CN100439056C - 一种竹集成材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种竹集成材的制备方法。经竹材片切削加工、高温薰煮、恒温烘干、高压碳化、精确干铣、分色造片、涂敷防火剂、组坏热压、四面刨光、梳齿指接、二次热压、四面刨光、涂料涂敷、经防腐、防湿、防虫处理后得成品。本发明竹节明显清晰，自然色保持原竹本生的天然色泽，中温炭化工艺进一步的脱脂脱糖，防虫效果更好，使产品具有烟薰和茶色的感觉。材料强度均衡，机械加工性能好。产品在作业性、防污性、干燥性、耐性、防水、防火等各方面性能更好。它具有高强的弹性模量及抗冲击能力。

Description

一种竹集成材的制备方法
技术领域
本发明涉及建材技术领域，具体地说是一种竹集成材的制备方法。
背景技术
现代社会世界人口骤增，大量消费着地球的资源，由于人类对自生生活需求的标准不断提高，热带雨林每年消失约1200万公顷，全球气温升高、大气污染等自然灾害给现代社会带来的压力越来越严重，如何解决人类社会与自然发展的矛盾，未来社会须对影响21世纪以后人类社会发展中的主要因素进行反省，共同来维护地球环境，使之得以更好的得到保护。保护地球自然资源、充分利用资源已成为经济建设中重大问题。而竹类资源的有效利用能大量补充木材资源的不足。
人类自古以来将竹子使用于生活用品，用具中，随着时代的进步，竹子的用途也已扩大到建筑用材中，由于普通使用的木材需生长约50年方可利用，而竹子生长期短，一般3-5年成材就可使用。地球上竹子资源丰富，据统计，全球约1400万一2000万公顷，如果合理有效的砍伐利用，并替代贵重的木材资源，这将是对人类社会的一大贡献。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用竹子资源制备的建筑用集成材，以及这种集成材的制备方法。
竹子美丽、坚韧、强度极高、耐腐，适于各种气候生长，目前世界上竹子种类数500多种，而云南约有200多种，本发明使用的建筑用竹集成材选用毛竹(phyllostachysheteroclavar又名楠竹、猫头竹、孟宗竹)，它是我国分布最广，面积最大，经济效益最佳的竹种。毛竹为单轴型散生竹，是散生竹类中最高大的竹种，一般高10～8m，胸径6～15cm，最高达20m以上，最粗达20cm，节间长10～25cm，最长可达45cm。毛竹为抗逆性最强的竹子，年平均气温为14～20℃，极端最低温为14～16℃，年降水量800～1900mm，海拔300～800m到海拔2100m以下均能生长发育良好，且能耐大霜大雪。
本发明在分析研究了竹子特性的情况下，研制出了用于建筑房屋的竹集成材。该集成材是通过以下方法制备而成的：
1、选用3～5年生长竹材，进行竹片切削加工，竹片切片厚度为5～6mm，宽度约20mm，长度50～100cm；
2、高温薰煮(加入水薰煮)：温度为83～93℃，加入蒸煮用水量的0.5％的防腐剂五氯化硼，薰煮时间为20～30分钟；
3、恒温烘干：用普通木材干燥工艺，时间7～8天，干燥温度63～70℃，含水率＜12％；
4、高压碳化：将干燥后的木材置于真空碳化炉中，温度125～175℃，时间40～60分钟；
5、精确干铣：普通机械加工，达到拼接要求，去除毛边，飞边等；
6、分色造片：因碳化处理后出现的竹片色差，将同种相近的颜色进行拼接；
7、涂敷防火剂：用防火剂进行表面涂敷，并涂上胶层；
8、组坏热压：涂胶后，拼接成标准形块，用500～1000吨液压平板压机平压45～60分钟，温度45～65℃，压力10～15kg/cm2；
9、四面刨光：去除多余毛边、飞角；
10、梳齿指接：用专用指接机进行指接；
11、二次热压：500～1000吨液压平板压机端压45～60分钟，常温状态，压力10～15kg/cm2；
12、四面刨光：按要求加工成成品用料；
13、涂料涂敷：用G8型外壁涂料涂敷上述面品料；
14、经防腐、防湿、防虫处理后成品入库。
本发明的集成材具有以下突出优点：
1、色泽为自然色和炭化色两种，竹节明显清晰，自然色保持原竹本生的天然色泽，中温炭化工艺进一步的脱脂脱糖，防虫效果更好，使产品具有烟薰和茶色的感觉。
2、竹集成材平均含水率9％以下，材料强度均衡，机械加工性能好。
3、使用NS2000防火剂及G8型外壁涂料进行表面处理，对产品在作业性、防污性、干燥性、耐性、防水、防火等各方面性能更好。
4、本发明针对所选用的竹集成材对无缺陷木材(扁柏木)进行了物理力学对比实验，其强度是木材的1.5-2倍，它具有高强的弹性模量及抗冲击能力，对其耐腐性，耐燃性能和户外抗温度参数地进行了比较实验，得出结论，竹集成材的优异的特理物性和在建筑用材中的特殊性，低成本的制造费用出类拨萃。
强度比较表如表1：                         表一
名称   项目干燥度 比重   抗拉强度.kg/cm   抗压强度kg/cm   弯曲强度kg/cm   屈服纯度10kg/cm   断裂强度kg/cm
  楠竹   12℃   0.63   1760   780   1440   125   170
  扁柏木   12℃   0.44   1200   400   750   90   75
具体实施方式
实施例1：
1、选用3～5年生材，进行竹片切削加工，竹片切片厚度为5～6mm，宽度约20mm，长度50～100cm；
2、高温薰煮(加入水薰煮)，温度为83～93℃，加入蒸煮用水量的0.5％的防腐剂五氯化硼，薰煮时间为20～30分钟；
3、恒温烘干：用普通木材干燥工艺，时间7～8天，干燥温度63～70℃，含水率＜12％；
4、高压碳化：将干燥后的木材置于真空碳化炉中，温度125～175℃，时间40～60分钟；
5、精确干铣：普通机械加工，加工尺寸达到拼接要求，去除毛边，飞边等；
6、分色造片：因碳化处理后出现的竹片色差，将同种相近的颜色进行拼接；
7、涂敷防火剂：用NS2000防火剂(市售产品)进行表面涂敷，并涂上胶(RY1988胶，市售产品)层；
8、组坏热压：涂胶后，拼接成标准形块(错位交叉拼接)，用500～1000吨液压平板压机平压45～60分钟，温度45～65℃，压力10～15kg/cm2；
9、四面刨光：去除多余毛边、飞角；
10、梳齿指接：用专用指接机进行指接；
11、二次热压：500～1000吨液压平板压机端压45～60分钟，常温状态，压力10～15kg/cm2；
12、四面刨光：按要求加工成成品用料；
13、涂料涂敷：用G8型外壁涂料涂敷上述面品料；
14、经防腐、防湿、防虫处理后成品入库。
实施例2：(应用实施例)
将本发明的竹集成材用于建筑用材的壁工法住宅结构施工技术中，用于结构梁，墙壁材、屋面材、梁及栓；室内家俱地板：装饰面板等。材料性能实验委托日本NEOWOOD公司完成，实验材料15×91×610mm，见表2、表3。
表二 物理性能表
  试验项目   单位   结果   试验方法   备注
  含水率   ％   平均9   日本农林规格
  浸渍剥离   ％   85-100   日本农林规格   剥高长度/全长比率
  弯曲度   mm   平均0.12   日本农林规格
耐磨 外观 无明显变化   日本JISK1454 100转
硬度 与铅笔2H比较 2H   日本JISK5400 涂料一般试验方法
  化学残留物(干燥)   B.P.H   平均74   ASTME303
  化学残留物(未干燥)   B.P.H   平均15   ASTME303
表三甲醛释放量
  基准项目   甲醛含量mg/L   测定方法
  辉龙样品   0.1以下   JISA 5908
  日本农林规格F1品   0.5以上   普通胶合板规格测定

