CN107263626A

CN107263626A - 连续长竹方材的制造方法及其产品

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Publication number: CN107263626A
Application number: CN201710456433.1A
Authority: CN
Inventors: 喻云水; 彭亮; 黄汉霄; 李立君
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2017-10-20

Abstract

连续长竹方材的制造方法及其产品，包括如下步骤：将圆竹材加工成横截面为正方形或矩形的板材，通过干燥将板材的含水率控制在8%~15%；在板材外表面施胶，使板材外表面包覆胶粘剂形成带胶坯料；根据连续长竹方材的预制尺寸，将带胶坯料堆砌成堆砌坯料，堆砌坯料的长度和宽度大于连续长竹方材的预制长度和宽度，堆砌坯料的厚度大于连续长竹方材的预制厚度5~10mm；对堆砌坯料进行高频热压，使带胶坯料表面的胶粘剂固化，带胶坯料胶合形成连续长竹方材；连续长竹方材经冷却、表面处理后，截断成预制的长度和宽度。本发明可有效提高连接续长竹方材的强度和物理力学性能，延长其使用寿命，制造出的连续长竹方材可充分的满足建筑结构梁的结构承力需求。

Description

连续长竹方材的制造方法及其产品

技术领域

本发明涉及连续长竹方材的制造方法及其产品，属于含竹制类材料的建筑结构梁的制造领域。

背景技术

我国竹林面积、蓄积量、竹业产值均居世界首位，素有“竹子王国”之称。据统计，我国现有竹林面积约 720 万 hm 2 ，其中毛竹约占 70％。与木材相比，竹材具有强度大、韧性好、硬度大、纹理优雅美观等特点，是制造工程结构和家装材料的理想原料。

以竹材为原料，通过竹片层积热压方式，制成型材的方式早已公知，在建筑结构梁中，建筑类的梁、柱等承重型材要求承力大，强度高，大多采用大径原木或钢材与混凝土混合加固形成，随着环保型建筑的发展，用竹制型材替代建筑梁中的钢材或大径原木已经在建筑结构中运用，而为了使竹制型材接近钢材的物理力学性能，大多采用竹片层积热压方式，制成组合竹方，然后通过组合竹方的连接得到连续的竹制型材，而通过多次组合成型的竹制型材在强度、使用寿命和物理力学性能上均还有待提高。

CN1462676A，公开了一种建筑结构用竹材型及其制造方法，其竹层积板由多组若干顺向竹片层叠积而成，亦可在各组顺向竹片层之间夹置若干交叉层，或在表层有一层上以上的带胶竹编度，其制造方法是以竹材为原料，通过将竹材劈制成薄的竹条，将竹条经过干燥、旋胶、层胶、热压粘合、冷压定形等方式制成性能满足建筑结构用指标的层积板材，再通过锯载、指接、胶合等方式制成具有一定尺寸的板方材及型材，其材料性能尺寸可满足建筑用承重梁、柱的性能指示。此方案中是通过竹条先制成层积板材，然后再将层积板材通过连接、胶合制成板方材及型材，为二次组合成型，其强度和使用寿命和物理力学性能上还有待提高。

CN1970254A,公开了一种弧形竹材原态重组材料及其制造方法，由内外表面光滑的弧形竹板以其弧形的相同朝向并列排放加压粘接而成。此方案中也是先将弧形竹板组合成重组竹材，然后根据所需用途的不同，再将重组竹材再次重组，制成方材，也是通过二次或多次组合的方式得到连续的竹方材，相同存在着强度、使用寿命和物理力学性能上的不足。

CN 104084997 A，公开了一种连续成型复合结构材及其制造方法，其结构是以上下面层材料各2～4层纵向单板，或上下面层材料各１～ 4 层纵向单板和１～２层横向单板；芯层为刨花板或锯材或胶合板锯边后的板条。此方案中选用的原材料为木材，由于单板的断面尺寸大，其组坯的接口强度和整体力学性能与竹制板材并不相同。

发明内容

本发明提供的连续长竹方材的制造方法及其产品，可有效提高连接续长竹方材的强度和物理力学性能，延长其使用寿命，制造出的连续长竹方材可充分的满足建筑结构梁的结构承力需求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：连续长竹方材的制造方法，包括如下步骤：

（一）将圆竹材加工成横截面为正方形或矩形的板材，通过干燥将板材的含水率控制在8%~15%；

（二）在板材外表面施胶，使板材外表面包覆胶粘剂形成带胶坯料；

（三）根据连续长竹方材的预制尺寸，将带胶坯料堆砌成堆砌坯料，堆砌坯料的长度和宽度大于连续长竹方材的预制长度和宽度，堆砌坯料的厚度大于连续长竹方材的预制厚度5~10mm；

