CN211762178U - 一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木 - Google Patents

Abstract

提供了一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，它包括竹木复合重组材层(1)、实木锯材(2)层和胶粘剂层(3)，竹木复合重组材层(1)是由竹帘或/和竹席与速生树种单板的组合层，其主强度方向与实木锯材层(2)的主强度方向垂直，相邻层之间为耐候的胶粘剂层(3)。本实用新型的高强竹木复合正交胶合木中包括国产竹材和速生树种，特别是以竹帘或/和竹席、杨木或/和桉木单板为材料制作的竹木复合重组材(1)作为正交胶合木的面板和背板，充分发挥了国内丰富的速生竹木资源的优势，生产的产品成本低，强度高，可持续，绿色环保，附加值高，可广泛用于各类装配式建筑的墙板、楼板及屋面板等场合。

Description

一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木

技术领域

本实用新型整体地涉及木材加工技术领域，具体地涉及一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木。

背景技术

21世纪初，人们对绿色产品和装配式建筑的青睐，使得正交胶合木(CrossLaminatedTimber，简称CLT)在全球的住宅和非住宅建筑应用中越来越受欢迎。正交胶合木源于欧洲，于20世纪90年代在奥地利被最早研发出来，它是一种将实木锯材表面涂布结构用胶粘剂后，经90°组坯，冷压制成的三层或三层以上的结构用木质产品。国内规定木结构建筑层高不超过3层，很大程度上是由于国内结构用材料的缺乏，从而制约了木结构建筑向中高层发展。CLT技术的出现对于改变这一现象具有重大意义，木结构建筑自此可向中高层突破，未来的市场前景广阔。

近几年来，CLT作为新型绿色装配式建材在国内也不断被开发和应用，诸如国产日本落叶松CLT、加拿大铁杉CLT、锯材和结构复合材CLT等，但是由于这些树种生长周期相对较长，成本较高，加之CLT对层板单元有一定的高性能要求以及国内天然林仍处于禁止砍伐状态，使得CLT在国内的推广和应用上举步维艰。

杨木和桉木都是速生丰产树种，具有适应性广、生长速度快、原料丰富、价格低等特点，在国内被广泛种植，但目前用作建材的很少，附加价值低。国内竹材资源相当丰富，且竹材生长周期短，性能优良，成本低，但100％由竹材制作的建材产品成本高，自重大，影响推广使用。竹材强度高，木材刚性好，经科学的结构设计和工艺优化，通过竹木复合方式生产竹木复合重组材作为 CLT的板材单元可充分发挥竹木各自的优势，提高其强度和性价比。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，它采用竹帘或/和竹席与速生树种单板的交错堆叠的层积层作为表层，该竹帘或/和竹席与速生树种单板形成的复合重组材层材料固碳，使用年限可达 200年，且到生命终点时，约90％的材料可重新利用，是一种可持续再生、可循环使用的绿色环保材料；竹帘或/和竹席与速生树种单板形成的复合重组材层材料生长周期短，成本低，物理力学性能优良，且制造的竹木复合正交胶合木成本低、强度高、附加值高。

本实用新型的技术方案是，一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，它包括竹木复合重组材层，所述竹木复合重组材层为竹帘或/和竹席与速生树种单板的组合层。

进一步的，本实用新型的一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木还包括实木锯材层和胶粘剂层，所述实木锯材层处于两层竹木复合重组材层之间，相邻两层之间的主强度方向相互垂直，相邻两层之间有胶粘剂层，用以粘结复合层之间的结合。采用不同材料以奇数层、对称和垂直正交方式制作竹木复合正交胶合木，整体尺寸稳定性能和物理力学性能得到了显著提高。

进一步的，上述速生树种单板为速生杨木单板或/和速生桉木单板。杨木和桉木生产速度快、原料丰富、成本低，制作竹木复合重组材力学性能优良，性价比高，有效降低了竹重组材的自重，克服了杨木和桉木物理力学性能较差的特点。

