含有内茎片的木板制造技术

本发明专利技术公开了一种含有从竹茎内部切割的竹条的木板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景竹由于它的高强度、耐久性和极佳的尺寸稳定性，以及随时供应和快速补充-竹子生长非常快，2-6年内即可完全成熟，而甚至是最快生长的木材树种也要花费长达15-30年才能生长到完全成熟，因此是一种在全亚洲广泛用作建筑材料的木质纤维素材料。然而，除了这些优点外，竹也有许多缺点。由于竹是中空的，它不能被加工成实心木材板(lumber board)或厚板(plank)。不仅它不可能制成实心木材板形式，竹还不能通过用于制造木材复合材料的常规技术进行加工。例如，由于竹茎太薄而无法切割成制备胶合板的单板，因此难以由竹制成胶合板。竹也不能通过用于制造条(strand)复合木材(是由树脂涂覆的条经优选取向和以该取向放置在下面经过的传送带上而制成的复合材料)的技术成功加工。尽管有这些缺点，但由于竹具有随时供给和极佳的性能特性，制造商已开发了由竹制造木材复合材料的技术。例如，可以通过将竹茎的外部或表面手工切割成竹条，然后将所述条编织(通常又是手工)成垫来制造复合竹结构板。然后将这些手工切割、手工编织的竹垫与几个其它类似的垫子一起堆叠，然后在高温下将这些垫子压制到一起。这种制造竹板的方法的问题是费时；切割竹条和然后将竹条编织成垫子形式的步骤需要花费相当多的时间。这些加工不仅仅耗时，而且它们可能会对最终板产品造成严重的缺陷。例如，将几个垫子成层地放到另一垫子上面产生的内部间隙可以导致在板中产生洞眼或其它缺陷，而会导致断裂。此外，使2个编织竹垫粘合到一起包括使两个配合表面粘合到一起，这是缺陷的另外来源。然而，上述方法的另一个缺点是因为它们由大量的竹层组成，所以它们每层都需要非常高剂量的树脂，在高石油价格时期，这大大增加了产品的价格。在上述
技术介绍
的情况下，本领域存在对部分或完全由竹组成的、缺陷较少、无需冗长制造过程和消耗石油基产品较少的结构竹板的需求。-->专利技术概述本专利技术涉及含有从竹茎内部切割的竹条的木板。专利技术详述除非另外规定，本文采用的所有份、百分比和比率均以重量表示。本文引用的所有文件均以其全文纳入本文作参考。本文采用的“木质纤维素材料”是指一种细胞结构，具有通过木质素聚合物结合到一起的纤维素和半纤维素纤维组成的细胞壁。木材是一种木质纤维素材料。“木材复合材料”或“木材复合部件”指一种含有木质纤维素材料和一种或多种其它添加剂，如粘合剂或蜡的复合材料。木材复合材料的非限制性例子包括定向纤维板(oriented strand board，“OSB”)，如，华夫刨花板、刨花板、碎木胶合板、中密度纤维板、胶合板和为条和层片单板复合物的板。认为本文采用的“片“、“条”和“华夫刨花”彼此等同和可以互换使用。木材复合材料的非排它性描述可以参见的《可可欧诗玛化学技术百科全书(Kirk-Othmer Encyclopedia of ChmicalTechnology)》的增补卷，第765-810，第6版，以其全文纳入本文作参考。以下描述了本专利技术的优选实施方式，提供了一种含有从竹茎内部切割的竹条的OSB木板。由从竹茎内部切割的条形成OSB产品结果形成具有极佳强度和耐久特性的OSB木板。以前，利用取自竹茎的薄片的尝试均告失败，这是因为在竹茎外层薄片上有蜡质和高度角质化的表面覆盖物，使常规的木材复合树脂(像苯酚甲醛)不能渗透到该薄片中，因此相邻薄片间不能形成强的粘合。通过除去阻止常规复合木材树脂渗透的竹茎外部，本专利技术解决了该问题。将该外部剥去后，可以将竹茎内部加工成木条，采用常规配置复合木材树脂进行利用。结果是用竹制成的木材复合板，但因为竹外部是竹茎中存在的最强的材料，因此它的强度和耐久性不如包括茎外部的木材复合板那么好。现在将对所述竹材作更详细的描述，接着详细讨论将竹条结合进复合材料中的方法。