專利名稱：一種竹青增強(qiáng)膠合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬木材工業(yè)中的膠合板制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)和世界速生豐產(chǎn)林建設(shè)的持續(xù)開(kāi)展，速生楊木(如美洲黑楊等)已逐漸成為一種相對(duì)豐富的資源而被膠合板制造業(yè)大量采用。由于速生楊木的材性特點(diǎn)，純粹用速生楊木制造的膠合板，其物理力學(xué)性能相對(duì)較低。
竹子是我國(guó)和東南亞的特有資源，不僅蓄積量大、物理力學(xué)性能明顯高于木材，而且具有生長(zhǎng)快、正常經(jīng)營(yíng)可自然更新等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員和相關(guān)企業(yè)的多年研究、應(yīng)用開(kāi)發(fā)，竹材也已被大量使用于人造板制造業(yè)。
目前已開(kāi)發(fā)的楊木和竹材人造板的復(fù)合材料制品主要有CN 03152841.4一種集裝箱底板及其制造方法CN 03112794.0一種竹材增強(qiáng)單板層積材及其制造方法CN 92107278.3竹質(zhì)編織層積材制造方法CN 87100368.6竹材膠合板制造方法CN 91108203.4改進(jìn)的竹材膠合板制造工藝方法CN 02258059.X楊木基復(fù)合板CN 98227629.X一種改進(jìn)的竹木復(fù)合層積材等等。
由于竹子的竹青篾和竹黃篾的化學(xué)成分有很大的區(qū)別，因此，竹青篾和竹黃篾的膠合性能相差很大，一般的膠粘劑，對(duì)于竹青篾的膠合強(qiáng)度普遍很低。對(duì)于主要使用脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂作為膠粘劑的人造板制造業(yè)中，竹青篾的膠合強(qiáng)度往往無(wú)法滿足基本的性能要求。因此，竹材在人造板生產(chǎn)中，為了保證成品的膠合強(qiáng)度，一般均要在原料準(zhǔn)備階段將竹青篾去除。這就大大影響了竹材的加工利用率。
另一方面，竹青篾的膠合性能雖不及竹黃篾，但其物理力學(xué)性能又大大高于竹黃篾。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，其彈性模量(MOE)可達(dá)15000～20000MPa，靜曲強(qiáng)度(MOR)可達(dá)180～200MPa，均為竹黃的兩倍左右。如果能夠采用高性能的異氰酸酯作為膠粘劑，并克服成本居高不下的問(wèn)題，竹青篾的利用前景非常理想。
異氰酸酯膠粘劑，如甲苯二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱TDI)；4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱MDI)；1，6-六亞甲基二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱HDI)和三苯基甲烷三異氰酸酯等，直接使用合成聚氨酯的原料——多異氰酸酯作為膠粘劑使用。由于其分子量小、易滲透等特性，特別適宜于膠合農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物，如樹(shù)皮、蔗渣、椰子纖維、麥稈、花生殼、稻殼等材料。實(shí)驗(yàn)證明，將異氰酸酯膠粘劑用于膠合竹青篾，其膠合性能也非常理想。
但異氰酸酯膠粘劑除了毒性較大、操作防護(hù)要求較高以外，其價(jià)格也遠(yuǎn)比酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等膠粘劑要高。采用普通的膠合板結(jié)構(gòu)和制造方法，由于耗膠量較大，膠合板的制造成本居高不下，成了阻礙其推廣使用的一個(gè)最大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是探索一種有效利用竹青篾資源的高強(qiáng)度木、竹復(fù)合膠合板制造技術(shù)，并尋求降低制造成本的途徑。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為將竹青加工成篾條、木材加工成單板后干燥，其特征在于a.竹青篾條采用異氰酸酯膠粘劑施膠，木單板采用酚醛樹(shù)脂膠粘劑施膠；b.木單板和竹青篾條的纖維方向同向排列，每?jī)蓪幽締伟搴鸵粚又袂囿鷹l構(gòu)成一個(gè)組坯單元；c.將每個(gè)組坯單元再按照膠合板制造的對(duì)稱原則組坯、熱壓后制成竹青增強(qiáng)膠合板。
