CN111941578A - 一种纤维增强重组竹复合板的做法 - Google Patents

一种纤维增强重组竹复合板的做法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强重组竹复合板的做法，先在底部铺一层预处理竹束，然后铺一层预处理纤维或纤维布，再铺一层竹束，然后铺纤维或纤维布，中间层依次交替铺竹束和纤维或纤维布，直到次顶层铺一层纤维或纤维布，最后再铺一层竹束，将铺装好的板坯放入热压机，热压成型，降温泄压后，在20℃条件下，放置1‑2周。本发明将合成纤维材和有机材料相结合，具有安全可靠，制作简单，能增强重组竹板材的力学性能、耐久性能，同时能提高重组竹板材的火灾安全可靠性。

Description

一种纤维增强重组竹复合板的做法
技术领域
本发明属于建筑工程中一种纤维增强重组竹复合板的做法的技术问题。
背景技术
竹材是一种可再生绿色生态材料，我国竹材资源丰富，竹材及其竹制品广泛应用于装饰装修、建筑结构等领域之中。重组竹是一种以竹束为单元，经压制胶合形成的竹基复合材料。重组竹具有与木材相似的纹理特性，同时各项物理力学性能均优于木材，是一种理想的生物质建筑材料。但竹木材易腐蚀、各向异性、易燃、蠕变大等问题限制了其在建筑工程建设中的应用范围。
纤维复合材是一种由纤维增强体与基体材料缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。纤维复合材料具有比强度高、比模量大、抗腐蚀性和耐久性能好、热膨胀系数稳定等特点。这些特点使得其广泛地应用于各种工程结构领域中。
公开号CN 103496024 A的专利公开了一种重组竹板生产办法，改善了重组竹板的物理力学性能，但此方法通过改进生产工艺实现性能优化，仍然属于单一材料范畴，其改善效果具有一定的局限性。
公开号CN 107030844 A专利公开了热压法制备重组竹的方法，生产出的重组竹板力学性能较好，但是其防开裂、老化等耐久性能并没有得到很好改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑工程用纤维增强重组竹复合板的做法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 ：
本发明所述的一种用于建筑工程的纤维增强重组竹复合板的做法，其步骤如下：
（1）竹束预处理
将毛竹制作的竹束进行高温碳化，将碳化后的竹束置于酚醛树脂中浸渍，取出干燥，备用；
（2）纤维或纤维布预处理
将干燥恒重后纤维或纤维布放置于偶联剂中浸渍，取出高温处理，让偶联剂与纤维或纤维布充分反应；再将其置于酚醛树脂中浸渍，取出预固化处理，备用；
（3）铺装板坯
先在底部铺一层步骤（1）中的竹束，然后铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，接着铺一层步骤（1）中的竹束，再铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，中间层依次交替铺层步骤（1）中的竹束和步骤（2）中的纤维或纤维布，直到次顶层铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，顶层铺一层步骤（1）中的竹束；
（4）成型养护
将铺装好的板坯热压成型，养护。
较佳的，所述的毛竹是自然生长竹材，竹龄 3-4 年，胸径 80-90mm，壁厚 7-12mm。
较佳的，毛竹去除内外表面竹青和竹黄后制成竹篾，再经疏解机将竹篾疏解成所述的竹束。
较佳的，所述的纤维是人工合成纤维，选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维等中任意一种。
较佳的，所述的纤维布是人工合成纤维布，选自玻璃纤维布、碳纤维布、玄武岩纤维布、聚丙烯纤维布等中任意一种，厚度小于1mm。
较佳的，所述的偶联剂是硅烷偶联剂-KH550。
较佳的，所述的酚醛树脂，为高分子化合物，等级为E1。
较佳的，竹束的碳化温度为120℃～200℃，时间5h～10h。
较佳的，将碳化后的竹束置于酚醛树脂中浸渍，浸胶时间为20min～40min，浸胶量为竹束干重12%～20%，取出在40℃下干燥，保持干燥后竹束含水率为8%～12%。
较佳的，将纤维或纤维布放置于偶联剂中浸渍，浸渍时间为20min～40min，浸渍量为纤维或纤维布干重0.1%～2%，取出于100℃～120℃下高温处理1h～2h。
较佳的，将纤维或纤维布置于酚醛树脂中浸渍，浸胶时间为20min～40min，浸胶量为纤维或纤维布干重12%～20%，取出于80℃～100℃下预固化处理1h～2h。
