CN112171836A - 一种木质缠绕复合管的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木质缠绕复合管的制造方法，工艺步骤包括以厚度为0.5～3.0mm的速生木材单板采用背贴无纺布或其它纤维材料增强后经指接加不同封口贴强化接长技术制成的复合单板带为主要构成单元；将复合单板带经定尺施胶及对称和反对称缠绕而成的木质复合管；对木质复合管内外壁进行防水防老化保护，本发明提供一种木质复合管制造方法，制得的管材性能极佳、尺寸稳定性好，胶接强度优，环刚度好，可以满足输水管道用材和各种工业管材的使用要求，是一种新的环保型管材制造方法。

Description

一种木质缠绕复合管的制备方法

技术领域

本发明涉及的是主要用于农业灌溉、给排水工程以及相关输水保温管道的一种木质缠绕复合管的制备方法，属于木材科学与技术领域。

背景技术

随着我国水力输送、管道输送工程的快速发展，输送管道普遍采用的水泥管道，钢管，聚氯乙烯管，玻璃钢管都面临着环境温差大，在寒带应用时管道会有较大的温差应力，引起管道微裂隙，引起渗水等问题。同时，随着环境保护的要求越来越高，水泥管，钢管等上述管道生产的高能源耗，资源消耗和碳排放量大的问题，不符合节能低碳的要求，导致此类管道的产业遇到了发展瓶颈。因此，人们迫切需要一种新新技术能实现管道保温，资源可持续，生产管道的的全过程能耗低，使管道生产和使用能实现低碳环保。另外，原有水泥、钢材等管道，重量大，运输成本高，开发轻质高强的可持续友好的管道是管道技术开发的主要趋势。

天然生物质材料，相对于以上不可再生材料制成的管道，材料来源广泛，绿色可再生，质轻高强，经过科学合理设计，可以用于制备轻质高强管道。木材是生物质材料中量大，具有绿色可再生，轻质高强的优点，可用于制备输送管道。高性能木基复合压力输送管及制备方法(CN201811149659A)和木基复合管及其制备方法(CN104260422A)均采用胶合板方法，制备的纵横交错的木质二合板作为木基基础材料用于缠绕，这种二合板的板带经过一次热压，胶层固化后脆性大，绕曲性能差，生产效率低。另一方面，上述两个专利，均采用了四层结构的构造，每一层的界面层都是难以相溶的界面，界面相溶性差使缠绕出来的的各界面层存在明显分层的开裂，缠出来的木基管道难以达到产品应用的要求。

发明内容

本发明提出的是一种木质缠绕复合管的制备方法，本发明点创新点在于克服了现有木基管材料结构部分的二合板硬度大，缠绕效率低，柔性差的缺点，同时克服了不同结构界面层的界面分离这难以克服的缺点，提高木基缠绕复合管的缠绕效率和产品性能。本发明以速生木材的纵向接长单板带为主要缠绕单元，省去二合板纵横方向单板热压复合工序，在提高单元缠绕性能的同时，提高了生产效率，并且可以通过对单板本身的增强提高缠绕管的整体性能，避免了与碳纤维、铝、钢、塑料等复合时采用不同胶粘剂引起的界面相容性并甚至界面层分离的问题，提高了管道生产效率和管道性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种木质缠绕复合管的制备方法，包括以下工艺步骤：

S1.将厚度为0.5-3.0mm的速生材规格化单板进行湿热平衡处理，将无纺布或其它衬布材料施胶，将单板贴与无纺布或其它衬布材料复合成为复合单板；

S2.将带有无纺布或衬布材料的复合单板在宽度方向上进行裁切，成为宽度为30.0～500.0mm±1mm的单板带，将复合单板带端头进齿形加工，以便进行复合单板的指接接长；

