CN108638240A - 一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,包括如下步骤,(1)竹材的采集；(2)竹秆锯截；(3)竹筒破条；(4)竹条的加工；(5)竹条的定厚开片；(6)竹片干燥碳化；(7)浸胶与沥胶；(8)竹片二次干燥；(9)竹片错缝组坯；(10)预组单元宽度的拼接；(11)热压成型；(12)胶合竹层板层板加工；(13)胶合竹层板的应力分级；(14)标记；(15)定向胶合竹层板制造；(16)竹层合板制造。

Description

一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法
技术领域
本发明属于竹人造板与竹质工程材料技术领域。
背景技术
“以竹胜木”是我国竹材加工和利用的主要目标。我国竹人造板行业已成规模，包括竹地板、竹模板、竹装饰材料等多种产品已市场化，创造了大量的社会效益和经济效益。但竹质材料工程化还处于起步阶段。
工程木材(Engineered Wood System)是以胶合木(Glulam)和结构复合木材(Structural composite Wood)为主的工程化木材。工程材料与天然材料的差别在于其规格化的性能指标，美国工程木材(胶合木)有7种规格。例如规格为26F-1.9E的胶合木的弯曲模量为1.9x106PSI(13.1MPa)，弯曲强度为2600PSI(17.93MPa)。工程木材的制造是以木层板(Wood Laminates)的分级，与不同级别的木层板组合成相同性能的工程木材。
木层板是天然材料，性能有明显的差异。通过目测分级和应力分级将木层板分为不同的级别。通过不同级别的多层木层板的组合，可设计多层木层板的胶合木材的性能，使之达到工程木材所规定的性能指标。层板是组成工程木材的基本单元，可以通过指接接长，其长度不受限制；层板可通过拼板，宽度可增加；
通过木层板的分级、接长和拼宽方法可得到长度、宽度可设计和性能稳定的层板。以此为基础，通过多层层板胶合可制成工程木材(胶合木)，而工程木材的性能是稳定的，尺寸可设计。
竹材于木材相比，其截面尺寸小，难以在竹条(竹片)层次上开展严格的应力分级。竹条的长度有限，无法制成长度连续的竹层板。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,可制造长度连续，宽度可设计、性能分级的连续胶合竹层板；以连续胶合竹层板为原料制造方向不同的定向竹层板；以不同方向的定向胶合竹层板可设计和制造竹层合板,该方法扩大了竹材的应用范围,制成胶合竹层板和竹层合板符合工程材料的要求，性能可靠，质量好。
为实现上述目的，本发明通过如下技术方案加以实现：
一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,其特征在于：包括如下步骤,
(1)竹材的采集,竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载，采集的竹材称为竹秆,要求；
竹龄4年；
竹秆直径80mm,长度≥5.5m,梢径≥50mm；
无干枯、霉变、虫蛀,有缩节和破裂的每根竹秆不超过3节,外伤弧长宽度不得超过所在圆周长的30％,外伤纵向最大处长度不得超过检尺长的10％,外伤深度不得超过3mm；
整体弯曲小于1％；
(2)竹秆锯截,竹秆的加工为圆锯截断，竹秆底部的弯曲部分去除，竹秆锯截后，得到长度、直径和厚度不同的竹筒，竹筒的长度序列模数为0.3m，长度范围为0.9～2.4m；
(3)竹筒破条,竹筒的加工方法是撞机的机械破条,破成的竹条的宽度在7～30mm之间,长度在1.5m～2.4m之间，厚度在4～20mm之间，竹条为有圆弧、有尖削度的毛条；
