CN110271075A - 一种单条竹条的三维接长结构及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单条竹条的三维接长结构及其工艺，该接长结构包括两个相互连接的竹质片状部，两个片状部连接端面的倾角相等，两个片状部的端面均分别开有嵌合部，两个片状部的嵌合部相互嵌合并通过两个嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂粘接。该接长工艺的步骤为：分别在两个片状部的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个片状部在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个片状部的嵌合部进行嵌合压合。该接长结构及其工艺利用特定形状和角度并相互嵌合的结构，且通过酚醛树脂胶粘剂配合最适宜的正向压力、温度和压合时间进行压合，使竹材与竹材之间形成稳定的三维立体受力关系，从而实现单条竹材与竹材之间牢固有效地连接。

Description

一种单条竹条的三维接长结构及其工艺

技术领域

本发明属于竹制品生产领域，具体涉及一种单条竹条的三维接长结构及其工艺。

背景技术

现今，随着人们生活水平的上升，人们对生活品质的追求也越来越高，对生活状态的要求也趋向于返璞归真、亲近自然，而对于家装及建筑结构的用材，也偏向于朴实的木质品，因此我国对于家装中消耗的木材量巨大。在现今全球森林乃至木材资源日益匮乏的情况下，转变家装及建筑结构用料的损耗，减少树木砍伐，已变得越来越迫切。此时，竹质品替代木质品用于家装及建筑结构便应运而生，而且处理后竹质品各方面的生态性能以及其防腐防虫的特性也比木质品更加优良，因此具有极佳的应用前景，竹材已逐渐发展成为一种不可或缺的木材替代品，广泛应用于建筑结构、家具用品、室内外装饰、园林景观等领域。

目前，对于初始竹材的利用过程具体是先将毛竹进行断料、分片、粗刨，得到一定宽度的竹条，其后再根据使用需要进行不同的加工处理，如继续进行热处理、精刨、压片，再将压制得到的竹片进行叠加并通过胶粘剂热压固定，得到成型的竹板材，之后再对竹板材进行利用；也可以对竹条直接进行外形加工并进行热处理等，之后再对其进行利用。其中，对竹材的接长只能通过上述热压固定的竹板材，利用其长度不等的竹条在压制过程中于两端形成的交叉间隙，将不同竹板材两端的交叉间隙进行插接组合，俯视地看就像锯齿一样交叉组合，并通过胶粘剂结合水平方向的压力将其压合，且竖直方向不存在结构和受力关系，而单条的竹条如果通过胶粘剂结合水平方向的压力进行压合，竖直方向不存在结构和受力关系，其受力将难以控制，基本无法实现，因此现今单条竹条无法实现有效的接长，同时，哪怕竹板材利用两端的交叉间隙插接并热压成型，也很容易因为交叉间隙的凹凸不能完全匹配导致产生缺口，严重接长效果；此外，对于单条竹条的临时接长，倒可以通过立体的卡扣进行扣接，但因为竹材卡扣的受压性极低，卡扣一受到竖直方向的压力就可能断裂，因此无法通过胶粘剂进行压合，只能作为水平方向受力的临时接长，而一旦受到竖直方向的波动就有可能散开，破坏接长效果。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种单条竹条的三维接长结构及其工艺，通过该接长结构及其工艺旨在解决现有单条竹条无法实现稳定有效接长的技术问题，该接长结构及其工艺利用特定形状和角度并相互嵌合的结构，且通过酚醛树脂胶粘剂配合最适宜的正向压力、温度和压合时间进行压合，使竹材与竹材之间形成稳定的三维立体受力关系，从而实现单条竹材与竹材之间牢固有效地连接。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种单条竹条的三维接长结构，所述接长结构包括两个相互连接的竹质片状部，两个所述片状部连接端面的倾角相等且为15°-45°，两个所述片状部的端面均分别开有嵌合部，两个所述片状部的嵌合部相互嵌合并通过两个所述嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂粘接，两个所述嵌合部的嵌合形状为等腰三角形，且等腰三角形的顶角为15°-30°。

上述技术方案的关键构思在于：该接长结构利用两个竹质片状部端面开的嵌合部进行嵌合，同时结合两个片状部特定的端面倾角及其上嵌合部的嵌合形状，从而使两嵌合部相互嵌合的竹材纤维相互贴合，使两个竹质片状部之间产生水平和竖直方向上的力，再通过两个嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂进行粘接，使两个竹质片状部之间形成三维立体的受力关系，进而实现了单条竹材与竹材之间牢固有效地连接，完成单条竹条的接长。

