專(zhuān)利名稱(chēng)：增強(qiáng)竹纖維、該纖維的制法、用增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體以及該物體的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增強(qiáng)竹纖維、制備這種增強(qiáng)竹纖維的方法、使用增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體以及制備這種無(wú)機(jī)模制物體的方法。
對(duì)于制備木基無(wú)機(jī)模制物體，通常，在形成特定形狀以及隨后固化和硬化之前，將木質(zhì)原料，即加工的木制品如刨花、木絲和木纖維，無(wú)機(jī)水硬性粘合劑如各種水泥、水硬性石膏和水混合并且捏和。
對(duì)于制備木質(zhì)原料，已普遍采用多種針葉和闊葉樹(shù)，同時(shí)也已經(jīng)提出將竹材用作木質(zhì)原料。由于竹子的生長(zhǎng)比針葉和闊葉樹(shù)快，因此作為資源，竹材是大有希望的。此外，由于竹材的韌性和彈性，作為木質(zhì)原料，它們也是更理想的。但是，到目前為止只是以竹纖維代替木纖維或木刨花的形式使用竹子，這不足以顯示出由其韌性和彈性所代表的竹材的特性。
本發(fā)明人已經(jīng)研究出了一種方法，該方法將竹材用作木基無(wú)機(jī)模制物體用的木質(zhì)原料，更具體地說(shuō)，這是一種生產(chǎn)木基無(wú)機(jī)板材的方法，其中，在使制成的混合物形成特定的形狀以及隨后使無(wú)機(jī)水硬性粘合劑固化和硬化之前，將木質(zhì)原料、無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和水混合并且捏和。就象JP-A-2-26854中公開(kāi)的那樣，這種生產(chǎn)方法介紹的是，在使竹材經(jīng)受脫水加工，將含水量減少50％以上之前，使竹材吸水到含水量大于100％。
此外，從JP-A-2-48446公開(kāi)的內(nèi)容知道了一種生產(chǎn)木基無(wú)機(jī)板的方法，其中在使制成的混合物形成特定的形狀以及隨后使無(wú)機(jī)水硬性粘合劑固化和硬化之前，將木質(zhì)原料、無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和水混合并且捏和，其特征在于，用除去外皮的木纖維或木刨花作為木質(zhì)原料。
為了在含有用作原料的竹纖維的無(wú)機(jī)板材的生產(chǎn)中改進(jìn)緊密性和防止彈性變形回復(fù)，已經(jīng)研究出了上述那些專(zhuān)利申請(qǐng)中所述的那些方法，但是這些方法不利于充分利用竹材的韌性和彈性。
此外，JP-A-4-46046公開(kāi)了一種木基無(wú)機(jī)模制物體，它是通過(guò)這樣一種方法獲得的，在該方法中，在使制成的混合物形成特定的形狀然后固化和硬化之前，將木質(zhì)原料、無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和水混合。更具體地說(shuō)，該專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種竹纖維增強(qiáng)的無(wú)機(jī)模制物體，其特征在于木質(zhì)原料是沿縱向方向分離竹材的纖維獲得的纖維，這些纖維的平均長(zhǎng)度超過(guò)20cm，平均直徑小于3mm；該專(zhuān)利申請(qǐng)還公開(kāi)了一種竹纖維增強(qiáng)的無(wú)機(jī)模制物體，其特征在于木質(zhì)原料是通過(guò)沿縱向方向分離竹材的纖維獲得的纖維，并且該物體含有占干重60％以上的長(zhǎng)度超過(guò)20cm平均直徑低于3mm的長(zhǎng)纖維成分和占干重5％以上的長(zhǎng)度低于1cm、平均直徑低于2mm的短纖維成分。
JP-A-4-216007公開(kāi)了一種竹纖維的制備方法，其特征在于該方法包括，用輥壓機(jī)沿竹子生長(zhǎng)方向粗壓竹材的第一步，以及通過(guò)加料輥將第一步中加工過(guò)的竹材供料到裝有滾筒的分離纖維裝置中以便分離這些竹材的纖維的第二步，其中的滾筒帶有一些齒形部分。
JP-A-5-138617公開(kāi)了一種制備竹纖維的方法，其特征在于該方法包括，用輥壓機(jī)沿竹子生長(zhǎng)方向粗壓竹材的第一步，用揀選機(jī)分離第一步中加工過(guò)的竹材的纖維的第二步，以及用渦輪研磨機(jī)使第二步中加工過(guò)的竹材變細(xì)的第三步。
JP-A-6-15616公開(kāi)了一種制備竹纖維的方法，其特征在于該方法包括，用輥壓機(jī)沿竹子生長(zhǎng)方向粗壓竹材的第一步，用具有特殊機(jī)械作用的錘磨型粉碎機(jī)使第一步中處理過(guò)的粗壓竹材的成纖的第二步，以及從第二步中獲得的纖維中分離竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步。
當(dāng)用上述專(zhuān)利申請(qǐng)所述的方法生產(chǎn)的竹纖維實(shí)際制備竹纖維增強(qiáng)的無(wú)機(jī)模制物體時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，性能降低到可觀的程度。
此外，JP-A-6-315908公開(kāi)了一種方法，該方法通過(guò)使用加熱干燥式性能改進(jìn)加熱爐改進(jìn)木質(zhì)原料的性能。該方法包括以下步驟制成環(huán)狀的新材，例如帶有大量水分的木材或竹子，并且如果需要，另外加工這些材料，以形成加工過(guò)的制品，例如半加工的制品或成型制品；然后在加熱干燥式性能改進(jìn)加熱爐中使該制品干燥和改進(jìn)性能，結(jié)果使制品形成符合3-16％含水量的特定干燥程度，并且使除水分以外最初包含在新材中的各種成分均勻地分布到全部組織中。
