CN102635194B - 环保型原竹增强轻质竹木复合材料及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
环保型原竹增强轻质竹木复合材料及其加工方法，该竹木复合材料是由原竹通过聚氨酯发泡胶粘剂混合木粉，增强空心刨花板而得到的。制造步骤为原竹去青、干燥、接长、胶粘剂与木粉混合、涂胶、组合、发泡固化，堆放和齐边。立柱是通过竹木复合材料横向冷压复合并进行贴面，然后锯制成所需尺寸而制得。用该方法制造的轻质原竹增强空心刨花板复合材料与立柱，具有很高的抗弯强度和纵向抗压强度、竹材利用率高、较高的吸声隔音以及保温隔热性能，可做为木结构建筑承重墙或者梁柱结构材料。
Description
技术领域
本发明属于人造板制造领域，特别涉及一种环保型原竹增强轻质竹木复合材料及其加工方法。
背景技术
现有技术：面对资源的严重匮乏,林业和林产工业要得到发展,走可持续发展道路,必须创新思维,大量采用新技术开发新材料,替代对木质原料的需求,努力实现“生态受保护,产业得发展”的目标。空心刨花板的出现,将节约木材和使用替代原料生产人造板发挥到又一个高度。空心刨花板是采用挤压法生产的一种新型绿色人造板材，由于其质轻，强度高，省材料，可降低板材的成本，越来越受到广大生产企业的青睐。良好的隔音和保温特性使其在复合墙体的相关研究中占据一定的地位。但是由于空心刨花板纵向强度低，长度方向吸水厚度膨胀率高等缺点使其在纵向力学性能应用上存在了一定的局限性。而竹子体轻，但质地异常坚硬，收缩量小，弹性和韧性高，顺纹抗压强度较大。利用原竹作为增强材料，改善空心刨花板纵向力学性能，使其应用前景更加广阔。另聚氨酯泡塑空隙率较高，比表面积大，流体力学性能好，使其同样具有质轻和良好的吸声保温效果的特性。试验中聚氨酯胶黏剂与木粉的混合使用，使该类竹木复合材料在力学性能、保温隔热效果以及吸声隔音性能上得到了进一步的提高。
发明内容
本发明解决的技术问题为：提供了一种通过聚氨酯发泡胶粘剂混合木粉，利用原竹增强空心刨花板的加工方法，该加工方法制造出的轻质竹木复合材料具有良好的抗弯强度和纵向抗压强度，很大程度上改善了空心刨花板的纵向力学性能，使其能够应用于建筑物承重墙体和梁柱结构中。
本发明的技术解决方案为：环保型原竹增强轻质竹木复合材料，包括空心刨花板和竹枝，所述竹枝通过发泡胶粘剂设于空心刨花板的孔内，且竹枝的长度和直径与空心刨花板的孔长和孔径匹配。
环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，步骤为：原料准备：空心刨花板，与空心刨花板孔径匹配的原竹，聚氨酯发泡胶粘剂，60-80目的木粉；去青：将原竹用竹材去青机进行去青；干燥：将去掉竹青的原竹加热干燥至含水率10%～15%；胶粘剂混合：按质量分数10%-20%的比例将木粉加入聚氨酯发泡胶粘剂中，搅拌混合均匀；施胶：在干燥后的去青原竹表面均匀的涂抹一层混合后的发泡胶粘剂，施胶量为4～8%wt；组合：将涂好胶粘剂且与空心刨花板孔长相同的竹枝插入空心刨花板的孔中，待其发泡和固化后得环保型原竹增强轻质竹木复合材料。
上述加工方法还包括接长步骤：对于长度小于孔长的原竹，通过木塞表面涂抹聚氨酯发泡胶粘剂，然后插入待接长的竹筒一端，并串连另一竹筒的一端，待固化即可。
上述加工方法还包括后期处理步骤：将复合材料平整放置一段时间，然后进行齐边。
所述空心刨花板的幅面为2000×1250mm，厚度为33mm，孔径为21mm。
所述原竹为淡竹，所述木粉为杨木木粉。
所述淡竹为2-3年生的、竹壁厚4-5mm，竹节长100-250mm。
所述干燥温度为100℃。
所述施胶量为5%wt。
所述含水率为12%wt。
本发明的有益效果是：大大地提高了空心刨花板的力学性能，制得的轻质竹木复合材料抗弯强度和抗压强度较高，而且通过聚氨酯发泡胶与木粉混合胶合，提高了复合材料的吸声隔音性能，由于发泡胶粘剂的使用，也提高了复合材料的保温隔热性能，所以这种材料是一种优良的建筑物材料，能够用于木结构建筑承重墙体以及梁柱结构中。
具体实施方式
本发明的加工方法通过下面的实施例来说明。
实施例1：
生产厚度为33mm，幅面为2000×1250mm的原竹增强空心刨花板竹木复合材料