较佳的，将铺装好的板坯放入热压机，热压成型，热压温度100℃～120℃，热压时间60min～120min，压力为2MPa～5MPa；养护条件为在20℃条件下，放置1-2周。
较佳的，所制成的纤维增强重组竹复合板，设计密度0.8～1.2g/cm3，板厚10mm～30mm。
本发明与现有竹木板相比，其显著的技术优点是：本发明将纤维增强材料和有机材料相结合，具有安全可靠，制作简单，能增强重组竹板材的物理力学性能，耐久性能，同时能提高重组竹板材的火灾安全可靠性。
下面结合附图对发明进一步详细描述。
附图说明
图 1 为纤维增强重组竹复合板的结构布置图。
图 2 为重组竹-泡沫混凝土组合板墙与图1所对应的A-A剖面图。
图 3 为纤维增强重组竹复合板的力学性能检测图。
图 4 为纤维增强重组竹复合板力学性能数据图。
图 5 为纤维增强重组竹复合板吸水宽度膨胀率及数据图。
图中 ：1-竹纤维；2-酚醛树脂基体；3-合成纤维或合成纤维布。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
如图 1~ 3 所示，本发明保护了一种纤维增强重组竹复合板的做法，用于解决建筑工程中纤维增强重组竹复合板的做法的技术问题。具体过程为：毛竹截断，长度1200mm～2600mm，具体长度可根据工程所需而定。剖分截断的毛竹，宽度15mm～30mm，去除内外表面竹青和竹黄后加工成竹篾。疏解机将竹篾疏解成竹束，将疏解完成的竹束放入碳化罐进行高温碳化，碳化温度120℃～200℃，时间5h～10h。将碳化后的竹束放入酚醛树脂里浸渍，浸胶时间20min～40min，浸胶量为竹束干重12%～20%。取出竹束，在40℃下干燥处理，保持干燥后竹束含水率为8%～12%。将纤维或纤维布在40℃条件下干燥处理至恒重，将干燥后的纤维或纤维布置于偶联剂里浸渍20min～40min，取出在100℃～120℃下高温处理1h～2h，让偶联剂与纤维或纤维布充分反应；再将处理完成的纤维或纤维布放入酚醛树脂里浸渍，浸胶时间20min～40min，浸胶量为纤维或纤维布干重12%～20%。取出纤维或纤维布，在80℃～100℃下预固化处理1h～2h。下一步进行铺装，准备好模具，先在底部铺一层竹束，然后铺一层纤维或纤维布，再铺一层竹束，然后铺纤维或纤维布，中间层依次交替铺竹束和纤维或纤维布，直到次顶层铺一层纤维或纤维布，最后再铺一层竹束。将铺装好的板坯放入热压机，热压成型，热压温度100℃～120℃，热压时间60min～120min，压力为2MPa～5MPa，板设计密度0.8～1.2g/cm3，板厚10mm～30mm。降温泄压后，在20℃条件下，放置1-2周。本发明将合成纤维材和有机材料相结合，具有安全可靠，制作简单，能增强重组竹板材的力学性能、耐久性能，同时能提高重组竹板材的火灾安全可靠性。
实施例1：
（1）纤维增强复合板制作：
具体过程为：毛竹截断，长度1200mm。剖分截断的毛竹，宽度20mm，去除内外表面竹青和竹黄后加工成竹篾。疏解机将竹篾疏解成竹束，将疏解完成的竹束放入碳化罐进行高温碳化，碳化温度120℃，时间5h。将碳化后的竹束放入酚醛树脂里浸渍，浸胶时间30min，浸胶量为竹束干重15%。取出竹束，在40℃下干燥处理，保持干燥后竹束含水率为8%～12%。纤维或纤维布在40℃条件下干燥处理至恒重，将干燥的纤维或纤维布置于偶联剂里浸渍30min，取出100℃下高温处理2h，让偶联剂与纤维或纤维布充分反应；再将处理完成的纤维或纤维布放入酚醛树脂里浸渍，浸胶时间30min，浸胶量为纤维或纤维布干重15%。取出纤维或纤维布，在80℃下预固化处理2h。下一步进行铺装，准备好模具，先在底部铺一层竹束，然后铺一层纤维或纤维布，再铺一层竹束，然后铺纤维或纤维布，中间层依次交替铺竹束和纤维或纤维布，直到次顶层铺一层纤维或纤维布，最后再铺一层竹束。将铺装好的板坯放入热压机，热压成型，热压温度120℃，热压时间120min，压力为3MPa，板设计密度1.0g/cm3，板厚20mm。降温泄压后，在20℃条件下，放置1-2周。
Ⅰ.纤维增强复合板
制作过程如实施例1过程：所述纤维分别为玻璃纤维和玄武岩纤维。
设计密度1.0 g/cm3。
Ⅱ.纤维布增强复合板
制作过程如实施例1过程：所述纤维分别为玻璃纤维布和玄武岩纤维布。
设计密度1.0 g/cm3。
III．重组竹原板
制作过程如实施例1过程，不同的是，制备过程中不含纤维或纤维布，仅仅采用竹束。
设计密度1.0 g/cm3。
（2）纤维增强复合板物理力学性能测试如下表1。
Figure 134854DEST_PATH_IMAGE002
。
将表1所述数据绘制成图，如图4和图5，其中，图 4 为纤维增强重组竹复合板力学性能数据图，图 5 为纤维增强重组竹复合板吸水宽度膨胀率及数据图。

