專利名稱：竹材規(guī)則加工與分級方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于竹人造板和復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“以竹代木”是我國竹材加工和利用的主要目標(biāo)。我國竹人造板行業(yè)已成規(guī)模，包括竹地板、竹模板、竹裝飾材料等多種產(chǎn)品已市場化，創(chuàng)造了大量的社會效益和經(jīng)濟效益。
竹材外形為非規(guī)則、有削尖度、橢圓筒狀的薄壁材料，材性也有明顯的變異。竹材的加工效率低、材料利用率低、勞動密集，多數(shù)竹產(chǎn)品的成本高于同類木產(chǎn)品。竹材加工的研究方向有兩個，一是降低成本，從分利用各種竹材、使之達(dá)到與同類木產(chǎn)品的水平；二是突破以竹代木的局限，將竹材用于替代復(fù)合材料等高技術(shù)和高附加值的相關(guān)產(chǎn)品。
復(fù)合材料由增強材料和基體材料組成，增強材料承擔(dān)主要載荷，基體材料則將載荷傳遞給增強材料。玻璃鋼又稱為玻璃纖維增強塑料，使主要的復(fù)合材料之一，廣泛用于風(fēng)電葉片、船舶、建筑、交通等多行業(yè)。由于復(fù)合材料的廢舊產(chǎn)品處理困難，既難以燃燒，又不易分解。多采用堆積方式處理，又稱為垃圾材料(field fill)。玻璃鋼屬于無法持續(xù)使用的材料之一，人們無法持續(xù)制造大量玻璃鋼產(chǎn)品，再將其丟棄，占用土地。
竹材屬可再生的天然材料，性能優(yōu)良，外側(cè)竹材的性能與玻璃鋼相當(dāng)。利用竹材制造各種類型的竹增強復(fù)合材料，具有性能好、成本低、可再生、環(huán)保好，廢舊產(chǎn)品處理簡便等優(yōu)點，屬于可持續(xù)性使用的生物質(zhì)復(fù)合材料。
利用竹材替代玻璃鋼技術(shù)上有兩個問題，一是要求其性能與玻璃鋼的性能接近，二是產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。外側(cè)竹材模量已到達(dá)玻璃鋼的水平，強度也與玻璃鋼基本接近，但在質(zhì)量的穩(wěn)定性方面有較大的差距。玻璃鋼為工業(yè)材料，玻璃纖維和樹脂性能的波動較小。而竹材屬天然材料，性能的變異性顯著，制成各種產(chǎn)品的性能存在較大的波動，還達(dá)不到工程復(fù)合材料的要求。
已有公開專利的竹材分級方法為將竹材分為A、B、C、D四級方法，該方法建立在竹簾組坯的工藝路線基礎(chǔ)之上。生產(chǎn)方式為將竹材制成竹篾，再編成竹簾，浸膠、組坯、壓制而成。屬于竹人造板技術(shù)的改進(jìn)，目的還是替代木材制作建筑結(jié)構(gòu)材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種竹材規(guī)則加工與分級方法，建立較為完善的竹材規(guī)則加工和分級方法，可將形狀不規(guī)則、性能不同的竹材制成形狀規(guī)則和性能穩(wěn)定的各種竹增強材料，在可能的范圍內(nèi)限定竹材的變異性，減少質(zhì)量的波動，使之達(dá)到工程復(fù)合材料的要求。
