專利名稱：一種利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法。
背景技術(shù)：
隨著我國建筑行業(yè)工業(yè)化的發(fā)展，采用現(xiàn)澆混凝土施工工藝的結(jié)構(gòu)越來越多，對 模板的需求也越來越大；我國森林資源十分貧乏，傳統(tǒng)的木模板已經(jīng)無法滿足建筑行業(yè)生 產(chǎn)的需要；竹膠合模板是近幾年發(fā)展起來的一種新型工程結(jié)構(gòu)材料，將其用于建筑模板，具 有強度大、剛性好、吸濕膨脹率低、脫模快、易清洗、耐腐蝕、使用周期長等優(yōu)點，且原料竹材 的資源豐富，自然更新快，故竹膠合模板有逐步取代傳統(tǒng)木模板的趨勢。常規(guī)加工的竹膠合模板是采用橫向破蔑的加工工藝，該工藝去除了含有蠟質(zhì)層的 竹青部分和材質(zhì)不佳的竹黃部分，適合加工竹膠合模板竹片的出材率很低(大約在25 30%左右)，且不能利用直徑小于6mm以下的小徑竹，嚴重地影響了竹膠合模板價格和竹材 的有效利用。因此，開發(fā)出一種全新的低成本、高品質(zhì)的竹膠合模板，來滿足建筑行業(yè)生產(chǎn) 日益增長的需要，已成為急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，利用該方法 生產(chǎn)的竹膠合模板能夠有效的利用資源豐富，價格低廉的小徑竹，生產(chǎn)出低成本、高品質(zhì)的 竹膠合模板，可以滿足建筑行業(yè)生產(chǎn)日益增長的需要。為了解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案包括如下步驟 步驟1 采伐3-4年生小徑竹，去除竹干上的雜物，將竹干截成竹段； 步驟2 將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備進行小徑竹的梳理加工；
步驟3 將梳理加工好的小徑竹梳理材放入木材蒸煮罐內(nèi)，通入110 150°C的過熱蒸 汽炭化60 180分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色；
步驟4 將炭化加工好的小徑竹梳理材放入木材干燥窯干燥，干燥溫度為100 110°C， 干燥時間為12 24小時，干燥后材料的含水率控制在8 10% ；
步驟5 將干燥后的小徑竹梳理材浸入40%固含量的酚醛樹脂膠液中，加重物使其完全 浸沒在酚醛樹脂膠液中，20 30分鐘后取出浙干，堆放備用；
步驟6 將浸過酚醛樹脂膠液的小徑竹梳理材層疊組坯，在冷壓機內(nèi)加壓密實； 步驟7 將加壓密實后的小徑竹梳理材在干燥窯中干燥固化成為小徑竹層積材，干燥 溫度為120 170°C，干燥時間為10 24小時；
步驟8 將固化后的小徑竹層積材取出，放置冷卻48 72小時后，將小徑竹層積材加 工成厚度6mm的竹層積材規(guī)格板材，備用；
步驟9 采伐3-4年生毛竹，截成竹段，竹段經(jīng)剖分后先去除竹青與竹黃，再橫向破蔑， 加工成厚度Imm的竹蔑片；
步驟10 將竹蔑片編織成竹席，再將編織好的竹席放進干燥窯中干燥，干燥溫度為80 120°C，干燥時間為10 30分鐘，干燥后竹席的含水率控制在8 10% ；
步驟11 將竹席浸入40%固含量的酚醛樹脂膠液中，浸漬4 10分鐘后移出竹席，浙 去多余的膠液，干燥，干燥溫度60 80°C，備用；
步驟12 浸漬紙的制備與加工；浸漬紙采用硫酸鹽木漿紙為原材料，將硫酸鹽木漿紙 浸入固含量為20 50%的酚醛樹脂膠液中，使硫酸鹽木漿紙的最終浸漬樹脂含量為50% 90% ；取出硫酸鹽木漿紙，進行低溫干燥，干燥的溫度50 80°C，干燥至硫酸鹽木漿紙不再 粘手為準(zhǔn)，得到浸漬紙；
步驟13 將步驟8加工好的6mm厚的竹層積材規(guī)格板材送入涂膠機涂膠，膠粘劑采用 40%固含量的酚醛樹脂膠液，涂膠量220 300g/m2，采用雙面涂膠，涂膠完成后將竹層積材 規(guī)格板材開口陳化，陳化時間為2 6小時；
