CN101712171B - 一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法。发明方法如下：首先，将间伐杉木材进行必要的梳理加工及干燥后，采用酚醛树脂胶液对其进行浸胶处理，再经过冷成型、热固化工艺的加工，生产出间伐杉木层积材；其次，通过据解及精密压刨，将间伐杉木层积材加工成精光薄板，并采用环氧混合树脂对其进行浸胶处理；最后，将浸胶处理后的精光薄板与无碱玻璃纤维布交叠复合组坯，并热压成复合材料。利用本发明方法生产出的生物质复合材料满足高档游艇性能及使用要求，且具有成本低、科技含量高、附加值高、可回收利用的特点。

Description

一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法
技术领域
本发明涉及一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法。
背景技术
游艇在西方经济发达国家早已是司空见惯的高档用品，而在我国大陆，随着近30年以来经济的高速发展和人民群众生活水平的提高，一些先富起来的人正在把兴趣转向游艇。国内对游艇的需求已在悄然增长，一股购买游艇热正在各地逐渐升温。
目前国内外使用的高档游艇均采用玻璃纤维增强塑料(简称玻璃钢)复合材料制造。这种材料存在成本高(15万元/吨)、废旧产品处理困难的问题，既难以燃烧，又不易分解，更无法回收利用，国外多采用堆积方式处理，占用了大量的土地。因此，必须开发出一种全新的低成本、可回收利用的环保游艇材料来替代目前大量使用的玻璃钢游艇材料。
发明内容
本发明提供了一种利用杉木材制造高档游艇材料的加工方法，利用该方法可生产出一种全新的可回收利用的环保游艇新材料，以利于替代目前大量使用的不可回收利用的玻璃钢游艇材料。
为了解决目前高档游艇材料存在的成本高、废旧产品处理困难的问题，本发明提供了一种利用杉木材制造高档游艇材料的加工方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将采伐的杉木材及时清理树皮及其它杂物，在横截锯上裁成3~4米规格的木段，利用自制杉木机械梳理设备，梳理加工杉木规格材，所述杉木选择人工林的新鲜间伐材；
步骤2：将梳理加工好的间伐杉木材放入木材干燥窑干燥，干燥温度为100~110℃，干燥时间为20~30小时，干燥后材料的含水率控制在8~10％；
步骤3：将梳理加工好的干燥间伐杉木材浸入40％固含量的酚醛树脂中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，20~30分钟后取出沥干；
步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的间伐杉木梳理材放入定制的矩型槽内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa；
步骤5：将矩型槽内压实的间伐杉木梳理材运至木材干燥窑集中干燥固化，干燥温度为150℃，干燥时间为24小时；
步骤6：将干燥固化完全的间伐杉木层积材从槽钢内取出后，放置48~72小时后，在细木工小带锯上加工成厚度为4~5mm的间伐杉木层积材薄板，再在精密压刨上将杉木层积材薄板加工成3mm厚的精光薄板；
步骤7：将精光薄板加入装有环氧混合浸渍树脂的浸渍罐内，加重物使精光薄板完全浸入环氧混合浸渍树脂中，加压浸渍，加压压力为0.8MPa，1小时后取出沥干，待精光薄板表面的胶不再粘手后，将其送入烘箱低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间设定为120分钟；
步骤8：将无碱玻璃纤维布加入装有环氧混合浸渍树脂的浸渍罐内，加重物使无碱玻璃纤维布完全浸入环氧混合浸渍树脂中，1小时后取出沥干，待无碱玻璃纤维布表面的胶不再粘手后，将其送入烘箱低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间设定为120分钟；
步骤9：将步骤7中干燥后的精光薄板和步骤8中干燥后的无碱玻璃纤维布交叠复合组坯，并在热压机上压制成可用于高档游艇制造使用的新材料，热压机的热压温度为145℃，热压时间为30~80分钟。