為此，本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)竹材的采集，竹材的采集需要對竹種、采集地點、采集時間、采集數(shù)量、采集人、竹齡、胸徑、長度、稍徑有明確記載；(2)竹材的目測分級，對竹材的徑級、長度、梢徑、彎曲程度和缺陷加以分類；(3)竹稈的加工，竹稈的加工為圓鋸截斷，長度參照規(guī)定，竹稈長度為凈長度尺寸，對分段后的竹稈的直徑、竹壁的厚度、圓度、削尖度加以分類，(4)竹節(jié)的交錯與定位加工，根據(jù)需要選擇竹節(jié)較為均勻的竹稈，對竹節(jié)的長度和位置加以限定，如需要錯節(jié)，錯節(jié)的間距大于50mm，竹稈長度模數(shù)為凈長度尺寸；(5)竹篾條的加工，毛篾條的加工方法是撞機的機械破條，篾條的寬度在10至30mm之間，篾條的厚度需要均勻，同一組篾條厚度誤差不得超過±10％，(6)去竹青，用刮青法去除竹青，加工后表面不得有竹青；(7)竹條的定厚開片，竹條的第一次開片，采用定厚開片機完成，竹條開片為竹青片和竹黃片，竹青片的厚度由規(guī)則分級方法限定，有4種模數(shù)和相關(guān)序列，竹青片的厚度可根據(jù)需要在規(guī)定序列中選定。竹青片和竹黃片為一種兩級的分級方法，其中竹青片的厚度是規(guī)則的；(8)竹片的對分開片與多級分級，竹青片的厚度為模數(shù)的偶倍數(shù)，采用對分開片法，制成兩片厚度接近的竹片，A，B兩種級別的竹片，A和B級可進(jìn)一步制成A0，A1和B0，B1四級竹篾，竹青片的厚度為規(guī)則值；竹黃片的破篾性不佳，但厚度較大時，可進(jìn)一步開成C、D級的竹片。
(9)各級竹材的無損檢驗與數(shù)字掃描分級，需采用超聲波無損檢驗的方法，測定A、B各級竹篾的厚度、含水率、密度、強度和模量，根據(jù)模量可做數(shù)字分級，即使同屬A級竹片，如模量差異較大時為不同的數(shù)字分級；(10)連續(xù)竹片的斜接，采用斜接方式可將長度一定的竹片，接成連續(xù)片，斜接的坡度為1/10，采用機械斜切方式加工，斜面用膠粘劑粘接，加壓、加熱快速固化；(11)竹絲與絲束的加工，分級竹片可采用拉絲或壓絲方法制成竹絲，單一竹片可制成若干根竹絲組成的絲束，多片竹片則可制成較大的絲束；(9)均勻竹材單元，將定量、定級、頭尾顛倒、竹節(jié)交錯的竹片、竹篾、竹絲和絲束組成均勻單層單元。
(12)均勻組層，將數(shù)量確定的均勻竹單元組成均勻?qū)訂卧?br> (12)干燥，將各種均勻?qū)訂卧稍铮实陀?0％。
(13)浸膠，膠粘劑選用酚醛、或環(huán)氧樹脂，用溶劑稀釋，調(diào)整膠液的濃度，將各種竹單層單元浸入膠液，達(dá)到規(guī)定時間，取出、瀝膠或擠膠；(14)預(yù)壓，各種類型的均勻?qū)訂卧?，采用預(yù)壓方法，制成片狀預(yù)壓料。
(15)層疊組坯，片狀預(yù)壓料層疊組坯。
(16)壓制，組坯后的竹加工單元在壓機上壓制成型。
所述的分級竹片可采用壓絲方法制成竹絲，單一竹片可制成若干根竹絲組成的絲束，多片竹片則可制成較大的絲束，竹片級別為A級，24GPa，寬度為15mm，厚度1.5mm，壓絲機加工成10根1.5mm款的竹絲，組成一組竹絲束。
所述的均勻組層單元是將20～35組竹絲束單元組成一層組層單元。
所述組坯后的竹加工單元在壓機上壓制成型，酚醛膠粘劑固化溫度為140-150℃，壓力2.5-4MPa，時間10分鐘，冷上冷下溫度75℃。所述的膠液的干物質(zhì)含量為8-12％。