JP-A-6-315912也公開(kāi)了一種通過(guò)使用加熱干燥式性能改進(jìn)加熱爐使木質(zhì)原料改進(jìn)性能的方法。該方法由以下步驟組成制成環(huán)狀的新材，例如帶有大量水分的木材或竹子，并且如果需要，另外加工這些材料，以形成加工制品，例如半加工的制品或成型制品；然后在加熱干燥式質(zhì)量改進(jìn)加熱爐中使該制品干燥和改進(jìn)質(zhì)量，結(jié)果使該制品變?yōu)榉?5-25％含水量的特定干燥程度，并且使除水分以外最初包含在新材中的各種成分均勻地分布到全部組織中。
這些專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)岢隽苏{(diào)節(jié)竹材含水量的方法，但是卻沒(méi)有講述任何關(guān)于調(diào)節(jié)竹材水分含量的詳細(xì)實(shí)施方案或者任何表現(xiàn)出的詳細(xì)效果。此外，這些專(zhuān)利申請(qǐng)沒(méi)有講述或提出調(diào)節(jié)水含量的方法和顯示出的效果。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有高耐久性的增強(qiáng)竹纖維、制備這種纖維的方法和使用這種纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
為了這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明提供制備增強(qiáng)竹纖維的方法(1)，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步，以及用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步，其中，在第一步中竹材的含水量高于65％，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后進(jìn)行干燥步驟，以便將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％的范圍內(nèi)。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供制備增強(qiáng)竹纖維的方法(2)，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步，用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步，以及通過(guò)機(jī)械分離法除去竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步，其中，在第一步中竹材的含水量高于65％，在完成第一步、第二步和第三步的至少一個(gè)步驟之后，進(jìn)行干燥步驟，以便竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供制備增強(qiáng)竹纖維的方法(3)，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步，用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步，以及通過(guò)水浸分離法除去竹材內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步，其中，在第一步中竹材的含水量高于65％，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后，進(jìn)行干燥步驟，以便將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)。
本發(fā)明涉及按照上述方法制備的增強(qiáng)竹纖維。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中，將包含無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按上述方法(1)制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物與或不與特定量的水一起捏和，使制成的捏和過(guò)的混合物形成特定的形狀，然后將其固化和硬化。
本發(fā)明涉及按該方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中，將包含無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按上述方法(2)制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物與特定量的水一起捏和，使制成的捏和過(guò)的混合物形成特定的形狀，然后使其固化和硬化。
本發(fā)明還涉及按該方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中，將包含無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按上述方法(3)制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物捏和，使制成的捏和過(guò)的混合物形成特定的形狀，然后使其固化和硬化。
本發(fā)明還涉及按該方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。


圖1是一種裝置的例子的圖示說(shuō)明，在本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的一種方法的第三步中，該裝置可用于將竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分從竹纖維中分離出來(lái)。
圖2是一種裝置的例子的圖示說(shuō)明，在本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的一種方法的第三步中，該裝置可用于在使竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分和竹纖維分開(kāi)的過(guò)程中采用的水浸分離法。