优选地，在所述步骤3中的酚醛树脂采用北京泰尔化工有限公司生产的14L960牌号的酚醛树脂，其固含量为43.34％，粘度为89cps，PH值为12.8，密度为1.199g/cm3，有效期为2~3个月；
优选地，在所述步骤4中，间伐杉木梳理材放入成型模具矩形槽内，经冷压机加压密实后，盖上10mm厚的钢板，其宽度和长度由定制的槽钢的内槽尺寸决定，为了杉木层积材完全固化后能方便的取出，钢板的宽度应小于槽钢的内槽宽度3~5mm。
优选地，在所述步骤7中，环氧混合浸渍树脂的配比(重量百分比)为：618环氧树脂∶SK3环氧树脂∶2124酚醛树脂＝30∶30∶40，加入稀释剂丙酮将环氧混合浸渍树脂固含量调制成40％。
优选地，在所述步骤8中，加入的无碱玻璃纤维布为EW140B-90(100)。
本发明采用特殊工艺制成杉木层积材复合材料，生产出满足高档游艇性能及使用要求的可回收新材料。按GB/T1446-2005(纤维增强塑料性能试验方法总则)，GB/T1447-2005(纤维增强塑料拉伸性能试验方法国家标准)，GB/T1448-2005(纤维增强塑料压缩性能试验方法)和GB/T1449-2005(纤维增强塑料弯曲性能试验方法国家标准)测量的要求加工并检测试件。成品试件的拉伸强度＞126MPa，拉伸模量＞7000MPa，压缩强度＞119MPa，压缩模量＞7000MPa，弯曲强度＞175MPa，弯曲模量＞7000MPa；成品试件经2小时沸水浸泡后，其拉伸强度和弯曲强度保留率不低于80％。因此，通过本发明制备的杉木层积材复合材料，完全能满足高档游艇的使用要求。另外，由于杉木资源丰富，间伐材价格低廉，因此可大大降低高档游艇的制造成本。此外，用本发明制作的高档游艇废弃后，可以作为刨花板等的原材料回收利用，避免污染环境。
附图说明
图1为本发明间伐杉木梳理层积材成型矩形槽模具结构示意图；
图2为本发明成品间伐杉木层积材复合材料组坯示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
步骤1：采伐新鲜人工林杉木材若干，及时清理树皮及其它杂物，在横截锯上裁成3~4米规格的木段，利用自制杉木机械梳理设备，梳理加工杉木规格材；
步骤2：将梳理好的杉木材放入木材干燥窑干燥，干燥温度100~110℃，干燥时间2~3天，干燥后含水率控制在8~10％；
步骤3：调制酚醛浸渍树脂，按GB/T14074.5-93的要求测试酚醛浸渍树脂的固含量，再用水稀释成40％固含量的树脂；将干燥后的杉木材浸入调制好的40％固含量的酚醛树脂中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，20~30分钟后取出沥干；
步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的杉木材放入定制的成型模具槽1内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa，加压完毕后在成型模具槽1内放入10mm厚的上盖板2，立即用锁定销3固定，防止压实的杉木材4回弹；
步骤5：将锁定在成型模具槽内压实的杉木材运至木材干燥窑，集中干燥固化，干燥温度为150℃，干燥时间为24小时；
步骤6：待酚醛树脂完全固化后，从成型模具矩形槽内取出杉木层积材，放置48~72小时后，在细木工小带锯上加工成厚度为4~5mm的杉木层积材薄板；再在精密压刨上将杉木层积材薄板加工成3mm厚的精光薄板；
步骤7：调制环氧混合浸渍树脂，环氧混合浸渍树脂的配比为618环氧树脂15～35％，SK3环氧树脂15～35％，酚醛树脂25～40％，所述百分比为重量百分比，通过加入稀释剂丙酮将环氧混合浸渍树脂固含量调制成40％；将精光薄板加压浸渍于调制好的环氧混合浸渍树脂中，加压压力为0.8MPa，浸渍时间为1小时，加压浸渍后取出沥干，待精光薄板表面的胶不再粘手后，再将其放入烘箱中低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间为120分钟；
步骤8：加入无碱玻璃纤维布，加重物使无碱玻璃纤维布完全浸入步骤7中调制好的环氧混合浸渍树脂中，1小时后取出沥干，待无碱玻璃纤维布表面的胶不再粘手后，再将其送入烘箱低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间为120分钟；
