CN100532035C - 毛竹竹青板方材及其制造方法 - Google Patents

毛竹竹青板方材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种毛竹竹青板方材的制造方法，包括如下步骤：步骤1：将采伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片；步骤2：将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为：温度100～140℃，压力0.5～1.5个大气压，时间60～180分钟；步骤3：将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8%以下；步骤4：将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向组坯，通过热压形成单层毛坯件；步骤5：将单层的毛坯件放入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺纹组坯，并通过热压形成竹青板方材。通过本发明制备的竹青板方材不仅满足风力发电叶片的要求，而且制造成本低，可再回收和利用。

Description

毛竹竹青板方材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种采用竹青板制备满足风力发电叶片的要求的方材及其制造方法。
背景技术
目前，用于风力发电的叶片一般均采用玻璃纤维增强塑料(简称玻璃钢)复合材料制造。这种材料虽然制造工艺成熟，但却存在成本高(10-20万元/吨)的问题，且玻璃钢的废旧产品处理困难，既难以燃烧，又不易分解，国外多采用堆积方式处理，占用了大量的土地。因此，必须开发出一种新的低成本、可回收利用的环保叶片来替代目前大量使用的玻璃钢叶片。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种毛竹竹青板方材的制造方法，不仅满足风力发电叶片的要求，而且制造成本低，可再回收和利用。
为了解决上述问题，本发明提供了一种毛竹竹青板方材的制造方法包括如下步骤：
步骤1：将采伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片，采用的毛竹选择5～6年生，12～17米长，端头直径10厘米以上的毛竹；
步骤2：将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为：温度100～140℃，压力0.5～1.5个大气压，时间60～180分钟；
步骤3：将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8％以下；
步骤4：将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向组坯，通过热压形成单层毛坯件，具体是：将竹片单面涂刷地板胶，涂胶量260g/M2，竹青面朝同一方向单层组坯，通过热压机加压，热压压力1.1～1.2Mpa，侧压压力0.8～1.0MPa；
步骤5：将单层的毛坯件放入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺纹组坯，并通过热压形成竹青板方材，热压条件是：热压温度为100～140℃，压力为10～20Mpa，热压时间为60～120分钟。
优选地，在所述步骤3中将所述竹片干燥后，检测竹片的杨氏模量，选择Ew>12000Mpa的竹片备用。
优选地，所述步骤4中形成所述单层毛坯件后，将所述单层毛坯件再加工成厚度为2～4mm的留青单层毛坯件。
优选地，所述固化剂为丙酮稀释剂。
本发明通过选用毛竹竹青板作为材料进行一系列的加工，制作成竹青板方材，按GB1935-91木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASA CR-174910，UDR-TR-85-45顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，顺纹方向的平均拉伸强度>250MPa，顺纹方向的平均压缩强度>180MPa，顺纹方向的扬氏模量>25GPa，因此通过本发明制备的竹青板方材完全满足风力发电叶片的要求。另外，由于毛竹资源丰富，加工成本也不高，因此大大降低了风力发电叶片的制造成本。此外，用本发明制作的风力发电叶片废弃后，可以作为刨花板等的原材料再回收利用。
附图说明
图1为本发明单层毛坯件的结构示意图；
图2为本发明竹青板方材的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体工艺步骤如下：
首先，采伐5～6年生、长12～17米(约15米左右)、端头直径10厘米以上的毛竹，然后从根部端头1米以上处截断，取长度在1.25米，通直毛竹段若干，在破蔑机上破蔑，破蔑竹片规格为1250mm×16mm×9mm(长×宽×厚)；再在四面刨上加工成规格竹片(留竹青)，规格为1250mm×12mm×5mm；
其次，将留青竹片送入炭化罐里对留青竹片进行炭化处理，炭化工艺为：温度120℃，压力1个大气压，时间120分钟；然后将炭化完成的竹片送入干燥窑干燥，竹片含水率控制在8％以下；再用DY-D99型多功能动态杨氏模量测量仪检测竹青片后分级，Ew>12000Mpa--一级，12000Mpa≧Ew≧10000Mpa--二级，Ew<10000Mpa--三级，选用一级竹青片备用；
再次，将选用的竹青片单面涂刷泰尔地板胶，涂胶量260g/M2，竹青朝向一个同一的方向单层组坯，然后通过热压成型，热压压力1.1～1.2Mpa，侧压压力0.8～1.0MPa；再将成型后的单层竹青板毛坯件送入压刨(保留竹青部份)，定厚加工成如图1所示2～4mm厚(优选为3mm厚)的毛坯件；
再次，按照配比(重量百分比)为：618环氧树脂15～35％，SK3环氧树脂15～35％，酚醛树脂25～40％调制浸渍树脂(优选配比为：618环氧树脂：SK3环氧树脂：2124酚醛树脂＝30:30:40的比例调制浸渍树脂)；检测调制好的浸渍树脂固含量，加入丙酮稀释剂，使浸渍树脂的固含量为40％。在调制好的环氧混合浸渍树脂浸渍罐内加入单层毛坯件，加重物使单层毛坯件完全浸入调制好的浸渍树脂中，加压浸渍(压力0.8MPa)一小时，取出沥干，待单层毛坯件表面的胶不再粘手为止，将浸渍好树脂的竹青板送入烘箱干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间为120分钟。
最后，将低温干燥好的单层毛坯件顺纹组坯成方坯，将组坯好的材料放入热压机中热压，热压垫板的上、下两层涂800～1000厘泊硅油，热压温度为100～140℃，压力为10～20Mpa，热压时间为60～120分钟，做成如图2所示的分级毛竹竹青板方材。
竹青板方材的测试：
将加工好的分级毛竹竹青板方材取出，放置24小时后，按GB1935-91木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASACR-174910，UDR-TR-85-45顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，顺纹方向的平均拉伸强度>250MPa，顺纹方向的平均压缩强度>180MPa，顺纹方向的扬氏模量>25GPa，因此通过本发明制备的竹青板方材完全满足风力发电叶片的要求。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此即限制本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化和材料变化，均同理皆包含在本发明的范围内。

Claims (3)

1、一种毛竹竹青板方材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将采伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片，所述毛竹选择5～6年生，12～17米长，端头直径10厘米以上的毛竹；
步骤2：将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为：温度100～140℃，压力0.5～1.5个大气压，时间60～180分钟；
步骤3：将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8％以下；
步骤4：将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向组坯，通过热压形成单层毛坯件，具体是：将竹片单面涂刷地板胶，涂胶量260g/M2，竹青面朝同一方向单层组坯，通过热压机加压，热压压力1.1～1.2Mpa，侧压压力0.8～1.0MPa；
步骤5：将单层的毛坯件放入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺纹组坯，并通过热压形成竹青板方材，热压条件是：热压温度为100～140℃，压力为10～20Mpa，热压时间为60～120分钟。
2、如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤3中将所述竹片干燥后，检测竹片的杨氏模量，选择杨氏模量>12000Mpa的竹片备用。
3、如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤4中形成所述单层毛坯件后，将所述单层毛坯件再加工成厚度为2～4mm的留青单层毛坯件。
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