一种竹木复合电工层压木制造技术

本发明专利技术是采用竹材和速生材单板制造电工层压木的方法，工艺步骤分1)将薄竹单板水煮处理，杨木单板浸渍低分子量酚醛树脂强化处理；2)处理后的竹单板和速生材单板干燥到6-8％，施以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂类(或聚乙烯醇缩醛类树脂\环氧树脂类)后干燥到含水率6-10％，组坯；3)在热压压力3.5-7.0MPa，时间1-2min/mm，温度110℃-150℃条下压制成电工层压板。优点：中等密度竹材与低密度的速生材单板复合，竹材可分担部分压缩应力，解决了低密度材压缩比过大制成的电工层压木冲击性能降低和吸油性不好的问题。该方法制造的竹木复合电工层压木，尺寸稳定性好；电阻大，强度高，用于电工用压件及电工环、绝缘板等。

【技术实现步骤摘要】
一种竹木复合电工层压木
本专利技术涉及的是一种采用竹材和速生材单板制造电工层压木的方法，属于木材加工行业中的人造板制造
。
技术介绍
电工层压木是电气行业专用的变压器部件，也是高压元器件中所需的特种结构绝缘胶合板。要得到性能良好的电工层压木，需要含油少、木酸少、机械性能好、结构均匀、来源丰富、价格便宜的树种。国外如法国和苏联等国家均采用山毛榉生产电工层压木，但我国不产这种木材。目前我国主要采用桦木替代山毛榉，优质桦木资源也越来越稀缺。将低密度的杨木等来替代硬度大的山毛榉，做出的层压木在性能还不能完全满足要求。竹材和山毛榉的硬度相近，将竹材和低密度速生材复合制成断面结构与山毛榉电工层压木相仿的产品，既解决了我国层压木资源缺乏，也找到了杨木等低密度材高附加值利用的途径。这种方法制造出的竹木复合电工层压木性能优良，可以满足绝缘材料的要求，其强度性能优于国外山毛榉层压木，尺寸稳定性等也与之相媲美。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种竹单板和强化的速生低密度单板复合、胶合压制成电工层压木的方法，该方法使中等密度的竹材和强化后的低密度材在绝缘材料的介电性、机械强度和孔隙性上实现了很好的平衡，可以生产出满足电器绝缘材料要求的，具中国特色的层压木产品。该方法解决了电工层压木用材紧缺的问题，提高了杨木等速生材的附加值，开发了一种新型竹木复合功能结构材料。本专利技术的技术解决方案:采用竹材和速生单板制造电工层压木方法，包括如下工艺步骤:I)以厚度小于2mm±0.1mm的竹旋切单板，和杨木等低密度速生材单板为构成单元；厚度超过2_制成的竹单板开裂严重，不能形成连续的单板；且超过2_厚单板背面裂隙严重，松紧边不对称，影响板的尺寸稳定性。2)竹旋切单板需经水煮处理去除热水抽出物，并干燥到含水率12-14% ;杨木等低密度材单板需涂布低分子量酚醛树脂，以使低密度材细胞壁得到强化，在热压过程中不致压溃，使导管保留一定的孔隙，有利于吸油，保持最终制品具一定的压缩回弹性在4%左右；采用固含量30%，pH值7-8.5，分子量400以下的低分子量酚醛树脂双面涂胶350_450g/m2，涂胶后单板干燥到含水率6-10% ；3)将竹单板和低分子量酚醛树脂处理过的速生单板，涂聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂胶，改性过的酚醛树脂固化时产生的孔隙中残留的水分子少，活性氢基少，有效防止产品的微观界面上水分子聚集，保证了产品在高压电场内不被击穿，具很好的使用安全性和稳定性。双面涂胶量220-350g/m2，施胶后干燥到含水率6-10%;生产轻质电工层压木时，用固含量55%以上的普通交联酚醛树脂，但压力相应降低为3.0-3.5MPa，生产出的产品主要为低密度电工层压木。