S3.采用快速固化的木材胶粘剂，包括但不限于，白乳胶，脲醛树脂、聚乙烯醇树脂，在接头处再单板加衬布进行齿形粘接，然后再另一面进行同样的加衬布粘接齿接口，制成连续的复合单板带；

S4.将复合单板带在规尺机上进行宽度定尺，以减小或消除复合单板带接长过程中接头歪斜引起单板带在长度方向的不直度，单板带规尺后，复合单板带的长度方向上的不直度小于0.1％，然后将复合单板带打卷成为复合单板卷；

S5.采用环氧树脂、不饱合聚脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、白乳胶等可与木材胶合的树脂为胶粘剂，将复合单板带浸胶或涂胶后在木管缠绕设备的芯膜上缠绕成为木质缠绕管胚材；

S6.将木质缠绕管胚材及芯膜，在烘房内干燥至胶黏剂完全固化，制成木质缠绕复合管；

S7.根据应用领域的功能化需要，木质复合缠绕管可以经过打磨或封边等后加工后可直接使用，也可以对复合管内壁和外壁进行功能防护层的涂饰，以提高防护性能，用作防护性能高的管材。

优选地，所述S1还包括，将所述速生材规格化单板制成的单板卷，其工艺步骤如下：

S1.1.将厚度为0.5-3.0mm的单板截长为1.22×2.44m或0.80×2.76m等规格化单板，单板含水率在10-18％；

S1.2.无纺布或其它衫布进行浸胶，然后将浸胶后的无纺布或其它衬布与单板复合，采用呼吸式快速热压工艺，每30-50s放气一次，热压温度100-130℃，3-5次后出单板，单板柔性背贴工艺完成；

S1.3.背贴后的单板，裁切成所需的宽度后在单板纵向端头铣成齿形接长口，齿形接长口长度为3cm以上，然后在接长机上进行齿接接长，接口采用宽度大于齿形长度，长度大于无纺布宽度0.5-2cm的接口衬布条，涂以白乳胶为主剂的混合胶粘剂后，在压力0.1-0.3MPa,温度130℃，时间为20-30s内的条件下完成单板连续化接长；

S1.4.齿接接长口可采用一层单面接口条封贴、一层双面接口条封贴或双层双面接口条封贴或多层双面接口条封贴；

S1.5.将连续化的纵向单板用大于最小曲率半径的卷轴，打卷成单板卷。

优选地，所述单板卷在宽度上的分尺，是采用分尺机将单板卷进行定宽裁分，使单板卷分成为宽度为1.0～50.0cm的单板带，将单板带向没有贴布的那一面进行弯曲打卷，端头用双面胶或热熔胶固定，单板最内层自动成为单板带的卷心轴，省去了打卷所需要的纸管或其它芯轴。

优选地，所述将单板带进行柔化平衡处理，是将单板带卷进行缠绕前预处理，处理是在进行缠绕前的2-24h内将单板卷送入调湿调质箱或装置，进行形状记忆和应力消除处理，采用的平衡湿度为80-95％，同时喷雾化剂，雾化剂是与胶的溶剂匹配的可雾化的低浓度表面活性溶剂，用量为50-200g/m²。

优选地，所述S4,采用环氧树脂、不饱合聚脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、聚氨脂、白乳胶等可与木材胶合的树脂为胶粘剂，以上胶粘剂与木材胶粘合需根据胶粘剂的冷固化或热固化特性，将所述S3中的调湿调质时间进行调整，调质时间为冷固化胶的时间相对缩短1/5-1/3。

优选地，所述S4，将调湿调质好的复合单板带，根据内径计算出的缠绕角度，缠绕在带有脱膜剂或胶膜纸的芯膜上，固定好一端起点后，开始淋胶、浸胶或涂胶，同时在芯膜上压有涂胶辊或挤胶辊，以挤出多余的胶粘剂，实现胶粘剂的定量控制，同时芯膜边旋转边前进，到达芯膜的另一端时，芯膜后退旋转连续缠绕，自动形成缠绕角的对称反向，从而使复合单板带层与层之间的夹角交叉，缠绕达到规定层数时，停机进行端头固定；缠绕时的缠绕角一般采用10-30°、45-60°、0-5°多角度交叉多角度交叉，缠绕速度为2.5m/min-15m/min，缠绕管壁厚度5.0-35.0mm，直径≥300mm。