(4)竹条的加工，采用定宽和定厚机械将竹条加工成宽度和厚度规则的竹片，竹片宽度9～24mm,厚度在5～10mm,
依照竹片密度度分为；
中密度竹片,介于竹青片和竹黄片之间，竹条为截面尺寸规则，无圆弧、无尖削度，无竹青和竹黄的竹片，密度g/cm3在0.6～0.7；
高密度竹片,为竹青片，密度g/cm3在0.75～0.85；
低密度竹片,为竹黄片，密度g/cm3在0.45～0.55；
(5)竹条的定厚开片,将竹条定厚开片，分为；
中密度竹片厚度5～10mm,高密度竹片厚度2～5mm,低密度竹片厚度1.5～4mm；
(6)竹片干燥碳化，将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹片碳化，碳化程度为5％—30％，；
(7)浸胶与沥胶，采用水溶性酚醛树脂为胶粘剂，固含量为54％，胶粘剂注入浸胶池；将干燥后的竹片放入金属筐，金属筐放入浸胶池，浸胶时间为1小时，浸胶结束后，将金属筐提出浸胶池，让多余的胶液沥出，回流到浸胶池；
(8)竹片二次干燥，将浸胶后的竹片干燥，去除胶粘剂中的溶剂，干燥温度80℃，干燥时间20分钟；
(9)竹片错缝组坯，将同密度的若干竹片沿长度方向，以一定的间距错缝，相邻的竹片间错缝间距为70～200mm；
采用预捆扎方法组成错缝竹片组；
将数个不同的错缝竹片组头尾相接，用线预捆扎,组成长度连续的预组单元；
(10)预组单元宽度的拼接，以若干长度连续的数个预组单元按宽度方向组合，得到宽度可设计的多单元预组板坯；
(11)热压成型，将多单元预组板坯放置在热压机上，通过加正向压和测向压，正向压压力1MPa，侧向压压力0.5MPa，固化温度140℃，时间10分钟，升温使树脂固化，得到胶合竹层板；
(12)胶合竹层板层板加工，通过砂光机可将胶合竹层板上下表面砂光，使用修直机将胶合竹层板两侧修直；
(13)胶合竹层板的应力分级，采用三点弯曲方法，测量竹层板的弯曲模量；通过式样方法确定胶合竹层板的弯曲强度，密度和含水率，将胶合竹层板的各表面刨光，在各表面在油漆；
(14)标记，胶合竹层板侧面标明其弯曲模量和密度,制成连续胶合竹层板；
(15)定向胶合竹层板制造，以连续胶合竹层板为原料，用角度锯锯解成角度一定的定向竹层板；多块定向竹层板经涂胶，压制成连续的定向竹层板,定向角度为45°时，可制成45°定向竹层板；
(16)竹层合板制造：多张纵向、横向或45°定向竹层板经涂胶、压制，可制造胶合竹层合板。
作为优选，所述的竹片错缝组坯中竹片长度为1～3m，宽度为7～25mm，厚度为2～15mm，设计错缝间距为100mm,取16根竹片为一组，每竹片端头间距为100mm,多组竹片头尾相接，用线预捆扎成长度连续的预组单元。
作为优选，所述的多单元预组板坯至少包括2组,其中3组宽度为160mm的预组单元可拼接成宽度为480mm的多单元预组板坯。
本发明的有益效果是：
本发明的优点是用简单可行的方法,可制造长度连续，宽度可设计、性能分级的连续胶合竹层板；以连续胶合竹层板为原料制造方向不同的定向竹层板；以不同方向的定向胶合竹层板可设计和制造竹层合板,该方法扩大了竹材的应用范围,制成胶合竹层板和竹层合板符合工程材料的要求，性能可靠，质量好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。
实施例1：
一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,包括如下步骤,
(1)竹材的采集,竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载，采集的竹材称为竹秆,要求；
竹龄4年；
竹秆直径80mm,长度6m,梢径50mm；
无干枯、霉变、虫蛀,有缩节和破裂的每根竹秆不超过3节,外伤弧长宽度不得超过所在圆周长的30％,外伤纵向最大处长度不得超过检尺长的10％,外伤深度不得超过3mm；