进一步的，上述竹木复合重组材层为竹帘或/和竹席与速生树种单板的交错堆叠的层积层，其表层为竹帘或/和竹席或者速生树种单板。采用不同材料设计竹木复合重组材的结构，有利于克服单一材料尺寸稳定性较差和物理力学性能较低的特点。

还进一步的，上述竹木复合重组材层的厚度为20～40mm，其中竹帘或/和竹席与速生树种单板的相互堆叠的层数为13～26层。采用不同层数和厚度的竹木复合重组材可为市场提供不同力学强度的竹木复合正交胶合木。

本实用新型中竹木复合重组材层为竹帘或/和竹席和速生杨木单板或/和桉木单板经浸胶、干燥、层积、热压、裁边等工序而制成的竹木复合层积材；该层积材的表层可为速生杨木单板或/和桉木单板，也可为竹帘或/和竹席，其厚度、层数和结构可根据具体的使用要求决定。芯表层的不同结构为竹木复合正交胶合木提供不同胶接表面和不同外观。

进一步的，上述实木锯材层为国产或进口松木和杉木。

更进一步的，上述国产或进口松木和杉木选自加拿大铁杉，美国南方松，SPF，云南铁杉，云南松中的一种或多种。选用不同树种的锯材，可制作不同强度等级的竹木复合正交胶合木，以满足不同的应用需求。

进一步的，上述胶粘剂层为高性能的单组份聚氨酯(PUR)或双组分异氰酸酯乳液聚合物(EPI)等结构用胶粘剂。PUR和EPI胶黏剂不含甲醛等有害物质，具有低碳环保的有益特性，且两种胶黏剂的耐候性能和防潮性能优良，可适应不同气候的范围。

本实用新型的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木的加工工艺，包括以下步骤：

1)将实木锯材和竹木复合重组材含水率干燥并平衡到9-15％；

2)将实木锯材和竹木复合重组材的表面刨或砂去1-3mm，使表面活化，提高表面能；

3)将刨砂过的实木锯材和竹木复合重组材进行切割，使实木锯材的长度和竹木复合重组材的宽度相等，所需实木锯材的层板数根据竹木复合重组材的长度配置；

4)首先将一定尺寸的竹木复合重组材至于背层，然后用淋胶机对竹木复合重组材的板面淋上结构用胶粘剂，之后将备好的相同厚度的实木锯材按照其主强度方向与竹木复合重组材主强度方向垂直的方式连续平行组坯，然后再用淋胶机再在实木锯材的板面上淋上结构用胶粘剂，最后将相同尺寸的竹木复合重组材按照其主强度方向与背层竹木复合重组材主强度方向平行的方式铺装，形成CLT板坯的表层；

5)施胶组坯后，将板坯送入压机进行冷压，冷压时采用一定厚度的厚度规进行厚度控制；其中冷压的单位压力和加压时间视胶黏剂的使用说明和具体的生产环境而定，通常压制的单位压力为0.8-1.5MPa，加压时间为0.5-1.5h。

6)压制好的板坯取出后，静置养护7天后，裁边制成所需尺寸的竹木复合正交胶合木。

本实用新型具有以下优势：

1)本实用新型所用原材料成本低，可持续，绿色环保；

2)本实用新型所用的竹木复合重组层材料和所制的竹木复合正交胶合木可以根据实际应用需求，对其结构进行科学设计，使其具有优良的物理力学性能；

3)本实用新型的竹木复合正交胶合木轻质高强，结构科学合理，具有很高的性价比，最终产品耐久性好，经测试，其抗弯弹性模量可达11000-13000MPa, 静曲强度可达80-100MPa；

4)本实用新型的竹木复合正交胶合木一种成本低、强度高、绿色环保的新型绿色建材，且该种竹木复合正交胶合木可广泛用于各类装配式建筑的墙板、楼板及屋面板等建筑用材。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述中，本实用新型的这些或/和其它方面的优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例1的立体示意图；