步骤9：将步骤7中干燥后的精光薄板5和步骤8中干燥后的无碱玻璃纤维布6交叠复合组坯，在热压机上压制成可用于高档游艇制造使用的复合材料。热压机的热压温度为145℃，热压时间为30~80分钟。
将加工好的成品杉木层积材复合材料取出，放置24小时后，按GB/T1446-2005(纤维增强塑料性能试验方法总则)，GB/T1447-2005(纤维增强塑料拉伸性能试验方法国家标准)，GB/T1448-2005(纤维增强塑料压缩性能试验方法)和GB/T1449-2005(纤维增强塑料弯曲性能试验方法国家标准测量)的要求加工并检测试件。成品试件的拉伸强度＞126MPa，拉伸模量＞7000MPa；压缩强度＞119MPa，压缩模量＞7000MPa；弯曲强度＞175MPa，弯曲模量＞7000MPa；成品试件经2小时沸水浸泡后，其拉伸强度和弯曲强度保留率不低于80％。因此，通过本发明制备的杉木层积材复合材料，完全能满足高档游艇的使用要求。
综上所述，以上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，故凡运用在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，精神和原则之内所作的任何修改等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将采伐的杉木材及时清理树皮及其它杂物，在横截锯上裁成3~4米规格的木段，利用自制杉木机械梳理设备,梳理加工杉木规格材，所述杉木选择人工林的新鲜间伐材；
步骤2：将梳理加工好的间伐杉木材放入木材干燥窑干燥，干燥温度为100~110℃，干燥时间为20~30小时，干燥后材料的含水率控制在8~10%；
步骤3：将梳理加工好的干燥间伐杉木材浸入40%固含量的酚醛树脂中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，20~30分钟后取出沥干；
步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的间伐杉木梳理材放入定制的矩型槽内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa；
步骤5：将矩型槽内压实的间伐杉木梳理材运至木材干燥窑集中干燥固化，干燥温度为150℃，干燥时间为24小时；在所述步骤5中，将干燥固化完全的间伐杉木层积材从槽钢内取出后，放置48~72小时后，在细木工小带锯上加工成厚度为4~5mm的间伐杉木层积材薄板，再在精密压刨上将杉木层积材薄板加工成3mm厚的精光薄板；
步骤6：将精光薄板加入装有环氧混合浸渍树脂的浸渍罐内，加重物使精光薄板完全浸入环氧混合浸渍树脂中，加压浸渍，加压压力为0.8 MPa，1小时后取出沥干，待精光薄板表面的胶不再粘手后，将其送入烘箱低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间设定为120分钟；
步骤7：将无碱玻璃纤维布加入装有环氧混合浸渍树脂的浸渍罐内，加重物使无碱玻璃纤维布完全浸入环氧混合浸渍树脂中，1小时后取出沥干，待无碱玻璃纤维布表面的胶不再粘手后，将其送入烘箱低温干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间设定为120分钟；
步骤8：将步骤6中干燥后的精光薄板和步骤7中干燥后的无碱玻璃纤维布交叠复合组坯，并在热压机上压制成可用于高档游艇制造使用的新材料，热压机的热压温度为145℃，热压时间为30~80分钟。
2.一种如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤4中，加压完毕后在矩型槽内放入10mm厚上盖板，立即用锁定销固定，防止压实的间伐杉木梳理材回弹。
3.一种如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤6和步骤7中，环氧混合浸渍树脂的配比为：618环氧树脂15~35%，SK3环氧树脂15~35%，酚醛树脂25~40%，所述百分比为重量百分比，通过加入稀释剂将环氧混合浸渍树脂固含量调制成40%。
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