一种抗拉胶合竹板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗拉胶合竹板的制备方法，具体制备步骤为：(1)将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；(2)按重量份数计，将竹片，果胶酶，水混合，加热搅拌混合，浸泡，得预处理竹片；(3)将上述竹片干燥碳化；(4)将正硅酸乙酯与异氰酸酯搅拌混合，得混合液；(5)将竹片与混合液混合，超声浸渍，得预处理竹片；(6)将上述预处理竹片涂胶黏剂后叠成板坯，并热压成竹片条；(7)将上述竹片条涂胶黏剂后配成板坯，再热压成单板；(8)将上述单板涂胶黏剂后叠配，再热压成板材；(9)将上述板材作为表板和芯板，依次以表板‑胶黏剂‑木芯板‑胶黏剂‑表板顺序涂胶黏剂，组坯，热压，冷却，即得抗拉胶合竹板。

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉胶合竹板的制备方法
本专利技术公开了一种抗拉胶合竹板的制备方法，属于建筑板材

技术介绍
竹木资源分布范围广泛，资源十分丰富。开发和利用好竹材资源，将竹材广泛应用于建筑结构领域是实现建筑环保，维持社会可持续发展的重要举措，具有很高的实用价值和良好的环保效益。而胶合竹能有效地弥补天然竹材的不足，并能够充分发挥其物理力学性能和低碳环保的生态特性，具有更高的研究价值。一个木材资源相对缺乏而竹资源又非常丰富的国家，以竹代木，大力发展建筑竹材产业显得非常重要。胶合竹材是一种具有特定的纤维排列方式，且经过特殊工艺加工的竹纤维和酚醛胶的复合材料。类似胶合木结构建筑，胶合竹建筑具有施工速度快，建筑材料环保，原料来源广泛，造价低廉等优点，极有可能成为现代建筑的重要组成部分。胶合竹材可以根据结构需要设计纤维排列方式和配比方式，经过特殊工艺加工成天然竹纤维增强复合材料。胶合竹材的原材料为毛竹，将其劈成竹条，然后通过剖篾、编竹帘(或席)、干燥、施胶、组坯、热压等步骤制成竹篾层积材。结构用的胶合竹板材厚度一般为30mm，板幅一般为1220mm×2440mm，当制造大尺寸的结构构件时，通过冷压胶合进行拼长、拼厚。胶竹板材分为主纤维方向和次纤维方向。主纤维方向是纤维分布较多的方向，一般也是板长方向(板纵向)；次纤维方向则正好相反，两个方向相互垂直。竹材的力学性质较复杂，具有不同部位材料力学性质不一致、含水率变化会引起力学性质变化的特点。因为经过了胶合与高温施压等加工过程，胶合竹材含水率较木材等复合材料稳定。经过测试，在一般室内环境下，胶合竹材的平均含水率保持在6.00～7.00％范围内。目前胶合竹材还存在力学性能不佳的问题，因此还需进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统胶合竹板力学性能不佳的问题，提供了一种抗拉胶合竹板的制备方法。为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案加以实现：一种抗拉胶合竹板的制备方法，具体制备步骤为：(1)将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；(2)按重量份数计，将20～30份竹片，2～3份果胶酶，80～100份水混合，加热搅拌混合，浸泡，得预处理竹片；(3)将上述所得预处理竹片干燥碳化，其中干燥碳化具体为将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹片碳化，碳化程度为5％—30％；(4)将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比1：2～1：3搅拌混合，得混合液；(5)将干燥竹片与混合液按质量比1：10～1：20混合，超声浸渍，得预处理竹片；(6)将上述所得预处理竹片涂胶黏剂后叠成板坯，并热压成竹片条；(7)将上述所得竹片条涂胶黏剂后配成板坯，再热压成单板；(8)将上述所得单板涂胶黏剂后叠配，再热压成板材；(9)将上述所得板材作为表板和芯板，依次以表板-胶黏剂-木芯板-胶黏剂-表板顺序涂胶黏剂，组坯，热压，冷却，即得抗拉胶合竹板。作为优选，所述胶黏剂为酚醛树脂2123、酚醛树脂2127或酚醛树脂2130中的任意一种。作为优选，步骤(1)所述竹片的厚度为1～3mm。作为优选，步骤(3)所述干燥竹片含水率为8～10％。作为优选，步骤(4)所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种。作为优选，步骤(5)所述超声频率为50～60kHz。作为优选，步骤(6)所述涂胶黏剂厚度为2～3mm；所述热压温度为70～100℃，压力为4～5MPa。作为优选，步骤(7)所述涂胶黏剂厚度为2～3mm；所述热压温度为70～100℃，压力为5～6MPa。作为优选，步骤(8)所述涂胶黏剂厚度为3～4mm；所述热压温度为70～100℃，压力为6～7MPa。作为优选，步骤(9)所述涂胶黏剂厚度为3～4mm；所述热压温度为70～100℃，压力为5～6MPa。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术技术方案通过将竹片浸泡于果胶酶中，降解竹片细胞壁中的果胶，一方面，使得细胞间的间隙增大，另一方面，使得竹片细胞表面活性基团增多，增强竹片得吸附性能，且细胞中的水分更容易渗透出来，再通过严格控制干燥过程中的含水率，使细胞间隙中的水分优先挥发，仅残留细胞内部部分水分，使得在浸渍过程中，正硅酸乙酯与水生成得二氧化硅更容易沉积在竹片细胞的内部，增强竹片强度，从而增强体系的力学性能；(2)本专利技术技术方案通过将竹片浸泡于异氰酸酯和正硅酸乙酯的混合液中，在制备过程中，一方面，异氰酸酯可作为固化剂促进酚醛树脂胶黏剂的固化，另一方面，可渗透进细胞间隙中，当细胞中的水分缓慢渗出，异氰酸酯遇水发生反应，生成甲胺和二氧化碳，同时，放出大量热量，一方面，生成的甲胺可以进一步促进胶黏剂在细胞间隙及细胞内部交联，从而增强体系的力学性能，另一方面，生成的二氧化碳使细胞内部压力增大后，导致细胞破裂，，使得细胞内的水分充分释放出来，与渗透进竹片得正硅酸乙酯充分反应，生成二氧化硅，沉积在竹片中，增强竹片强度，从而进一步增强体系的力学性能，同时，胶黏剂也渗透进细胞内部，从细胞内部发生交联，形成的三维网络贯穿整个体系，进一步增强体系的力学性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的实施方式作进一步的说明，但不是对本专利技术的限定。