CN105269641A - 一种竹木复合型材制备方法及其制品结构 - Google Patents

Abstract

一种竹木复合型材制备方法及其制品结构，公开了一套竹木复合型材制备的新方法，主要是将带竹青面弧形的竹片和由小径材制成的木方条做基材，经中温侵油、灭菌组坯后，采用气枪钉加以复合制成复合型材和经二次复合制成集成材柱，或在外表面上包覆有一层薄皮状的防护层。应用至少两根长条形的钢筋或绳索，分别穿越过多条竹木复合型材上设置的多个横向安装孔，串装成为排拼或栅格状的矩形平板；在矩形平板的下方，设置有集成材柱的横梁或立柱，即构成为多款竹木复合型材制品。

Description

一种竹木复合型材制备方法及其制品结构

技术领域

本发明涉及竹木复合型材加工领域，特别涉及到一种竹木复合型材制备方法及其制品的具体结构。

背景技术

众所周知，竹子是我国种植广泛、成材迅速、力学异向性明显的一类建材，经过多年的应用研发，已经形成了相当成熟的竹竹复合或竹木复合板材工艺，其共同技术要点是，刨平或展平天然竹片的弧形部分，形成待复合界面，并应用粘接材料，将基材的复合界面间加以粘连，即构成为复合板材。然而经此工艺方法加工过的竹片，原有的纤维密度和天然排序必然招致破坏，既影响到竹片的侧向抗折弯能力(是等厚木片的2至5倍)，又埋下了因粘接材料老化而导致粘连失效的隐患，还直接增加了加工成本。

经查新，对于以竹木材料作为复合基材，加以复合构成型材，直接作为制品构件或组件的工艺案例，目前还比较鲜见，虽然在专利CN101285553当中有所披露，但是其竹片只是作为木塑型材的填充筋使用，既非严格意义上的竹“木”复合，也早在我国西部土墙建筑结构中使用此法。因此，非常有必要制备出一种尽可能保持原竹片性状的、与木方条长效复合的、较低成本的竹木复合型材，为我国竹木资源的高效利用提供创新技术支持。

发明内容

本发明的目的，是避免背景技术的不足之处，提供出一种竹木复合型材制备方法，简化竹片加工工艺，增加竹木基材界面复合牢固度，提高竹木复合型材的弹性模量，降低竹木复合型材的制备成本。

本发明的另一个目的，是为实施上述发明方法，提供出结构简单，操作简便，既发挥竹材力学优势，又方便制品应用的型材具体结构，从而构成为一类创新结构的竹木复合型材制品。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种竹木复合型材制备方法，其发明创新的主要特征在于：

一是制备出宽度为10mm至45mm的保留有竹青面弧形的粗制竹片。由于原竹直径所限，剖分开的原竹片的竹青面，必然会呈现出外凸的弧形，为了发挥出竹片优异的侧向抗折弯能力，就必须保留原竹片的纤维密度和天然排序等物理性状不招破坏，因此，本制备方法只需刨切掉竹青面的竹节和竹黄面的不等厚部分，即加工成为了满足工艺所需的粗制竹片。

二是对粗制竹片进行5℃至100℃中温侵油处理。粗制竹片经中温侵油处理后，蒸发掉了竹片内部的部分水分，熟化了淀粉、脂肪与蛋白质，杀死了粗制竹片中残留的虫卵和霉菌孢子，同时还能够让侵渍油膜封闭住竹片表层的毛细脉管和纤维间隙，实现了对粗制竹片的防水防腐防虫和防霉变处理，提高了竹片的耐候性、耐用度和美观度，构成为待复合的竹片基材。

三是应用小径材制造木方条。我国森林资源匮乏，木材来源紧缺，然而速生林面积确甚广，小径材来源丰富，若能让速生林小径材派上用场，既解决了木材来源，也为农民增收出力，还对绿色经济可持续发展做了贡献，因此，本发明将小树干、大树枝、灌木条类木质材料锯切成规格统一的、长条状的木方条作为原料。或用薄木片挟持竹单板复合成木方条；或将竹木边料制成粉与塑料混合后制成木塑方条。

四是对木方条进行灭菌与涂油防护处理。速生林小径材木方条的含水率都较高，经常规干燥或熏蒸灭菌处理后，对木方条表面实施油料涂覆，能提高木方条的耐候性、防潮性和使用寿命，还会杀死了木方条表面的霉菌孢子，构成为待复合的木方条基材。

五是对复合基材实施组坯。在木方条基材的两侧面上，对称设置有两条竹黄相对的竹片基材，即构成为复合基材的基本组坯，基本组坯在结构力学上既发挥出优异的侧向抗折弯能力，又使得基材各方向的应力得以平衡释放，形成互为支撑和制约的稳定结构，还有利于木方握钉、界面排水和方便操作。或在基本组坯的上平面处，覆盖有一条竹黄朝下的竹片基材，从而构成为另款强化型的组坯结构。

