專利名稱：一種竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
蜂窩材料目前主要有金屬蜂窩、塑料蜂窩、紙類蜂窩芯、模壓成型的木質(zhì)纖維蜂窩等。金屬蜂窩主要指用金屬鋁片材經(jīng)過膠接、焊接、鉚接等方法制成的等邊六角蜂窩材料，主要應(yīng)用于航空航天等方面，現(xiàn)在也有用于建材、汽車等民用方面的；塑料蜂窩是指塑料通過注塑成型的正六邊形蜂窩，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)等方面；紙蜂窩是指用牛皮紙等紙張膠合而成的六邊形材料，是近十多年來得到迅速發(fā)展的包裝材料，主要用于包裝，極少量用于家具制造。這就是目前主要的蜂窩材料(附圖1)。中國地處世界竹子分布中心產(chǎn)區(qū)，竹林面積居世界第一位。竹材產(chǎn)品主要有①重組竹 是在不打亂竹材纖維排列方向、保留竹材基本特性的前提下，將小徑級材、枝丫材等低質(zhì)材重新組合，制成的一種強度高、規(guī)格大、具有天然竹材紋理結(jié)構(gòu)的新型竹材產(chǎn)品，主要用作工程結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料、家具用材、地板等，經(jīng)過模壓可作各種特殊用途；②竹炭再制品；③竹材人造板 包括竹編膠合板、竹席竹簾膠合板、竹材層壓板、竹木復(fù)合板等，竹木復(fù)合板又分為竹木復(fù)合集裝箱底板、竹木復(fù)合建筑模板、竹木復(fù)合地板等產(chǎn)品；④復(fù)合型竹筍加工產(chǎn)品。此外還有竹木復(fù)合空心板，它是以木材作為空格狀的芯層材料，表面覆貼竹席；或者用竹片制作空格狀芯層材料，表面覆貼膠合板。
現(xiàn)有竹材人造板產(chǎn)品主要用作建筑模板、車廂地板、集裝箱底板、竹地板等，這些材料都充分發(fā)揮了竹材強度高、彈性好的優(yōu)點，但是，其單位產(chǎn)品的原竹需要量大，竹材利用率低，生產(chǎn)成本高。竹類家具除了傳統(tǒng)使用方法外，其他方法的竹材利用率低。目前我國家具制造大部分使用刨花板、中密度纖維板等，其家具自身重量較大，難以滿足市場需要。蜂窩紙用于家具制造，雖然解決了家具本身的重量問題，但是由于蜂窩紙本身強度低、耐久性和耐水、防潮性差等缺陷，目前僅少量企業(yè)試用，并沒有得到市場的認可。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種資源消耗少，重量輕，強度高，工藝簡單，制造成本低的竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料及其制造方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明之竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料的基本構(gòu)成單元為不等邊的八邊形空心結(jié)構(gòu)(由于蜂窩材料一般指六邊形，本發(fā)明的增強材料較薄或蜂窩孔較大時，即其中一對相互平行的邊較其它六個邊短，因而近似于六邊形，故稱之為類蜂窩材料)，類蜂窩芯基材宜采用厚度為0.3mm～2.5mm，寬度5mm～40mm的竹篾，類蜂窩芯的相鄰竹篾緊靠在一起，但不重疊，竹篾層按同一個方向組坯；同時采用木單板條或者竹片或小木條等作為增強材料(木單板厚度宜為0.5mm～5.0mm，寬度宜為5mm～100mm；竹片厚度宜為0.3mm～4mm，寬度宜為5mm～40mm；小木條厚度宜為5mm～20mm，寬度宜為5mm～40mm)，以增強竹篾寬度方向的抗壓強度，增大類蜂窩芯材覆面時的膠合面積，即在相鄰竹篾層之間夾以木單板條或竹片或小木條等，其纖維方向與竹篾層纖維方向垂直，相鄰木單板條或竹片或小木條的間距為類蜂窩芯同一層竹篾層內(nèi)相鄰膠合處的距離。
類蜂窩芯材外的面板可為膠合板或刨花板或纖維板或塑料貼面板或牛皮紙等。