本發(fā)明的優(yōu)點是提高竹材各種類型的竹加工單元性能的穩(wěn)定，包括了竹片、竹篾、竹絲和竹絲束的幾何尺寸、物理和力學(xué)性能、竹節(jié)的位置和數(shù)量，將目前不規(guī)則和有變異性的竹加工單元制成達(dá)到工業(yè)產(chǎn)品要求的高質(zhì)量竹加工單元；對于竹材來說，竹節(jié)處的強度與竹材相比較基本相當(dāng)，但當(dāng)加工成竹片后，竹節(jié)處凸出部被去除，竹纖維受到較大的損傷。竹節(jié)處的強度遠(yuǎn)低于無節(jié)處。目前的竹加工方法對竹節(jié)的位置和數(shù)量未加限制，竹節(jié)隨機分布。材料的強度波動大，影響材料質(zhì)量的穩(wěn)定性。而對竹節(jié)的長度和位置加以限制，使之均勻分布，則可提高材料的質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性。
規(guī)則加工與分級既滿足降低成本的要求，竹片的分級減少，厚度穩(wěn)定。又可以在需要高性能竹材時，將其對分開片成精細(xì)分級竹片。從降低產(chǎn)品的成本的角度出發(fā)，竹篾的厚度盡可能增加，級別數(shù)量減少。而要獲得高性能的竹層積材，在工藝許可的范圍內(nèi)，減少竹篾的厚度，增加竹材分級的級數(shù)。而竹材的規(guī)則加工與分級方法則是將兩種不同的目的，使用規(guī)范的方法達(dá)到統(tǒng)一。
由于竹條(去除竹青和竹黃后的竹片)的厚度不規(guī)則，而高質(zhì)量的產(chǎn)品需要將其厚度規(guī)則化。首先將竹青片和竹黃片定厚加工，其中竹青片的質(zhì)量好，可將其厚度規(guī)則化，而竹黃片的性能較差，厚度可不規(guī)則。
竹青片可進(jìn)一步對分開片，加工成A、B兩種級別的產(chǎn)品。在許可的范圍內(nèi)A和B級竹片進(jìn)一步開片成A0，A1、B0、B1級別的精細(xì)分級竹片。
竹黃片在厚度過大時，可對分開片成C、D級竹片。當(dāng)C、D級竹片厚度過大時則進(jìn)一步開片成，C1、C2、D1、D2級竹片。
從規(guī)則分級角度看，既可適合低成本要求的分級級數(shù)少，竹片的厚度大。又可適合高性能要求的竹片分級的級數(shù)多，竹片薄。主要的分級類型和級數(shù)有
一級竹條經(jīng)去除竹青和竹黃后，幾何截面規(guī)則，厚度可波動。
二級竹青片和竹黃片，竹青片的厚度規(guī)則化。
三級在兩級的基礎(chǔ)上，將竹青片對分開片，得到A、B、竹黃片等三級。
四級在三級的基礎(chǔ)上，將竹黃片隊分，得到A、B、C、D四級。
五級將A級竹片對分，得到A0、A1、B、C、D五級。
六級將B級竹篾對分，得到A0、A1、B0、B1、C、D六級。
同理，當(dāng)竹片的厚度大，還可進(jìn)一步對分，得到更多級別的竹片。
采用超聲波數(shù)字掃描方法可以檢測竹片的密度、含水率、模量和強度，根據(jù)檢測結(jié)果，作性能分級。
以規(guī)則加工與分級方法可制作竹片、竹篾、竹絲和竹絲束。采用定量、定級、竹節(jié)交錯組成均勻單層單元，進(jìn)一步可加工成各種竹人造板，主要種類如下(1)竹絲(篾)層積材以連續(xù)竹絲或竹篾為基本單元，采用浸膠、單向組坯，壓制而成的板材。根據(jù)板材的厚度，可分為單級組坯與多級疊層組坯。
單級組坯用于成型薄板層積材。由于厚度薄，無法采用多幾級層疊組坯方式控制產(chǎn)品質(zhì)量。而是采用數(shù)字掃描方式，控制竹絲(竹篾)的質(zhì)量，從而控制層積材的質(zhì)量。
多級層疊組坯則是利用兩級以上的竹絲(竹篾)，高級別竹絲(竹篾)為面材，低級別竹絲(竹篾)為心材，分別將各級別竹絲(竹篾)組成坯料，再多層層疊組坯壓制而成。