整体弯曲小于1％；
(2)竹秆锯截,竹秆的加工为圆锯截断，竹秆底部的弯曲部分去除，竹秆锯截后，得到长度、直径和厚度不同的竹筒，竹筒的长度序列模数为0.3m，长度范围为0.9m；
(3)竹筒破条,竹筒的加工方法是撞机的机械破条,破成的竹条的宽度在7mm之间,长度在1.5m之间，厚度在4mm之间，竹条为有圆弧、有尖削度的毛条；
(4)竹条的加工，采用定宽和定厚机械将竹条加工成宽度和厚度规则的竹片，竹片宽度9mm,厚度在5mm,
依竹片密度分为：
中密度竹片,介于竹青片和竹黄片之间，竹条为截面尺寸规则，无圆弧、无尖削度，无竹青和竹黄的竹片，密度g/cm3在0.6～0.7；
高密度竹片,为竹青片，密度g/cm3在0.75～0.85；
低密度竹片,为竹黄片，密度g/cm3在0.45～0.55；
(5)竹条的定厚开片,将竹条定厚开片，分为；
中密度竹片厚度5～10mm,高密度竹片厚度2～5mm,低密度竹片厚度1.5～4mm；
(6)竹片干燥碳化，将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160℃，加热时间2小时，竹片碳化，碳化程度为5％；
(7)浸胶与沥胶，采用水溶性酚醛树脂为胶粘剂，固含量为54％，胶粘剂注入浸胶池；将干燥后的竹片放入金属筐，金属筐放入浸胶池，浸胶时间为1小时，浸胶结束后，将金属筐提出浸胶池，让多余的胶液沥出，回流到浸胶池；
(8)竹片二次干燥，将浸胶后的竹片干燥，去除胶粘剂中的溶剂，干燥温度80℃，干燥时间20分钟；
(9)竹片错缝组坯，将同密度的若干竹片沿长度方向，以一定的间距错缝，相邻的竹片间错缝间距为70mm，所述的竹片错缝组坯中竹片长度为1m，宽度为7mm，厚度为2mm，设计错缝间距为100mm,取16根竹片为一组，每竹片端头间距为100mm,多组竹片头尾相接，用线预捆扎成长度连续的预组单元，
采用预捆扎方法组成错缝竹片组；
将数个不同的错缝竹片组头尾相接，用线预捆扎,组成长度连续的预组单元；
(10)预组单元宽度的拼接，以若干长度连续的数个预组单元按宽度方向组合，得到宽度可设计的多单元预组板坯，所述的多单元预组板坯至少包括2组,其中3组宽度为160mm的预组单元可拼接成宽度为480mm的多单元预组板坯；
(11)热压成型，将多单元预组板坯放置在热压机上，通过加正向压和测向压，正向压压力1MPa，侧向压压力0.5MPa，固化温度140℃，时间10分钟，升温使树脂固化，得到胶合竹层板；
(12)胶合竹层板层板加工，通过砂光机可将胶合竹层板上下表面砂光，使用修直机将胶合竹层板两侧修直；
(13)胶合竹层板的应力分级，采用三点弯曲方法，测量竹层板的弯曲模量；通过式样方法确定胶合竹层板的弯曲强度，密度和含水率，将胶合竹层板的各表面刨光，在各表面在油漆；
(14)标记，胶合竹层板侧面标明其弯曲模量和密度,制成连续胶合竹层板；
(15)定向胶合竹层板制造，以连续胶合竹层板为原料，用角度锯锯解成角度一定的定向竹层板；多块定向竹层板经涂胶，压制成连续的定向竹层板,定向角度为45°时，可制成45°定向竹层板；
(16)竹层合板制造：多张纵向、横向或45°定向竹层板经涂胶、压制，可制造胶合竹层合板。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,其特征在于：包括如下步骤,
(1)竹材的采集,竹材的采集需要对竹种、采集地点、采集时间、采集数量、采集人、竹龄、胸径、长度、稍径有明确记载，采集的竹材称为竹秆,要求；
竹龄4年；
竹秆直径80mm,长度≥5.5m,梢径≥50mm；
无干枯、霉变、虫蛀,有缩节和破裂的每根竹秆不超过3节,外伤弧长宽度不得超过所在圆周长的30％,外伤纵向最大处长度不得超过检尺长的10％,外伤深度不得超过3mm；
整体弯曲小于1％；
