CN201239986Y - 仿生重组竹 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及竹材加工业，特别涉及一种重组竹材。本仿生重组竹主要是竹纤维束顺纹通过粘合剂粘合在一起，在制作时，将每组竹纤维束纤维的竹节对齐，并与相邻一组竹纤维束的竹节错开或者完全对节，这样获得的重组竹具有天然竹材的竹节，装饰性良好。此外，在竹纤维间还有微泡孔，使重组竹的密度在0.6～1.0g/cm³，与天然竹材完全接近，同时具有一般木材和重组竹材所不及的优点：收缩量小，良好的弹性和韧性，很好的抗压力、抗拉力和适合的静曲强度。而且由于密度比一般的重组竹材小，节约了原材料，降低了成本。

Description

仿生重组竹

技术领域

本实用新型涉及竹材加工业，特别涉及一种重组竹材。

背景技术

竹材是天然生物材料，竹子因生长迅速、容易栽培而使得竹材具有来源丰富、成本低廉等优点。随着世界木材资源的日益匮乏，竹材越来越多地用于替代木材。由竹材制得的竹质板具有表面硬度高、触感好、耐磨损、纹理美观、色泽淡雅的优点，而且给人以回归大自然的感受，因而深受人们欢迎。目前的竹质板主要有竹编胶合板、竹编竹帘胶合板、竹材胶合板、竹材层压板、竹地板等，广泛应用于建筑、车辆、包装、装饰、家具等领域。

由于传统的竹材加工方法的竹材利用率低(不超过35％)，大量加工剩余物和小径竹没有得到充分利用，导致资源浪费、竹质板生产成本高、缺乏竞争力，同时，因竹材原料采用开条、剖篾等切削方式加工而成，降低了竹材强度。此外，现有的竹质板还存在生产工艺复杂、手工操作多、质量难以控制等问题。为此，出现了重组竹。

例如，1997年9月17日公开的CN95214438.7实用新型“一种重组竹材”，其由竹蔑或压馈箦化的竹材胶合而成，竹蔑为侧向排列，具有工艺简单和竹材利用率高、原料来源广泛、可锯刨等特点，但其工艺复杂，加工成型难度较大，制造成本偏高；同时装饰性单一，过于单调；此外，不能利用小径竹加工。

例如，2007年5月30日公开的CN1970259“竹材板的生产方法”，该生产方法制成的竹板材密度均匀、静曲强度高、硬度高、耐磨损、稳定性好。

然而，由于上述重组竹材板具有密度高(1.0以上)，而普通竹材或普通竹材板的密度只有0.6～0.8g/cm³左右，显然该类重组竹质板材密度过大，材料耗用偏高，韧性偏低，静曲强度普遍达到了160MPa左右，而作为地板的建材静曲强度只要40MPa左右就够了。

此外，现有专利所制竹质板材竹节自由拼合，虽然基本保持竹材装饰性的特点，但是难以彰显普通竹板材竹节的装饰性，缺乏清新自然特征，其作为地面装饰材料等时给人的亲和力不及天然竹材。

实用新型内容

针对上述弊端，本实用新型提供一种密度、性能与天然竹相当的装饰板材，而且仿照天然竹材的竹节组合，达到仿生效果。

本仿生重组竹由多组竹纤维束1顺纹通过粘合剂粘合在一起，每组内竹纤维束1纤维的竹节2对齐，在竹纤维间还有微泡孔3，使其密度在0.6～1.0g/cm³。相邻两组的竹纤维束1的竹节既可以对节，也可以错开一定的距离。

进一步的方式是，如果相邻两组竹纤维束1的竹节2错开，错开的距离为100～800mm，从而在组坯时可以实现如天然竹的装饰效果。

制造仿生重组竹使用的竹纤维束1的宽度最好是厚度1.5～5.5mm、长度不限的竹片经辊丝机辊压或对剖的竹材经展平制成相互连接的竹纤维束，使竹纤维束1的纤维宽度基本在1.0～3.0mm间。

制作上述仿生重组竹时，可以将负载有粘合剂及其它助剂的竹纤维束1进行组坯、热压。

本实用新型提供的仿生重组竹所述粘合剂为含有粘合剂基体材料、偶联剂、渗透湿润剂和密度控制剂的组合物，所述粘合剂基体材料选自脲醛树脂、三聚氰胺、酚醛树脂、水性异氰酸酯、水性橡胶(天然胶乳、合成胶乳)等中的一种或几种，所述助剂包括偶联剂，它为能够将竹纤维束与粘合剂基体材料进行界面偶合的试剂；所述助剂包括渗透湿润剂，它为一种或几种表面活性剂；所述助剂包括微孔发泡剂，如NaHCO₃、对甲苯磺酰肼(发泡剂TSH)等分解温度与相应粘合剂树脂主体固化温度匹配的复合体或单一成分，其释放出的气体主要为氮气、水蒸气、二氧化碳，这些气体对机械模具无腐蚀作用，并且不易燃烧和爆炸；所述热压方法为通过使用频率为1千赫兹以上的高频电磁场加热或者蒸汽加热等方法，并对负载有粘合剂助剂的竹纤维束热压。

本专利对二种微孔发泡剂予以特别叙述：NaHCO₃的微泡孔密度为109～1015个/cm³，微泡孔直径在0.1～10μm，其微泡孔尺寸远小于传统发泡材料。

本仿生重组竹不仅美观，而且由于与天然竹材完全接近，刚柔兼顾、强度合理，具有一般木材和重组竹材所不及的优点：收缩量小，良好的弹性和韧性，很好的抗压力、抗拉力和适合的静曲强度。而且由于密度比一般的重组竹材小，节约了原材料，降低了成本。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