(2)多向竹絲(竹篾)層板以連續(xù)竹絲(篾)為基本單元，采用浸膠、單向組坯，將各層以不同方向?qū)盈B組坯，壓制而成的板材。各層方向有0°、±45°、±60°、90°等多種選擇。
(3)短竹篾定向板以短竹絲(篾)為基本單元，采用浸膠、定向組坯，壓制而成的板材。
(4)短竹絲片狀模壓料以短竹絲(篾)為基本單元，采用浸膠、定向組坯，壓制而成的板材。
規(guī)則分級方法制作的竹人造板與玻璃鋼不僅具有性能上的可比性，還有顯著的價格優(yōu)勢。高性能的竹材模量和強度已達(dá)到玻璃鋼的水平，超過了工程塑料。而且其成本遠(yuǎn)低于塑料和玻璃鋼。從各方面講，無論是加工方法、材料的性能還是經(jīng)濟效益，以竹代玻璃鋼的前景遠(yuǎn)超過以竹代木。
具體實施例方式
(1)竹材的采集，竹材的采集需要對竹種、采集地點、采集時間、采集數(shù)量、采集人、竹齡、胸徑、長度、稍徑有明確記載；表1竹材的采集要求

表2竹材尺寸

彎曲竹材不得有局部彎曲，如竹子根部的死彎。局部彎曲除去后仍可使用。整體彎曲小于1％。
表3竹材材質(zhì)要求

(2)竹材的目測分級，對竹材的徑級、長度、梢徑、彎曲程度和缺陷加以分類；竹材的幾何形態(tài)為由竹節(jié)分割的中空竹稈，主要的幾何尺寸有竹稈的長度、胸徑、竹節(jié)數(shù)量、竹節(jié)的間距、竹稈大端和小端的長徑；短徑和竹壁厚度等。
其中D1為竹稈大端的長徑，D2為短徑，t1為竹壁厚度；D3為竹稈小端的長徑，D4為短徑，t2為竹壁厚度。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得到竹稈的大和小端的平均直徑D12和D34、圓度C12和C34、竹稈的尖削度Sb和竹壁的尖削度Sw。
D12＝(D1+D2)/2 (1)D34＝(D3+D4)/2(2)C12＝D2/D1(3)C34＝D4/D3(4)Sb＝(1-D34/D12)/L (5)Sw＝(1-t2/t1)/L (6)竹稈的圓度為竹稈短長徑之比，如為1時，竹稈為圓管。小于1則為橢圓。竹稈和竹壁的尖削度表示了竹稈和竹壁之徑和厚度的變化。這些參數(shù)表征了竹稈自身的差異。
(3)竹節(jié)的長度與定位加工；竹稈竹節(jié)的長度是不同的，以毛竹為例，在根部(1.3m以下)竹節(jié)長度由小變大，不適合制作高性能的竹產(chǎn)品，在1.3-4m處，竹節(jié)的長度基本穩(wěn)定，約在280-350mm之間。超過4米，竹節(jié)的長度又開始下降。不同類型的竹材，竹節(jié)長度不同，長度穩(wěn)定的范圍不同。
定位加工，則是將竹稈底端定位在竹節(jié)的規(guī)定處。一般以70mm為竹節(jié)的交錯距離，當(dāng)竹節(jié)的長度為280mm時，可以有四種竹節(jié)交錯的竹桿。竹稈底端加工初始位置可定在10、80、150、220mm處。將四種交錯竹節(jié)的竹材定量均勻混合，可保證竹材竹節(jié)的位置和數(shù)量的均勻性。
(4)竹材的長度序列；需要對竹稈的長度和取材的方式加以規(guī)定。首先是長度方向的模數(shù)化。如下表表4竹材的長度序列

竹稈的長度模數(shù)為凈長度尺寸，可根據(jù)需要確定毛尺寸。
竹稈的底段(0-1.3m)竹壁的厚度有較大的差別。大端壁厚為17mm，小端為10mm。因此以破篾法制作竹篾和竹絲厚度相差較大。竹稈的其余部分(1.3-6m之間)竹壁的厚度隨高度基本為線性關(guān)系，竹篾的厚度相差較小。
竹稈的分段可采用均分法，每段竹材的長度相同。也可采用兩種以上的不同長度的分段方法。
