5MPa，由厚度規(guī)控制板坯的厚度，密度通過厚度控制；5、力學性能評價參照GB/T 17657-1999，測定上述藤質(zhì)板材的物理力學性能，其性能指標如下密度為1. Og/cm3，靜曲強度為42. 3MPa，彈性模量為3699MPa，內(nèi)結合強度為 1. 24MPa, 2h吸水厚度膨脹率為3. 2%。實施例31、編織先將彎曲纏繞的藤材加工剩余物手工編織成麻花辮狀，根據(jù)壓機大小將其裁剪成300mm X 40mm X 20mm (長X寬X直徑)的辮狀材料；2、浸漬酚醛樹脂膠粘劑將步驟1所得到的辮狀材料浸漬在酚醛樹脂膠粘劑中， 浸泡時間為16h，膠粘劑固含量為150g ；3、組坯根據(jù)所要制備的藤質(zhì)板材的結構進行組坯得到板坯，其中，以辮狀材料的長度方向為順紋方向，各層辮狀材料按照順紋方向平行重疊設置，幅面尺寸為 300mmX160mm ；4、熱壓將組坯完成的板坯熱壓成約^toim厚的板坯(板坯的厚度可根據(jù)需要設定)，得到藤質(zhì)板材；根據(jù)所采用的膠粘劑種類以及板坯的厚度，采用如下熱壓工藝條件 熱壓溫度為135°C，熱壓時間為30min，熱壓壓力為5MPa，由厚度規(guī)控制板坯的厚度，密度通過厚度控制；5、力學性能評價參照GB/T 17657-1999，測定上述藤質(zhì)板材的物理力學性能，其性能指標如下密度為0. 8g/cm3，靜曲強度為8. 4MPa,彈性模量為1155MPa，內(nèi)結合強度為 0. 76MPa, 2h吸水厚度膨脹率為3. 1 %。實施例41、編織先將彎曲纏繞的藤材加工剩余物手工編織成麻花辮狀，根據(jù)壓機大小將其裁成300mm X 40mm X 20mm (長X寬X直徑)的辮狀材料；2、浸漬酚醛樹脂膠粘劑將步驟1所得到的辮狀材料浸漬在酚醛樹脂膠粘劑中， 浸泡時間為16h，膠粘劑固含量為150g ；3、組坯根據(jù)所要制備的藤質(zhì)板材的結構進行組坯得到板坯，其中，以辮狀材料的長度方向為順紋方向，各層辮狀材料按照順紋方向平行重疊設置，幅面尺寸為 300mmX 160mm ；4、熱壓將組坯完成的板坯熱壓成約30mm厚的板坯(板坯的厚度可根據(jù)需要設定)，得到藤質(zhì)板材；根據(jù)所采用的膠粘劑種類以及板坯的厚度，采用如下熱壓工藝條件 熱壓溫度為135°C，熱壓時間為30min，熱壓壓力為5MPa，由厚度規(guī)控制板坯的厚度，密度通過厚度控制；5、力學性能評價參照GB/T 17657-1999，測定上述藤質(zhì)板材的物理力學性能，其性能指標如下密度為0. 6g/cm3，靜曲強度為3. 4MPa，彈性模量為523MPa，內(nèi)結合強度為 0. 21MPa,2h吸水厚度膨脹率為5. 2%。將實施例1和實施例2中得到的材料通過后期銑型、砂光、上漆等處理，本發(fā)明提供的上述藤制板材可以用做家具的骨架或者框架材料，也可以用于制作一些家居用品，例如家居用品的扶手、手柄等。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法，其中，該方法包括將藤材加工剩余物經(jīng)過編織、組坯和壓合制成藤質(zhì)板材的步驟。
2.如權利要求1所述的方法，其中，該方法包括以下具體步驟編織將藤材加工剩余物編織成藤簾或者辮狀材料；組坯使用膠粘劑對將辮狀材料進行浸漬，晾干后組成板坯，或者，在相鄰藤簾之間設置膠膜并組成板坯；壓合對板坯進行壓合處理制成藤質(zhì)板材。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述編織的步驟為將藤材加工剩余物浸水打濕并取直晾干，然后編織成藤簾或辮狀材料，并將編織得到的藤簾或辮狀材料進行壓平處理。
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述壓平處理通過冷壓機進行，壓力控制為 1. 0-1. 2MPa，施壓時間控制為l-2h。
5.如權利要求2所述的方法，其中，所述膠膜為聚酰胺熱熔膠膜，涂膠量為46g/ m2-92g/m20
6.如權利要求2所述的方法，其中，浸漬所用的膠粘劑為酚醛樹脂膠粘劑或脲醛樹脂膠粘劑。
7.如權利要求2所述的方法，其中，所述壓合處理通過熱壓的方式進行，當采用藤簾組坯組成板坯時，熱壓溫度控制為125°C，熱壓壓力控制為4MPa，根據(jù)板坯厚度，施壓持續(xù)時間控制為1. 0-1. 5min/mm，板坯的壓縮率控制為10-15%。
8.如權利要求2所述的方法，其中，所述壓合處理通過熱壓的方式進行，當采用辮狀材料組成板坯時，熱壓溫度控制為135°C，熱壓壓力控制為5MPa，根據(jù)板坯厚度，施壓持續(xù)時間控制為 1. 0-1. 5min/mm。
9.一種藤質(zhì)板材，其中，該藤質(zhì)板材是由權利要求1-8任一項所述的方法制備的。
10.如權利要求9所述的藤質(zhì)板材，其中，該藤質(zhì)板材的密度為0.6g/cm3-l. Og/cm3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用藤材加工剩余物制備藤質(zhì)板材的方法。該方法包括將藤材加工剩余物經(jīng)過編織、組坯和壓合制成藤質(zhì)板材的步驟。本發(fā)明還提供了一種利用上述方法制備得到的藤質(zhì)板材。本發(fā)明提供的藤材加工剩余物的利用技術，不僅制造工藝簡單，而且加工出的藤質(zhì)板材保持了藤原有的形態(tài)和特性，其天然的美觀性及強抗拉強度符合了市場的需求。從經(jīng)濟效益考慮，目前這些藤材加工剩余物作為廢料，一般是以3元/kg左右的價格出售，而通過本發(fā)明提供的方法將這些材料制成藤質(zhì)板材，制成用于編織的藤條或者加工成藤家具的骨架、框架材料，這種編織制成的藤質(zhì)板材目前的市場售價可以達到10-20元/kg，利用價值提高了3倍以上。
文檔編號B27J1/00GK102275191SQ20101020598
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權日2010年6月12日
發(fā)明者吳玉章, 孫振鳶, 楊麗森 申請人:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所