竹层积材的浮法叠层组坯制造方法技术

本发明专利技术属于竹人造板和复合材料技术领域。将竹材规则加工和分级方法制成不同级别的竹片、竹篾、竹丝和竹丝束，将定量、定级、错节、头尾交错的竹片、竹篾、竹丝和竹丝束组成均匀竹束单元，将数量确定的均匀竹材单元组成均匀竹层单元，将竹层单元浸入胶液液面以下，达到规定时间后取出，将竹层单元放入浮法槽，组成均匀的单层坯料，将浸胶竹层单元沥胶，干燥，将组坯的含胶竹层单元预压成片状坯料，将多层片状预压料按规定的方向、级别、数量组成叠层坯料，将层叠坯料在模具中加热、加压压制成竹篾和竹丝层积材。本发明专利技术具有简便易行，去掉了编帘工艺，可一次组成多层厚坯，提高了组坯质量，减少工艺步骤、降低成本，提高竹材的利用率和竹材性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于竹人造板和复合材料

技术介绍
我国有许多的竹加工企业，生产竹人造板、竹地板等多种产品。其主要方法是将竹材加工成一些基本单元，包括竹片、竹篾、竹丝，再经过胶合方法制成各种类型的竹产品。竹层积材(竹胶合板)的生产工艺为将竹材制成竹篾，再编成竹帘，浸胶、组坯、压制而成。竹帘组坯方式计价基本单位为竹帘的张数，为了得到更多的竹帘，各级竹篾的厚度尽可能的薄，变化的范围小。由于竹篾的厚度薄，同样体积条件下，表面积大，浸胶时消耗的树脂量较高，对成本影响大。竹帘组坯方式较为粗糙和繁琐，且工序多、劳动密集、效率低下。尤其是编帘过程耗费人力物力，且质量也不易控制。在干燥、浸胶、组坯过程中存在编线的松散问题、竹篾的间隙、位置无法确定。制成的竹层积材和竹胶合板内部有大量不确定空隙，质量较差。无论是竹片、竹篾、竹丝、丝束制成竹层积材(胶合板)均需要一个组坯工艺步骤，组成的坯料按要求的数量、方向、位置(层)均匀分布。而目前的竹帘组坯方法组成批料的均匀性差、成本高、劳动密集无法满足高性能竹层积材的要求，需要新的工艺路线。竹材的物理特性之一是渗透性差，竹材采用浸胶方式处理。而树脂为液体形式，在液体内竹篾(竹丝)可在一定范围内自由运动。加上竹材的密度低于液体树脂的密度，竹篾(竹丝)可浮在液体表面。经过简单定向梳理，可组成竹篾(竹丝)坯料。由于高性能竹层积材需要控制材料的性能，而且一次组坯的坯料竹篾的间隙易于集中，因此，需要将多次组坯的多层坯料叠层组坯。叠层组坯各层坯料的级别和数量有所不同，高级别的竹材为面材，低级别的为心材，调剂各层材料的比例可控制产品的性能。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法具有简便易行，去掉了编帘工艺，可一次组成多层厚坯，提高了组坯质量，减少工艺步骤、降低成本，提高竹材的利用率和竹材性能。为此，本专利技术的方法包括如下步骤(1)竹材的采集，竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载；(2)竹材的目测分级，对竹材的径级、长度、梢径、弯曲程度和缺陷加以分类； (3)竹秆的加工，竹秆的加工为圆锯截断，长度参照规定，竹秆长度为净长度尺寸，对分段后的竹秆的直径、竹壁的厚度、圆度、削尖度加以分类，竹秆长度模数为净长度尺寸；(4)竹篾条的加工，毛篾条的加工方法是撞机的机械破条，篾条的宽度以10±2mm为宜，篾条的厚度需要均匀，同一组篾条厚度误差不得超过±10％；(5)去竹青，用刮青法去除竹青，加工后表面不得有竹青；(6)竹条的定厚开片，竹篾的加工采用破篾机械完成，采用横向定厚开片、横向对分开片，竹条的第一次开片为定厚开片，分为竹青片和竹黄片