优选地，所述S4，对采用冷压胶进行缠绕时，应将冷压胶的凝胶时间为使木质管道缠绕完成时间的1.2-1.3倍，且挤胶辊或涂胶辊上应包好保护膜，以避免提前固化；采用热固化胶粘剂，包括但不限于，酚醛树脂或脲醛树脂改性的酚醛树脂等，可以边缠绕加热，促进水分的缓慢排出，增加缠绕层间的初粘性，加热温度40-60℃，加热采用辐射加热，采用加热管或加热灯辐照。

优选地，所述S6，木质缠绕管胚材，在烘房内干燥至胶黏剂完全固化，冷固化胶粘剂的温度不超过40℃，时间24小时以上；采用热固化胶粘剂，干燥温度是胶粘剂的固化温度的±10℃，达到固化温度后，固化时间为壁厚的8-20min/mm，干燥固化时升温速率为5℃-10℃/min，固化完成后，降温速率为5℃-10℃/min，为防止直接与空气接触的湿热应力释放过快，降至室温后24-48小时进行锯截、砂光，铣口等其它加工。

优选地，所述S7，将固化后的木质缠绕管，经内外壁表面处理后，内表面涂以环氧权脂或其它防水树脂，外层涂以同样树脂或橡胶改性酚醛树脂、沥清瓷漆、环氧树脂等耐老化树脂，以形成防水抗老化功能界面，使木质缠绕复合管成为可以进行水力输送的水力管道或其它特殊功能的管道。

本发明公开了以下技术效果：

本发明以速生木材的纵向接长单板带为主要缠绕单元，省去二合板纵横方向单板热压复合工序，在提高单元缠绕性能的同时，提高了生产效率，并且可以通过对单板本身的增强提高缠绕管的整体性能，避免了与碳纤维、铝、钢、塑料等复合时采用不同胶粘剂引起的界面相容性差甚至界面分离问题，提高了生产效率和管道性能。该管道质轻高强，保温性好，电绝缘性好，避免了在地下电场电流对钢铁管道的腐蚀问题，环刚度好，抗地震和地质沉降性能佳，原料资源来源广，可再生，生产环节低碳。木质管材的温差应用力小，避免了温差大管材的的应变破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为单板带接长方式：A-指接无封口贴；

图2为单板带接长方式：B-指接单层双面封口贴；

图3为单板带接长方式：C-指接单面强化封口贴；

图4为单板带接长方式：D-指接双面强化封口贴；

图5为12组单板带的平均拉伸强度；

图6为12组单板带的最大拉伸力；

图7为12组单板带的最大位移。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1-7所述，本发明公开了一种木质缠绕复合管的制备方法，包括以下工艺步骤：

S1.将厚度为0.5-3.0mm的速生材规格化单板进行湿热平衡处理，将无纺布或其它衬布材料施胶，将单板贴与无纺布或其它衬布材料复合成为复合单板；

S2.将带有无纺布或衬布材料的复合单板在宽度方向上进行裁切，成为宽度为30.0～500.0mm±1mm的单板带，将复合单板带端头进齿形加工，以便进行复合单板的指接接长；

S3.采用快速固化的木材胶粘剂，包括但不限于，白乳胶、脲醛树脂、聚乙烯醇树脂等，在接头处再单板加衬布进行齿形粘接，然后再另一面进行同样的加衬布粘接齿接口，制成连续的复合单板带；

