CN101664954B - 一种用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其包括以下步骤：(1)采取人工或机械方法，用粘胶材料将单根竹条横向拼接成整张化竹条板；(2)将整张化竹条板两端头加工成斜面；(3)施胶：将通用树脂胶以120-180g/m2的施胶量，均匀涂布于竹条板上；(4)陈化：将端头斜面涂好胶的整张化竹条板放置在45-65℃的陈化箱内陈化20-50分钟，取出，将整张化粘胶材料去除，恢复成单根竹条；(5)热压：将施胶陈化后的单根竹条端头斜面两两相配搭接、固定，送入窄板热压机压板下加温加压固化。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹基坯材斜接加长方法，尤其是涉及一种可按使用者要求对各种规格扁条形竹基材料无限加长的斜接方法。
背景技术
风机叶片是风力发电机组中的关键部件之一，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能，是保证风力发电机组正常稳定运行的决定性因素。
目前，三千兆瓦以上的风力发电机组的风机叶片，长度大于30米，大多为玻璃钢叶片，制造成本高，且废旧玻璃钢叶片无利用价值，难以处理，焚烧和掩埋都将给环境造成污染。
因此，开发一种制造成本低，可反复利用，对环境无污染的风电机组风机叶片成为风电叶片材料发展的主导方向。
竹子具有生长速度快、成材周期短、产量大等优点；可以多次重复利用；密度小，自重轻；施工方便快捷；是可再生资源；是绿色材料，其生产过程环保，无污染，符合可持续发展要求；具有很高的强度/重量比；竹结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力；耐腐蚀；竹材一旦达到平衡含水率，其尺寸变化会很小，具很高平衡性和低收缩性。
因此，应用竹基增强材料研制风电叶片是一个重要的技术方向。
但是，目前应用竹板层积材研制风电机组风机叶片的现行工艺中，由于缺少将竹条纵向加长技术，只能将较短的竹板层积材在薄蒙皮内组坯成型，工艺复杂；特别是，制成的材料，静曲强度难以达到规定要求，因而无法投入实际应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术只能生产小尺寸竹板层积材的缺陷，提供一种对竹条可无限加长的斜接方法，使用本方法加长的竹条，能满足风电叶片各种长度的要求，竹条接缝处强度高，各项指标能够达到国家竹编胶合板制造标准GB/T13123-2003的规定要求，可以用于风电机组风机叶片的制造。
本发明的技术方案如下：其包括以下步骤：(1)采取人工或机械方法，用粘胶材料将单根竹条横向拼接成整张化竹条板；(2)将整张化竹条板两端头分别从两面进行斜面加工：用磨削机将整张化竹条板进行磨削加工，形成斜面，板厚与斜面长度之比宜选择1∶8-20，磨削进板速度宜为5m-25m/min；(3)施胶：将生产普通胶合板用的通用树脂胶，按人造板制造通用调胶方法调胶，再以120-180g/m2的施胶量，将胶均匀涂布至竹条板端头斜面上；(4)陈化：将陈化箱内温度设置为40-65℃，将涂好胶的整张化竹条板放置在陈化箱内，陈化20-50分钟后取出，将整张化粘胶材料去除，恢复成单根竹条待用；(5)热压：将施胶陈化后的单根竹条端头斜面两两相配搭接，用固定工装固定，送入窄板热压机压板下加温加压固化，温度为120℃-175℃，压力为0.6-1.0Mpa，加温加压固化时间为60-300s。
所述第(1)步，所述粘胶材料可为胶线、胶带或粘胶剂，其中优选胶线或胶带；整张化竹条板的宽度宜≥100mm。
所述第(2)步，板厚与斜面长度之比，一般整张化竹条板越薄，板厚与斜面长度之比宜较大，板越厚，板厚与斜面长度之比宜较小。
所述第(3)步，通用树脂胶为热固型酚醛树脂胶或热固型脲醛树脂胶。
所述第(5)步，热压温度、压力、时间，可视板厚不同，在所述范围内进行适当调整。
使用本发明方法纵向接长竹条，宽度、厚度一致，长度可达到数十米，接缝部位的强度不低于竹条本体的强度；表面平整，无翘曲，且无明显补疤，厚度均匀，具有抗变形和抗破断的特征。通过相关质量检测，用本发明斜接竹条的各项物理性能均符合国家竹编胶合板制造标准GB/T13123-2003的规定要求，并通过风电机组风机叶片研制机构的验证认可，可用于风电机组风机叶片制造。
使用本发明方法接长的竹条，显然，并非仅限用于制造风电机组风机叶片，其它对竹材长度有特殊要求的场合，同样可以使用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
(1)将长1000mm、宽9mm、厚1.2mm竹条每40根为一组，并排横拼成宽360mm、长1000mm、厚1.2mm薄竹板，用胶带横拼成整体，待用；
(2)用磨削机将横拼好的薄竹板两端，正反两面分别进行磨削加工形成斜面，磨削进板速度为20米/min，板厚与端头斜面长度之比为1∶12，即竹板端头斜面长度为14.4mm；
(3)将脲醛树脂胶按人造板通用调胶方法调胶，以125g/m2的施胶量，将胶施在竹板斜面上；
(4)在陈化箱内陈化，温度设置为50℃，陈化时间为25分钟；