（四）对堆砌坯料进行高频热压，使带胶坯料表面的胶粘剂固化，带胶坯料胶合形成连续长竹方材；

（五）连续长竹方材经冷却、表面处理后，截断成预制的长度和宽度。

优选的，在完成步骤（一）进行步骤（二）之前对板材的拼接端面进行加工，使堆砌坯料中同层拼接的带胶坯料的拼接面积增大。

优选的，所述的步骤（一）中“将圆竹材加工成横截面为正方形或矩形的板材”是指“将圆竹材通过截断、剖条、粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度10-50mm，厚度5-10mm，横截面面积50-500mm²，长度为500-3000mm的条形板材”和/或“将圆竹材通过截断、剖条、软化、展平、冷却定型、经过粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度50-150mm，厚度5-10mm，横截面面积250-1500mm²，长度为500-2000mm的薄板板材”。

优选的，将板材的拼接端面加工成斜接面、指接面和钩接面中的一种或几种。

优选的，所述的板材包括条形板材和薄板板材，条形板材的拼接端面加工成斜接面、指接面或钩接面，薄板板材的拼接端面加工成斜接面、指接面或钩接面。

优选的，所述的堆砌坯料的顶层和底层由条形板材沿长度和宽度方向拼接而成，芯层由薄板板材沿长度和宽度方向拼接而成，并且上下相邻的芯层中薄板板材的拼接位置均错开分布。

优选的，所述的条形板材的拼接端面加工成指接面或钩接面，所述的薄板板材的拼接端面加工成斜接面。

优选的，述的步骤（二）中在板材外表面施胶的方法为喷胶、浸胶或涂胶，胶粘剂占带胶坯料重量的4%~6%。

优选的，所述的步骤（四）中的“对堆砌坯料进行高频热压”是指：对堆砌坯料进行连续高频加热，加热温度为80~120℃，时间为5~20分钟，在连续高频加热的同时进行履带式连续加压，且上下表面与侧面加压同步进行，上下表面压力为1-2MPa、侧面压力为0.2-1.0Mpa。

连续长竹方材，采用以上所述的连续长竹方材的制造方法制得。

本发明的有益效果是：

（1）竹材是一种生长迅速的且可再生的资源，连续长竹方材在建筑中可以替代大径原木和钢梁在结构梁中的使用，有利于减少天然林木材消耗和钢材消耗；

（2）将圆竹材加工成板材，对板材施胶后，堆砌成堆砌坯料，经过高频压热后形成连续长竹方材，连续长竹方材的成型过程中只经过一次坯料组合，其强度更高，使用寿命更长，可充分的满足建筑结构梁的结构承力需求。

（3）通过横截面积较小的板材的拼接来分散连续长竹方材中胶合接口的位置，使连续长竹方材中胶合接口的位置分散，连续长竹方材可获得更好的力学性能。

（4）堆砌坯料的上下表层和芯层的板材尺寸和拼接方均式不同，即可有效提高连续长竹方材下上表面的强度，又可减化板材拼接端面的加工难度。

（5）在高频热压过程中，对堆砌坯料的上下表面和侧面同步进行履带式连续加压，有效提高板材间的胶合强度。

附图说明

图1为板材的各位拼接方式，A为指接，B为斜接，C为钩接。

图2为条形板材和薄板板材，A为条形板材，B为薄板板材。

图3堆砌坯料的结构示意图，A为顶层，B为底层，C为芯层。

图4为具体实施方式中连续长竹方材的制造方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本发明的实施例做详细说明。

连续长竹方材的制造方法，包括如下步骤：

圆竹材选用刚性好，硬度大的毛竹或慈竹，将圆竹材加工成平面状的板材，以方便堆砌，之后再对板材进行干燥和施胶，施胶可采用喷胶、涂胶或浸胶的方式，如采用浸胶方式，则需要在浸胶再后对带胶坯料进行干燥，以控制含水率，施胶后将带胶坯料通过连续接长、横向拼宽和层层叠加的方式堆砌，形成如图3所示的堆砌坯料，堆砌坯料的长度和宽度要大于连续长竹方材的预制长度和宽度，便于成型后按照连续长竹方材的预制长宽进行截断，由于厚度方向截断将会影响连续长竹方材的强度，因此堆砌坯料的厚度大于连续长竹方材的预制厚度5~10mm，使成型后的厚度与连续长竹方材的预制厚度基本相同，无需进行厚度方向的尺寸截取。

其中，为了相邻板材间的胶合强度，在完成步骤（一）进行步骤（二）之前对板材的拼接端面进行加工，使堆砌坯料中同层拼接的带胶坯料的拼接面积增大，板材间胶合力更大，胶合强度更大。