S4.将复合单板带在规尺机上进行宽度定尺，以减小或消除复合单板带接长过程中接头歪斜引起单板带在长度方向的不直度，单板带规尺后，复合单板带的长度方向上的不直度小于0.1％，然后将复合单板带打卷成为复合单板卷；

S5.采用环氧树脂、不饱合聚脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、白乳胶等可与木材胶合的树脂为胶粘剂，将复合单板带浸胶或涂胶后在木管缠绕设备的芯膜上缠绕成为木质缠绕管胚材；

S6.将木质缠绕管胚材及芯膜，在烘房内干燥至胶黏剂完全固化，制成木质缠绕复合管；

S7.根据应用领域的功能化需要，木质复合缠绕管可以经过打磨或封边等后加工后可直接使用，也可以对复合管内壁和外壁进行功能防护层的涂饰，以提高防护性能，用作防护性能高的管材。

将单板条按照以下四种接头方式进行纵向接长，接头方式如图1-4所示，采用快速固化指接胶，涂在指接口上，然后放在压机上加压固化，时间15s,压力1.1MPa,温度50℃,完成接长。需要背贴接头，则在接头压制时，加一快封贴条，与齿接胶粘在一起形成接口加固，单面封贴是单面加1封贴条，双面封贴是加两个面各加1个封贴条，双面强化贴是双面各加2个封贴条，封贴条件宽度40±3mm,长度与单板带宽度一致。

单板带拉伸试件制备及测试，测试拉伸强度的试件根据GB/T1447—2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》中的标准尺寸制备的，接头位于拉件试件的中心部位。为了给木质管道缠绕提供单板带性能变化在缠绕中的拉头性能的评估提供基础工艺数据，本研究考察接长后的单板带接头在干态、湿润态，浸胶时的拉性能的表现，将四组接头方式进行了对照组(气干)、湿润和浸胶处理三种处理，每组处理打个下试件重复样5个。对照组是在温度20℃，湿度50-60％条件时单板带平衡后的气干试件；湿润组处理方法是在拉伸试件放在湿度85％,温度25℃的恒湿恒湿箱4h,使其含水增加，单板带软化后，取出进行拉伸测试，浸胶组处理方法是用固含量为40％的酚醛胶稀释成固含量30％的酚醛浸渍液，将单板浸渍在胶液中4h后，取出后沥干静置30min后进行拉伸性能测试。各接头和处理组编号见，实验设计如下表1。

表1

单板带拉伸测试，拉伸强度的测试按照GB/T1447—2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》进行测试。首先，从试件的中心位置向两边标记试验长度为(40.0±0.5)mm间距的两条标线，将试件在所标的标线位置处沿夹具的边缘安装在万能力学试验机的上、下夹具上，保证拉力能均匀地分布在试件预计测试的横截面上，测量拉伸强度时的加载速度为1mm/min，拉伸方向为顺纹拉伸，启动万能力学试验机。共测试12组试件，每组重复样5个。

测试结果与分析

12组单板带接头拉伸实验的平均拉伸强度最大拉伸力、最大位移结果见图5、图6、图7。由图6可以看出，四种接长方式中，复合单板带的接口拉伸力从A到D的末处理组有明显增大，拉伸力增大。平均拉伸强度，B组表现最好，说明B组接头方式在四种接头中是最好。