图2为本实用新型实施例2的立体示意图；

在图1～2中，1为竹木复合重组材层、2为实木锯材层、3为胶粘剂层。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体制造过程对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其结构如图1所示，由竹木复合重组材层1、铁杉锯材层2和单组份聚氨酯(PUR)胶粘剂层3共同构成，其中竹木复合重组材层1为26层1.5-2mm速生杨木单板和竹帘交替顺纹堆叠形成的层积层，且表背层竹木复合重组材层中的表层为速生杨木，次表层为竹帘。图1中箭头为高强竹木复合正交胶合木表层的主强度方向，中间层为铁杉锯材2，表层的主强度方向与中间层的主强度方向垂直，相邻层之间的胶粘剂层3为单组份聚氨酯(PUR)胶黏剂，以进行层间粘接复合。

具体各层尺寸：

竹木复合重组材层1材料：长度为3640mm、宽度为1220mm、厚度为38mm。

铁杉锯材层2材料：长度为1220mm、宽度为140mm、厚度为35mm，共 26块，拼接成长度为1220mm、宽度为3640mm、厚度为35mm的铁杉锯材层2。

最终压制成的产品厚度为110mm，经测试，其耐久性好抗弯弹性模量可达12000MPa,静曲强度可达85MPa。

实施例2

一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其结构如图2所示，由竹木复合重组材层1、云南松锯材层2和双组分异氰酸酯乳液聚合物(EPI) 胶粘剂层3共同构成，其中竹木复合重组材层1为19层1.5-2mm速生桉木单板和竹帘交替顺纹堆叠形成的层积层，且表背层竹木复合重组材层中的表层为竹帘，次表层为速生桉木。图2中箭头为高强竹木复合正交胶合木表层的主强度方向，中间层为云南松锯材2，表层的主强度方向与中间层的主强度方向垂直，相邻层之间的胶粘剂层3为双组分异氰酸酯乳液聚合物(EPI)胶粘剂，以进行层间粘接复合。

具体各层尺寸：

竹木复合重组材层1材料：长度为3640mm、宽度为1220mm、厚度为29mm。

云南松锯材层2材料：长度为1220mm、宽度为140mm、厚度为35mm，共 26块，拼接成长度为1220mm、宽度为3640mm、厚度为38mm的云南松锯材层 2。

最终压制成的产品厚度为95mm，经测试，其耐久性好抗弯弹性模量可达13000MPa,静曲强度可达100MPa。

性能评价

以上2种竹木复合正交胶合木的实施例，分别选用不同树种的锯材制作芯层板、不同厚度和结构的竹木复合重组材制作表背板、不同组分的胶黏剂制作胶黏剂层，制备出不同等级的竹木复合正交胶合木，以满足不同的实际需求。

上述竹木复合正交胶合木，不仅具备了传统胶合木和竹木重组材低碳环保、力学性能优良的特点，还进一步地降低了自重，并且还提高了弯曲性能。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，它包括竹木复合重组材层(1)，所述竹木复合重组材层(1)为竹帘或/和竹席与速生树种单板的组合层。

2.如权利要求1所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，还包括实木锯材层(2)和胶粘剂层(3)，所述实木锯材层(2)处于两层竹木复合重组材层(1)之间，相邻两层之间的主强度方向相互垂直，相邻两层之间有胶粘剂层(3)，用以粘结复合层之间的结合。

3.如权利要求1或2所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，所述速生树种单板为速生杨木单板或/和速生桉木单板。

4.如权利要求1或2所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，所述竹木复合重组材层(1)为竹帘或/和竹席与速生树种单板的交错堆叠的层积层，其表层为竹帘或/和竹席或者速生树种单板。

5.如权利要求4所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，所述竹木复合重组材层(1)的厚度为20～40mm，其中竹帘或/和竹席与速生树种单板的交错堆叠的层数为13～26层。

6.如权利要求2所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，所述实木锯材层(2)为国产或进口松木和杉木。

7.如权利要求6所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，所述国产或进口松木和杉木选自加拿大铁杉，美国南方松，SPF，云南铁杉，云南松中的一种或多种。

8.如权利要求2所述的包括竹木复合重组材的高强竹木复合正交胶合木，其特征在于，所述胶粘剂层(3)为高性能的单组份聚氨酯或双组分异氰酸酯乳液聚合物胶粘剂。

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