，取竹青片；(7)竹片的对分开片与分级，竹青片采用对分开片法，制成多级竹篾，首先选择竹青片的厚度模数序列，以0.8mm为第一序列，1.0mm为第二序列，0.6mm为第三序列，若竹青片厚度达到1.6mm时，可进一步开片，得到A，B两种级别的竹篾，而竹青片的厚度达到3.2mm时，A和B级可进一步制成A0，A1和B0，B1四级竹篾，竹青片的厚度为规则值；(8)各级竹片的数字扫描分级，需采用超声波无损检验的方法，测定各级竹篾的厚度、含水率、密度、强度和模量，并根据模量分级；(9)连续竹篾的斜接，采用斜接方式可将长度一定的竹篾，接成连续竹篾，斜接的坡度为1/10，采用机械斜切方式加工，斜面用胶粘剂粘接，加压、加热快速固化；(10)竹篾的制丝，分级竹篾可采用拉丝或压丝方法制成竹丝，和竹丝束；(11)均匀竹束单元的组成，将定量、定级、竹节交错、头尾颠倒的竹篾或竹丝束组成均匀的竹束单元；(12)将数量确定的均匀竹束单元组成均匀的竹层单元；(13)干燥，将竹层单元干燥，含水率低于10％；(14)浸胶，将竹层单元浸入胶液液面以下，达到规定时间后取出，(15)浮法组坯，将浸胶后的竹层单元放入浮法槽，将定向布匀，将提升架升高至液面以上，竹篾均匀承托在提升架上；(16)沥胶、干燥，将组坯好的竹层单元一端固定，挂起沥胶、干燥；(17)坯料预压，组坯坯料放入模具中预压成片状预压料；(18)叠层组坯将多层预压料组坯，单层组坯用于成型薄板层积材，多层组坯高级别的为面材，低级别的为心材，还可将各层以不同方向多层叠组坯；(19)压制固化，将多层层叠组坯坯料在模具中加压压制成型，固化温度140℃，压力3-4Mpa，时间10分钟，冷上冷下温度75℃，固化后出模，裁边；(20)产品检测，采用超声波等无损检测设备对产品的性能，包括含水率、密度、模量和强度检测，结果可供组坯调节使用，也可作为产品的性能的证明。所述的竹丝的截面积为0.5～3mm2。所述的胶粘剂选用酚醛、或环氧树脂，用溶剂稀释，调整胶液的浓度。所述的竹丝与丝束的加工为分级竹片可采用压丝方法制成竹丝，单一竹片可制成若干根竹丝组成的丝束，多片竹片则可制成较大的丝束；竹片级别为A级，24GPa，宽度为15mm，厚度1.5mm，压丝机加工成10根1.5mm款的竹丝，组成一组竹丝束。所述的多层叠组坯则是利用两级以上的竹丝、或竹篾，高级别竹丝、或竹篾为面材，低级别竹丝、或竹篾为心材，分别将各级别竹丝、或竹篾、或浮法组成坯料，再多层层叠组坯压制而成。本专利技术的优点是该方法具有简便易行，去掉了编帘工艺，可一次组成多层厚坯，提高了组坯质量，减少工艺步骤、降低成本，提高竹材的利用率和竹材性能。浮法组坯可组成各种方向的坯料，如0°和90°等。浮法组坯方式生产的竹层积材种类如下(1)竹丝(篾)层积材以连续竹丝或竹篾为基本单元，采用浸胶、浮法单向组坯，压制而成的板材。根据板材的厚度，可分为单级组坯与多级叠层组坯。单级组坯用于成型薄板层积材。由于厚度薄，无法采用多几级层叠组坯方式控制产品质量。而是采用数字扫描方式，控制竹丝(竹篾)质量，从而控制层积材的质量。多级层叠组坯则是利用两级以上的竹丝(竹篾)，高级别竹丝(竹篾)为面材，低级别竹丝(竹篾)为心材，分别将各级别竹丝(竹篾)浮法组成坯料，再多层层叠组坯压制而成。(2)竹丝(竹篾)层合板以连续竹丝(篾)为基本单元，采用浸胶、浮法单向组坯，将各层以不同方向层叠组坯，压制而成的板材。各层方向有多种选择。说明书附为本专利技术的组坯槽浸胶状态时结构示意图具体实施方式(1)竹材的采集竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载；表1竹材的采集要求 表2竹材尺寸 弯曲竹材不得有局部弯曲，如竹子根部的死弯。