经过湿润处理和浸胶处理，含水率增加，湿润和浸胶后的最大拉伸力均比要处理组降低，湿润最大拉力降低非常明显降到了干态对照组的1/3左右，浸胶组降低略少一此，比湿润处理保留了更多的力学强度。从最大位移两种处理均增加了拉伸形变，使单板带变软易于拉伸缠绕。因此，复合单板带进行缠绕的前期柔化处理是必须的。A组处理后的接头拉伸性能明显弱于其它组，说明A组接头形式的强度低，安全性差，复合单板带易于在缠绕中拉断，B，C，D组中，D组的拉伸力大，柔性也好，BC，其次，需要注意的是双面单层的作用明显，所以在有复合层那一面贴封口贴接口强度更大。拉伸力是复合单板带缠绕里的预张力，拉伸力需要大于张力才能导致单板带不断裂和缠绕的连续化。张紧装置是连续的角度变化引起的横向阻力，一般张紧角在15-60°之间，张力辊的直径大于单板带的曲率半径1.5-20倍以上才可将非柔性的复合单板带给予一定张力同时也能前进不拉断。因此，拉伸力应大于复合单板带缠绕状态时的COS15°-COS60°，既约在0.5-0.9之间，从图6中可以看出，A2、C2、D2组最大拉伸力出了在35N以下的分布，折算后只有17.5-31.5,有的甚至更低。需考虑此种指接方式中湿润处理时柔软度增加，但接头强度损失过大，如果坚持用这种湿润处理时，则应考虑适当减少湿润调质浸润时间或在缠绕时加网络布可其它衬布同步带动复合单板带，尽量避免接头断开。浸胶组系列的普遍好于湿润组，其中B3表现最好，拉伸力集中且值较大，A3，C3，D3存在极小值是接头已经提前破坏的表现，可以忽略，集中分布区域还是好于湿润组。但需要注意的是，浸胶组并没有因为双层加强后,接口处的拉伸性性能有明显增强，可能和双层加强贴胶难以浸润接头处，而只是水分进入，导至湿润为主的软化，而没有胶的增强。因此，采用浸胶工艺则以接口单层贴为主。

干态的复合单板带拉伸力大，强度好，但形变低，脆性大，刚性好，不易缠绕，适合在更大曲率或直径的管材上应用，但其柔度不好，界面层单能否紧密贴合缠绕，要靠胶粘剂的初粘度和冷态粘附力，这方面的湿胶合初步成型技术还需要进一步研究。四种接长方式中，双层双面贴强度最大，其次是单层双面贴，干态上是封口贴加强有是明显作用。而两种方式处理的表现与此不同。

四种接长方式中，复合后带封口单板带的接口拉伸力有明为增大，拉伸强度B1组和D1表现最好；经过湿润和浸胶处理后单板变形增加，B组总体表现较其它且明显好，其柔性好，拉伸力下降明显，但是接口形式对拉伸力的表现与干态不一致。浸胶组是B组接头最好，D组不是最好，可能双面封口贴使胶难以浸润，而水分先湿润接头部位，导致接长部位失效。在木质管道缠绕中，考虑到实际上缠绕所有的张力加紧装置的角度，湿润组的处理要注意防止接头断开，浸胶组则安全性要高很多。

实施例1：以速生杨木为原料的酚醛树脂胶合的木质缠绕复合管。

以厚度为1.0±0.1mm、宽度为10.0±1mm的纵向接长的速生杨木单板带为主体构成单元，缠绕成一种木质缠绕复合木管，主要包括以下工艺步骤：

1)将厚度为1.0±0.1mm，幅面1.22×2.22mm杨木单板在湿度85％，温度25-35℃下湿热平衡处理，使单板易于搬运不开裂，消除生长应力，将无纺布浸以淀粉改性的脲醛树脂，浸胶量100-120g/m2，将单板与浸胶后的无纺布经呼吸式热压快速粘合成为复合单板，热压压力，温度，总时间为20s；

2)将带有无纺布杨木复合单板在宽度方向上进行裁切，成为宽度为10.0+1mm的单板带，将复合单板带端头进齿形加工，齿形接长铣口长度为3.0±0.5cm，以便进行复合单板的指接接长；

