一种竹质重组材料制造技术

本实用新型专利技术公开了一种竹质重组材料，其包括原竹经过碾压、定向展平和疏解而获得竹束及保持竹材天然空心结构的竹骨架；其上设有胶粘剂的所述竹束设置在底层和顶层，其间设置涂覆有胶粘剂的所述竹骨架，在所述竹骨架之间的空隙通过设有胶粘剂的所述竹束填充。本实用新型专利技术解决了天然竹材由于形状不规则难于集成问题，和现有重组竹结构密度高、自重过大且无骨架强度低的问题。本实用新型专利技术可应用于各种建筑用梁柱、楼墙面、门板及家具地板、面板，具有良好的市场开发前景，实现拓展竹材应用领域，增加竹产品经济附加值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于材料领域，涉及竹材重组材
，提供一种竹质重组材料。
技术介绍
竹林被喻为地球第二大森林，中国具有世界最大的竹林，开发竹资源对我国经济及生态建设具有重要意义。竹材具有生长周期短的特点，是绿色可持续应用的材料。另外，竹材的中空带节的结构使得竹材具有高纵向抗拉、抗压强度，抗弯强度，弹性好等优点，是优良的工业生物质原材料。目前，竹材作为生物质工业原料得到广泛应用，不仅通过竹材改性来生产人造板、层积材，而且原态竹材也得到充分开发利用。竹材重组的研究应用日益深入，目前竹材重组、集成/积成材代表性的专利有:傅万四提出利用原竹通过原态多方重组形成建筑柱梁(CN 101323124、CN101885199A、CN 101323124、CN 201254784)，其将直径相当的竹段外表面加工成正多边形化的竹材单元，以其横截面按边对边并列排放、纵向指接延长粘结而成的竹材重组材料。李玉顺提出利用两张竹胶板中间夹着压型钢板制作组合楼板(CN101280586A)。张齐生提出一种竹篾积成材制造方法(CN100999092A)，利用竹篾施加胶黏剂热压而成竹积成材。杨永福提出天然空心结构竹/木复合板材及制造方法专利(CN101985219A)，其利用直径相当的竹段加工成不完整正四棱柱，横向任意拼宽成蜂窝形状横拼板，上下表面压贴单板形成天然空心结构竹复合板材。现有技术中对于竹材的利用可以是利用竹材疏解后的竹束重组，或者是利用整竹进行重组。但是将竹束和整竹结合起来构成重组材还是一个空白。
技术实现思路
本技术的目的在于改进现有技术的不足，提供一种既利用竹材天然空心结构，又利用原竹加工成竹束容易成型特点的竹质重组材料。本技术的目的是这样实现的:一种竹质重组材料，其包括原竹经过碾压、定向展平和疏解而获得的竹束及保持竹材天然空心结构的竹骨架；其上设有胶粘剂的所述竹束设置在底层和顶层，其间设置涂覆有胶粘剂的所述竹骨架，所述竹骨架之间的空隙通过设有胶粘剂的所述竹束填充。所述竹骨架为不带有竹青层的整竹截成的竹筒段。所述竹骨架为不带有竹青层，表面粗糙度Ra值在6.5 7μπι之间的整竹截成的竹筒段。所述竹骨架在竹束中单层、两层或者多层设置，其中每一层中，所述竹骨架由两个或多个上述竹筒段排成一列构成，在相邻两层竹骨架之间设有所述竹束。在竹质重组材料的同一端面上，上下或左右相邻的所述竹筒段按照一个放置大端另一个放置小端方式放置，保证重组材料轴向上尺寸一致。所述胶粘剂为UF、PF、MDI或其他本领域常用的胶粘剂。作为所述竹骨架的竹筒段为:其圆跳动度为彡IOmm;和/或，竹筒段的锥度为:(大端直径-小端直径)/竹段长度，该锥度< 0.02。上述竹质重组材料的制作方法，其包括下述步骤:(I)从天然整竹上截取设定长度竹段，对该竹段进行热处理，之后进行干燥处理至含水率为5 20%，表面去青，并进行表面粗糙化处理，最终获得竹骨架；(2)再选取原竹经过碾压、定向展平和疏解获得竹束，竹束干燥至含水率为5 20% ；(3)将上述处理后竹束及竹骨架依次分层放置于模具中，放置一层或多层骨架，放置次序依次为:底层放置设定厚度浸过胶粘剂的竹束，上面依次放置浸过胶粘剂的竹骨架，再依次上面放置浸过胶粘剂的竹束，竹束填充进竹骨架之间的间隙，一层一层放置，直至达到所需尺寸规格的要求，顶层为设定厚度浸过胶粘剂的竹束；(4)通过热压或冷压固化模具中的坯料，使得竹束和竹骨架形成一体的竹质重组材料。之后脱模。对于脱模的重组材料可以进行整形等后期制作而成型。