(5)将施胶陈化后的竹板上的胶带去除，恢复成单根竹条；然后，将每两根竹条端头斜面两两相配搭接，送入窄板热压机压板下加温加压固化，窄板热压机的压力调整为0.7Mpa，温度控制在130℃，加温加压固化时间150s。
从按照以上工艺进行斜接加长的竹条100件中抽样10件，按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均含水率为8.4％；按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均静曲强度为72Mpa，均符合国家竹编胶合板制造标准GB/T13123-2003的规定要求。
实施例2
(1)将长900mm、宽10mm、厚1.6mm竹条分正反面，每30根为一组，并排横拼成宽300mm、长900mm、厚1.6mm薄竹板，用胶线横拼成整体，待用；
(2)用磨削机将横拼好的薄竹板两端头，正反两面分别进行磨削加工形成斜面，磨削进板速度为15米/min；板厚与斜面长度之比为1∶10，即斜面长度为16mm；
(3)将酚醛树脂胶按人造板通用调胶方法调胶，以150g/m2的施胶量，将胶施薄竹板端头斜面上；
(4)在陈化箱内陈化，温度设置55℃，陈化时间为30分钟；
(5)将施胶陈化后的薄竹板上的胶线去除。恢复成单根竹条。然后每两根竹条端头斜面两两相配搭接，送入窄板热压机压板下加温加压固化，窄板热压机的压力调整为0.75Mpa，温度控制在160℃，加温加压固化时间180s。
按照以上工艺进行斜接的竹条100件中抽样10件，按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均含水率为8.0％；按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均静曲强度为76Mpa，均符合国家竹编胶合板制造标准GB/T13123-2003的规定要求。
实施例3
(1)将长1150mm、宽12mm、厚2.4mm竹条分正反面，每30根为一组，并排横拼成宽360mm、长1150mm、厚2.4mm薄竹板。用胶带横拼成整体待用。
(2)用磨削机将横拼好的薄竹板两端头，正反两面分别加工形成斜面，进行磨削加工形成斜面，磨削进板速度为10米/min；板厚与加工形成的斜面长度之比为1∶8，即加工形成的斜面长度为19.2mm；
(3)将酚醛树脂胶按人造板通用调胶方法调胶，再以170g/m2的施胶量，将胶施在已形成的薄竹板斜面上；
(4)在陈化箱内陈化，温度设置为60℃，陈化时间为40分钟；
(5)将施胶陈化后的薄竹板上的胶带去除。恢复成单根竹条。然后每两根竹条端头斜面两两相配搭接，送入窄板热压机压板下加温加压固化，窄板热压机的压力调整为1.0Mpa，温度控制在170℃，加温加压固化时间240s。
按照以上工艺进行斜接的竹条100件中抽样10件，按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均含水率为8.7％；按GB/T13123-2003中规定方法进行检测，其测试试件的平均静曲强度为77.5Mpa，均符合国家竹编胶合板制造标准GB/T13123-2003的规定要。
Claims (5)
1.一种用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采取人工或机械方法，用粘胶材料将单根竹条横向拼接成整张化竹条板；（2）将整张化竹条板两端头分别从正反两面进行斜面加工：用磨削机将整张化竹条板进行磨削加工，形成斜面，板厚与斜面长度之比为1:8-20，磨削进板速度为5m-25m/min；（3）施胶：将生产普通胶合板用的通用树脂胶，按人造板制造通用调胶方法调胶，再以120-180g/m2的施胶量，将胶均匀涂布于竹条板端头斜面上；（4）陈化：将陈化箱内温度设置为40-65℃，将涂好胶的整张化竹条板放置在陈化箱内，陈化20-60分钟后取出，将整张化粘胶材料去除，恢复成单根竹条，待用；（5）热压：将施胶陈化后的单根竹条端头斜面两两相配搭接，用固定工装固定，送入窄板热压机压板下加温加压固化，温度为120℃-175℃，压力为0.6-1.0Mpa，加温加压固化时间为60-300s。
2.如权利要求1所述的用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其特征在于，所述第（1）步，整张化竹条板的宽度≥100mm。
3.如权利要求1或2所述的用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其特征在于，所述第（1）步，粘胶材料为胶线或胶带。
4.如权利要求1或2所述的用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其特征在于，所述第（3）步，通用树脂胶为热固型酚醛树脂胶或热固型脲醛树脂胶。
5.如权利要求3所述的用于风电叶片制造的竹基坯材斜接加长方法，其特征在于，所述第（3）步，通用树脂胶为热固型酚醛树脂胶或热固型脲醛树脂胶。
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