3)采用快速固化的白乳胶，在复合单板带接头处涂上白乳胶，并且在复合单板接口处加封口衬布，既封口贴进行加强齿形粘接。图2中给出了A组指接无接口贴、B组号单层双面接口贴、C单层双面接口贴D组双层双面接口贴这四种基本类型的复合单板带接长方式的荷载位移曲线，并且给出了湿润调质或浸胶后的接口荷载位移曲线。图2中显示，浸胶处理能增加接口的位移，保证单板的延展性和柔性，同时可以保留较大的拉伸力，湿润则在增加拉伸位移的同时，拉伸荷载降到1/3左右，因此，浸胶保持接口强度和延展性可以同时实现。如果采用调质调湿处量对复合单板带进行湿润，则要注意处理工艺不能使复合单板带的接口拉伸力较末处理接口低到1/3以下，以免在缠绕中拉伸张力引起单板带在接口处断裂。在此，采用图2中所示的单层双面接口贴，完成接口接长，制成连续的杨木复合单板带；

4)将杨复合单板带在分尺机上进行宽度定尺，连续的杨木复合单板带的长度方向上的不直度小于0.1％,复合单板宽度精尺寸为10±0.2mm，将复合单板带向没有贴衬布的那一面进行弯曲打卷，端头用双面胶或热熔胶固定，单板带最内层一圈成为卷心轴，使其打卷成为复合单板卷；

5)将杨木复合单板卷，放入湿度80％以上的调湿调质设备中，进行缠绕前柔化处理，每卷单板带均需喷施一定的雾化的水，调质时间为缠绕前1.5h，采用酚醛树脂为胶粘剂，将调质后复合单板带浸胶，在直径为300mm的木管缠绕设备的芯膜一端固定，第一层单板带与芯轴垂直线的夹角角为15°，第二层为反向15°，第三层为45°，第四层为反向45°，第5层为0-5°，第六层为反45°，第七层为正45°，第八层为反15°，第九层为正15°，芯轴旋转往复，缠绕速度为5m/min，缠绕成为名义管壁厚为10cm的缠绕管胚材；

6)将杨木缠绕管胚材及芯膜，在烘房内干燥，固化温度为135-140℃，升温速率为5℃/min,固化时间为8min/mm，至胶黏剂完全固化，而后降温速率为5℃/min，降到60℃以下，退出烘房，制成杨木缠绕复合管；

7)将杨木缠绕复合管，进行内壁和外壁的表面粗砂处理后，将表面粗糙度均化，采用酚醛底漆进行淋涂或浸涂，涂膜厚度为100-300um，外壁涂膜厚度可增加至300-1000um，涂膜在60℃左右干燥固化，形成内外壁具有防水和防锈防腐功能涂层的输水杨木复合管。可用作雨污分流管道，管道性能见表2。

表2杨木基复合管基本性能

实施例2：以桉木为原料的环氧胶粘剂胶合的木基管道。

以厚度为1.0±0.1mm、宽度为10.0±1mm的纵向接长的速生桉木单板带为主体构成单元，缠绕成一种木质缠绕复合木管，主要包括以下工艺步骤：

1)将厚度为1.0±0.1mm，幅面1.22×2.22mm桉木单板在湿度85％，温度25-35℃下湿热平衡处理，使单板易于搬运不开裂，消除生长应力，整平，将网格布或纱布浸以淀粉改性的脲醛树脂，浸胶量100-120g/m²，将单板与浸胶后的网格布或纱布经呼吸式热压快速粘合成为复合单板，热压压力，温度，总时间为20s；

2)将带有网格布或纱布桉木复合单板在宽度方向上进行裁切，成为宽度为10.0+1mm的单板带，将复合单板带端头进齿形加工，齿形接长铣口长度为3.0±0.5cm，以便进行复合单板的指接接长；

3)采用快速固化的白乳胶，在复合单板带接头处涂上白乳胶，采用图2中D指接双面强化封口贴的类型，进行接长，制成连续的杨木复合单板带；

4)将桉复合单板带在分尺机上进行宽度定尺，连续的杨木复合单板带的长度方向上的不直度小于0.1％,复合单板宽度精尺寸为10±0.2mm，将复合单板带向没有贴衬布的那一面进行弯曲打卷，端头用双面胶或热熔胶固定，单板带最内层一圈成为卷心轴，使其打卷成为复合单板卷；

