專(zhuān)利名稱(chēng)：一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材及其制造方法
一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于人造板行業(yè)中的人造板及其制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于力學(xué)性能要求高，規(guī)格尺寸大的梁、柱、家具和地板等建筑和工程結(jié)構(gòu)材。
背景技術(shù)：
竹基纖維復(fù)合材料是將竹材經(jīng)過(guò)疏解形成纖維化竹單板后，經(jīng)過(guò)干燥、浸膠、再干燥、組坯和膠合等工序加工而成的一種新型建筑和工程結(jié)構(gòu)材。這種材料的靜曲強(qiáng)度可以達(dá)到350MPa以上，拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到360MPa以上，壓縮強(qiáng)度可以達(dá)到140MPa以上，彈性模量可以達(dá)到27GPa[于文吉.我國(guó)高性能竹基纖維復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J].木材工業(yè)，2011,25(1):6-8，29]，具有良好的物理力學(xué)性能，將竹基纖維復(fù)合材料直接用于制造梁、柱、家具和地板等，往往造成強(qiáng)度過(guò)剩，造成浪費(fèi)；在組成的過(guò)程中，這種材料的密度達(dá)到1.05 1.30g/cm3,由于材料自重比較大,容易造成使用不方便。
其次，竹基纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝主要分為兩大類(lèi):一類(lèi)是冷成型、熱固化工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)冷壓工藝；二是借鑒人造板傳統(tǒng)熱壓工藝，形成的竹基纖維復(fù)合材料熱壓工藝。由于受冷壓機(jī)和熱壓機(jī)設(shè)備的規(guī)格尺寸的限制，目前，竹基纖維復(fù)合材料的規(guī)格尺寸均較小，如冷壓工藝生產(chǎn)的竹基纖維復(fù)合材料方料常用的規(guī)格尺寸(長(zhǎng)X寬X厚)為:193cmX 10.5cmX 15.0cm和200cmX 14.5cmX 15.0cm ;熱壓工藝生產(chǎn)的竹基纖維復(fù)合材料常規(guī)尺寸(長(zhǎng)X寬X厚)為:244011\122011\(1.5-4)011，最大幅面也只能達(dá)到500CmX120CmX5Cm(于文吉，我國(guó)竹基纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析，木材工業(yè)，2012,26(1):11-14)。這樣的規(guī)格尺寸難以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)材如梁、柱、大型家具和大規(guī)格地板的尺寸要求。
再者，大規(guī)格的結(jié)構(gòu)材通常由小規(guī)格的材料采用縱向接長(zhǎng)，橫向拼寬，和重組復(fù)合膠接而成。膠接不良會(huì)導(dǎo)致板材性能的下降，膠接常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型包含:脫膠、裂縫、空隙、膠層厚度變異、固化不完全和表面制備缺陷等，其中，脫膠、裂縫和表面制備缺陷是主要的。影響復(fù)合材料膠接強(qiáng)度的主要因素有:被連接件的材料種類(lèi)、被連接件的剛度比和熱膨脹系數(shù)等因素的影響，只要有可能盡量使被膠接件的剛度近似相等，熱膨脹系數(shù)和吸濕膨脹系數(shù)相近(益小蘇，復(fù)合材料手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2009)。
中國(guó)專(zhuān)利201010243351.7,201020279829.7,201020279815.5 提供了一種采用小徑木通過(guò)指接或斜接制造小徑木 重組結(jié)構(gòu)材及其制造方法，采用這種方法可以將小徑木加工成大規(guī)格的重組結(jié)構(gòu)材。但這種工藝在二次膠合時(shí)形成的膠層，其膠合性能不穩(wěn)定，具有一定的變異性，一些板材膠層可能出現(xiàn)開(kāi)裂、開(kāi)膠等現(xiàn)象；另一些板材則可能出現(xiàn)膠合強(qiáng)度低、物理力學(xué)性能損失大等問(wèn)題。通過(guò)分析，導(dǎo)致上述現(xiàn)象和問(wèn)題的主要原因是局部膠合不良。