圖3是一種混合裝置的例子的圖示說(shuō)明，在制備本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體過(guò)程中，該裝置可用于混合增強(qiáng)竹纖維和其它原料，以獲得原料混合物。
圖4是一種混合裝置的例子的圖示說(shuō)明，在制備本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體過(guò)程中，該裝置可用于使原料混合物成形。
本發(fā)明是以JP-A-6-15616中公開(kāi)的制備竹纖維的方法為基礎(chǔ)的，其中采取第一步，從砍倒的竹材中除去葉子，并將竹材供料給擠壓裝置，或者在已經(jīng)將竹材切割成想要的尺寸之后將其供料給擠壓裝置，由此粗壓竹材。第一個(gè)特點(diǎn)是將第一步中所提供的竹材的含水量調(diào)節(jié)到高于65％。如果用于第一步中的竹材的含水量低于65％，制成的增強(qiáng)竹纖維表現(xiàn)不出足夠的增強(qiáng)作用并且出現(xiàn)不希望有的產(chǎn)率下降。此外，用于本發(fā)明方法的第一步的擠壓裝置可以是常用的設(shè)備，例如輥式粉碎機(jī)和沖壓式粉碎機(jī)。此外，竹材的長(zhǎng)度當(dāng)然可以大于想要的纖維長(zhǎng)度。
在本說(shuō)明書(shū)中，按以下方式確定竹材的含水量含水量(％)＝(含水重量-干重量)/干重量×100。
本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法(1)的第二個(gè)特點(diǎn)是，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后進(jìn)行干燥步驟，從而將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)。
本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法(2)的第二個(gè)特點(diǎn)是，在完成第一步、第二步和基于機(jī)械分離法的第三步的至少一個(gè)步驟之后，進(jìn)行干燥步驟，從而將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)。
本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法(3)的第二個(gè)特點(diǎn)是，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后進(jìn)行干燥步驟，結(jié)果在完成第二步時(shí)將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)。
如果由干燥步驟制得的竹材的含水量超過(guò)35％，可能將使含有由此得到的增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的耐久性降低。此外，在完成第一步后進(jìn)行干燥步驟的情況下，如果竹材的含水量小于3％，在第二步中，即在纖維的制備步驟中，竹材將不呈現(xiàn)纖維的形狀而將容易變成粉末形狀。但是為了便于在制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體過(guò)程中使增強(qiáng)竹纖維與其它原料混合和捏和，與完成第二步后進(jìn)行干燥步驟這樣的方法所得到的增強(qiáng)竹纖維相比，在結(jié)束第一步時(shí)進(jìn)行干燥步驟以調(diào)節(jié)含水量，用這樣的方法得到增強(qiáng)竹纖維是更優(yōu)選的。這是因?yàn)橥瓿傻诙胶筮M(jìn)行干燥步驟這樣的方法比較傾向于使竹纖維纏繞在一起形成纖維球，造成難以將它們與其它原料均勻地混合。此外，含水量處于3-30％范圍內(nèi)是比較優(yōu)選的。此外，如果采用第三步機(jī)械分離法除去竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分，可以在第三步結(jié)束時(shí)進(jìn)行干燥步驟。雖然也可以在完成相應(yīng)的步驟之后分開(kāi)進(jìn)行干燥步驟，但是考慮到制造成本等因素，一個(gè)干燥步驟是比較理想的。在這種情況下，竹材的干燥步驟不局限于任何特定的方法，可以采用各種方法，例如加熱干燥和送風(fēng)干燥。
在本發(fā)明的方法中，第二步是為了用具有特殊機(jī)械作用的錘磨型粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化。作為這種粉碎機(jī)的一個(gè)例子，有已知的臥式粉碎機(jī)例如由Miike Tekkosho K.K.制造的MHM系列。這種已知的粉碎機(jī)裝有一個(gè)錘子(固定式的或懸掛式的)，這個(gè)錘子具有特殊的形狀并且安裝在主軸上的錘座上，主軸能高速旋轉(zhuǎn)并且在錘座下面彼此隔開(kāi)適當(dāng)?shù)木嚯x。這個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的錘子給與沖擊切割作用和壓碎作用，由此依次加工從料斗輸送過(guò)來(lái)的粗壓過(guò)的竹材，從而瞬時(shí)壓碎竹材并使其纖維化。然后在以竹纖維的形式連續(xù)地向外出料之前，使纖維化的竹材前進(jìn)到安在下游的篩子上，這個(gè)篩子是按照想要的纖維長(zhǎng)度布置的。在日本實(shí)用新型公開(kāi)58-8339中詳細(xì)地說(shuō)明了上述臥式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)。此外，如果在不經(jīng)過(guò)第一步的情況下將竹材送入第二步中，大部分竹材將被粉化，結(jié)果使竹纖維的產(chǎn)率顯著地降低。