如图1所示，本仿生重组竹主要是由竹纤维顺纹通过粘合剂粘合在一起，每组内竹纤维束的纤维竹节对齐，在竹纤维间还有微泡孔，重组竹的密度在0.6～1.0g/cm³。

制作上述仿生重组竹时，可以将负载有粘合剂及其它助剂的竹纤维束进行组坯、热压。

制造仿生重组竹使用的纤维束为最好宽度是厚度1.5～5.5mm、长度不限的竹片经辊丝机辊压或展平制成相互连接的竹纤维束，使竹纤维束1的纤维宽度基本在1.0～3.0mm间。

所述将竹纤维束组坯的方法已为本领域技术人员所公知，可以根据所需的竹质板结构进行选择，例如，可以按照20片为一组，并将该组的竹节对齐，该组的第一竹节与端头距离为10mm，下一组(20片)的第一竹节与端头距离为(10+100～800)mm，总之每组的竹节必须对齐，并与另外一组错开，从而在组坯时可以实现如天然竹的装饰效果。

本专利对二种微孔发泡剂予以特别叙述：NaHCO₃的微泡孔密度为109～1015个/cm³，微泡孔直径在0.1～10μm，其微泡孔尺寸远小于传统发泡材料。对甲苯磺酰肼(发泡剂TSH)为低温发泡剂，本品在塑料中分解温度100～106℃，标准发气量120ml/g，分解产物为无色、无毒、无臭、无污染的物质。

本实用新型提供的仿生重组竹所述粘合剂为含有粘合剂基体材料、偶联剂、渗透湿润剂和密度控制剂的组合物，所述粘合剂基体材料选自脲醛树脂、三聚氰胺、酚醛树脂、水性异氰酸酯、水性橡胶(天然胶乳、合成胶乳)等中的一种或几种，所述助剂包括偶联剂，它为能够将竹纤维束与粘合剂基体材料进行界面偶合的试剂；所述助剂包括渗透湿润剂，它为一种或几种表面活性剂；所述助剂包括微孔发泡剂，如NaHCO₃、对甲苯磺酰肼(发泡剂TSH)等分解温度与相应粘合剂树脂主体固化温度匹配的复合体或单一成分，其释放出的气体主要为氮气、水蒸气、二氧化碳，这些气体对机械模具无腐蚀作用，并且不易燃烧和爆炸；所述热压方法为通过使用频率为1千赫兹以上的高频电磁场加热或者蒸汽加热等方法，并对负载有粘合剂助剂的竹纤维束热压。

以固体含量35％的脲醛树脂液体树脂100Kg为主体、添加5g硅烷偶联剂KH-560、0.35Kg固化剂氯化铵、0.3Kg NaHCO₃，混合均匀后得到粘合剂配合剂组合体溶液，待用。

选取长度为2050mm的毛竹，剖分成数片或对开后将竹青和竹黄除去，使其颜色均一。然后使用辊压机将毛竹碾压或展平成纤维直径为0.5～1.5mm的疏松网状竹纤维束，并且竹纤维间不完全分离，形成相互连接的竹纤维束。

将竹纤维束进行炭化处理，炭化条件为蒸汽压0.22MPa、时间120min，或者在双氧水中蒸煮漂白杀菌。然后在60～70℃干燥24～144小时后在上述粘合剂溶液中浸泡2分钟后，取出、干燥，得到粘合剂含量为15重量％、含水率为46重量％的竹纤维束。第二次干燥后，控制含水率在13％左右，将每把竹纤维束平铺在下模板上，相邻竹丝束间的竹节错开，并根据密度0.7计算铺装的竹纤维束质量，控制上下模板的间隙即产品厚度为30mm，预压-加低压-加热-加高压-(固化)-停止加热保压-脱模等的热压方式，加热控制在1Hr左右，保压控制在1Hr以内，脱模后将该竹质板在温度40℃的平衡房中调质处理12～144Hr，控制产品含水率为8重量％即可作为成品。

由本实施例制得的仿生重组竹质板，触感与天然毛竹相近，按照相关标准测试，密度为0.7g/cm³，力学性能如表1所示；天然毛竹的力学性能如表2所示，可见仿生重组竹相对天然竹材而言具有各向性能均一，无顺纹、横纹等强度的明显区别，我们可以说，仿生重组竹取于竹而优于竹。

表1 仿生重组竹材的力学性能

表2 天然竹材的力学性能

Claims (6)

1、一种仿生重组竹，由多组竹纤维束(1)顺纹通过粘合剂粘合在一起，其特征为：每组内竹纤维束(1)纤维的竹节(2)对齐，在竹纤维间有微泡孔(3)，密度在0.6～1.0g/cm³。

2、根据权利要求1所述的仿生重组竹，其特征在于：相邻两组竹纤维束(1)的竹节(2)对节。

3、根据权利要求1所述的仿生重组竹，其特征在于：相邻两组竹纤维束(1)的竹节(2)错开。

4、根据权利要求3所述的仿生重组竹，其特征在于：相邻两组竹纤维束(1)的竹节(2)错开的距离在100mm～800mm。

5、根据权利要求1所述的仿生重组竹，其特征在于：每组竹纤维束(1)的纤维宽度为1.0～3.0mm。

6、根据权利要求1所述的仿生重组竹，其特征在于：所述微泡孔(3)的密度为109～1015个/cm³，微泡孔(3)的直径在0.1～10μm。