竹人造板需要竹篾的長度有兩種，一是名義尺寸為4英尺(1.22m)的短竹篾，二是名義尺寸為8英尺(2.44m)的長竹篾。實際竹篾的長度分別為1.33m和2.54m。對于8寸毛竹，竹稈的分法有四種如下表5毛竹竹稈長度的分段方法

竹稈的分段以羅馬數(shù)字表示，竹稈的底部為I，依次為II；III；VI；V等。均勻分段方法是將竹子均分為1.3米的短竹稈，其中第I段竹壁的厚度相差較大。竹稈的長度還可選自其它的模數(shù)。
非均勻I種分法是將竹根部的第I段制成短竹稈，第II段為長竹稈，其余為短竹稈。竹子的第II段竹壁厚度均勻，直度好。
除第一段外，其它各段的竹稈和竹壁尖削度小于0.1，有利于加工合格的結(jié)構(gòu)用竹篾。因此竹稈的圓度規(guī)定為大于0.9，尖削度小于0.1為合格。
竹篾的彎曲主要由分段后的竹稈彎曲控制，要求竹稈的彎曲小于0.5％。
竹材的第一段為底端，厚度相差大，其它各段的厚度則相差不大。竹壁的厚度對竹稈的性能影響大，要求誤差小于平均值的10％。
(5)竹篾條(毛條)的加工；毛條的加工采用撞機完成，可根據(jù)竹稈的平均圍徑等分破條。毛條的寬度小，有利于竹材的均勻。一般以5mm，10mm和15mm為寬度系列。寬度小，適用于圍徑小的竹稈，寬度大適用于圍徑大的竹稈。以毛竹非均勻第I種分法第II段(2.5m)為例，其平均直徑為85mm，圍徑266mm。選擇10mm寬度，可采用26等分破條。毛條的平均寬度為10.1mm，厚度為8.4mm。篾條的厚度需要均勻，同一組篾條厚度誤差不得超過±10％。篾條的模數(shù)和寬度規(guī)定如下表6竹片的寬度序列

(6)竹條的定厚和對分開片；采用定寬和定厚開片機，可對竹條定寬和定厚開片。撞機破條，竹條的寬度不規(guī)則，經(jīng)過定寬開片，竹片的寬度規(guī)則化。定厚開片則將竹條分為竹青片和竹黃片。竹青片的厚度按下表規(guī)定的模數(shù)選擇。
表7竹青片的厚度序列

以9寸毛竹，10mm寬竹條為例，竹條的大端厚度為9.5mm，小端厚度為7.3mm。加工竹條的規(guī)則厚度為6.8mm。竹青片的厚度為規(guī)則化，可選為3.2mm，竹黃片厚度為3.6mm。
對于需要厚度大的建筑結(jié)構(gòu)材，可以選用最簡單的竹青片和竹黃片兩級的分級方法。
將竹青片對分開片，可以得到A、B兩級竹片，厚度為1.6mm，加上竹黃片為3級。A級竹片的破篾性好，可進(jìn)一步開片，得到A0，A1兩級0.8mm厚的竹片。共為3種厚度的4級竹片。A0、A1、B、竹黃片。
(7)竹片的數(shù)字掃描分級；以上竹材的分級為加工分級方法，采用相同的加工方法可得到不同級別的竹片。但竹片的性能還未確定。數(shù)字掃描分級則是利用超聲波數(shù)字掃描儀對分級的竹片檢測，確定其物理和力學(xué)性能。根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)字分級，分級模量如下表8各級竹片的數(shù)字分級

以9寸徑級，第II段竹稈(2.5m)竹材的加工和數(shù)字掃描分級和主要的測量的參數(shù)有，竹篾的厚度、密度、含水率、模量和強度。
；(8)竹絲與絲束的加工，分級竹片可采用壓絲方法制成竹絲，單一竹片可制成若干根竹絲組成的絲束，多片竹片則可制成較大的絲束；竹片級別為A級，24GPa，寬度為15mm，厚度1.5mm，壓絲機加工成10根1.5mm款的竹絲，組成一組竹絲束。