步驟14 將浸漬紙、步驟11得到的竹席與完成陳化的竹層積材規(guī)格板材進行組坯，形 成竹膠合模板的板坯，然后熱壓成型，熱壓完成后，經(jīng)過24小時的放置冷卻，再經(jīng)裁邊，生 產(chǎn)出竹膠合模板。其中所述步驟1中的小徑竹為小雜竹；所述小雜竹包括綠竹、麻竹、黃竹、粉單竹、 青皮竹或直徑小于6cm的毛竹。所述步驟2中的梳理加工采用將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備，通過碾壓輥碾 壓的方式進行小徑竹的梳理加工。所述步驟3中通入120°C的過熱蒸汽炭化100-150分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡 色。優(yōu)選地，在步驟3中通入120°C的過熱蒸汽炭化120分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色。酚醛樹脂膠液的配制為，先按GB/T14074. 5-93的要求測定酚醛樹脂的固含量，再 根據(jù)測定的樹脂固含量加水將酚醛樹脂稀釋成40%固含量的酚醛樹脂膠液；所述酚醛樹 脂，其固含量為43. 34%，粘度為89cps，PH值為12. 8，密度為1. 199g/cm3。所述步驟9中，采用的毛竹優(yōu)選端頭直徑在10厘米以上的外形無缺陷的新鮮毛 竹。步驟11中浸好膠的竹席，低溫干燥的時間由竹席的最終含水率而定，竹席的最終 含水率要求< 10%。步驟14中所述熱壓成型是在熱壓機中熱壓成型；在熱壓成型過程中，選擇的熱壓 壓力為2 3Mpa，熱壓溫度135 155°C，熱壓時間按竹模板板坯的組坯厚度X 1. 2分鐘
/mm厚度計算。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用本發(fā)明的加工方法生產(chǎn)的竹膠合模板能夠有效的利用 資源豐富，價格低廉的小徑竹，生產(chǎn)出低成本、高品質(zhì)的竹膠合模板。竹膠合模板的密度按 GB/T 17657-1999中4. 2密度測定規(guī)定進行；竹膠合模板的含水率試驗按GB/T 17657-1999 中4. 3含水率測定規(guī)定進行；竹膠合模板的縱向和橫向靜曲強度試驗按GB/T 17657- 1999 中4. 9靜曲強度測定規(guī)定的方法進行；竹膠合模板的抗彎彈性模量試驗按GB/T 17657-1999中4. 9的彈性模量測定規(guī)定的方法進行；竹膠合模板的膠合性能按GB/T 17657-1999 中4. 17浸漬剝離性能測定規(guī)定的I類薄板的試驗方法進行。本發(fā)明的竹膠合模板的密度 0. 85 0. 90g/cm3，含水率8 10%，縱向靜曲強度> 80MPa，橫向靜曲強度> 40MPa，膠合強 度> 3MPa，抗彎彈性模量> llGPa。因此，通過本發(fā)明制備的竹膠合模板，完全能滿足作為 建筑模板的使用要求。另外，采用全新的竹膠合模板生產(chǎn)工藝，有效的利用資源豐富，價格低廉的小徑竹，能夠大大降低竹膠合模板的制造成本。此外，用本發(fā)明制作的竹膠合模板廢 棄后，在自然條件下可分解，不會污染環(huán)境；也可通過回收的方法用于竹刨花板的制造，變 廢為寶，有利于資源的循環(huán)再利用。


圖1為本發(fā)明小徑竹梳理層積材成型模具結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明竹膠合模板組坯示意圖。
具體實施例方式實施例1
本發(fā)明的具體工藝步驟如下
步驟1 采伐3-4年生小徑竹，去除竹干上的雜物，將竹干截竹段，截為1. 3米規(guī)格長度 的竹段。這里的雜物包括枝葉等；另外，在步驟1中的小徑竹為小雜竹；小雜竹包括綠竹、麻 竹、黃竹、粉單竹、青皮竹或直徑小于6cm的毛竹。步驟2 將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備進行小徑竹的梳理加工。在步驟2中 的梳理加工是采用將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備，通過碾壓的方式對小徑竹進行的加工。