本發(fā)明之竹木復(fù)合類蜂窩芯材制造方法包括以下步驟(1)剖篾 將原竹按照產(chǎn)品尺寸規(guī)格要求截成一定長度，并干燥到含水率為5％～20％；竹篾可以整張化以便于組坯，也可以不整張化；(2)竹篾輥壓 竹篾剖好后，宜用棍壓機進行棍壓，輥壓既可以在干燥后進行，也可以在干燥前進行，輥壓的目的是為了便于類蜂窩材料在膠合后拉伸成更規(guī)則的網(wǎng)孔(此步驟也可省略)；(3)單板條制做施膠 將原木旋切成單板，單板經(jīng)過干燥后截成單板條，或者切割成單板條后再干燥，干燥后含水率控制在3％～20％范圍內(nèi)；干燥后施膠(膠種為脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等適合木材、竹材膠合的冷固化或熱固化膠粘劑)；(4)組坯膠合 將竹篾和施膠單板條或竹片或小木條進行組坯膠合，膠合方法可以采用熱壓或者冷壓的方法進行，熱壓可以采用熱壓機進行熱壓，也可以采用高頻熱壓機等，或者將板坯在專門裝置加壓后一起放到一個烘房內(nèi)加熱等方法；(5)拉伸 將膠合后的板坯拉伸，即成蜂窩狀的空心材料。
經(jīng)膠合后的蜂窩材料一般較厚(厚度一般為5mm～1500mm)，可沿單板條縱向進行截斷成規(guī)格產(chǎn)品。
本發(fā)明之竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料資源消耗少，竹材利用率強度高，工藝簡單，制造成本低。


圖1為現(xiàn)有蜂窩材料的六邊形構(gòu)型示意圖；圖2為本發(fā)明竹木復(fù)合類類蜂窩芯材料一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明類蜂窩材料一種組坯方法示意圖；圖4為本發(fā)明類蜂窩材料另一種組坯方法示意圖；圖5為本發(fā)明類蜂窩材料一實施例的原材料消耗計算示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
參照附圖2，本實施例竹木復(fù)合類類蜂窩芯材料之基本構(gòu)成單元為不等邊的八邊形空心結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)基材由竹篾1構(gòu)成，其中相鄰竹篾層之間夾有施膠木單板條或竹片2。
制造方法如下(1)剖篾 將原竹剖成厚0.5mm，寬20mm，長2000mm的竹篾，并干燥到含水率為10％；竹篾整張化；(2)將竹篾棍壓；(3)將原木旋切成單板，經(jīng)過干燥后截成單板條，干燥到含水率為10％；單板條尺寸長2000mm，厚4.0mm，寬80mm；干燥后施膠，單板條涂脲醛樹脂；(4)組坯膠合 將施膠竹篾和施膠單板條按照圖3或圖4所示方法進行組坯膠合。組坯方法1(參照圖3)首先同一方向平鋪第一層竹篾1，竹篾緊靠但不重疊；類蜂窩孔的長邊長為20mm，確定木單板條2的間距為60mm(間隙為類蜂窩孔竹篾邊邊長的3倍)，其纖維方向與竹篾垂直，依次在竹篾上面鋪一層木單板條2(第2層)；再按竹篾鋪放要求鋪上另一層竹篾，方向與第一層竹篾相同(第3層)；在第3層上面，再鋪放一層木單板條，要求與第2層要求相同，并且第4層的木單板條在垂直方向上必須處于第2層的相鄰木單板條的中間位置；按照上述要求依次鋪放各層，每層竹篾的鋪放方向相同，并且同一層的相鄰竹篾緊靠，但不重疊，木單板條層的木單板方向與竹篾方向垂直，同一層木單板條的間距為類蜂窩孔竹篾邊邊長的3倍，并且相鄰層的木單板條上下互相交錯，即上一層的木單板條的位置處于下一層的相鄰木單板條的中間位置。板坯厚度為50mm～1500mm，甚至更高。組坯方法2(參照圖4)其竹篾、木單板等的鋪放方法與方法1相同。不同之處就是在相鄰層施膠木單板條2垂直對應(yīng)位置的空缺處墊放一塊與施膠木單板條2厚度相同但未施膠的木單板條3，以便板坯在加壓時造成竹篾的滑動，待膠粘劑加壓固化后，這些未施膠的木單板條3可以從板坯中抽出來。方法2較方法1工藝復(fù)雜，但成型時竹篾不會產(chǎn)生滑動。膠合方法采用熱壓或者冷壓的方法進行。(5)拉伸 將膠合后的板坯拉伸，即成蜂窩狀的空心材料。