实施例1将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；按重量份数计，将30份竹片，3份果胶酶，100份水混合，于温度为50℃，转速为200r/min条件下，加热搅拌混合30min后，取出，得预处理竹片；将上述所得预处理竹片干燥碳化，其中干燥碳化具体为将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160℃，加热时间2小时，竹片碳化，碳化程度为5％；将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比1：3加入单口烧瓶中，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50min，得混合液；将干燥竹片与混合液按质量比1：20混合后，置于超声分散仪中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍50min后，取出，得预处理竹片；将所得预处理竹片涂胶黏剂，涂胶黏剂厚度为3mm，再侧叠成板坯，随后将板坯置于热压机中，于温度为100℃，压力为5MPa条件下，热压40min，得竹片条；将所得竹片条涂胶黏剂，涂胶黏剂厚度为3mm，再将涂胶黏剂后的竹片条配成竹片条板坯，随后将竹片条板坯置于热压机中，于热压温度为100℃，压力为6MPa条件下，将竹片条板坯热压成单板；将所得单板涂胶黏剂，涂胶黏剂厚度为4mm，再将涂胶黏剂后的单板叠配，得叠配坯板，随后将叠配坯板置于热压机中，于温度为100℃，压力为7MPa条件下，热压成板材；将所得板材作为表板和芯板，依次将表板-胶黏剂-木芯板-胶黏剂-表板顺序，涂胶黏剂，涂胶黏剂厚度为4mm，组坯，得组合坯板，并将组合坯板置于热压机中，于温度为100℃，压力为6MPa条件下，热压40min，冷却2h，即得抗拉胶合竹板。所述胶黏剂为酚醛树脂2123。所述竹片的厚度为3mm。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。实施例2将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；按重量份数计，将30份竹片，100份水混合，于温度为50℃，转速为200r/min条件下，加热搅拌混合30min后，取出，得预处理竹片；将上述所得预处理竹片干燥碳化，其中干燥碳化具体为将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗拉胶合竹板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；(2)按重量份数计，将20～30份竹片，2～3份果胶酶，80～100份水混合，加热搅拌混合，浸泡，得预处理竹片；(3)将上述所得预处理竹片干燥碳化，其中干燥碳化具体为将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹片碳化，碳化程度为5％—30％；(4)将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比1：2～1：3搅拌混合，得混合液；(5)将干燥竹片与混合液按质量比1：10～1：20混合，超声浸渍，得预处理竹片；(6)将上述所得预处理竹片涂胶黏剂后叠成板坯，并热压成竹片条；(7)将上述所得竹片条涂胶黏剂后配成板坯，再热压成单板；(8)将上述所得单板涂胶黏剂后叠配，再热压成板材；(9)将上述所得板材作为表板和芯板，依次以表板‑胶黏剂‑木芯板‑胶黏剂‑表板顺序涂胶黏剂，组坯，热压，冷却，即得抗拉胶合竹板。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉胶合竹板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)将毛竹截断制成片状，再去青去黄，制成平整的竹片；(2)按重量份数计，将20～30份竹片，2～3份果胶酶，80～100份水混合，加热搅拌混合，浸泡，得预处理竹片；(3)将上述所得预处理竹片干燥碳化，其中干燥碳化具体为将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹片碳化，碳化程度为5％—30％；(4)将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比1：2～1：3搅拌混合，得混合液；(5)将干燥竹片与混合液按质量比1：10～1：20混合，超声浸渍，得预处理竹片；(6)将上述所得预处理竹片涂胶黏剂后叠成板坯，并热压成竹片条；(7)将上述所得竹片条涂胶黏剂后配成板坯，再热压成单板；(8)将上述所得单板涂胶黏剂后叠配，再热压成板材；(9)将上述所得板材作为表板和芯板，依次以表板-胶黏剂-木芯板-胶黏剂-表板顺序涂胶黏剂，组坯，热压，冷却，即得抗拉胶合竹板。2.根据权利要求1所述一种抗拉胶合竹板的制备方法，其特征在于：所述胶黏剂为酚醛树脂2123、酚醛树脂2127或酚醛树脂2130中的任意一种。3.根据权利要求1所述一种抗拉胶合竹板的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立根，
申请(专利权)人：韩立根，
类型：发明
国别省市：浙江,33