步驟3 將梳理加工好的小徑竹梳理材放入木材蒸煮罐內(nèi)，通入110 150°C的過 熱蒸汽炭化60 180分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色。在步驟3中，優(yōu)選通入120°C的過熱 蒸汽炭化120分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色。步驟4 將炭化加工好的小徑竹梳理材放入木材干燥窯干燥，干燥溫度為100 110°C，干燥時間為12 24小時，干燥后材料的含水率控制在8 10%。步驟5 將干燥后的小徑竹梳理材浸入40%固含量的酚醛樹脂膠液中，加重物使其 完全浸沒在酚醛樹脂膠液中，20 30分鐘后取出浙干，堆放備用。在步驟5中的酚醛樹脂 固含量為43. 34%,粘度為89cps，PH值為12. 8，密度為1. 199g/cm3。步驟6 將浸過酚醛樹脂膠液的小徑竹梳理材層疊組坯，在冷壓機內(nèi)加壓密實。具 體是將浸好酚醛樹脂膠的小徑竹梳理材4放入矩型槽1內(nèi)，如圖1所示，再在冷壓機內(nèi)加 壓密實，冷壓機加壓壓力為1. 5MPa。加壓完畢后在矩型槽1內(nèi)放入IOmm厚的上蓋板2，立 即用鎖定銷3固定，防止壓實的小徑竹梳理密實材4回彈。步驟7 將加壓密實后的小徑竹梳理材在干燥窯中干燥固化成為小徑竹層積材， 干燥溫度為120 170°C，干燥時間為10 24小時。步驟8 將完全固化后的小徑竹層積材取出，放置48 72小時后，利用細木工小 帶鋸將小徑竹層積材加工成厚度6mm的竹層積材規(guī)格板，備用。步驟9 采伐3-4年生毛竹，截成竹段，截為1. 3米規(guī)格長度的竹段。竹段經(jīng)剖分 后先去除竹青與竹黃，再橫向破蔑，加工成厚度Imm的竹蔑片。在步驟9中，為了保證編織 竹席的竹蔑質(zhì)量和出材率，采用的毛竹最好是端頭直徑在10厘米以上的無缺陷新鮮毛竹。步驟10 利用篾簾編織機或手工將竹蔑片編織成整幅竹席，再將編織好的竹席放 進干燥窯中干燥，干燥溫度為80 120°C，干燥時間為10 30分鐘，干燥后竹席的含水率 控制在8 10%。在步驟10中，利用篾簾編織機或手工將竹蔑片編織成整幅竹席，竹席通常為人字花型編織，即縱、橫方向相互垂直的竹篾，通過相互間“挑”和“壓”的交織，構(gòu)成竹 席。本發(fā)明按“挑一壓一”編織，在一張席子編織達到規(guī)定的幅面時，對四周長出的兩層不 同方向排列的竹篾要進行包邊處埋。步驟11 將40%固含量的酚醛樹脂溶液，倒入膠池中；將竹席放入膠池內(nèi)，浸漬 4 10分鐘后移出膠池，移往浙膠槽上空，浙去多余的膠液；
步驟12 將浸好膠的竹席取出，放入網(wǎng)帶干燥機上低溫干燥，干燥溫度60 80°C，做成 編織竹席。在步驟12中，浸好膠的竹席低溫干燥時間由竹席的最終含水率而定，竹席的最 終含水率要求< 10%。步驟13 浸漬紙的制備與加工；浸漬紙采用的硫酸鹽木漿紙，將硫酸鹽木漿紙浸 入固含量為20 50%的浸漬酚醛樹脂膠液中，所需浸漬時間硫酸鹽木漿紙的最終浸漬樹脂 含量和干燥后揮發(fā)份含量這兩項指標(biāo)而定；硫酸鹽木漿紙的最終浸漬樹脂含量為50% 90%，干燥后揮發(fā)份含量為10% 15%;取出浸漬酚醛樹脂膠的硫酸鹽木漿紙，放在干燥機 上低溫干燥，干燥的溫度50 80°C，干燥時間以浸漬酚醛樹脂膠的硫酸鹽木漿紙不再粘手 為準(zhǔn)。步驟14 將加工好的6mm厚小徑竹層積材規(guī)格板送入涂膠機涂膠，膠粘劑采用40% 固含量的酚醛樹脂溶液，涂膠量采用220 300g/m2 (雙面)，涂膠完成后將6mm厚小徑竹層 積材規(guī)格板材開口陳化，陳化時間為2 6小時。陳化時間一般夏秋2小時，春冬6小時。步驟15 將浸漬紙、竹席與完成陳化的竹層積材規(guī)格板組坯、熱壓。在本發(fā)明實施 例中，采用的組坯方式是依次層疊組坯的第一浸漬紙11、第一編織竹席12、第一經(jīng)涂膠陳 化的竹層積材規(guī)格板13、第二編織竹席14、第二經(jīng)涂膠陳化的竹層積材規(guī)格板15、第三編 織竹席16、第二浸漬紙17。但組坯方式并不限于此，優(yōu)選是編織竹席和經(jīng)涂膠陳化的重組 竹層積材規(guī)格板依次交錯疊置。