六是采用气枪钉对组坯实施复合。在组坯的复合界面处或涂抹粘接剂而贴合，应用气枪钉射入组坯内部并穿越复合界面，将界面牢固地连接为一体，即构成了有别于竹木板材复合的、也不同于纯胶粘方法复合的另类竹木复合型材，该复合方法特别地规避了粘接材料老化失效的潜在风险。

七是对竹木复合型材经二次复合构成集成材柱。竹木复合型材的直径有限，当需要大直径型材时，则采用气枪钉或机械紧固件，对多条竹木复合型材进行二次复合，即构成为能够满足使用需要的集成材柱。

八是在竹木复合型材或其集成材柱的外表面上包覆有一层薄皮状的防护层。竹木复合型材或其集成材柱的外表面略显粗糙，不适合药品、食品或无尘车间的使用需要，因此，需要在其外表面包覆一层或铝皮、或不锈钢皮或塑料皮的防护层，以美化制成品的外观。

为实施上述发明方法，所提供的竹木复合型材及其制品的具体结构，主要是由长条形木方条基材的侧面，与多条竹片基材的竹黄面相贴合组坯，用气枪钉或粘接剂对复合界面实施连接，即构成近似矩形断面的竹木复合型材，或在竹木复合型材及其二次复合集成材柱的外表面上包覆有一层薄皮状的防护层；应用至少两根长条形的钢筋或绳索，分别穿越过多条竹木复合型材上设置的多个横向安装孔，弯曲钢筋或绳索端头，串装成为排拼或栅格状的矩形平板；在矩形平板的下方，设置有集成材柱的横梁或立柱，即构成为多款竹木复合型材制品。

本发明与背景技术相比具有下列优点：一是充分发掘出竹材与木材的力学优势加以组合应用，制备成竹木复合型材或二次复合集成材柱，直接用于产品构造；二是采用气枪钉复合竹木基材，工艺简单，机动灵活，牢固可靠、易实现量产，三是对竹木复合型材外表包覆有防护层，能提升型材外表质量使用价值。

附图说明

下面通过举例结合附图对本发明做进一步阐述：

图1是本发明竹木复合型材结构示意图；

图2是本发明集成材结构示意图；

图3是本发明排拼平板结构示意图；

图4是本发明栅格平板结构示意图；

图5是本发明物流托盘结构示意图；

图6是本发明临建房楼板结构示意图；

图7是本发明软地面栈道建设结构示意图；

在图中，01.竹木复合型材02.竹片03.木方条04.气枪钉05.粘接剂06.防护层07.集成材柱08.横梁09.立柱10.排拼平板11.安装孔12.钢筋13.绳索14.栈板15.战备物资16.栅格平板17.中心孔18.间隔环20.物流托盘21.机械紧固件22.托盘脚23.紧固件组件30.临建房楼板31.中厚木板32.栈道33.软地面

具体实施方式

图1是本发明竹木复合型材结构示意图。图中的(01)是竹木复合型材，外观呈长条形，截面近似矩形，由多条竹片(02)基材与长方木条(03)基材复合构成，复合界面间用气枪钉(04)或粘接剂(05)实施连接。或者在竹木复合型材(01)的外侧面上，包覆有一层薄皮状的防护层(06)。从而构成为力道优良、使用方便，可替代实木方料使用的标准化型材。

图2是本发明集成材结构示意图。图中的(07)是集成材柱，外观呈条柱状，是应用气枪钉(04)对多条竹木复合型材(01)进行二次复合构成。或者在集成材柱(07)的外侧面上，包覆有一层薄皮状的防护层(06)。集成材柱(07)卧式放置即成为横梁(08)，竖式放置则成为立柱(09)，是大直径木方的理想替代品。

图3是本发明排拼平板结构示意图。图中的(10)是排拼平板，外观呈矩形平板状，是在竹木复合型材(01)的侧面，设置有多个横向安装孔(11)，由至少两根长条形的钢筋(12)或绳索(13)，分别穿越多条竹木复合型材(01)的横向安装孔(11)，弯曲钢筋(12)或绳索(13)端头以防止竹木复合型材(01)逃逸，即构成为串装排拼结构的、上下板面平整的、具有防滑和疏水功能的、刚性或柔性的排拼平板(10)，它是建筑栈道或户外亲水栈道理想的路面栈板(14)，也是抗洪抢险、抗震救灾、抢滩登陆、道路抢修、军营临建不可或缺的战备物资(15)。