整体弯曲小于1％。表3竹材材质要求 (2)竹材的目测分级对竹材的径级、长度、梢径、弯曲程度和缺陷加以分类；竹材的几何形态为由竹节分割的中空竹秆，主要的几何尺寸有竹秆的长度、胸径、竹节数量、竹节的间距、竹秆大端和小端的长径；短径和竹壁厚度等。其中D1为竹秆大端的长径，D2为短径，t1为竹壁厚度D3为竹秆小端的长径，D4为短径，t2为竹壁厚度。根据这些数据，可以得到竹秆的大和小端的平均直径D12和D34、圆度C12和C34、竹秆的尖削度Sb和竹壁的尖削度Sw。D12＝(D1+D2)/2(1)D34＝(D3+D4)/2(2)C12＝D2/D1(3)C34＝D4/D3(4)Sb＝(1-D34/D12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹层积材的浮法叠层组坯制造方法，其特征在于：（１）竹材的采集，竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载；（２）竹材的目测分级，对竹材的径级、长度、梢径、弯曲程度和缺陷加 以分类；（３）竹秆的加工，竹秆的加工为圆锯截断，长度参照规定，竹秆长度为净长度尺寸，对分段后的竹秆的直径、竹壁的厚度、圆度、削尖度加以分类，竹秆长度模数为净长度尺寸；（４）竹篾条的加工，毛篾条的加工方法是撞机的机械破条，篾条 的宽度以１０±２ｍｍ为宜，篾条的厚度需要均匀，同一组篾条厚度误差不得超过±１０％；（５）去竹青，用刮青法去除竹青，加工后表面不得有竹青；（６）竹条的定厚开片，竹篾的加工采用破篾机械完成，采用横向定厚开片、横向对分开片，竹条的 第一次开片为定厚开片，分为竹青片和竹黄片，取竹青片；（７）竹片的对分开片与分级，竹青片采用对分开片法，制成多级竹篾，首先选择竹青片的厚度模数序列，以０．８ｍｍ为第一序列，１．０ｍｍ为第二序列，０．６ｍｍ为第三序列，若竹青片厚度达到１ ．６ｍｍ时，可进一步开片，得到Ａ，Ｂ两种级别的竹篾，而竹青片的厚度达到３．２ｍｍ时，Ａ和Ｂ级可进一步制成Ａ０，Ａ１和Ｂ０，Ｂ１四级竹篾，竹青片的厚度为规则值；（８）各级竹片的数字扫描分级，需采用超声波无损检验的方法，测定各级竹篾的厚 度、含水率、密度、强度和模量，并根据模量分级；（９）连续竹篾的斜接，采用斜接方式可将长度一定的竹篾，接成连续竹篾，斜接的坡度为１／１０，采用机械斜切方式加工，斜面用胶粘剂粘接，加压、加热快速固化；（１０）竹篾的制丝，分级竹篾 可采用拉丝或压丝方法制成竹丝，和竹丝束；（１１）均匀竹束单元的组成，将定量、定级、竹节交错、头尾颠倒的竹篾或竹丝束组成均匀的竹束单元；（１２）将数量确定的均匀竹束单元组成均匀的竹层单元；（１３）干燥，将竹层单元干燥， 含水率低于１０％；（１４）浸胶，将竹层单元浸入胶液液面以下，达到规定时间后取出；（１５）浮法组坯，将浸胶后的竹层单元放入浮法槽，将定向布匀，将提升架升高至液面以上，竹篾均匀承托在提升架上；（１６）沥胶、干燥，将组坯好 的竹层单元一端固定，挂起沥胶、干燥；（１７）坯料预压，组坯坯料放入模具中预压成片状预压料；（１８）叠层组坯，将多层预压料组坯，...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江泽慧，孙正军，任海青，李岚，程强，
申请(专利权)人：国际竹藤网络中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]