在按本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法(1)中，應(yīng)使竹材的含水量調(diào)節(jié)到第一步所規(guī)定的高于65％，并且在完成第一步和/或第二步之后提供干燥步驟，結(jié)果使竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％以?xún)?nèi)。因此，與在先的技術(shù)相比，用作無(wú)機(jī)模制物體的增強(qiáng)材料的制成的增強(qiáng)竹纖維隨著時(shí)間的推移表現(xiàn)出較小的變化，并且得出了較好的耐久性。此外，將按上述方法制得的增強(qiáng)竹纖維用作增強(qiáng)材料時(shí)，可能出現(xiàn)彈性變形回復(fù)，因此為了防止這種彈性變形回復(fù)，在脫水使含水量降到低于50％之前，加工得到的竹纖維使其吸水到含水量大于100％。此外，在脫水后將含水量調(diào)節(jié)到50-200％范圍內(nèi)是優(yōu)選的。
在通過(guò)上述第一步和第二步制造的竹纖維中，或者在因?yàn)楦稍锛庸ざm當(dāng)?shù)厥艿秸{(diào)節(jié)含水量的竹纖維中，有已經(jīng)存在于竹材背面上的混合的內(nèi)側(cè)薄皮部分。如果用含有這種內(nèi)側(cè)薄皮部分的竹纖維和水泥制備無(wú)機(jī)模制物體，根據(jù)試驗(yàn)，相對(duì)于使用沒(méi)有內(nèi)側(cè)薄皮部分的竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體，抗彎強(qiáng)度降低了約15％。
為此，考慮到增強(qiáng)竹纖維的應(yīng)用、制造成本等因素，本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法(2)和(3)包括分離混合的竹纖維的內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步。對(duì)于這個(gè)第三步，可以接受的是(a)機(jī)械分離法和(b)水浸分離法。
(a)機(jī)械分離法例如，圖1所示的裝置適用于機(jī)械分離法。圖1的裝置是以garnet機(jī)為基礎(chǔ)的。通過(guò)擠壓裝置9(第一步)和粉碎裝置(粉碎機(jī))11(第二步)獲得的含有內(nèi)側(cè)薄皮部分的竹纖維，將這些竹纖維從流料槽3通過(guò)輸送裝置4供料到一對(duì)供料輥5之間。隨后，從這對(duì)供料輥5通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾筒2的許多三角形齒狀物部分使竹纖維出料到輸送裝置7上。輸送裝置7是這樣安置的，使它的一端只延伸到靠近旋轉(zhuǎn)滾筒2的垂直中心線。通過(guò)這種安置，使大部分內(nèi)側(cè)薄皮部分在到達(dá)輸送裝置7之前下落，然后通過(guò)安在內(nèi)側(cè)薄皮部分下落位置上的葉片6將下落的內(nèi)側(cè)薄皮部分收集到收集容器8中。
(b)水浸分離法圖2表示了適合于水浸分離法的裝置的一個(gè)例子。通過(guò)擠壓裝置9(第一步)和粉碎裝置11(第二步)獲得含有內(nèi)側(cè)薄皮部分的竹纖維，從流料槽3將這些竹纖維引入到水箱22中，水箱22裝有要浸入到纖維15中的水17?；旌系街窭w維15中的內(nèi)側(cè)薄皮部分20以小片的形式浮在水17的表面上，結(jié)果是容易除去的，這容易將竹纖維15和內(nèi)側(cè)薄皮部分20分離。水箱內(nèi)的水或竹纖維的循環(huán)可以容易地將內(nèi)側(cè)薄皮部分分離。此外，緩傾法是用于水浸分離法中的內(nèi)側(cè)薄皮部分的分離。對(duì)于緩傾法，有這樣一種方法，其中，在水箱的一部分裝一個(gè)入水口，而在入水口的對(duì)面一側(cè)裝一個(gè)出水口。
當(dāng)在第三步中按水浸分離法分離混合在竹纖維中的內(nèi)側(cè)薄皮部分時(shí)，通過(guò)使竹纖維的含水量降低到高于50％，最好是在脫水到50-200％范圍內(nèi)以后調(diào)節(jié)含水量，將竹纖維用作無(wú)機(jī)模制物體的增強(qiáng)材料，結(jié)果在混合，捏和和成形含有增強(qiáng)纖維和水泥的混合物時(shí)，可以獲得優(yōu)異的成型性，同時(shí)可以防止由于成形后的彈性變形回復(fù)造成的強(qiáng)度降低。如果使增強(qiáng)竹纖維的含水量降低到小于50％，制成的竹纖維實(shí)際上不能達(dá)到有效的改進(jìn)效果。此外，如果得到的增強(qiáng)竹纖維的含水量小于50％，在混合過(guò)程中難以用粉狀原料均勻地覆蓋竹纖維的表面。為了避免這個(gè)問(wèn)題，有必要再加水使含水量提高，因此這成為一個(gè)不合理的制造步驟。另外，如果含水量超過(guò)200％，在擠壓成形的原料板坯過(guò)程中，均勻覆蓋在竹纖維表面的粉料隨著原料板坯中水分的遷移而遷移。結(jié)果產(chǎn)生了不希望有的問(wèn)題，即，粉狀原料的比例在模制物體的上表面部分低而在其下面部分高。
對(duì)于脫水，可以采用各種方法，而壓力脫水、離心分離等方法則是優(yōu)選的。在壓力脫水中，對(duì)擠壓的程度沒(méi)有特殊的限制。此外，在只用壓力脫水不能使增強(qiáng)竹纖維的含水量減少到大于50％的場(chǎng)合，采用壓力脫水與別的脫水法例如干燥法相結(jié)合的方法也是合適的。
雖然如果需要，為了便于混合和成形加工也可能另外加入水，但是通過(guò)在浸水分離后將增強(qiáng)竹纖維的含水量調(diào)節(jié)到50-200℃范圍內(nèi)，與其它原料例如水泥捏和所需的水量，即無(wú)機(jī)模制物體需要的含水量，已經(jīng)是在增強(qiáng)竹纖維中。
在本發(fā)明中，沒(méi)有對(duì)所用竹材的種類(lèi)加以特別的限制。
此外，本發(fā)明制備增強(qiáng)竹纖維的方法也適用于制備竹刨花。
本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的特征在于，在固化和硬化前使制成的混合物成形之前，將一定量的水加到含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和通過(guò)上述制備方法(1)得到的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物中，然后捏和加水的混合物，或者將上述原料混合物與沒(méi)有加入的水一起捏和。