5)将桉木复合单板卷，进行缠绕前柔化处理，每卷单板带均需喷施一定的雾化的香蕉水，调质时间为缠绕前1.5h，采用双组环氧树脂为胶粘剂，将调质后复合单板带淋胶，在直径为300mm的木管缠绕设备的芯膜一端固定，第一层单板带与芯轴垂直线的夹角角为15°，第二层为反向15°，第三层为15°，第四层为反向15°，第5层为0-5°，第六层为反15°，第七层为正15°，第八层为反15°，第九层为正15°，芯轴旋转往复，缠绕速度为8m/min，缠绕成为名义管壁厚为10cm的缠绕管胚材；

6)将缠绕管胚材及芯膜，旋转冷固化，固化时间为24-48h，至胶黏剂完全固化，制成杨木缠绕复合管；

7)将缠绕复合管，进行内壁和外壁的表面粗砂吹灰等清洁处理后，采用环氧漆进行淋涂或浸涂，涂膜厚度为100-300um，外壁涂膜厚度可增加至300-1000um，涂膜在固化温度60℃以上或依据环氧防腐涂料的组分进行高温固化成膜，形成内外壁具有防水和防锈防腐功能涂层的输水木基复合管。可用作雨污分流管道或其它相关的压力输送管道，管道性能见表3。

表3输水桉木基复合管基本性能

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

S1.将厚度为0.5-3.0mm的速生材规格化单板进行湿热平衡处理，将无纺布或其它衬布材料施胶，将单板贴与无纺布或其它衬布材料复合成为复合单板；

S2.将带有无纺布或衬布材料的复合单板在宽度方向上进行裁切，成为宽度为30.0～500.0mm±1mm的单板带，将复合单板带端头进齿形加工，以便进行复合单板的指接接长；

S3.采用快速固化的木材胶粘剂，包括但不限于，白乳胶、脲醛树脂、聚乙烯醇树脂，在接头处再单板加衬布进行齿形粘接，然后再另一面进行同样的加衬布粘接齿接口，制成连续的复合单板带；

S4.将复合单板带在规尺机上进行宽度定尺，以减小或消除复合单板带接长过程中接头歪斜引起单板带在长度方向的不直度，单板带规尺后，复合单板带的长度方向上的不直度小于0.1％，然后将复合单板带打卷成为复合单板卷；

S5.采用环氧树脂、不饱合聚脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、白乳胶，可与木材胶合的树脂为胶粘剂，将复合单板带浸胶或涂胶后在木管缠绕设备的芯膜上缠绕成为木质缠绕管胚材；

S6.将木质缠绕管胚材及芯膜，在烘房内干燥至胶黏剂完全固化，制成木质缠绕复合管；

S7.根据应用领域的功能化需要，木质复合缠绕管可以经过打磨或封边后加工可直接使用，也可以对复合管内壁和外壁进行功能防护层的涂饰，以提高防护性能，用作防护性能高的管材。

2.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S1还包括，将所述速生材规格化单板制成的单板卷，其工艺步骤如下：

S1.1.将厚度为0.5-3.0mm的单板截长为1.22×2.44m或0.80×2.76m规格化单板，单板含水率在10-18％；

S1.2.无纺布或其它衫布进行浸胶，然后将浸胶后的无纺布或其它衬布与单板复合，采用呼吸式快速热压工艺，每30-50s放气一次，热压温度100-130℃，3-5次后出单板，单板柔性背贴工艺完成；

S1.3.背贴后的单板，裁切成所需的宽度后在单板纵向端头铣成齿形接长口，齿形接长口长度为3cm以上，然后在接长机上进行齿接接长，接口采用宽度大于齿形长度，长度大于无纺布宽度0.5-2cm的接口衬布条，涂以白乳胶为主剂的混合胶粘剂后，在压力0.1-0.3MPa,温度130℃，时间为20-30s内的条件下完成单板连续化接长；