图4是本发明栅格平板结构示意图。图中的(16)是栅格平板，外观呈矩形平板状，是在每条竹木复合型材(01)的横向安装孔(11)之间，呈间隔状地增设有带中心孔(17)的间隔环(18)，由至少两根长条形的钢筋(12)或绳索(13)，在穿越安装孔(11)的同时，分别穿越间隔环(18)的中心孔(17)，弯曲钢筋(12)或绳索(13)端头以防止竹木复合型材(01)逃逸，即构成为串装栅格结构的、上下板面平整的、具有防滑和疏水功能的、刚性或柔性的栅格平板(16)。其适用范围比排拼平板(10)更宽。

图5是本发明物流托盘结构示意图。图中的(20)是物流托盘，是在排拼平板(10)或栅格平板(16)的下方，应用机械紧固件(21)或气枪钉(04)，对至少三条呈交叉状设置的横梁(08)实施安装而构成。或在三条横梁(08)的下方，呈分布状设置有四至九只柱形的托盘脚(22)。所述的托盘脚(22)，外观呈圆柱形或方柱形，柱身由集成材柱(07)制成，柱侧面或包覆有防护层(06)，柱上端面中心位置设置有紧固件组件(23)，与横梁(08)下平面实施连接。

图6是本发明临建房楼板结构示意图；图中的(30)是临建房楼板，是在排拼平板(10)或栅格平板(16)的下方，应用机械紧固件(21)或气枪钉(04)，对呈交叉状设置的横梁(08)实施安装连接，并在排拼平板(10)或栅格平板(16)的上方，铺设有中厚木板(31)，中厚木板(31)与竹木复合型材(01)的长方木条(03)之间，应用射枪钉(04)实施连接。

图7是本发明软地面栈道结构示意图；图中的(32)是软地面栈道，由插入软地面(33)的立柱(09)、架设在立柱(09)之上的横梁(08)和铺设于横梁(08)之上的排拼平板(10)或栅格平板(16)而构成。应用机械紧固件(21)或气枪钉(04)对连接部位实施连接。

行内工程技术人员都知道，只要掌握了本发明竹木基材处理工艺和复合方法，就能够轻易地制备出竹木复合型材，借助紧固件(21)或气枪钉(04)，即可快速组装出各种所需的制成品，请恕不在此一一陈述。

至此，对本发明进行了详细的阐述，一种竹木复合型材制备方法及其制品结构，将为我国的竹木制品行业，提供一套全新的复合型材制备方法和制品方案，为我国竹木资源的高效转化利用提供技术支持。

Claims (6)

1.一种竹木复合型材制备方法，其主要特征在于：一是制备出宽度为10mm至45mm的保留有竹青面弧形的粗制竹片，二是对粗制竹片进行5℃至100℃中温侵油处理，三是应用小径材制造木方条，四是对木方条进行灭菌与涂油防护处理，五是对复合基材实施组坯，六是采用气枪钉对组坯实施复合，七是对竹木复合型材经二次复合构成集成材柱，八是在竹木复合型材或其集成材柱的外表面上包覆有一层薄皮状的防护层。

2.为实施上述发明方法，所提供的竹木复合型材及其制品的具体结构，其特征在于：主要是由多条长条形竹片基材的竹黄面与木方条基材的侧面相贴组坯，用气枪钉或粘接剂实施复合连接，构成为近似矩形断面的竹木复合型材，或在竹木复合型材及其二次复合集成材柱的外表面上包覆有一层薄皮状的防护层；应用至少两根长条形的钢筋或绳索，分别穿越过多条竹木复合型材上设置的多个横向安装孔，弯曲钢筋或绳索端头，串装成为排拼或栅格状的矩形平板；在矩形平板的下方，设置有集成材柱的横梁或立柱，构成为物流托盘、临建房楼板和软地面栈道。

3.依据权利要求2所述的制品的具体结构，其特征在于所述的栅格平板，外观呈矩形平板状，是在每条竹木复合型材的横向安装孔之间，呈间隔状地增设有带中心孔的间隔环。

4.依据权利要求2所述的制品的具体结构，其特征在于所述的物流托盘，是在排拼平板或栅格平板的下方，对至少三条呈交叉状设置的横梁实施安装而构成；或在三条横梁的下方，呈分布状设置有四至九只柱形的托盘脚，所述的托盘脚，外观呈圆柱形或方柱形，柱上端面中心位置设置有紧固件组件，与横梁下平面实施连接。

5.依据权利要求2所述的制品的具体结构，其特征在于所述的临建房楼板，是在排拼平板或栅格平板的下方，对呈交叉状设置的横梁实施安装连接，并在排拼平板或栅格平板的上方，铺设有中厚木板。

6.依据权利要求2所述的制品的具体结构，其特征在于所述的软地面栈道，由插入软地面的立柱、架设在立柱之上的横梁和铺设于横梁之上的排拼平板或栅格平板而构成。