[发明专利]一种提高竹材胶合强度的竹材胶合成型工艺

说明书

本发明公开了一种提高竹材胶合强度的竹材胶合成型工艺，涉及竹材加工技术领域，利用多巴胺的自聚合在竹材表面形成聚多巴胺涂层，之后利用含一维纳米材料的氟钛酸铵的水解，在竹材表面形成亲水层，经处理后的竹材涂胶后进行热压定型即可。本发明中，通过多巴胺的自聚合，在竹材表面的蜡质层上形成一层聚多巴胺涂层，之后利用氟钛酸铵的水解，在聚多巴胺涂层表面生长一层均匀的二氧化钛薄膜，从而改善了竹材表面的润湿性，使得胶粘剂可以很好的粘接在竹材表面，降低竹材的胶合难度，使得竹材胶合后具有良好的静曲强度和弹性模量，在使用时不易发生变形和断裂，可以满足使用需求。

技术领域

本发明竹材加工技术领域，具体涉及一种提高竹材胶合强度的竹材胶合成型工艺。

背景技术

我国是竹资源最丰富的国家，竹种植面积约占全球竹林面积的20%。近年来，我国竹产业得到迅速发展，竹类产品不断丰富，产值逐年增加。但竹材资源利用率低及其产业化滞后等问题制约着我国竹产业的健康发展。圆竹具有中空壁薄的天然筒体结构，也存在尖削度大和力学性能差异大等缺陷，在使用过程中易产生虫蛀、开裂、发霉等劣变现象，限制了其使用范围。

竹材人造板材是圆竹的利用方式之一，也是竹材产业化的主要方式。在传统的竹材人造板制备过程中，竹材通常被分为细小单元后再重新胶合。这种拆分后再组合的方式破坏了竹子的颜色、纹理和结构等原始形态。竹材在细化过程中，存在利用率低、工序复杂等问题，增加了竹材人造板的生产成本。此外，由于竹子表面的蜡质层主要成分为烷烃类物质，蜡质层在竹青表面能够形成点状凸起物，蜡质层和点状凸起是疏水结构的必要条件，此疏水结构对水溶性胶黏剂也具有疏拒作用，导致竹材胶合困难。在现有技术中，为了保证胶合强度，在竹质人造板生产过程中，竹青和竹黄往往被去除，但该过程工艺复杂，能源消耗大，降低了竹材利用率，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高竹材胶合强度的竹材胶合成型工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高竹材胶合强度的竹材胶合成型工艺，工艺方法如下：利用多巴胺的自聚合在竹材表面形成聚多巴胺涂层，之后利用含一维纳米材料的氟钛酸铵的水解，在竹材表面形成亲水层，经处理后的竹材涂胶后进行热压定型即可。

具体的，所述工艺方法包括如下步骤：

1）将竹子破成弧形竹片，清洗烘干，然后浸泡在由盐酸多巴胺和Tris-HCl缓冲液组成的混合液中，待浸泡完成后用蒸馏水冲洗掉表面杂质，得到预处理竹片；

2）将一维纳米材料分散于氟钛酸铵水溶液中得到分散液，将预处理竹片浸泡在分散液中，待浸泡完成后，取出用蒸馏水反复冲洗，并置于亚硫酸氢钠溶液中保存，备用；

3）将备用的竹片用超纯水浸泡后烘干，将胶粘剂涂刷在竹片表面，再经热压处理，即可完成竹片的胶合成型。

在一种具体的实施方式中，步骤1）中，弧形竹片的烘干温度为60-70℃，烘干时间3-8h。

在一种具体的实施方式中，步骤1）中，Tris-HCl缓冲液的pH为7.5-8.5。

在一种具体的实施方式中，步骤1）中，混合液中，盐酸多巴胺和Tris-HCl缓冲液的比例为2-10g:1-6L。

在一种具体的实施方式中，步骤1）中，混合液中的浸泡时间5-10h。

在一种具体的实施方式中，步骤2）中，一维纳米材料选用纳米碳材料。

进一步的，上述一维纳米材料选用介孔碳纳米管。

进一步的，上述介孔碳纳米管在使用前，还进行了氧化修饰处理。

进一步的，上述介孔碳纳米管的氧化修饰处理方法如下：