在第四个步骤中，施加压力的方式是:分别从水平、垂直两个方向同时施加压力；施加压力速度不大于0.5MPa/min,当施加压力到达8.5MPa停止施压并保压,如果是冷固化需要保压24小时以上，如果热固化需要保压15 30分钟，确定固化好了分段降压、卸载。其中热固化可以通过在竹质重组材料四面压板及竹骨架中通100°C热蒸汽/热空气来实现。所述分段降压具体为:将施加的压力降到6MPa保压8分钟，再降到3MPa保压8分钟，最后彻底卸压。在第(3)个步骤中，上下或左右同一端面上相邻整竹竹段按照一个大端邻接另一个小端方式排列所述竹骨架，这样保证重组材料轴向上尺寸一致。挑选整竹时，应尽量选择直的整竹，截取的竹段是直的为宜。使竹段表面粗糙度的具体做法可以是:对竹骨架表面进行刨切或砂磨，使得表面粗糙度Ra值在6.5 7 μ m之间。本技术提供的竹质重组材料及其制造方法，解决了天然竹材由于形状不规则难于集成的问题，而传统的竹集成材/积成材实心结构密度高造成自重过大，且没有骨架造成强度低，应用受限的问题。所述的竹质重组材料由原竹经过碾压、定向展平和疏解获得竹束，竹束干燥至含水率为5 20 %，浸溃木材粘结剂(例如酚醛树脂或其他性能相当的粘结剂)形成组坯原料，将浸过胶的竹束原料分层放置在组坯模具中，其中骨架使用处理后的整竹截取的竹段。作为骨架整竹根据重组材料的大小放置单层、两层或者多层，其中每一层骨架由两个或多个整竹构成，同一端面上相邻整竹按照一个放置大端另一个放置小端方式放置，这样保证重组材料轴向上尺寸一致。所述的竹骨架和浸过胶的竹束原料依次放置模具之中，底层放置浸过胶的竹束原料，依次上面放置施过粘结剂竹骨架，再依次在竹骨架上面放置浸过 胶的竹束原料，这样一层一层放置。经过模具的热/冷压形成竹质重组材料。所述的竹骨架中竹单元，根据天然整竹形状弯曲情况，进行挑选和截取形状规则竹骨架，再对竹骨架进行防裂处理、干燥和表面去青、表面粗糙化处理，以利于和竹束的胶结。本技术既利用竹材天然空心结构，又利用原竹加工成竹束容易成型特点，可进一步提高天然竹材利用率。比起现有技术，得到的材料具有重量轻、强度高的优点。在竹束层中夹设竹段，比起在竹束中夹设其他材料的管材或杆材，其相互结合的强度更高，由于性能相近，结合的接更加牢固。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明，并非对本技术的限制，凡是依照本技术公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本技术的保护范围。附图说明图1是本技术提供的竹质重组材料的制造工艺流程图；图2是选用的整竹的意图，整竹去青及表面粗糙化处理工序；图3是竹质重组材料成型组坯材料放置工序示意图；图4是成型工序示意图；图5、图6和图7分别是各种厚度规格的竹质重组材料的结构示意图。具体实施方式如图5、6和图7所示，本技术提供的竹质重组材料包括原竹经过碾压、定向展平和疏解而获得竹束3及保持竹材天然空心结构的竹骨架2 ;其上设有胶粘剂的所述竹束3设置在底层和顶层，其间设置涂覆有胶粘剂的所述竹骨架2，在所述竹骨架2之间的空隙通过设有胶粘剂的所述竹束填充。所述竹 骨架2最好为不带有竹青层的整竹截成的竹段(见图2)。所述竹骨架2根据梁柱的大小放置在竹束3中单层(见图5、图7)、两层(见图6)或者多层设置，其中每一层中，所述竹骨架由两个(见图5、图6)或多个(见图7)上述竹段排成一列构成，在相邻两层竹骨架之间设有所述竹束。如图1所示为本技术提供的竹质重组材料的制作工艺流程，具体地，可以是这样的工艺过程:(I)根据天然整竹I形状弯曲情况，挑选形状规则即比较直的整竹I (见图2)，对整竹I进行竹段截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹质重组材料，其特征在于：包括原竹经过碾压、定向展平和疏解而获得的竹束及保持竹材天然空心结构的竹骨架；其上设有胶粘剂的所述竹束设置在底层和顶层，其间设置涂覆有胶粘剂的所述竹骨架，所述竹骨架之间的空隙通过设有胶粘剂的所述竹束填充。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅万四，赵章荣，周建波，
申请(专利权)人：国家林业局北京林业机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：