其中，所述的步骤（一）中“将圆竹材加工成横截面为正方形或矩形的板材”是指“将圆竹材通过截断、剖条、粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度10-50mm，厚度5-10mm，横截面面积50-500mm²，长度为500-3000mm的条形板材”和/或“将圆竹材通过截断、剖条、软化、展平、冷却定型、经过粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度50-150mm，厚度5-10mm，横截面面积250-1500mm²，长度为500-2000mm的薄板板材”。条形板材呈条状，其拼接的横截面面积小，便于拼接位置的分散布置，薄板板材呈平板状，其拼接的横截面面积相对较大，便于成型后的承力。

具体的，为了保证连续长竹方材的强度及满足其尺寸要求，所述的堆砌坯料的顶层和底层由条形板材沿长度和宽度方向拼接而成，芯层由薄板板材沿长度和宽度方向拼接而成，并且上下相邻的芯层中薄板板材的拼接位置均错开分布。所述的条形板材的拼接端面加工成指接面或钩接面，所述的薄板板材的拼接端面加工成斜接面。顶层中的条形板材为指接或钩接拼接，其拼接面积更大，胶合强度更好，而且条形板的所占平面面积更小，使顶层和底层用的的板材拼合数量更大，可有效的分散拼接位置，增大顶层和底层的强度，芯层中薄板板材为斜接拼接，其加工难度更小，薄板板材的所占平面面积增大，有可效保证连续长竹方材的芯层承力能力，且上下相邻的芯层中薄板板材的拼接位置均错开分布，使芯层胶合强度更高。

需要说明的是，在实际制造过程中，根据连续长竹方材的承力、强度和力学需求，也可将板材的拼接端面加工成斜接面、指接面和钩接面中的一种或几种，板材的尺寸可根据拼接需要，选用条形板材和/或薄板板材。

其中，所述的步骤（二）中在板材外表面施胶的方法为喷胶、浸胶或涂胶，胶粘剂占带胶坯料重量的4%~6%，保证板材的外表面均覆盖胶粘剂。

其中，所述的步骤（四）中的“对堆砌坯料进行高频热压”是指：对堆砌坯料进行连续高频加热，加热温度为80~120℃，时间为5~20分钟，在连续高频加热的同时进行履带式连续加压，且上下表面与侧面加压同步进行，上下表面压力为1-2MPa、侧面压力为0.2-1.0Mpa，履带式连续加压，保证板材外表面的胶粘剂均有效胶合，相比间隔式加压，其固化后的连续长竹方材的强度更高，承力性能更好。

本发明还保护一种连续长竹方材，采用以上所述的连续长竹方材的制造方法制得，其强度高、使用寿命长，物理力学性能佳，可充分的满足建筑结构梁的结构承力需求。

连续长竹方材的制造方法及其产品的优点为：

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.连续长竹方材的制造方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于在完成步骤（一）进行步骤（二）之前对板材的拼接端面进行加工，使堆砌坯料中同层拼接的带胶坯料的拼接面积增大。

3.根据权利要求1所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的步骤（一）中“将圆竹材加工成横截面为正方形或矩形的板材”是指“将圆竹材通过截断、剖条、粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度10-50mm，厚度5-10mm，横截面面积50-500mm²，长度为500-3000mm的条形板材”和/或“将圆竹材通过截断、剖条、软化、展平、冷却定型、经过粗刨后去除影响胶合性能的竹青与竹黄后，加工成宽度50-150mm，厚度5-10mm，横截面面积250-1500mm²，长度为500-2000mm的薄板板材”。

4.根据权利要求1所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于将板材的拼接端面加工成斜接面、指接面和钩接面中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的板材包括条形板材和薄板板材，条形板材的拼接端面加工成斜接面、指接面或钩接面，薄板板材的拼接端面加工成斜接面、指接面或钩接面。

6.根据权利要求5所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的堆砌坯料的顶层和底层由条形板材沿长度和宽度方向拼接而成，芯层由薄板板材沿长度和宽度方向拼接而成，并且上下相邻的芯层中薄板板材的拼接位置均错开分布。

7.根据权利要求6所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的条形板材的拼接端面加工成指接面或钩接面，所述的薄板板材的拼接端面加工成斜接面。

8.根据权利要求1所述的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的步骤（二）中在板材外表面施胶的方法为喷胶、浸胶或涂胶，胶粘剂占带胶坯料重量的4%~6%。

9.根据权利要求1所术的连续长竹方材的制造方法，其特征在于所述的步骤（四）中的“对堆砌坯料进行高频热压”是指：对堆砌坯料进行连续高频加热，加热温度为80~120℃，时间为5~20分钟，在连续高频加热的同时进行履带式连续加压，且上下表面与侧面加压同步进行，上下表面压力为1-2MPa、侧面压力为0.2-1.0Mpa。

10.连续长竹方材，采用权利要求1至权利要求9任一项所述的连续长竹方材的制造方法制得。