(9)均勻竹絲束單元，將定量、定級、竹節(jié)交錯的竹片、竹篾、竹絲和絲束組成均勻單層單元。如竹節(jié)長度為280mm，以50mm為錯位間距，30mm為起始點，有5種錯位竹片制成對應(yīng)竹絲束。頭尾端顛倒，共計10束組成均勻竹絲束單元。
(10)均勻組層單元，是將20～35組竹絲束單元組成一層組層單元。最優(yōu)將25組竹絲束單元組成一層組層單元。
(11)干燥，將各種竹單層單元干燥，含水率低于10％。
(12)浸膠，膠粘劑選用酚醛、或環(huán)氧樹脂，用溶劑稀釋，調(diào)整膠液的濃度，將各種竹單層單元浸入膠液，達(dá)到規(guī)定時間，取出、瀝膠或擠膠；膠液的干物質(zhì)含量為8-12％。
(13)預(yù)壓，各種類型的均勻?qū)訂卧?，采用預(yù)壓方法，制成片狀預(yù)壓料。
(14)干燥預(yù)壓料干燥，含水率低于8％。
(15)層疊組坯，片狀預(yù)壓料層疊組坯。
(16)壓制，組坯后的竹加工單元在壓機上壓制成型，酚醛膠粘劑固化溫度為140-150℃，壓力2.5-4MPa，時間10分鐘，冷上冷下溫度75℃。
(17)切邊，沙光，竹增強材長度方向需切邊，表面沙光。
(18)檢測用超聲波無損檢驗和，對竹增強材料的含水率、密度、模量、強度檢測。結(jié)構(gòu)作為產(chǎn)品的指標(biāo)，也供調(diào)節(jié)組坯比例，控制產(chǎn)品性能服務(wù)。主要的產(chǎn)品規(guī)格以模量為指標(biāo)如下表9兩級層疊竹篾膠合材的模量分級

(19)竹層積材的產(chǎn)品性能竹層積材的產(chǎn)品幾何指標(biāo)包括長度、寬度、厚度、幾何尺寸的精度和平行度，物理性能包括密度、含水率、硬度，力學(xué)性能有模量和強度。需要有合格證和質(zhì)量的認(rèn)證。
權(quán)利要求
1.一種竹材規(guī)則加工與分級方法，其特征在于(1)竹材的采集，竹材的采集需要對竹種、采集地點、采集時間、采集數(shù)量、采集人、竹齡、胸徑、長度、稍徑有明確記載；(2)竹材的目測分級，對竹材的徑級、長度、梢徑、彎曲程度和缺陷加以分類；(3)竹稈的加工，竹稈的加工為圓鋸截斷，長度參照規(guī)定，竹稈長度為凈長度尺寸，對分段后的竹稈的直徑、竹壁的厚度、圓度、削尖度加以分類；(4)竹節(jié)的交錯與定位加工，根據(jù)需要選擇竹節(jié)較為均勻的竹稈，對竹節(jié)的長度和位置加以限定，需要錯節(jié)，錯節(jié)的間距大于50mm，竹稈長度模數(shù)為凈長度尺寸；(5)竹篾條的加工，毛篾條的加工方法是撞機的機械破條，篾條的寬度在10至30mm之間，篾條的厚度需要均勻，同一組篾條厚度誤差不得超過±10％；(6)去竹青，用刮青法去除竹青，加工后表面不得有竹青；(7)竹條的定厚開片，竹條的第一次開片，采用定厚開片機完成，竹條開片為竹青片和竹黃片，竹青片的厚度由規(guī)則分級方法限定，有4種模數(shù)和相關(guān)序列，竹青片的厚度可根據(jù)需要在規(guī)定序列中選定，竹青片和竹黃片為一種兩級的分級方法，其中竹青片的厚度是規(guī)則的；(8)竹片的對分開片與多級分級，竹青片的厚度為模數(shù)的偶倍數(shù)，采用對分開片法，制成兩片厚度接近的竹片，A，B兩種級別的竹片，A和B級可進(jìn)一步制成A0，A1和B0，B1四級竹篾，竹青片的厚度為規(guī)則值；竹黃片厚度較大時，可開成C、D級的竹片；(9)各級竹材的無損檢驗與數(shù)字掃描分級，需采用超聲波無損檢驗的方法，測定A、B各級竹篾的厚度、含水率、密度、強度和模量，根據(jù)模量可做數(shù)字分級；(10)連續(xù)竹片的斜接，采用斜接方式可將長度一定的竹片，接成連續(xù)片，斜接的坡度為1/10，采用機械斜切方式加工，斜面用膠粘劑粘接，加壓、加熱快速固化；(11)竹絲與絲束的加工，分級竹片可采用拉絲或壓絲方法制成竹絲，單一竹片可制成若干根竹絲組成的絲束，多片竹片則可制成較大的絲束；(9)均勻竹材單元，將定量、定級、頭尾顛倒、竹節(jié)交錯的竹片、竹篾、竹絲和絲束組成均勻單層單元；(12)均勻組層，將數(shù)量確定的均勻竹單元組成均勻?qū)訂卧?12)干燥，將各種均勻?qū)訂卧稍铮实陀?0％；(13)浸膠，膠粘劑選用酚醛、或環(huán)氧樹脂，用溶劑稀釋，調(diào)整膠液的濃度，將各種竹單層單元浸入膠液，達(dá)到規(guī)定時間，取出、瀝膠或擠膠；(14)預(yù)壓，各種類型的均勻?qū)訂卧?，采用預(yù)壓方法，制成片狀預(yù)壓料；(15)層疊組坯，片狀預(yù)壓料層疊組坯；(16)壓制，組坯后的竹加工單元在壓機上壓制成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹材規(guī)則加工與分級方法，其特征在于所述的分級竹片可采用壓絲方法制成竹絲，單一竹片可制成若干根竹絲組成的絲束，多片竹片則可制成較大的絲束，竹片級別為A級，24GPa，寬度為15mm，厚度1.5mm，壓絲機加工成10根1.5mm款的竹絲，組成一組竹絲束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹材規(guī)則加工與分級方法，其特征在于所述的均勻組層單元是將20～35組竹絲束單元組成一層組層單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹材規(guī)則加工與分級方法，其特征在于所述組坯后的竹加工單元在壓機上壓制成型，酚醛膠粘劑固化溫度為140-150℃，壓力2.5-4MPa，時間10分鐘，冷上冷下溫度75℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹材規(guī)則加工與分級方法，其特征在于所述的膠液的干物質(zhì)含量為8-12％。
全文摘要
本發(fā)明屬于竹人造板和復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用竹材長度的規(guī)則化；竹節(jié)位置的確定與交錯；竹片寬度的規(guī)則化；竹青片厚度的2倍模數(shù)化；竹片超聲波數(shù)字掃描分級方法；竹片、竹篾、竹絲和竹絲束的加工和分級方法；竹片、竹篾、竹絲和竹絲束的定量、定級、錯節(jié)、頭尾顛倒組成均勻竹單元；定量竹單元組成層單元；層單元浸膠、預(yù)壓成片狀預(yù)壓料；預(yù)壓料疊層單向或多向組坯壓制成不同類型的竹增強復(fù)合材料。本發(fā)明建立較為完善的竹材規(guī)則加工和分級方法，可將形狀不規(guī)則、性能不同的竹材制成形狀規(guī)則和性能穩(wěn)定的各種竹增強材料，在可能的范圍內(nèi)限定竹材的變異性，減少質(zhì)量的波動，使之達(dá)到工程復(fù)合材料的要求。
文檔編號B27N1/00GK1883903SQ20061008117
公開日2006年12月27日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者江澤慧, 孫正軍, 任海青, 李嵐, 程強 申請人:國際竹藤網(wǎng)絡(luò)中心