(2)竹秆锯截,竹秆的加工为圆锯截断，竹秆底部的弯曲部分去除，竹秆锯截后，得到长度、直径和厚度不同的竹筒，竹筒的长度序列模数为0.3m，长度范围为0.9～2.4m；
(3)竹筒破条,竹筒的加工方法是撞机的机械破条,破成的竹条的宽度在7～30mm之间,长度在1.5m～2.4m之间，厚度在4～20mm之间，竹条为有圆弧、有尖削度的毛条；
(4)竹条的加工，采用定宽和定厚机械将竹条加工成宽度和厚度规则的竹片，竹片宽度9～24mm,厚度在5～10mm,
依竹片密度分为；
中密度竹片,介于竹青片和竹黄片之间，竹条为截面尺寸规则，无圆弧、无尖削度，无竹青和竹黄的竹片，密度g/cm 3在0.6～0.7；
高密度竹片,为竹青片，密度g/cm 3在0.75～0.85；
低密度竹片,为竹黄片，密度g/cm 3在0.45～0.55；
(5)竹条的定厚开片,将竹条定厚开片，分为；
中密度竹片厚度5～10mm,高密度竹片厚度2～5mm,低密度竹片厚度1.5～4mm；
(6)竹片干燥碳化，将竹片放入烘干消毒碳干机，烘干消毒碳干机加热的温度为160—190℃，加热时间2—4小时，竹片碳化，碳化程度为5％—30％，；
(7)浸胶与沥胶，采用水溶性酚醛树脂为胶粘剂，固含量为54％，胶粘剂注入浸胶池；将干燥后的竹片放入金属筐，金属筐放入浸胶池，浸胶时间为1小时，浸胶结束后，将金属筐提出浸胶池，让多余的胶液沥出，回流到浸胶池；
(8)竹片二次干燥，将浸胶后的竹片干燥，去除胶粘剂中的溶剂，干燥温度80℃，干燥时间20分钟；
(9)竹片错缝组坯，将同密度的若干竹片沿长度方向，以一定的间距错缝，相邻的竹片间错缝间距为70～200mm；
采用预捆扎方法组成错缝竹片组；
将数个不同的错缝竹片组头尾相接，用线预捆扎,组成长度连续的预组单元；
(10)预组单元宽度的拼接，以若干长度连续的数个预组单元按宽度方向组合，得到宽度可设计的多单元预组板坯；
(11)热压成型，将多单元预组板坯放置在热压机上，通过加正向压和测向压，正向压压力1MPa，侧向压压力0.5MPa，固化温度140℃，时间10分钟，升温使树脂固化，得到胶合竹层板；
(12)胶合竹层板层板加工，通过砂光机可将胶合竹层板上下表面砂光，使用修直机将胶合竹层板两侧修直；
(13)胶合竹层板的应力分级，采用三点弯曲方法，测量竹层板的弯曲模量；通过式样方法确定胶合竹层板的弯曲强度，密度和含水率，将胶合竹层板的各表面刨光，在各表面在油漆；
(14)标记，胶合竹层板侧面标明其弯曲模量和密度,制成连续胶合竹层板；
(15)定向胶合竹层板制造，以连续胶合竹层板为原料，用角度锯锯解成角度一定的定向竹层板；多块定向竹层板经涂胶，压制成连续的定向竹层板,定向角度为45°时，可制成45°定向竹层板；
(16)竹层合板制造：多张纵向、横向或45°定向竹层板经涂胶、压制，可制造胶合竹层合板。
2.按权利要求1所述的连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,其特征在于：所述的竹片错缝组坯中竹片长度为1～3m，宽度为7～25mm，厚度为2～15mm，设计错缝间距为100mm,取16根竹片为一组，每竹片端头间距为100mm,多组竹片头尾相接，用线预捆扎成长度连续的预组单元。
3.按权利要求1所述的连续胶合竹层板与竹层合板的制造方法,其特征在于：所述的多单元预组板坯至少包括2组,其中3组宽度为160mm的预组单元可拼接成宽度为480mm的多单元预组板坯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110076857A (zh) * 2019-05-29 2019-08-02 国际竹藤中心 竹型材的结构及其制备方法
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