Claims (10)

1. 一种纤维增强重组竹复合板的做法，其特征在于，其步骤如下：
（1）竹束预处理
将毛竹制作的竹束进行高温碳化，将碳化后的竹束置于酚醛树脂中浸渍，取出干燥，备用；
（2）纤维或纤维布预处理
将干燥恒重后纤维或纤维布放置于偶联剂中浸渍，取出高温处理，让偶联剂与纤维或纤维布充分反应；再将其置于酚醛树脂中浸渍，取出预固化处理，备用；
（3）铺装板坯
先在底部铺一层步骤（1）中的竹束，然后铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，接着铺一层步骤（1）中的竹束，再铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，中间层依次交替铺层步骤（1）中的竹束和步骤（2）中的纤维或纤维布，直到次顶层铺一层步骤（2）中的纤维或纤维布，顶层铺一层步骤（1）中的竹束；
（4）成型养护
将铺装好的板坯热压成型，养护。
2.如权利要求1所述的做法，其特征在于，所述的毛竹是自然生长竹材，竹龄 3-4 年，胸径 80-90mm，壁厚 7-12mm。
3.如权利要求1所述的做法，其特征在于，毛竹去除内外表面竹青和竹黄后制成竹篾，再经疏解机将竹篾疏解成所述的竹束。
4.如权利要求1所述的做法，其特征在于，所述的纤维是人工合成纤维，选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维等中任意一种；所述的纤维布是人工合成纤维布，选自玻璃纤维布、碳纤维布、玄武岩纤维布、聚丙烯纤维布中任意一种，厚度小于1mm。
5.如权利要求1所述的做法，其特征在于，所述的偶联剂是硅烷偶联剂-KH550；所述的酚醛树脂，为高分子化合物，等级为E1。
6.如权利要求1所述的做法，其特征在于，竹束的碳化温度为120℃～200℃，时间5h～10h，将碳化后的竹束置于酚醛树脂中浸渍，浸胶时间为20min～40min，浸胶量为竹束干重12%～20%，取出在40℃下干燥，保持干燥后竹束含水率为8%～12%。
7.如权利要求1所述的做法，其特征在于，将纤维或纤维布放置于偶联剂中浸渍，浸渍时间为20min～40min，浸渍量为纤维或纤维布干重0.1%～2%，取出于100℃～120℃下高温处理1h～2h。
8.如权利要求1所述的做法，其特征在于，将纤维或纤维布置于酚醛树脂中浸渍，浸胶时间为20min～40min，浸胶量为纤维或纤维布干重12%～20%，取出于80℃～100℃下预固化处理1h～2h。
9.如权利要求1所述的做法，其特征在于，将铺装好的板坯放入热压机，热压成型，热压温度100℃～120℃，热压时间60min～120min，压力为2MPa～5MPa；养护条件为在20℃条件下，放置1-2周。
10.如权利要求1所述的做法，其特征在于，所制成的纤维增强重组竹复合板，设计密度0.8～1.2g/cm3，板厚10mm～30mm。
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