Claims (1)

1、一种竹集成材的制备方法，其特征在于按以下进行：
1)选用3～5年生长竹材，进行竹片切削加工，竹片切片厚度为5～6mm，宽度20mm，长度50～100cm；
2)高温蒸煮：温度为83～93℃，加入蒸煮用水量的0.5％的防腐剂五氯化硼，薰煮时间为20～30分钟；
3)恒温烘干：用普通木材干燥工艺，时间7～8天，干燥温度63～70℃，含水率＜12％；
4)高压碳化：将干燥后的木材置于真空碳化炉中，温度125～175℃，时间40～60分钟；
5)精确干铣：普通机械加工，达到拼接要求，去除毛边，飞边；
6)分色造片：因碳化处理后出现的竹片色差，将同种相近的颜色进行拼接；
7)涂敷防火剂：用防火剂进行表面涂敷，并涂上胶层；
8)组坯热压：涂胶后，拼接成标准形块，用500～1000吨液压平板压机平压45～60分钟，温度45～65℃，压力10～15kg/cm2；
9)四面刨光：去除多余毛边、飞角；
10)梳齿指接：用指接机进行指接；
11)二次热压：500～1000吨液压平板压机端压45～60分钟，常温状态，压力10～15kg/cm2；
12)四面刨光：按要求加工成成品用料；
13)涂料涂敷：用外壁涂料涂敷上述面品料；
14)经防腐、防湿、防虫处理后成品入库。
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