此外，按照另一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的特征還在于，在使制成的混合物成形然后固化和硬化以前，捏和含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和通過(guò)上述制造方法(2)得到的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物。
此外，按照又一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的特征在于，在使制成的混合物成形然后固化和硬化以前，捏和含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和通過(guò)上述制備方法(3)得到的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物。
作為適用于制備本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的無(wú)機(jī)水硬性粘合劑，例如有各種水泥，如普通的波特蘭水泥、快干水泥、礦渣水泥和煙灰水泥、以及水硬性石膏。
增強(qiáng)竹纖維的含量為15-45％重量(干重量)，而無(wú)機(jī)水硬性粘合劑的含量為45-85％重量。在這種情況下，如果增強(qiáng)竹纖維和無(wú)機(jī)水硬性粘合劑的總量小于100％，可能摻入將在以后敘述的填料。當(dāng)增強(qiáng)竹纖維的摻入比例低于15％重量時(shí)，由于缺少增強(qiáng)竹纖維而造成模制物體的強(qiáng)度較低。另一方面，如果這個(gè)比例超過(guò)45％重量，增強(qiáng)竹纖維的摻入比例相對(duì)于粉狀原料過(guò)量，會(huì)難以在混合步驟中用粉狀原料完全和均勻地覆蓋這些增強(qiáng)竹纖維的表面，結(jié)果造成無(wú)機(jī)模制物體的強(qiáng)度降低。
除了基本組分增強(qiáng)竹纖維和無(wú)機(jī)水硬性粘合劑以外，如果需要，含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體還可以含有以下物質(zhì)，含有這些物質(zhì)達(dá)到這樣的程度，以致它們不影響無(wú)機(jī)模制物體的性能和原料混合物的成型性。可以含有的這樣的物質(zhì)是(1)除竹子之外的纖維、刨花、粉末以及類(lèi)似的植物原料(木質(zhì)原料例如針葉和闊葉樹(shù)以及麻、棉、谷殼等等)；(雖然對(duì)竹材與其它植物原料的比例沒(méi)有特殊的限制，但是鑒于本發(fā)明的目的，最好盡可能多地使用增強(qiáng)竹纖維。)(2)針狀結(jié)晶體例如硅灰石；(3)片狀結(jié)晶體例如云母；(4)礦物粉末例如二氧化硅hume、硅藻土、煙灰；(5)增量劑例如碳酸鈣、珍珠巖和苯乙烯顆粒；(6)粘土礦物例如膨潤(rùn)土、高嶺土和蛭石；(7)纖維狀礦物例如蒙德土和海泡石；(8)多孔礦物粉末例如沸石；(9)合成樹(shù)脂乳液；以及(10)添加劑例如著色劑、防水劑、硬化促進(jìn)劑和硬化阻滯劑。
(2)至(8)中所列組分的用量總共可以達(dá)到不含水的原料混合物總重量的35％。此外，(9)所指出的組分的用量最好是在不含水的原料混合物總重量的10％以?xún)?nèi)。另外，(10)所指出的組分中的著色劑和防水劑兩者的用量最好小于原料總重量的5％，而硬化促進(jìn)劑和硬化阻滯劑兩者的加入量可以在相當(dāng)于無(wú)機(jī)水硬性粘合劑重量的8％范圍內(nèi)。
可以用這樣一種方法制備本發(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體，該方法在使制成的捏和過(guò)的混合物成形和固化之前，在上述混合條件下將一定量的水加到原料混合物中并且捏和此混合物，或者，如果在增強(qiáng)竹材中含有的水達(dá)到了需要的量，那么就在不加水的情況下捏和該混合物。
對(duì)于用于混合增強(qiáng)竹纖維、無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和其它原料的混合裝置，不局限于任何特殊的類(lèi)型，但是，常規(guī)的混合裝置是可接受的。此外，需要在不破壞增強(qiáng)竹纖維形狀的情況下完成這種混合。在這方面，圖3中所示的，在JP-A-6-327956中公開(kāi)的混合裝置是合乎要求的。
圖3的混合裝置有兩個(gè)主軸32，它們被安裝在混合容器31中并且被布置成能以相反的方向旋轉(zhuǎn)。這兩個(gè)主軸32每一個(gè)的表面上都有一些與其圓周方向成直角地伸出的混合釘33。
每個(gè)混合釘33都具有V形或Y形形狀，因此，可以在不對(duì)增強(qiáng)竹纖維施加大負(fù)荷的情況下，即，在不破壞增強(qiáng)竹纖維形狀的情況下，將增強(qiáng)竹纖維與其它原料均勻地混合。但是，本發(fā)明的混合裝置不局限于上述混合裝置。
此外，對(duì)于原料混合物的成形，眾所周知的水泥刨花板、各種擠壓成形等用的成形裝置是實(shí)用的。但是，本發(fā)明中不對(duì)成形裝置特別提出限制。例如，也可以采用圖4中所示的并且在JP-A-615628中公開(kāi)的那種裝置。
通常以參照數(shù)字41表示的圖4的成形裝置，基本上包括三個(gè)柱形輥?zhàn)咏M42、43、44，安在用于分離細(xì)纖維成分的第二個(gè)柱形輥?zhàn)咏M43的原料輸入端的分離裝置45、46，帶有用于接受通過(guò)三個(gè)柱形輥?zhàn)咏M42、43、44落下和輸送的原料混合物的薄鋼板或平板的輸送裝置47，以及用于使輸送到成形輸送裝置47上的原料混合物成形為墊狀形狀的修整輥?zhàn)?8和擠壓輥?zhàn)?9。圖4中的裝置41還包括輸送原料混合物用的原料送入輥?zhàn)?1，旋轉(zhuǎn)刷52，第一個(gè)原料加料輸送裝置54，第二個(gè)原料加料輸送裝置55，原料調(diào)整輥?zhàn)?6，以及原料加料輥?zhàn)?7。
