一种梯形竹材原态重组材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种梯形竹材原态重组材料及其制造方法，属于材料领域。梯形竹材原态重组材料，由竹青面和竹黄面分别为梯形上底和下底的光滑梯形竹板有序排列粘接而成，梯形竹板可以是等腰梯形，也可以是不等腰梯形。本发明专利技术的优点是：本发明专利技术针对竹材具有中空、锥形、竹青竹黄竹节物理力学性能差异大等特点，将圆形空心竹材加工成梯形竹板，保持竹材天然结构进行原态竹坯重组，较传统的矩形(方形)重组提高了利用率，可实现多种几何图形重组，制造出高强度的重组竹材料。梯形竹材原态重组材料可替代珍贵木材及各种人造板材。提高竹材资源的利用率，节省林木资源。本发明专利技术还提供了上述重组材料的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，涉及一种梯形竹材原态重组材料，还涉及该重组材料的制造方法。
技术介绍
我国是世界第一竹子资源大国，竹材加工产业发展很快，但竹材利用率很低，以竹地板为例，整竹利用率不足25%。竹子具有生长迅速、轮伐期短等特点，将空心竹材加工成新型复合材料，具有较好的应用前景。现有竹材重组技术主要有(1)矩形重组技术将空心竹材劈裂成弧形竹坯(如图2所示)，再将竹坯加工成一定规格的矩形(或方形)条(如图4b所示)，把竹条胶合到一起，组成竹板材或竹方材。 其缺点和不足是将弧形竹坯切削成方条，导致大量原料的浪费，一般利用率不足30%。(2)梯形竹材原态重组技术将空心竹材加工成弧形竹坯，再以内弧与外弧相吻合进行重组胶合到一起，形成竹板材或竹方材。这种重组虽然较矩形重组利用率有所提高， 但仍然存在如下缺点和不足1)内弧与外弧相拼精度要求很高，加工难度较大；2)必须做到内弧与外弧相等，对圆竹的直径要求一致，不利于规模化生产。(3)小径竹重组技术将小径竹竹材揉磋成竹束，重组胶合到一起，形成竹板材或竹方材。其缺点和不足是破坏了天然竹材的宏观结构，失去了竹材的“原态”，表面质量欠佳，无法替代较高档次实木。(4)竹材人造板技术将竹材加工成竹刨花、竹纤维或竹单板等形态，经过拌胶、 热压等过程，加工成竹刨花板、竹纤维板或竹胶合板等产品。其缺点和不足是既失去了竹材的“原态”，又无法做成可替代木材的高档产品。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是改进现有技术的不足，提供一种梯形竹材原态重组材料，其既保持了竹材天然原态生理特征，又可成为高强度的多种规格和形状的竹材料且竹材利用率较高；本专利技术的再一个目的是提供上述梯形竹材原态重组材料的制造方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种梯形竹材原态重组材料，其重组单元为梯形截面竹板，该重组单元是将竹片的竹青面和竹黄面分别加工为上底平面和下底平面的任一截面均为梯形的竹板，将所述重组单元有序排列粘接组成所述重组材料；所述重组单元的梯形截面竹板是等腰梯形，或是不等腰梯形。所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，可以是将所述梯形竹板上底和下底交替排列，相邻两所述梯形截面竹板的两腰的侧面粘接重组拼成平板材料；所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，也可以是将所述梯形截面竹板的有序排列粘接构成杆状实体的重组材料；所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，还可以是将所述梯形截面竹板的有序排列粘接构成杆状空心的重组材料。进一步地，可以将所述平板材料作为重组单元进行二次重组，即将平板材料的重组单元平行重组拼成厚板材或方材。所述二次重组材料中，相邻各平板材料中的梯形截面竹板可以是相互平行的、或者是相互垂直的，或者是相互交错设置的。进一步地，可以在所述杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料的侧壁上粘接梯形截面竹板，构成更大截面规格的杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料。进一步地，还可以将若干个所述杆状实体的重组材料或其上再次重组的重组材料，或者杆状空心的重组材料或其上再次重组的重组材料彼此粘接在一起，构成更大截面的杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料。通过上述各种不同形式的上底和下底按有序几何排列重组拼成立体材料，可将所述立体材料拼成更大截面规格的重组材料。另外，梯形竹材原态重组材料，还可以将所述重组单元即梯形截面竹板在其长度方向进行对接，实现长度方向的延长。所述的对接方式可以是平接、斜接、指接、榫接及本领域其他连接方式。梯形竹材原态重组材料，所述梯形竹板之间或重组单元之间进行加压粘接。所述加压粘接为热压粘接或者冷压粘接。上述梯形竹材原态重组材的制造方法，包括下述步骤(1)将竹材锯切成长度为500 3000mm的竹段，依据竹筒直径大小将竹段劈裂成宽度为20 IOOmm的弧形竹片毛坯；(2)将弧形竹片毛坯的竹青面和竹黄面切削去除内外竹节，加工成标准规格的梯形截面竹板即所述重组单元；(3)将梯形截面竹板需要涂胶面涂胶，然后按设定规律依次叠合组坯；(4)将涂胶后的梯形竹板按需要加压的方向进行同时加压固定常温自然固化，或送入热压装置同时加压的热压法固化，形成梯形竹材原态重组材料；(5)对梯形竹材原态重组材料边缘和表面进行处理，锯切成一定规格的梯形竹材原态重组材料。