这样低压压制的层压板含水率分布均匀，且普通酚醛树脂成本较低，可以显著降低竹木复合层压板的生产成本；4)竹木复合电工层压木铺装结构形式包括以下几种:a)结构一垂直交替第一层木单板为面层(<5张)，第二层竹单板(<5张)，第三层杨木单板(< 5张)，第四层竹单板(< 5张)，依此类推，木单板、竹单板纹理垂直交替排布，总层数为奇数，最下面的面层为木单板；b)结构二平行交替第一层木单板为面层(<5张)，第二层竹单板(<5张)，第三层杨木单板(< 5张)，第四层竹单板(< 5张)，依此类推，木单板、竹单板纹理平行交替上下对称排布，总层数为奇数，最下面的面层也为木单板；c)结构三酚醛胶膜纸增强单板的垂直交替结构第一层木单板为面层((5张)，第二层酚醛胶膜纸(<5张)，第三层竹单板(<5张)，第四层杨木单板(<5张)，第五层酚醛胶膜纸(< 5张)第六层竹单板((5张)，依此类推，木单板、酚醛胶膜纸、竹单板纹理垂直交替排布，总层数为奇数，最下面的面层也为木单板；d)结构四酚醛胶膜纸增强单板的平行交替结构第一层木单板为面层((5张)，第二层酚醛胶膜纸(<5张)，第三层竹单板(<5张)，第四层杨木单板(<5张)，第五层酚醛胶膜纸5张)第六层竹单板5张)，依此类推，木单板、酚醛胶膜纸、竹单板纹理平行交替的排布，总层数为奇数，最下面的面层也为木单板；e)结构五酚醛胶膜纸增强单板的垂直交替结构第一层木单板为面层((5张)，第二层酚醛胶膜纸(<5张)，第三层竹单板(<5张)，第四层杨木单板(<5张)，第五层酚醛胶膜纸5张)第六层竹单板5张)，依此类推，木单板、酚醛胶膜纸、竹单板纹理垂直交替排布，总层数为奇数，最下面的面层也为木单板；f)结构六酚醛胶膜纸增强单板的平行交替结构第一层木单板为面层((5张)，第二层酚醛胶膜纸(<5张)，第三层竹单板(<5张)，第四层杨木单板(<5张)，第五层酚醛胶膜纸5张)第六层竹单板5张)，依此类推，木单板、酚醛胶膜纸、竹单板纹理平行交替排布，总层数为奇数，最下面的面层也为木单板；g)结构七酚醛胶膜纸表面配置将结构一或结构二或结构三或结构四或结构五或结构六的上下表面各加一张酚醛胶膜纸构成的组坯结构。5)将按上述结构铺装成型的板坯在110°C _150°C，压力3.5-10.0MPa，时间:1.0-2min/mm条件下热压成板，制成的层压木内部水分低，吸油率更好，强度更高，尺寸稳定性好，表面无脆化现象，最后冷却到50°C以下出板。本专利技术的优点:竹材和低密度速生木材单板的复合模仿了山毛榉环孔材旋切单板压制的层压木结构，竹材增加了强度，杨木等速生材则保留一定的孔隙度，在实现绝缘的同时达到了高强度和较好吸油性的特点，为杨木的高附加值利用和新型层压板的开发提出了新途径；为绝缘材料提供了性能更好新的产品，实现了高档层压木用材的国产化。该方法制成产品的强度及性能等同或优于山毛榉电工层压木，且原料来源广，成本更低。【附图说明】图1竹单板和杨木单板对称组坯的层压木结构示意图图2竹单板\酚醛浸溃纸\杨木单板对称组坯的层压木结构示意图【具体实施方式】实施例1I)以厚度小于2_±0.1mm的毛竹旋切单板和杨木单板为基本构成单元；2)竹旋切单板需经水煮处理去除热水抽出物，干燥到含水率12-14%，以免搬运时开裂；杨木单板双面涂固含量30%, pH值7.5,分子量400以下的低分子量酹醒树脂，双面涂胶量300g/m2 ;浸胶单板干燥到含水率6-10% ；3)干燥过的毛竹单板和低分子酚醛树脂涂过的杨木单板，再施以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂，双面涂胶量300g/m2，施胶后干燥到含水率6-10% ；4)组坯结构按照性能要求调整，通常是竹单板与杨木单板交替对称组坯，见图1，也可以为每2张竹单板和2张杨木单板交替组坯，竹单板和杨木单板同类叠加的最大数量不超过5张，防止强层和弱层累计过大，热压时出来的断面密度不均；毛竹单板宽度一般为40-50cm，生产尺寸较大的层压板时需要适当拼接；5)将上述铺装成型的板坯在140°C ±5°C，压力5.0-6.0MPa,时间:1.2-1.5min/mm热压成板，板面冷却到50°C以下出板。