优选地，两个所述片状部连接端面的倾角相等且为27°；两个所述嵌合部的嵌合形状为等腰三角形，且等腰三角形的顶角为22°。该优选的技术方案通过特异性地设置片状部端面的倾角及其上嵌合部的嵌合形状，从而使两嵌合部的竹材纤维实现最佳地贴合，并通过两个嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂进行粘接，最大限度地提升了两个竹质片状部之间三维立体的受力关系，最有效地实现了单条竹材与竹材之间地连接。

本发明还提供了这样一种单条竹条的三维接长工艺，该接长工艺用于对上述的接长结构进行接长，具体步骤为：分别在两个所述片状部的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个所述片状部在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个所述片状部的嵌合部进行嵌合压合，控制压合温度为160-200℃，控制压合压强为3-5MPa，控制压合时间为4-8秒。

上述技术方案的关键构思在于：该接长工艺利用酚醛树脂胶粘剂均匀涂在嵌合部上，并对两片状部水平方向固定，且通过配合使用最适宜的正向压力、温度和压合时间，结合该接长结构特异性的角度及嵌合部的配合形状，从而使两嵌合部相互嵌合的竹材纤维实现最佳贴合，使其形成最佳连接的受力关系，进而实现单条竹材与竹材之间牢固有效地连接。

优选地，控制压合温度为175-180℃，控制压合压强为4-4.2MPa，控制压合时间为5-6秒。在该最优化地的正向压力、温度和压合时间条件下对两嵌合部进行嵌合压合，从而使两嵌合部相互嵌合的竹材纤维实现最优化地贴合，进而实现单条竹材与竹材之间最牢固有效地连接。

(3)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：一方面，本发明的接长结构利用两个竹质片状部端面开的嵌合部进行嵌合，同时结合两个片状部特定的端面倾角及其上嵌合部的嵌合形状，从而使两嵌合部相互嵌合的竹材纤维相互贴合，使两个竹质片状部之间产生水平和竖直方向上的力，再通过两个嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂进行粘接，使两个竹质片状部之间形成三维立体的受力关系，进而实现了单条竹材与竹材之间牢固有效地连接，完成单条竹条的接长；另一方面，本发明接长工艺利用酚醛树脂胶粘剂均匀涂在嵌合部上，并对两片状部水平方向固定，且通过配合使用最适宜的正向压力、温度和压合时间，结合该接长结构特异性的角度及嵌合部的配合形状，从而使两嵌合部相互嵌合的竹材纤维实现最佳贴合，使其形成最佳连接的受力关系，进而实现单条竹材与竹材之间牢固有效地连接。

总体而言，该接长结构及其工艺利用特定形状和角度并相互嵌合的结构，且通过酚醛树脂胶粘剂配合最适宜的正向压力、温度和压合时间进行压合，使竹材与竹材之间形成稳定的三维立体受力关系，从而实现单条竹材与竹材之间牢固有效地连接。

附图说明

为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中单条竹条三维接长结构一个竹条的立体图。

图2为本发明实施例1中单条竹条三维接长结构一个竹条的主视图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为图2的左视图。

图5为本发明实施例1中单条竹条进行三维接长的效果图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。

实施例1

本具体实施方式为对两块片状的单条竹条进行接长，具体步骤为：

第一步，对两块片状的单条竹条进行成型，使两个竹条连接端面整体的倾角均为15°，即图4中的角D，为了使后续接长可以实现连续进行，即实现连续添加新竹条并不断接长，可在两块片状的单条竹条两端都进行成型，使其在每块竹条的两端面均分别开有嵌合部，该实施方式中嵌合部为倾角是15°的等腰三角形，且等腰三角形的顶角为30°，即图3中的角C，即像交叉啮合一样，这样成型出来两端嵌合部的嵌合齿方向是有区别的，一一凹凸对应，但根据方向进行翻转是能进行配合，具体可参见如图1、图2、图3、图4所示，图1为本具体实施方式中一个竹条的立体图，图2为本具体实施方式中一个竹条的主视图，图3为图2中A的局部放大图，图4为图2的左视图；

第二步，分别在两个竹条连接端的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个竹条在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个竹条的嵌合部进行嵌合压合，控制压合温度为195-200℃，控制压合压强为3-3.3MPa，控制压合时间为7-8秒，从而实现两块片状单条竹条的接长，得到单条竹条的接长样品一，具体可参见如图5，图5为本具体实施方式中单条竹条进行三维接长的效果图。