在操作中，通過(guò)振動(dòng)接收板60將與一定量的水一起捏和過(guò)或與包含在增強(qiáng)竹纖維自身中的水一起捏和過(guò)的原料混合物輸送到原料進(jìn)料輥?zhàn)?1上，然后再輸送到第一個(gè)原料加料輸送裝置54上。在這里，通過(guò)旋轉(zhuǎn)刷52使原料混合物的上表面變平，并且向位于第一個(gè)原料加料輸送裝置54的原料出料位置上的第一個(gè)柱形輥?zhàn)咏M42輸送原料混合物。此時(shí)，第一個(gè)柱形輥?zhàn)咏M42用作原料的刮落輥。在輸送到第二個(gè)原料加料輸送裝置55上以前，通過(guò)多個(gè)依次布置的柱形輥?zhàn)?0，在數(shù)量上使從第一個(gè)柱形輥?zhàn)咏M42輸送到第二個(gè)柱形輥?zhàn)咏M43上的原料混合物均勻地分布。此時(shí)，一部分原料混合物通過(guò)第二個(gè)柱形輥?zhàn)咏M43的相鄰的輥?zhàn)?0之間的空隙落到位于第二個(gè)柱形輥?zhàn)咏M43下面的包括篩子或鋼絲網(wǎng)66、67的分離裝置45上。借助于例如凸輪68和連桿69的配合，使分離裝置45振動(dòng)，結(jié)果通過(guò)篩子或鋼絲網(wǎng)66使超細(xì)的或細(xì)的增強(qiáng)竹纖維從原料混合物中分離出來(lái)，并且落在最下面的成形輸送裝置47上的已成雙層的原料混合物上形成頂層，即，由細(xì)纖維構(gòu)成的第三層。
通過(guò)原料調(diào)整輥?zhàn)?6，將通過(guò)第二個(gè)原料輸送裝置55輸送的一部分原料混合物從另一個(gè)輸送裝置58和流料槽59送到包括鋼絲網(wǎng)71和凸輪72的第二個(gè)分離裝置46上，由此從原料混合物中分離出超細(xì)的和細(xì)的增強(qiáng)竹纖維。在細(xì)增強(qiáng)竹纖維后來(lái)落在原料混合物上之前，通過(guò)這個(gè)分離裝置46使超細(xì)增強(qiáng)竹纖維首先落在帶有薄鋼板或平板的成形輸送裝置47上，由此形成如圖中說(shuō)明的第一薄層。
此外，當(dāng)在第二個(gè)原料加料輸送裝置55上時(shí)，通過(guò)原料調(diào)整輥?zhàn)?6在數(shù)量上使原料混合物平均和使該混合物混合，此時(shí)，通過(guò)第二個(gè)原料加料輸送裝置55輸送原料混合物，致使該混合物通過(guò)位于原料出料端的原料加料輥?zhàn)?7到達(dá)包括多個(gè)起成形輥?zhàn)饔玫囊来闻帕械闹屋佔(zhàn)?0的第三個(gè)柱形輥?zhàn)咏M44。還通過(guò)柱形輥?zhàn)?0使來(lái)到柱形輥?zhàn)咏M44上的原料混合物在數(shù)量上平均，并落在預(yù)先形成在成形輸送裝置47上的第一層上，以致在第一層a上形成第二層b。然后，通過(guò)一對(duì)修整輥?zhàn)?8使第二層b變平，在第二層b上形成上述第三纖維層c。此后，用擠壓輥?zhàn)?9擠壓這些層，最后制成含有增強(qiáng)纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
如果需要，可以疊放多個(gè)每個(gè)都是由此在薄鋼板或平板上形成的模制物體，并在一定壓力下使其成形。雖然參照?qǐng)D4的裝置進(jìn)行了敘述，但是本發(fā)明并不局限于使用這種裝置的方法。
隨無(wú)機(jī)水硬性粘合劑的種類(lèi)而定，自然固化或蒸汽固化適用于無(wú)機(jī)模制物體的固化操作。此外，基于高壓釜的固化不是很理想的。這是因?yàn)橛糜诒景l(fā)明含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的增強(qiáng)竹纖維是不能漿化的，因此，如果用高壓釜固化，包含在增強(qiáng)竹纖維中的樹(shù)脂成分可能在性能上發(fā)生變化和變壞。
實(shí)施例以下將按照本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)增強(qiáng)竹纖維和含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體進(jìn)行詳細(xì)敘述。
實(shí)施例1制備增強(qiáng)竹纖維的實(shí)施例(1)在第一步(輥壓步驟)中擠壓竹材，將其粗壓，對(duì)所用的輥?zhàn)诱f(shuō)明如下。
輥?zhàn)硬牧咸间?S45C)輥?zhàn)又睆溅?50mm輥?zhàn)娱L(zhǎng)度(有效長(zhǎng)度)500mm用裝有上述這種輥?zhàn)拥臄D壓裝置在以下條件下處理竹材壓力為417kg/cm2，輥?zhàn)蛹恿纤俣葹?5m/分鐘，物料通過(guò)量為180kg/小時(shí)。為了獲得所用的竹材，使砍倒的竹樹(shù)除去葉子，在將其縱切為大約3cm寬之前，將其橫切為大約70cm長(zhǎng)。這種竹材的含水量為大約110％。
通過(guò)完成第一步，使竹材沿竹子的生長(zhǎng)方向裂開(kāi)或破裂成一束，并擴(kuò)大成沿竹子的生長(zhǎng)方向沿伸的一些裂縫或開(kāi)口，這些裂縫彼此相距大約0.1-3.0mm。
完成第一步后竹材的含水量約為60％。
(2)在第二步中用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化，所用的是錘磨型粉碎機(jī)。
使用由Miike Tekkosho K.K.制造的MHM立式粉碎機(jī)，在該粉碎機(jī)的底部安有一個(gè)20mm的篩網(wǎng)，結(jié)果當(dāng)以30馬力使該粉碎機(jī)操作2小時(shí)時(shí)，生產(chǎn)出其平均長(zhǎng)度約為20mm的增強(qiáng)竹纖維。
然后，將制成的增強(qiáng)竹纖維在100℃下干燥，以調(diào)節(jié)它們的含水量在18±5％范圍內(nèi)，由此形成增強(qiáng)竹纖維(平均長(zhǎng)度20mm)。