通过上述方法制成的重组材料可以进行再一次、二次或多次的重组，后一次将前一次的重组材料作为重组单元，进行若干该重组单元或重组单元与梯形截面竹板之间的叠合粘接和固化，形成具有不同截面规格的梯形竹材原态重组材料。在所述后一次的重组之前，可将该重组单元表面加工平整后再进行。如果需要将所述梯形截面竹板在长度方向上加长，可在步骤( 和步骤( 之间增加一个步骤将梯形竹板进行一端或双端对接，对接方式是平接、斜接、指接或榫接粘合固化。在上述方法中完成全部5个步骤之后，可另设一步骤(6)对所述重组竹材边缘和表面进行处理。该处理通常是对边缘进行修整、表面进行刨光或砂光处理。本专利技术的梯形竹材原态重组材料的所述重组单元之间的胶粘剂可采用UF(脲醛树脂胶)、PF (酚醛树脂胶)、MDI (异氰酸酯胶)或本领域所用的其他胶黏剂。本专利技术提供的梯形竹材原态重组材料具有如下优点(1)与传统的竹材矩形(方形)重组相比(见图4)，较大限度地提高了竹材的利用率，且保持了竹材的原生形态；(2)梯形竹材原态重组材料可实现多种几何图形重组，比如六边形、三菱形、空心型等。(3)自然竹材是圆筒状，可很容易将竹筒壁加工成梯形截面竹材原态重组单元，还可以将重组单元和已经组合起来的重组材料即组元再次重组，实现多个组元多次重组，这是本专利技术的关键之一。加工设备与本领域的加工设备基本相同，可以实现本专利技术的关键技术。因此，本专利技术针对竹材尤其是毛竹、龙竹等大型竹种，将圆形空心竹材加工成梯形竹材，既保持了竹材天然原态生理特征，又可研制出高强度的多种规格和形状的重组竹材料，因竹材强度较高，可实现以竹代木，甚至可应用于一般木材无法胜任的用途。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明，并非对本专利技术的限制，凡是依照本专利技术公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本专利技术的保护范围。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。图2为将竹材剖开形成弧形竹片毛坯示意图，即劈裂成弧形竹片工序。图3为梯形竹板示意图，即加工成标准梯形截面竹板工序。图如为梯形最大取材方案，图4b为矩形最大取材方案。该两图表示出本专利技术的梯形截面截取重组单元的方案与传统矩形取材方案对比情况。图5为将梯形竹板上底和下底交替排列重组拼成平板重组材料示意图。图6为将2片梯形截面竹板重组拼成杆状实体正六方形重组材料示意图。图7为将8片梯形截面竹板重组拼成杆状实体正六方形重组材料示意图。图8为将多片梯形截面竹板重组拼成杆状实体非正六方重组形材料示意图。图9为将多片梯形截面竹板重组拼成实体大三角形重组材料示意图，该重组材料的两个下底角具有倒角。图10为将多片梯形截面竹板重组拼成实体正六方形重组材料示意图。图11为将4片梯形截面竹板重组拼成杆状空心正方形重组材料示意图。图12为将8片梯形竹板重组拼成杆状空心八方形重组材料示意图。图13为将多片梯形截面竹板重组拼成杆状空心正方形重组材料示意图，该材料四个转角具有倒角。图14为将多片梯形截面竹板重组拼成实体矩形重组材料示意图，该重组材料具本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种梯形竹材原态重组材料，其特征在于：其重组单元为梯形截面竹板，该重组单元是将竹片的竹青面和竹黄面分别加工为上底平面和下底平面的任一截面均为梯形的竹板，将所述重组单元有序排列粘接组成所述重组材料；所述重组单元的梯形截面竹板是等腰梯形，或是不等腰梯形。

【技术特征摘要】
1.一种梯形竹材原态重组材料，其特征在于其重组单元为梯形截面竹板，该重组单元是将竹片的竹青面和竹黄面分别加工为上底平面和下底平面的任一截面均为梯形的竹板，将所述重组单元有序排列粘接组成所述重组材料；所述重组单元的梯形截面竹板是等腰梯形，或是不等腰梯形。2.根据权利要求1所述的梯形竹材原态重组材料，其特征在于所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，是将所述梯形竹板上底和下底交替排列，相邻两所述梯形截面竹板的两腰的侧面粘接重组拼成平板材料；或者，所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，是将所述梯形截面竹板的有序排列粘接构成杆状实体的重组材料；或者，所述梯形竹材原态重组材料的有序排列，是将所述梯形截面竹板的有序排列粘接构成杆状空心的重组材料。3.根据权利要求2所述的梯形竹材原态重组材料，其特征在于将所述平板材料作为重组单元进行二次重组，即将平板材料的重组单元平行重组拼成厚板材或方材。所述二次重组材料中，相邻各平板材料中的梯形截面竹板可以是相互平行的、或者是相互垂直的，或者是相互交错设置的。4.根据权利要求2所述的梯形竹材原态重组材料，其特征在于在所述杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料的侧壁上粘接梯形截面竹板，构成更大截面规格的杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料。5.根据权利要求2或4所述的梯形竹材原态重组材料，其特征在于若干个所述杆状实体的重组材料或其上再次重组的重组材料，或者杆状空心的重组材料或其上再次重组的重组材料彼此粘接在一起，构成更大截面的杆状实体的重组材料或杆状空心的重组材料。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：余颖，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业科技信息研究所，
类型：发明
国别省市：11