為方便組坯，也可以采用將竹青篾條用棉線編織成竹青簾后施異氰酸酯膠粘劑，并仿照上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行組坯。
采用本發(fā)明提供的制造工藝與組坯結(jié)構(gòu)，可有效地利用大規(guī)模竹材人造板加工企業(yè)所廢棄的大量珍貴的竹青資源，大大提高竹材的利用率。由于只是針對(duì)竹青使用異氰酸酯膠粘劑，異氰酸酯膠粘劑的用量不大，生產(chǎn)成本的增加并不顯著，而成品的物理力學(xué)性能可以達(dá)到很高的指標(biāo)。
四

圖1為竹青增強(qiáng)膠合板的組坯單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中(1)為木單板，(2)為竹青篾條；木單板與竹青篾條的纖維方向必須同向排列。
圖2為竹青增強(qiáng)膠合板的成品結(jié)構(gòu)示意圖，圖中共使用了3個(gè)組坯單元。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1a.用毛竹為原料，將毛竹的竹青制成厚度為0.8～1.5mm的竹青篾條，干燥后用甲苯二異氰酸酯膠粘劑浸漬；將速生楊木旋切成0.7～1.5mm的單板，干燥；楊木單板在需要施膠時(shí)全部采用普通酚醛樹(shù)脂膠粘劑。
b.采用附圖1所示的組坯結(jié)構(gòu)，在兩層同向排列的楊木單板間，以30～50％的覆蓋率同向放入施以甲苯二異氰酸酯膠粘劑的竹青篾條，構(gòu)成一個(gè)組坯單元備用；c.如附圖2所示，使用3個(gè)組坯單元再次組坯后，在溫度為135～145℃、壓力為2.5～3.0MPa條件下熱壓，即可制得竹青增強(qiáng)膠合板。
實(shí)施例2
為方便組坯，可以將竹青篾條用棉線編織成竹青簾，干燥后施以甲苯二異氰酸酯或其他異氰酸酯膠粘劑。
其余同實(shí)施例1。
采用本發(fā)明提供的方法和結(jié)構(gòu)，制成的竹青增強(qiáng)膠合板的主要物理力學(xué)性能如下密度——0.6～1.1g/cm3彈性摸量——5500～12000MPa靜曲強(qiáng)度——50～100MPa沖擊韌性——60～100J/m2實(shí)現(xiàn)了有效利用竹青篾資源，降低制造成本的發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種竹青增強(qiáng)膠合板，將竹青加工成篾條、木材加工成單板后干燥，其特征在于a.竹青篾條采用異氰酸酯膠粘劑施膠，木單板采用酚醛樹(shù)脂膠粘劑施膠；b.木單板和竹青篾條的纖維方向同向排列，每?jī)蓪幽締伟搴鸵粚又袂囿鷹l構(gòu)成一個(gè)組坯單元；c.將每個(gè)組坯單元再次組坯，經(jīng)熱壓后制成竹青增強(qiáng)膠合板。
2.如權(quán)利要求1所述的竹青增強(qiáng)膠合板，其特征在于將竹青篾條用棉線編織成竹青簾后進(jìn)行組坯。
全文摘要
本發(fā)明的主要技術(shù)解決方案為將竹青加工成篾條、木材加工成單板后干燥，竹青篾條采用異氰酸酯膠粘劑、木單板采用酚醛樹(shù)脂膠粘劑施膠；木單板和竹青篾條的纖維方向同向排列構(gòu)成一個(gè)組坯單元；將每個(gè)組坯單元再次組坯、熱壓后即可制成竹青增強(qiáng)膠合板。本發(fā)明可有效利用現(xiàn)有竹材人造板加工企業(yè)所廢棄的大量珍貴竹青資源。由于只針對(duì)竹青使用異氰酸酯膠粘劑，生產(chǎn)成本的增加并不顯著，而成品的物理力學(xué)性能可以達(dá)到很高的指標(biāo)。
文檔編號(hào)B27J1/02GK1657245SQ20051003852
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者張曉冬, 朱一辛, 關(guān)明杰 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)