實(shí)施例2制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的實(shí)施例用上述實(shí)施例1中獲得的增強(qiáng)竹纖維制備原料混合物。該原料混合物包括30％干重的增強(qiáng)竹纖維、70％重量的普通波特蘭水泥、相對(duì)于這兩種原料的干重是100時(shí)的45％重量的水、以及相對(duì)于原料的總干重的4％重量的作為硬化促進(jìn)劑的氯化鎂。為了混合這些原料，將氯化鎂溶于水中，然后將形成的氯化鎂水溶液朝增強(qiáng)竹纖維噴射并且同時(shí)進(jìn)行混合，最后再加入普通的波特蘭水泥。
在鐵板上使得到的混合物成形為均勻的墊子狀形狀，然后以18kg/cm2的壓力進(jìn)行擠壓并用花籃螺絲將其固定。在這種情況下，最初使該混合物固化24小時(shí)，然后在拆下花籃螺絲和除去鐵板后自然固化2周，由此得到尺寸為25cm×25cm×18mm的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。此時(shí)，發(fā)現(xiàn)獲得的無(wú)機(jī)模制物體有輕度的彈性變形回復(fù)。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的性能如下。
最初值整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃溫度下干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))85kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)將試樣實(shí)驗(yàn)地安裝在倉(cāng)庫(kù)的外墻上。經(jīng)過(guò)一年后樣品的性能如下(安裝時(shí)板坯的含水量為13％)。
整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃溫度下干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))84kg/cm2從這些數(shù)據(jù)可以明顯地看出，以前的抗彎強(qiáng)度和后來(lái)的抗彎強(qiáng)度之間的差異可能是由于測(cè)量誤差所造成的，因此，沒(méi)有發(fā)生顯著的差別。
實(shí)施例3制備增強(qiáng)竹纖維的實(shí)施例在相同的條件下使竹材(含水量約為60％)經(jīng)受相同于上述實(shí)施例1中的第一步(粗壓竹材的擠壓步驟)的處理，在100℃溫度下干燥處理過(guò)的竹材，使其含水量調(diào)節(jié)到18±5％范圍內(nèi)。
然后，用相同于實(shí)施例1第二步中的方法使竹材纖維化，形成平均纖維長(zhǎng)度約為20mm的纖維。
然后，處理這些增強(qiáng)竹纖維使其吸收地下水(工業(yè)用水)，至含水量為300％。在這個(gè)處理之后，在10kg/cm2壓力下擠壓這些增強(qiáng)竹纖維使它們脫水，結(jié)果使它們的含水量下降140％，由此得到含水量為160％的增強(qiáng)竹纖維。
實(shí)施例4制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體在鐵板上均勻地形成墊狀形狀之前，制備含有30％重量(以絕對(duì)干重的換算值)的實(shí)施例3中得到的增強(qiáng)竹纖維和70％重量的普通波特蘭水泥的混合物。在18kg/cm2壓力下擠壓形成的墊狀混合物并用花籃螺絲將其固定，然后固化24小時(shí)。然后在自然固化2周以前，拆下花籃螺絲并除去鐵板，獲得尺寸為25cm×25cm×18mm(厚度)的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。這種制成的無(wú)機(jī)模制物體沒(méi)有顯示出任何彈性變形回復(fù)。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.1
抗彎強(qiáng)度(在60℃溫度干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))114kg/cm2一年后整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃溫度干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))115kg/cm2正如從以上數(shù)據(jù)所明顯表現(xiàn)出的，盡管經(jīng)過(guò)了一年，但是抗彎強(qiáng)度沒(méi)有下降。
實(shí)施例5制備增強(qiáng)竹纖維的實(shí)施例在通過(guò)粉碎機(jī)使竹材纖維化之前，用與上述實(shí)施例1中相同的方法擠壓竹材使其粗壓，由此得到平均纖維長(zhǎng)度約為20mm的增強(qiáng)竹纖維。
在分離竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步中，用圖1的裝置分離內(nèi)側(cè)薄皮部分并將其除去，得到竹纖維。得到的竹纖維的含水量約為40％。
然后，在60℃溫度下干燥這些竹纖維，結(jié)果將含水量調(diào)到18±5％范圍內(nèi)，得到增強(qiáng)竹纖維(平均纖維長(zhǎng)度20mm)。
實(shí)施例6制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的實(shí)施例用上述實(shí)施例5中獲得的增強(qiáng)竹纖維制備原料混合物。該原料混合物含有30％干重(絕對(duì)干重的換算值)的增強(qiáng)竹纖維、70％重量的普通波特蘭水泥、相對(duì)于這兩種原料的干重為100時(shí)的45％重量的水、以及相對(duì)于原料總干重的4％重量的用作硬化促進(jìn)劑的氯化鎂。為了混合這些原料，將氯化鎂溶于水中形成氯化鎂溶液，然后朝增強(qiáng)竹纖維噴射這些溶液并且同時(shí)進(jìn)行混合，最后加入普通的波特蘭水泥。