根據(jù)先前研究:形成良好的膠接的先決條件是膠黏劑分子和被膠接材(木材)能充分接觸和有效潤(rùn)濕(顧繼友，膠黏劑與涂料，中國(guó)林業(yè)出版社，1999)。竹基纖維復(fù)合材料是一種由多孔天然材料木材或竹材在較大的壓力(冷壓法成型壓力約為60MPa ;熱壓法成型壓力為4 6MPa)作用下成型的,竹基纖維復(fù)合材料的密度一般大于1.0g/cm3,在環(huán)境溫度和濕度變化時(shí)，會(huì)發(fā)生順彎、翹彎、翹曲等變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳絲和開(kāi)裂等現(xiàn)象(于文吉，我國(guó)竹基纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析，木材工業(yè)，2012，26 (I):11-14)，即使在加工過(guò)程中采用砂光處理，也難以獲得平整的膠合面；其次，在竹基纖維復(fù)合材料的制造過(guò)程中，為了使膠黏劑分布更加均勻，通常采用浸膠方法，竹束和木束通過(guò)浸膠后，其表面均附著了一層膠黏劑，固化后，形成了一層不溶不熔的致密的膠層，表面潤(rùn)濕性下降；再者，竹基纖維復(fù)合材料強(qiáng)度高，硬度大，難以被壓縮，但受到傳統(tǒng)思維的影響，選擇膠接件時(shí)，盡量選擇剛度近似相等，熱膨脹和吸濕膨脹相近的材料，通常不會(huì)考慮引入除膠黏劑外的第三種材料，因此，粗糙的表面、難以壓縮的膠接面和不良的潤(rùn)濕性在二次成型過(guò)程容易產(chǎn)生脫膠、裂縫、空隙、膠層厚度變異等膠接缺陷，特別是高硬度的竹基纖維復(fù)合材料局部膠合不良問(wèn)題始終未能得到有效地解決。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有的工藝技術(shù)中的不足，提供空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，使其物理力學(xué)性能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)材性能的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，它包兩塊正面板、兩塊側(cè)面板、木單板和膠黏劑，其特征是:兩塊正面板和兩塊側(cè)面板相互膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形的空心方柱，所述的正面板和側(cè)面板為竹基纖維復(fù)合材料；所述相互膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接處之間設(shè)置一層木單板，所述木單板的厚度為0.1-1.5mm ;竹基纖維復(fù)合材料和木單板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑；所述相互膠合兩塊正面板和兩塊側(cè)面板的膠接處為90度角或45度角。
所述一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的正面板和側(cè)面板是由竹基纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)縱向接長(zhǎng)而成，縱向接長(zhǎng)的接合面設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
所述一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，還包含有紙板，其特征是:所述縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料在縱向接長(zhǎng)的接合面之間設(shè)有一層紙板，竹基纖維復(fù)合材料和紙板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:所述接長(zhǎng)為指接接長(zhǎng)或斜接接長(zhǎng)。
本發(fā)明提供一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，包含以下工段:(一)原料準(zhǔn)備、(二)重組復(fù)合、(三)后期處理，其特征是:
(一 )原料準(zhǔn)備，包含竹基纖維復(fù)合材料準(zhǔn)備、木單板準(zhǔn)備和膠黏劑調(diào)配:
(I)竹基纖維復(fù)合材料準(zhǔn)備，通過(guò)疏解、干燥、浸膠、再干燥、膠合、養(yǎng)護(hù)、裁邊、鋸截和砂光工段，將竹材加工成規(guī)格竹基纖維復(fù)合材料；在浸膠工序所用的膠黏劑為浸潰用酚醛樹(shù)脂；
(2)將一定厚度的竹基纖維復(fù)合材料切割成4塊相同寬度竹基纖維復(fù)合材料板條，每個(gè)竹基纖維復(fù)合材料的板條兩側(cè)斜切成45度角的斜面或90度角的直角面，作為兩塊正面板和兩塊側(cè)面板；
(3)木單板準(zhǔn) 備，通過(guò)旋切、干燥、裁邊工段，將木材加工成厚度為0.1-1.5mm的木單板；木單板準(zhǔn)備，通過(guò)旋切、干燥、裁邊工段，將木材加工成厚度為0.1-1.5mm的木單板；若膠接處按45度角膠接，將木單板裁切成寬度為步驟(2)中所述的竹基纖維復(fù)合材料厚度1.5倍；若膠接處按90度角膠接，將木單板裁切成寬度為步驟(2)中所述的竹基纖維復(fù)合材料厚度1.1倍；
(4)膠黏劑調(diào)配，將間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑的主劑和固化齊U按照100: (10-20)比例均勻混合；
(二)重組復(fù)合