板的物理力学性能如下:板的平均密度:0.75-1.40g/cm3抗冲击性能:≤2000N/cm介电常数:2.0-3.55`耐压击穿:≤12MV/m实施例2:步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用竹材和速生材单板制造电工层压木方法，其特征是包括如下工艺步骤：?1)以厚度小于2mm±0.1mm的竹旋切单板和速生材低密度单板为构成单元；?2)旋切竹单板需经水煮处理去除热水抽出物，干燥到含水率12?14％；杨木等低密度单板需涂布低分子量酚醛树脂，采用固含量30％，pH值7?8.5，分子量为400以下的低分子量酚醛树脂双面涂胶280?350g/m2；浸胶单板干燥到含水率6?10％；?3)竹单板和低分子量酚醛树脂涂过的速生单板，施以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂或聚乙烯醇缩醛类树脂、环氧树脂类，双面涂胶量220?350g/m2，施胶后干燥到含水率6?10％；?4)将上述铺装成型的板坯在110℃?150℃，压力3.5?7.0MPa，时间：1.0?2.0min/mm条件下热压成板，冷却到50℃以下卸出制品。

【技术特征摘要】
1.采用竹材和速生材单板制造电工层压木方法，其特征是包括如下工艺步骤: 1)以厚度小于2_±0.1mm的竹旋切单板和速生材低密度单板为构成单元； 2)旋切竹单板需经水煮处理去除热水抽出物，干燥到含水率12-14%;杨木等低密度单板需涂布低分子量酚醛树脂，采用固含量30%，pH值7-8.5，分子量为400以下的低分子量酚醛树脂双面涂胶280-350g/m2 ;浸胶单板干燥到含水率6-10% ； 3)竹单板和低分子量酚醛树脂涂过的速生单板，施以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂或聚乙烯醇缩醛类树脂、环氧树脂类，双面涂胶量220-350g/m2，施胶后干燥到含水率6-10% ； 4)将上述铺装成型的板坯在110°C_150°C，压力3.5-7.0MPa，时间:L 0-2.0min/mm条件下热压成板，冷却到50°C以下卸出制品。2.根据权利要求1中I)所述的竹单板和木单板均不含有影响介电性能的杂质，加工中的导电杂质需去除，以免影响产品的电绝缘性。3.根据权利要求1中2)本发明所用的杨木等低密度材单板必须涂布低分子量酚醛树脂，采用固含量30%，pH值7-8.5，分子量为400以下的低分子量酚醛树脂双面涂胶280-350g/m2 ；以使低密度材细胞壁得到强化，在热压过程中不致压溃，使导管保留一定的孔隙，有利于吸油。4.根据权利要求1中3)所用的聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂，酚醛树脂的含量应在50-60%以上，固化剂采用环氧类树脂。5.根据权利要求1中3)生产轻质电工层压木时，用固含量55%以上的普通交联酚醛树脂，但压力相应降低为3.0-3.5MPa，生产出的产品主要为低密度电工层压木。6.根据权利要求1中的4)组坯时可将3)中干燥好的竹单板、低分子量酚醛处理过的低密度速生材单板与120克的酚醛树脂浸溃纸一同组坯，制造出木纸竹复合电工层压木产品O7.根据权利要求1-5之一的一种竹材和速生材单板制造电工层压木的方法生产的电工层压木，其特征在于以竹单板和杨木等低密度速生材单板为结构单元，杨木等速生单板经过低分子酚醛树脂的细胞壁强化处理后，以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂或普通酚醛树脂胶合热压而成竹木复合电工层压木。具体结构形式包括以下几种: a)结构一垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：关明杰，雍宬，张齐生，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：