原料准备：幅面为2000×1250mm，厚度为33mm，孔径为21mm的空心刨花板，3年生的外径为18±1mm的淡竹，其竹壁厚4-5mm，竹节长100-250mm，聚氨酯发泡胶粘剂，60-80目的杨木木粉。
去青：将原竹竹段用竹材去青机进行去青。
干燥：将去掉竹青的原竹在100℃温度下干燥至含水率12%。
接长：由于原竹存在锥度，竹段的长度不够2000mm，需要将其接长。通过木塞表面涂抹聚氨酯发泡胶粘剂，插入待接长的两端竹筒中，固化即可。
胶粘剂混合：将木粉按15%的质量比放入聚氨酯发泡胶粘剂中，搅拌混合均匀。
施胶：在去青原竹表面均匀的涂抹一层混合后的发泡胶粘剂，施胶量为5%wt左右。
组合：将涂好胶粘剂的去青竹枝插入空心刨花板的孔中，待其发泡和固化。
后期处理：将复合材料平整放置14天，然后进行齐边。
下表1显示了原竹增强空心刨花板与未增强的空心刨花板密度、静曲强度和纵向抗压强度的比较.
表1 原竹增强后与未增强的空心刨花板的物理力学性能的比较
| 增强方法 | 密度（g/cm2） | 静曲强度(MPa) | 纵向抗压强度(MPa) |
| 原竹增强 | 0.61 | 20.20 | 18.31 |
| 未增强 | 0.45 | 1.20 | 4.54 |
注：厚度为33mm
实施例2：
横截面为80×104mm的立柱。
先按照实施例1中的方法制得厚度为33mm，幅面为2000×1250mm的原竹增强空心刨花板竹木复合材料，再将两块竹木复合材料与用于贴面的7mm厚的酚醛树脂胶合板，利用间苯二酚冷压胶粘剂进行冷压组坯胶胶合，然后再锯制成宽度为104mm的立柱，就得到了80×104mm的立柱。所选用的空心刨花板的纵向长度可根据所要求的立柱的长度确定，因为空心刨花板是采用挤压法生产的，纵向的长度可以自由选择定制。
Claims (9)
1.环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于步骤为：原料准备：空心刨花板，与空心刨花板孔径匹配的原竹，聚氨酯发泡胶粘剂，60-80目的木粉；去青：将原竹用竹材去青机进行去青；干燥：将去掉竹青的原竹加热干燥至含水率10%～15%；胶粘剂混合：按质量分数10%-20%的比例将木粉加入聚氨酯发泡胶粘剂中，搅拌混合均匀；施胶：在干燥后的去青原竹表面均匀的涂抹一层混合后的发泡胶粘剂，施胶量为4～8%wt；组合：将涂好胶粘剂且与空心刨花板孔长相同的竹枝插入空心刨花板的孔中，待其发泡和固化后得环保型原竹增强轻质竹木复合材料。
2.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于还包括接长步骤：对于长度小于孔长的原竹，通过木塞表面涂抹聚氨酯发泡胶粘剂，然后插入待接长的竹筒一端，并串连另一竹筒的一端，待固化即可。
3.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于还包括后期处理步骤：将复合材料平整放置一段时间，然后进行齐边。
4.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于空心刨花板的幅面为2000×1250mm，厚度为33mm，孔径为21mm。
5.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于所述原竹为淡竹，所述木粉为杨木木粉。
6.根据权利要求5所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于所述淡竹为2-3年生的、竹壁厚4-5mm，竹节长100-250mm。
7.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于所述干燥温度为100℃。
8.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于所述施胶量为5%wt。
9.根据权利要求1所述的环保型原竹增强轻质竹木复合材料的加工方法，其特征在于所述含水率为12%wt。
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