將所述的木單板上下表面涂上間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑，將所述兩塊正面板和兩塊側(cè)面板在相互膠合連接處按為45度角或90度角組合，經(jīng)膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形的空心方柱；所述相互膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接之間設(shè)置一層木單板。
(三)后期處理
將所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯，經(jīng)過(guò)裁邊、鋸截、砂光等工段，加工成空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材。
所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，包含以下縱向接長(zhǎng)工段，其特征是:將所述規(guī)格竹基纖維復(fù)合材料兩端采用機(jī)械加工成指接面或斜接面，再在指接面或斜接面涂上調(diào)配后的間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑，經(jīng)過(guò)縱向指接或斜接制成縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料。
所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，其特征是:在所述縱向接長(zhǎng)工段中，所述縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料在縱向接長(zhǎng)的接合面之間設(shè)有一層紙板，竹基纖維復(fù)合材料和紙板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，其特征是:在斜接工序中，斜接部位的厚度和斜面比例為1: 10-1: 20。
所述的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的，其特征是:在指接工序中，齒榫參數(shù):齒長(zhǎng)8mm-45mm,齒頂寬 0.5mm-20mm,齒距 3mm-20mm,齒指斜度 1/6-1/9。
本發(fā)明提供的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，采用空心方柱結(jié)構(gòu)，大幅度地降低了材料的密度，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；降低成本；強(qiáng)重比大。
此外，在硬度高、強(qiáng)度和剛度大的竹基纖維復(fù)合材料之間設(shè)置一層可壓縮、可形變，厚度0.1-1.5mm薄木單板，這種膠接面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分利用了木單板良好的潤(rùn)濕性、滲透性、膠合性以及可壓縮和可形變等特性，利用薄木單板形變特性，可有效地填補(bǔ)了硬度高、強(qiáng)度和剛度大的竹基纖維復(fù)合材料之間由于膠合面不平形成的縫隙，從而增加了有效的膠合面；利用薄木單板良好的潤(rùn)濕性和膠合性，可與竹基纖維復(fù)合材料形成良好的膠合面，提高膠合性能；在二次膠合時(shí)，利用木單板的滲透性和壓縮性能，在所施加壓力的作用下，使薄木單板壓縮密實(shí)，同時(shí)，使間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑能夠充分地滲透到薄木單板內(nèi)，與薄木單板發(fā)生膠合反應(yīng)，從而形成與竹基纖維復(fù)合材料性能相近的壓縮木。這種膠接面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，巧妙地利用了竹基纖維復(fù)合材料和薄木單板的特性，使膠合后的大規(guī)格竹基纖維復(fù)合材料膠接層符合膠接件的剛度近似相等，熱膨脹和吸濕膨脹相近的傳統(tǒng)經(jīng)典膠接面 膠合理論，又解決了竹基纖維復(fù)合材料脫膠、裂縫、空隙、膠層厚度變異等膠接缺陷。
本發(fā)明提供的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材在縱向接長(zhǎng)時(shí)，在縱向接長(zhǎng)的接合面之間設(shè)有一層紙板，紙板在膠接處的作用與上述的薄木單板基本相同，這里不再贅述。之所以在縱向接長(zhǎng)時(shí)，選擇紙板，原因如下:與薄木單板相比，除了良好的潤(rùn)濕性、滲透性、膠合性以及可壓縮和可形變等特性外，紙板的柔性和可塑性更好。通常指接面和斜接面是異型曲面，紙板可根據(jù)指接面和斜接面的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使膠接面更加吻合，能最大限度地減少脫膠、裂縫、空隙、膠層厚度變異等膠接缺陷。
本發(fā)明提供的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材在縱向接長(zhǎng)以及重組復(fù)合過(guò)程中，采用冷固化膠粘劑即雙組份異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑，可以根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的需要在長(zhǎng)度和厚度方向重組復(fù)合，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)材大尺寸的規(guī)格要求。