S1.4.齿接接长口可采用一层单面接口条封贴、一层双面接口条封贴或双层双面接口条封贴或多层双面接口条封贴；

S1.5.将连续化的纵向单板用大于最小曲率半径的卷轴，打卷成单板卷。

3.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述单板卷在宽度上的分尺，是采用分尺机将单板卷进行定宽裁分，使单板卷分成为宽度为1.0～50.0cm的单板带，将单板带向没有贴布的那一面进行弯曲打卷，端头用双面胶或热熔胶固定，单板最内层自动成为单板带的卷心轴，省去了打卷所需要的纸管或其它芯轴。

4.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述将单板带进行柔化平衡处理，是将单板带卷进行缠绕前预处理，处理是在进行缠绕前的2-24h内将单板卷送入调湿调质箱或装置，进行形状记忆和应力消除处理，采用的平衡湿度为80-95％，同时喷雾化剂，雾化剂是与胶的溶剂匹配的可雾化的低浓度表面活性溶剂，用量为50-200g/m²。

5.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S4,采用环氧树脂、不饱合聚脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、聚氨脂、白乳胶，可与木材胶合的树脂为胶粘剂，以上胶粘剂与木材胶粘合需根据胶粘剂的冷固化或热固化特性，将所述S3中的调湿调质时间进行调整，调质时间为冷固化胶的时间相对缩短1/5-1/3。

6.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S4，将调湿调质好的复合单板带，根据内径计算出的缠绕角度，缠绕在带有脱膜剂或胶膜纸的芯膜上，固定好一端起点后，开始淋胶、浸胶或涂胶，同时在芯膜上压有涂胶辊或挤胶辊，以挤出多余的胶粘剂，实现胶粘剂的定量控制，同时芯膜边旋转边前进，到达芯膜的另一端时，芯膜后退旋转连续缠绕，自动形成缠绕角的对称反向，从而使复合单板带层与层之间的夹角交叉，缠绕达到规定层数时，停机进行端头固定；缠绕时的缠绕角一般采用10-30°、45-60°、0-5°多角度交叉多角度交叉，缠绕速度为2.5m/min-15m/min，缠绕管壁厚度5.0-35.0mm，直径≥300mm。

7.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S4，对采用冷压胶进行缠绕时，应将冷压胶的凝胶时间为使木质管道缠绕完成时间的1.2-1.3倍，且挤胶辊或涂胶辊上应包好保护膜，以避免提前固化；采用热固化胶粘剂，包括但不限于，酚醛树脂或脲醛树脂改性的酚醛树脂，可以边缠绕加热，促进水分的缓慢排出，增加缠绕层间的初粘性，加热温度40-60℃，加热采用辐射加热，采用加热管或加热灯辐照。

8.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S6，木质缠绕管胚材，在烘房内干燥至胶黏剂完全固化，冷固化胶粘剂的温度不超过40℃，时间24小时以上；采用热固化胶粘剂，干燥温度是胶粘剂的固化温度的±10℃，达到固化温度后，固化时间为壁厚的8-20min/mm，干燥固化时升温速率为5℃-10℃/min，固化完成后，降温速率为5℃-10℃/min，为防止直接与空气接触的湿热应力释放过快，降至室温后24-48小时进行包括但不限于锯截、砂光，铣口加工。

9.根据权利要求1中一种木质缠绕复合管的制备方法，其特征在于：

所述S7，将固化后的木质缠绕管，经内外壁表面处理后，内表面涂以防水树脂，包括但不限于环氧权脂，外层涂以所述防水树脂、橡胶改性酚醛树脂、沥清瓷漆、环氧树脂、耐老化树脂，形成防水抗老化功能界面，形成所述木质缠绕复合管，包括但不限于，水力管道。

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