实施例2

本具体实施方式为对两块片状的单条竹条进行接长，具体步骤为：

第一步，对两块片状的单条竹条进行成型，使两个竹条连接端面整体的倾角均为27°，即图4中的角D，为了使后续接长可以实现连续进行，即实现连续添加新竹条并不断接长，可在两块片状的单条竹条两端都进行成型，使其在每块竹条的两端面均分别开有嵌合部，该实施方式中嵌合部为倾角是27°的等腰三角形，且等腰三角形的顶角为22°，即图3中的角C，即像交叉啮合一样，这样成型出来两端嵌合部的嵌合齿方向是有区别的，一一凹凸对应，但根据方向进行翻转是能进行配合，具体也可参见如图1、图2、图3、图4所示，其表达的结构一致；

第二步，分别在两个竹条连接端的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个竹条在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个竹条的嵌合部进行嵌合压合，控制压合温度为175-180℃，控制压合压强为4-4.3MPa，控制压合时间为5-6秒，从而实现两块片状单条竹条的接长，得到单条竹条的接长样品二，具体也可参见如图5，其表达的结构一致。

实施例3

本具体实施方式为对两块片状的单条竹条进行接长，具体步骤为：

第一步，对两块片状的单条竹条进行成型，使两个竹条连接端面整体的倾角均为45°，即图4中的角D，为了使后续接长可以实现连续进行，即实现连续添加新竹条并不断接长，可在两块片状的单条竹条两端都进行成型，使其在每块竹条的两端面均分别开有嵌合部，该实施方式中嵌合部为倾角是45°的等腰三角形，且等腰三角形的顶角为15°，即图3中的角C，即像交叉啮合一样，这样成型出来两端嵌合部的嵌合齿方向是有区别的，一一凹凸对应，但根据方向进行翻转是能进行配合，具体也可参见如图1、图2、图3、图4所示，其表达的结构一致；

第二步，分别在两个竹条连接端的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个竹条在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个竹条的嵌合部进行嵌合压合，控制压合温度为160-165℃，控制压合压强为4.7-5MPa，控制压合时间为4-5秒，从而实现两块片状单条竹条的接长，得到单条竹条的接长样品三，具体也可参见如图5，其表达的结构一致。

样品测试

取实施例1-3制得的单条竹条接长样品一、样品二、样品三，并分别对接长口处的耐拉和耐剪切强度进行测试，并利用同等宽度和厚度，但整条未经过接长竹条样品四的耐压和耐剪切强度进行对比

对比结果1：样品一的耐拉强度仅稍弱于样品四的耐拉强度，具体数值样品一能达到样品四耐拉强度的85％；样品二的耐拉强度仅稍弱于样品四的耐拉强度，具体数值样品二能达到样品四耐拉强度的87％；样品三的耐拉强度仅稍弱于样品四的耐拉强度，具体数值样品三能达到样品四耐拉强度的84％；可见，本发明技术方案实现的单条竹条接长，能实现单条竹材与竹材之间水平受力方向牢固有效地连接。

对比结果2：样品一的耐剪切强度与样品四的耐剪切强度差距极小，具体数值样品一能达到样品四耐剪切强度的92％；样品二的耐剪切强度与样品四的耐剪切强度差距极小，具体数值样品一能达到样品四耐剪切强度的95％；样品三的耐剪切强度与样品四的耐剪切强度差距极小，具体数值样品三能达到样品四耐剪切强度的94％；可见，本发明技术方案实现的单条竹条接长，能实现单条竹材与竹材之间剪切受力方向牢固有效地连接。

以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种单条竹条的三维接长结构，其特征在于，所述接长结构包括两个相互连接的竹质片状部，两个所述片状部连接端面的倾角相等且为15°-45°，两个所述片状部的端面均分别开有嵌合部，两个所述片状部的嵌合部相互嵌合并通过两个所述嵌合部之间的酚醛树脂胶粘剂粘接，两个所述嵌合部的嵌合形状为等腰三角形，且等腰三角形的顶角为15°-30°。

2.根据权利要求1所述的一种单条竹条的三维接长结构，其特征在于，两个所述片状部连接端面的倾角相等且为27°；两个所述嵌合部的嵌合形状为等腰三角形，且等腰三角形的顶角为22°。

3.一种单条竹条的三维接长工艺，其特征在于，该接长工艺用于对权利要求1或2中任意一项所述的接长结构进行接长，具体步骤为：分别在两个所述片状部的嵌合部上均匀涂上酚醛树脂胶粘剂，并分别将两个所述片状部在水平方向上进行固定，且通过竖直方向的压力对两个所述片状部的嵌合部进行嵌合压合，控制压合温度为160-200℃，控制压合压强为3-5MPa，控制压合时间为4-8秒。

4.根据权利要求3所述的一种单条竹条的三维接长工艺，其特征在于，控制压合温度为175-180℃，控制压合压强为4-4.2MPa，控制压合时间为5-6秒。