本發(fā)明提供的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，在竹基纖維復(fù)合材料制造過(guò)程中，選用浸潰用酚醛樹(shù)脂或浸潰用脲醛樹(shù)脂，使竹束或木束達(dá)到均勻浸膠，從而得到性能穩(wěn)定的竹基纖維復(fù)合材料。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，并非對(duì)本發(fā)明的限制，凡是依照本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容所進(jìn)行的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。


圖1竹基纖維復(fù)合材料指接面
圖2紙板指接面
圖3竹基纖維復(fù)合材料指接接長(zhǎng)
圖4指接接長(zhǎng)后的竹基纖維復(fù)合材料
圖5木單板
圖6膠接處為90度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯
圖7膠接處為90度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材(剖面圖)
圖8膠接處為90度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材
圖9竹基纖維復(fù)合材料斜截面
圖10紙板斜截面
圖11竹基纖維復(fù)合材料斜接接長(zhǎng)
圖12斜接接長(zhǎng)后的竹基 纖維復(fù)合材料
圖13膠接處為45度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯
圖14膠接處為45度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材(剖面圖)
圖15膠接處為45度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:膠接處為90度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材
本發(fā)明典型實(shí)施例的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，它包含縱向指接接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料(I)、紙板(2)、木單板(3)和膠黏劑(圖中未標(biāo)出)，如圖8所示，兩塊正面板和兩塊側(cè)面板相互膠合成截面為正方形空心方柱，正面板(11)和側(cè)面板(12)為竹基纖維復(fù)合材料；膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接處之間設(shè)置一層木單板(3)，木單板(3)的厚度為1.2mm ;竹基纖維復(fù)合材料(I)和木單板(3)之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑；相互膠合兩塊正面板(11)和側(cè)面板(12)的膠接處為90度角。
本發(fā)明空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材制造方法典型實(shí)施步驟如下:
1，通過(guò)疏解、干燥、浸膠、再干燥、膠合、養(yǎng)護(hù)、裁邊、鋸截和砂光工段，將竹材加工成(長(zhǎng)X寬X厚)為:220CmX20CmX3.0cm的竹基纖維復(fù)合材料；在浸膠工序所用的膠黏劑為浸潰用酚醛樹(shù)脂，熱壓工序中，采用熱壓法生產(chǎn)竹基纖維復(fù)合材料，屬于現(xiàn)有技術(shù)；
2，將上述的竹基纖維復(fù)合材料通過(guò)銑齒機(jī)銑成如圖1所示的指接齒，齒長(zhǎng)25mm，齒頂寬IOmm,齒距20mm,齒指斜度1/8。
3，按照100: 15比例稱(chēng)取間苯二酚膠黏劑主劑和固化劑，混合，經(jīng)攪拌后，形成主劑和固化劑均勻的間苯二酚膠黏劑；
4,將紙板加工成如圖2所示的齒狀結(jié)構(gòu)，齒長(zhǎng)25mm,齒頂寬IOmm,齒距20mm,齒指斜度1/8。
5，在指接面涂上所述調(diào)配后的間苯二酚膠黏劑，涂膠量為300g/m2，或根據(jù)紙板加工前的面積a m2，采用浸膠方式，將紙板指接進(jìn)入膠黏劑中，浸膠量為(300Xa)g;將涂膠后的竹基纖維復(fù)合材料指接板按照?qǐng)D3所示組坯，將組坯后的板材采用兩端向中間積壓，使指接處緊密結(jié)合，指接接長(zhǎng)后的板材如圖4所示。
6，通過(guò)旋切、干燥、裁邊工段，將木材加工成寬度為33cm，厚度為1.0mm的木單板條，如圖5所示；
7，在木單板涂上調(diào)配后的間苯二酚膠黏劑，涂膠量為300g/m2 ；