熱壓過程完成后，竹膠合模板的板坯需經(jīng)過24小時的放 置，再經(jīng)裁邊、分等、檢驗工序，生產(chǎn)出滿足質(zhì)量要求的竹膠合模板。在步驟15中，將按圖2 要求組坯的竹模板板坯送入熱壓機熱壓成型；在熱壓成型過程中，選擇的熱壓壓力為2 3Mpa，熱壓溫度135 155°C，熱壓時間按竹模板板坯的組坯厚度XI. 2分鐘/mm厚度計算。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用本發(fā)明的加工方法生產(chǎn)的竹膠合模板能夠有效的利用 資源豐富，價格低廉的小徑竹，生產(chǎn)出低成本、高品質(zhì)的竹膠合模板。竹膠合模板的密度按 GB/T 17657-1999中4. 2密度測定規(guī)定進行；竹膠合模板的含水率試驗按GB/T 17657-1999 中4. 3含水率測定規(guī)定進行；竹膠合模板的縱向和橫向靜曲強度試驗按GB/T 17657- 1999 中4. 9靜曲強度測定規(guī)定的方法進行；竹膠合模板的抗彎彈性模量試驗按GB/T 17657-1999中4. 9的彈性模量測定規(guī)定的方法進行；竹膠合模板的膠合性能按GB/T 17657-1999 中4. 17浸漬剝離性能測定規(guī)定的I類薄板的試驗方法進行。竹膠合模板的密度0. 85 0.90g/cm3，含水率8 10%，縱向靜曲強度> 80MPa，橫向靜曲強度> 40MPa，膠合強度> 3MPa，抗彎彈性模量> llGPa。因此，通過本發(fā)明制備的竹膠合模板，完全能滿足作為建筑模 板的使用要求。另外，采用全新的竹膠合模板生產(chǎn)工藝，有效的利用資源豐富，價格低廉的 小徑竹，能夠大大降低竹膠合模板的制造成本。此外，用本發(fā)明制作的竹膠合模板廢棄后，在自然條件下可分解，不會污染環(huán)境； 也可通過回收的方法用于竹刨花板的制造，變廢為寶，有利于資源的循環(huán)再利用。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，并非因此即限制本發(fā)明的保護范圍，故凡運用在本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化和材料變化，精神和原則之 內(nèi)所作的任何修改等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，該方法包括如下步驟 步驟1 采伐3-4年生小徑竹，去除竹干上的雜物，將竹干截成竹段； 步驟2 將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備進行小徑竹的梳理加工；步驟3 將梳理加工好的小徑竹梳理材放入木材蒸煮罐內(nèi)，通入110 150°C的過熱蒸 汽炭化60 180分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色；步驟4 將炭化加工好的小徑竹梳理材放入木材干燥窯干燥，干燥溫度為100 110°C， 干燥時間為12 24小時，干燥后材料的含水率控制在8 10% ；步驟5 將干燥后的小徑竹梳理材浸入40%固含量的酚醛樹脂膠液中，加重物使其完全 浸沒在酚醛樹脂膠液中，20 30分鐘后取出浙干，堆放備用；步驟6 將浸過酚醛樹脂膠液的小徑竹梳理材層疊組坯，在冷壓機內(nèi)加壓密實； 步驟7 將加壓密實后的小徑竹梳理材在干燥窯中干燥固化成為小徑竹層積材，干燥 溫度為120 170°C，干燥時間為10 24小時；步驟8 將固化后的小徑竹層積材取出，放置冷卻48 72小時后，將小徑竹層積材加 工成厚度6mm的竹層積材規(guī)格板材，備用；步驟9 采伐3-4年生毛竹，截成竹段，竹段經(jīng)剖分后先去除竹青與竹黃，再橫向破蔑， 加工成厚度Imm的竹蔑片；步驟10 將竹蔑片編織成竹席，再將編織好的竹席放進干燥窯中干燥，干燥溫度為 80 120°C，干燥時間為10 30分鐘，干燥后竹席的含水率控制在8 10% ；步驟11 將竹席浸入40%固含量的酚醛樹脂膠液中，浸漬4 10分鐘后移出竹席，浙 去多余的膠液，干燥，干燥溫度60 80°C，備用；步驟12 浸漬紙的制備與加工；浸漬紙采用硫酸鹽木漿紙為原材料，將硫酸鹽木漿紙 浸入固含量為20 