從附圖2可以看出，類蜂窩材料是由無限個類蜂窩孔(見附圖5)組成。本實施例采用厚度為0.5mm的竹篾和4mm厚單板，且類蜂窩孔的長邊長為20mm，進行組坯生產(chǎn)類蜂窩材料，1m3類蜂窩材料所需各種原材料計算如下根據(jù)附圖5計算單元孔及增強材料的面積(竹篾厚度不計)為1279.2mm2，那么1m2類蜂窩材料則由781.74個網(wǎng)孔單元組成。從附圖3可以看出，組成一個網(wǎng)孔單元需要厚度為0.5mm竹篾80mm長度，4mm厚度的木單板條20mm寬。因此，1m2網(wǎng)孔需要厚度0.5mm的竹篾為0.0312696m2(781.74×80×0.5＝31269.6mm2)，厚度4mm的木單板條0.0625392m2(781.74×20×4＝62539.2mm2)。通過以上計算，可以看出生產(chǎn)1m3類蜂窩材料需要竹篾為0.0312396m3，木單板0.0625392m3。以這種材料作為芯層材料，與其他板材復(fù)合，不但可以節(jié)省材料，而且可以大大降低制品重量。
如果以這種類蜂窩材料作為芯層，兩表面覆貼3mm厚度的中密度纖維板生產(chǎn)40mm厚的竹木復(fù)合板時，1m2(0.04m3)復(fù)合板需要中密度纖維板2m2(1×0.003×2＝0.006m3)，類蜂窩材料1m2(1×0.034＝0.034m3)。那么類蜂窩材料耗材為竹篾0.0010621464m3(0.034×0.0312396)，木單板0.0021263328(0.034×0.0625392)。
0.006+0.001062+0.0021230.04×100%=22.96%]]>由上述計算結(jié)果可知，這種復(fù)合板和實心板相比，可以節(jié)省材料約78％，重量只有原來材料的五分之一。
權(quán)利要求
1.一種竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料，其特征在于，它的基本構(gòu)成單元為不等邊的八邊形空心結(jié)構(gòu)，類蜂窩芯基材為竹篾，類蜂窩芯的相鄰竹篾緊靠在一起，竹篾層按同一個方向組坯；在相鄰竹篾層之間夾有木單板條或竹片或小木條，其纖維方向與竹篾層纖維方向垂直，相鄰木單板條或竹片或小木條的間距為類蜂窩芯同一層竹篾層內(nèi)相鄰膠合處的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料，其特征在于，所述類蜂窩芯基材竹篾厚度為0.3mm～2.5mm，寬度5mm～40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料，其特征在于，所述木單板厚度為0.5mm～5.0mm，寬度為5mm～100mm；所述竹片厚度為0.3mm～4mm，寬度為5mm～40mm；所述小木條厚度為5mm～20mm，寬度為5mm～40mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)剖篾將原竹按照產(chǎn)品尺寸規(guī)格要求截成相應(yīng)長度后再剖分成相應(yīng)厚度的竹篾，并干燥到含水率為5％～20％；(2)單板條制做施膠將原木旋切成單板，單板經(jīng)過干燥后截成單板條，或者切割成單板條后再干燥，干燥后含水率控制在3％～20％范圍內(nèi)；干燥后施膠粘劑；(3)組坯膠合將施膠竹篾和施膠單板條或竹片或小木條進行組坯膠合；(4)拉伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求6所述的竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料的制造方法，其特征在于，在竹篾剖好后，先將竹篾用棍壓機進行棍壓，然后再將施膠竹篾與施膠單板條或竹片或小木條進行組坯膠合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹或竹木復(fù)合類蜂窩材料及其制造方法，其材料的基本構(gòu)成單元為不等邊的八邊形空心結(jié)構(gòu)，類蜂窩芯基材為竹篾，類蜂窩芯的相鄰竹篾緊靠在一起，竹篾層按同一個方向組坯；在相鄰竹篾層之間夾有木單板條或竹片或小木條，其纖維方向與竹篾層纖維方向垂直，相鄰木單板條或竹片或小木條的間距為類蜂窩芯同一層竹篾層內(nèi)相鄰膠合處的距離。其制造方法包括以下步驟(1)剖篾；(2)竹篾棍壓；(3)單板條制做及施膠(4)組坯膠合；(5)拉伸。本發(fā)明產(chǎn)品資源消耗少，強度高，制造工藝簡單，制造成本低。
文檔編號B27N5/00GK1799800SQ20061003114
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者唐忠榮 申請人:唐忠榮