8，將所述兩塊 正面板和兩塊側(cè)面板在相互膠合連接處按為90度角組合，相互膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接之間設(shè)置一層木單板，按圖6所示組坯，經(jīng)膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形空心方柱。
9，將所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯，經(jīng)過(guò)裁邊、鋸截、砂光等工段，加工成空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材如圖7和圖8所示。
實(shí)施例2:膠接處為45度角空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材
本發(fā)明典型實(shí)施例的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，它包含縱向斜接接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料(I)、紙板(2)、木單板(3)和膠黏劑(圖中未標(biāo)出)，如圖15所示，兩塊正面板和兩塊側(cè)面板相互膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形空心方柱，正面板(11)和側(cè)面板(12)為竹基纖維復(fù)合材料；膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接處之間設(shè)置一層木單板(3)，木單板(3)的厚度為1.0mm ;竹基纖維復(fù)合材料(I)和木單板(3)之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑為水性高分子異氰酸酯膠黏劑；相互膠合兩塊正面板(11)和側(cè)面板(12)的膠接處為45度角。
本發(fā)明空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材制造方法典型實(shí)施步驟如下:
1，通過(guò)疏解、干燥、浸膠、再干燥、膠合、養(yǎng)護(hù)、裁邊、鋸截和砂光工段，將木材加工成(長(zhǎng)X寬X厚)為:180CmX140CmX4Cm的竹基纖維復(fù)合材料；在浸膠工序所用的膠黏劑為浸潰用酚醛樹(shù)脂，在膠合工藝中，采用冷壓法，屬于現(xiàn)有技術(shù)；
2，將上述竹基纖維復(fù)合材料的兩側(cè)斜切成45度角的斜面；
3，將上述竹基纖維復(fù)合材料兩端鋸成如圖9所示的斜截面，斜接部位的厚度和斜面長(zhǎng)度比例為I: 10;
4，按照100: 18比例稱(chēng)取水性異氰酸酯膠黏劑的主劑和固化劑，混合攪拌均勻；
5，將紙板通過(guò)加工成如圖10所示的斜面結(jié)構(gòu)，斜接部位的厚度和斜面長(zhǎng)度比例為 1: 10 ;
6，在斜接面涂上所述調(diào)配后的水性異氰酸酯膠黏劑，涂膠量為250g/m2，或根據(jù)紙板斜接面的面積am2，采用浸膠方式，將紙板浸入膠黏劑中，浸膠量為(250Xa)g ;將涂膠后的竹基纖維復(fù)合材料按照?qǐng)D11所示組坯，將組坯后的板材采用兩端向中間積壓，使斜接處緊密結(jié)合，斜接接長(zhǎng)后的板材如圖12所示。
7，通過(guò)旋切、干燥、裁邊工段，將木材加工成寬度為6cm，厚度為0.8mm的規(guī)格木單板，如圖5所示；
8，在木單板涂上調(diào)配后的水性異氰酸酯膠黏劑，涂膠量為250g/m2 ；
9，將所述兩塊正面板和兩塊側(cè)面板在相互膠合連接處按為45度角組合，相互膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接之間設(shè)置一層木單板，按13所示組坯，經(jīng)膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形空心方柱；
10，將所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯，經(jīng)過(guò)裁邊、鋸截、砂光等工段，加工成空心竹基纖維復(fù)合結(jié) 構(gòu)材如圖14和圖15所示。
權(quán)利要求
1.一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，它包含兩塊正面板、兩塊側(cè)面板、木單板和膠黏劑，其特征是:兩塊正面板和兩塊側(cè)面板相互膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形的空心方柱，所述的正面板和側(cè)面板為竹基纖維復(fù)合材料；所述相互膠合兩塊正面板和側(cè)面板連接處之間設(shè)置一層木單板，所述木單板的厚度為0.1-1.5mm ;竹基纖維復(fù)合材料和木單板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑；所述相互膠合兩塊正面板和兩塊側(cè)面板的膠接處為90度角或45度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的正面板和側(cè)面板是由竹基纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)縱向接長(zhǎng)而成，縱向接長(zhǎng)的接合面設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:還包含有紙板，所述縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料在縱向接長(zhǎng)的接合面之間設(shè)有一層紙板，竹基纖維復(fù)合材料和紙板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:所述接長(zhǎng)為指接接長(zhǎng)或斜接接長(zhǎng)。
5.一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，包含以下工段:(一)原料準(zhǔn)備、(二)重組復(fù)合、(三)后期處理，其特征是: (一)原料準(zhǔn)備，包含竹基纖維復(fù)合材料準(zhǔn)備、木單板準(zhǔn)備和膠黏劑調(diào)配: (1)竹基纖維復(fù)合材料準(zhǔn)備，通過(guò)疏解、干燥、浸膠、干燥、膠合、養(yǎng)護(hù)、裁邊、鋸截和砂光工段，將竹材加工成規(guī)格竹基纖維復(fù)合材料；在浸膠工序所用的膠黏劑為浸潰用酚醛樹(shù)月旨; (2)將一定厚度的竹基纖維復(fù)合材料切割成4塊相同寬度竹基纖維復(fù)合材料板條，每個(gè)竹基纖維復(fù)合材料的板條兩側(cè)斜切成45度角的斜面或90度角的直角，作為兩塊正面板和兩塊側(cè)面板； (3)木單板準(zhǔn)備，通過(guò)旋切 、干燥、裁邊工段，將木材加工成厚度為0.1-1.5mm的木單板；若膠接處按45度角膠接，將木單板裁切成寬度為步驟(2)中所述的竹基纖維復(fù)合材料厚度1.5倍；若膠接處按90度角膠接，將木單板裁切成寬度為步驟(2)中所述的竹基纖維復(fù)合材料厚度1.1倍； (4)膠黏劑調(diào)配，將間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑的主劑和固化劑按照100: (10-20)比例均勻混合； (二)重組復(fù)合 將所述的木單板上下表面涂上間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑，將所述兩塊正面板和兩塊側(cè)面板在相互膠合連接處按45度角或90度角組合，經(jīng)膠合成截面為正方形或長(zhǎng)方形的空心方柱；所述相互膠合的兩塊正面板和側(cè)面板連接之間設(shè)置一層木單板； (三)后期處理 將所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材板坯，經(jīng)過(guò)裁邊、鋸截、砂光等工段，加工成空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，包含縱向接長(zhǎng)工段，其特征是:將所述規(guī)格竹基纖維復(fù)合材料兩端采用機(jī)械加工成指接面或斜接面，再在指接面或斜接面涂上調(diào)配后的間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑，經(jīng)過(guò)縱向指接或斜接制成縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，其特征是:在所述縱向接長(zhǎng)工段中，所述縱向接長(zhǎng)的竹基纖維復(fù)合材料在縱向接長(zhǎng)的接合面之間設(shè)有一層紙板，竹基纖維復(fù)合材料和紙板之間設(shè)有膠黏劑層，所用的膠黏劑是間苯二酚膠黏劑或水性高分子異氰酸酯膠黏劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材的制造方法，其特征是:在斜接工序中，斜接部位的厚度和斜面比例為1: 10-1: 20。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，其特征是:在指接工序中，齒榫參數(shù):齒長(zhǎng) 8mm-45mm ，齒頂寬 0.5mm-20mm,齒距 3mm-20mm，齒指斜度 1/6-1/9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，并提供了制造方法，以竹材、膠黏劑和單板為原料，采用纖維分離、一次重組，二次復(fù)合、優(yōu)化膠合界面結(jié)構(gòu)等方法，制造空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材，本發(fā)明解決了竹基纖維復(fù)合材料性能過(guò)剩和二次復(fù)合過(guò)程因膠合不良而導(dǎo)致強(qiáng)度衰減等阻礙竹基纖維復(fù)合材料用于結(jié)構(gòu)材的技術(shù)瓶頸，這種空心竹基纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)材可以用于制造梁、柱、家具和大尺寸室外地板等。
文檔編號(hào)B27D1/10GK103231424SQ20131014602
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者寧其斌, 余養(yǎng)倫, 于文吉 申請(qǐng)人:安徽宏宇竹木制品有限公司