像其它木材一样，竹的基本组成部分是通过木质素聚合物结合到一起的纤维素纤维，但竹的组成细胞的构造和形态与其它木材不同。通常，竹的大部分强度特性(拉伸强度、挠曲强度和刚性)在竹和竹纤维纵向最大。这是由于纤维素纤维在纵向的微纤丝角度相对较小。竹茎本身的硬度取决于竹纤维束的密度和它们的分离方式。在竹茎纵向或竹茎横截面中的纤维百分比不一致。在纵向，纤维密度从茎底到茎顶增-->加，而竹茎横截面中的纤维密度在接近外表面处最高，随着深入该材料的芯而减小。因此，高度有益地是采用取自竹茎内部的条制造木板。竹茎外部是竹茎外径2mm内的茎部。本文中将竹茎内径和竹茎外部之间的竹茎部分定义为“竹茎内部”；因此，本专利技术中竹茎内部的条是取自离竹茎外径2mm或更远的茎部的那些条。本专利技术已发现即使除去了来自竹茎外部的条，竹中的纤维素纤维仍然比大部分木类的更坚硬和更强，因此，含有竹的板具有比其它类型木纤维制成的板高得多的强度与重量之比。本专利技术的制备中第一步是通过剥皮、磨削或砂光竹茎外部来除去竹茎外部。可以例如，通过将茎送到喷砂隧道或通过砂轮完成所述砂光。为了改进与常规木条的相容性和粘合性，优选将竹条切割成厚度小于约0.2英寸，如小于0.15英寸，如约0.01-0.15英寸；和切割成宽度优选大于约0.1英寸，如大于约0.15英寸，如大于约0.5英寸。可手工或用机械剪切设备完成该切割。为了改进强度，应该沿纵轴将所述竹条切割成优选约比2英寸长，如约3英寸，如约5英寸的条。尽管不想受理论的限制，不过认为当用圆盘条取向器对条进行取向时，较长的条长度将使条排列更紧密，并且不受理论的限制，认为更紧密排列的条将产生沿纵轴弹性系数更佳的最终木材复合板产品。切割后，使所述竹条干燥(如下所述)和涂覆上常规聚合物树脂(如下所述)。优选实施方式中，采用含量约为2-12重量％(以竹木的重量为基准)的所述MDI(参见如下更详细定义)粘合剂树脂，而采用水基粘合剂树脂(如下)，则含量约为3-15重量％(以竹木的重量为基准)。用于本专利技术时，通过使竹条与自然形成的硬或软木(如松木或白杨木)条混合，将取自竹茎内部的竹制成条复合板，优选为OSB板。为了最好结果获得良好的粘合性和板完整性，竹条的含量应该低于竹和非竹(硬和软)木条总重量的约90重量％，如低于约80重量％，如低于约75重量％，如低于约70重量％。通常，将所述新的或回收的原木原料切割成本领域普通技术人员熟知的所需大小和形状的条、华夫刨花或片。当由所述竹条和自然形成的硬或软木的组合制造所述板时，可以分别干燥和用聚合物树脂粘合剂涂覆这两组分开的木材，然后在分别涂覆步骤后，将所述涂覆的硬/软木条与涂覆的竹条混合到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有从竹茎内部切割的竹条的木板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-8-31 11/215,9061.一种含有从竹茎内部切割的竹条的木板。
2.如权利要求1所述的木板，其特征在于，还含有选自白杨木和松木的木条，
其特征在于，所述竹条小于所有木条总重量的约90重量％，优选小于约80重量％，
优选小于约75％。
3.如权利要求1所述的木板，其特征在于，所述条的厚度小于约0.2英寸，如
约0.01-0.15英寸。
4.如权利要求1所述的木板，其特征在于，所述条的宽度大于约0.1英寸。
5.如权利要求1所述的木板，其特征在于，以竹木重量为基准计，所述木板还
含有含量为约2-6重量％的MDI。
6.如权利要求1所述的木板，其特征在于，所述木板还含有含量为约3-10重量
％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：O尼安华，M赫安昆，
申请(专利权)人：邱博工程木材有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]