50%的酚醛樹脂膠液中，使硫酸鹽木漿紙的最終浸漬樹脂含量為50% 90% ；取出硫酸鹽木漿紙，進行低溫干燥，干燥的溫度50 80°C，干燥至硫酸鹽木漿紙不再 粘手為準(zhǔn)，得到浸漬紙；步驟13 將步驟8加工好的6mm厚的竹層積材規(guī)格板材送入涂膠機涂膠，膠粘劑采用 40%固含量的酚醛樹脂膠液，涂膠量220 300g/m2，采用雙面涂膠，涂膠完成后將竹層積材 規(guī)格板材開口陳化，陳化時間為2 6小時；步驟14 將浸漬紙、步驟11得到的竹席與完成陳化的竹層積材規(guī)格板材進行組坯，形 成竹膠合模板的板坯，然后熱壓成型，熱壓完成后，經(jīng)過24小時的放置冷卻，再經(jīng)裁邊，生 產(chǎn)出竹膠合模板。
2.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，所述步 驟1中的小徑竹為小雜竹；所述小雜竹包括綠竹、麻竹、黃竹、粉單竹、青皮竹或直徑小于 6cm的毛竹。
3.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，所述步 驟2中的梳理加工采用將小徑竹的竹段放入竹材梳理設(shè)備，通過碾壓輥碾壓的方式進行小 徑竹的梳理加工。
4.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，所述步 驟3中通入120°C的過熱蒸汽炭化100-150分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色。
5.如權(quán)利要求4所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，在步驟3中通入120°C的過熱蒸汽炭化120分鐘，使小徑竹梳理材呈咖啡色。
6.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，酚醛樹 脂膠液的配制為，先按GB/T14074. 5-93的要求測定酚醛樹脂的固含量，再根據(jù)測定的樹 脂固含量加水將酚醛樹脂稀釋成40%固含量的酚醛樹脂膠液；所述酚醛樹脂，其固含量為 43. 34%，粘度為 89cps，PH 值為 12. 8，密度為 1. 199g/cm3。
7.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，所述步 驟9中，采用的毛竹優(yōu)選端頭直徑在10厘米以上的外形無缺陷的新鮮毛
8.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，步驟 11中浸好膠的竹席，低溫干燥的時間由竹席的最終含水率而定，竹席的最終含水率要求≤10%。
9.如權(quán)利要求1所述的利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，其特征在于，步驟14 中所述熱壓成型是在熱壓機中熱壓成型；在熱壓成型過程中，選擇的熱壓壓力為2 3Mpa，熱壓溫度135 155°C，熱壓時間按竹模板板坯的組坯厚度X 1. 2分鐘/mm厚度計算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用小徑竹生產(chǎn)竹膠合模板的加工方法，該方法是采伐3-4年生小徑竹，并經(jīng)過相應(yīng)處理，制成重組竹層積材規(guī)格板；采伐3-4年生毛竹并經(jīng)過相應(yīng)處理，制成編織竹席；制作浸漬紙；最后按照預(yù)定的組坯方式組坯、熱壓，形成竹膠合模板。通過本發(fā)明制備的竹膠合模板，完全能滿足作為建筑模板的使用要求。另外，采用全新的竹膠合模板生產(chǎn)工藝，有效的利用資源豐富，價格低廉的小徑竹，能夠大大降低竹膠合模板的制造成本。
文檔編號B27D1/08GK102114651SQ20101059413
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月18日
發(fā)明者黃曉東 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)