在鐵板上使得到的混合物成形為均勻的墊狀形狀，然后在18kg/cm2壓力下擠壓并用花籃螺絲固定。在這種情況下，將該混合物初期固化24小時(shí)，然后在拆下花籃螺絲和除去鐵板以后自然固化2周，由此獲得尺寸為25cm×25cm×12mm的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。這時(shí)，發(fā)現(xiàn)獲得的無(wú)機(jī)模制物體有輕度彈性變形回復(fù)。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))98kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)將試樣實(shí)驗(yàn)地安裝在倉(cāng)庫(kù)的外墻上。經(jīng)過(guò)一年后該試樣具有以下性能。
整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))95kg/cm2正象從這些數(shù)據(jù)可以明顯看出的那樣，以前的抗彎強(qiáng)度和后來(lái)的抗彎強(qiáng)度之間的差異可能是由于測(cè)量誤差所造成的，因此，沒(méi)有出現(xiàn)顯著的差別。
實(shí)施例7制備增強(qiáng)竹纖維的實(shí)施例用與上述實(shí)施例1中相同的方法擠壓竹材使其被粗壓，然后在60℃下進(jìn)行干燥，使其含水量調(diào)到18±5％范圍內(nèi)。然后用與上述實(shí)施例1中相同的方法使粗壓過(guò)的竹材(已調(diào)節(jié)過(guò)含水量)纖維化。形成的纖維的平均纖維長(zhǎng)度為大約20mm。
然后，用圖2中說(shuō)明的水浸分離法進(jìn)行分離竹材內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步。在這個(gè)第三步中，用水浸泡得到的竹纖維，并且除去浮在水面上的小片的內(nèi)側(cè)薄皮部分。在這一步中，加到水箱里的是地下水。
測(cè)量除去內(nèi)側(cè)薄皮部分的竹纖維的含水量并發(fā)現(xiàn)此含水量約為830％(但是，由于是用濕透的竹子進(jìn)行的測(cè)量，因此有較大的測(cè)量誤差)。在15kg/cm2壓力下擠壓竹纖維和使其脫水，獲得含水量為大約100％的增強(qiáng)竹纖維(平均長(zhǎng)度20mm)。
實(shí)施例8制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的實(shí)施例用圖3的混合裝置，制備含有30％重量(絕對(duì)干重?fù)Q算值)的上述實(shí)施例7中得到的增強(qiáng)竹纖維和70％重量的普通波特蘭水泥的混合物。
然后，將得到的原料混合物放入圖4的裝置中，結(jié)果在尺寸為1220mm×2440mm的鐵板上均勻地成形為具有大約15cm厚度的原料墊。另外，用同樣的方法形成30個(gè)原料墊并將它們連鐵板一起疊放起來(lái)，然后在18kg/cm2的壓力下擠壓并用花籃螺絲固定，然后固化24小時(shí)以使普通的波特蘭水泥硬化。
在這些加工之后，拆開(kāi)花籃螺絲和除去鐵板，然后使原料混合物自然固化2周。自然固化后，干燥原料混合物以使其含水量約為12％，然后切割該混合物，得到910mm寬、1820mm長(zhǎng)和18mm厚的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))132kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)實(shí)驗(yàn)地將試樣用作外墻材料。經(jīng)過(guò)一年以后該試樣具有以下性能。
整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)時(shí)的狀態(tài))130kg/cm2。
從這些數(shù)據(jù)明顯地可以看出，以前的抗彎強(qiáng)度和后來(lái)的抗彎強(qiáng)度之間的差異可能是由測(cè)量誤差造成的，因此，沒(méi)有出現(xiàn)顯著的差別。在用作外墻材料中安裝螺絲的部位沒(méi)有出現(xiàn)裂縫。
實(shí)施例9制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的實(shí)施例除了制得含有25％重量(絕對(duì)干重量換算值)的實(shí)施例7中獲得的增強(qiáng)竹纖維、20％重量的硅灰石、以及55％重量的普通波特蘭水泥的混合物之外，用與實(shí)施例6中相同的方法制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))123kg/cm2使無(wú)機(jī)模制物體試樣實(shí)驗(yàn)性地在倉(cāng)庫(kù)中處于碼垛堆積狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一年后該試樣具有以下性能。
整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))124kg/cm2試樣的抗彎強(qiáng)度沒(méi)有降低。
對(duì)比例1除了不進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量的干燥加工以外，用與實(shí)施例1中相同的方法獲得竹纖維。
此外，用與實(shí)施例2中相同的方法，用上述獲得的竹纖維制備無(wú)機(jī)模制物體。在制備該模制物體時(shí)，竹纖維的含水量約為45％。
制得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))83kg/cm2將無(wú)機(jī)模制物體的試樣按實(shí)驗(yàn)暴露于室外空氣中一年。一年后該試樣具有以下性能。
整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))66kg/cm2這時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗彎強(qiáng)度降低了。
對(duì)比例2除了在用圖1的裝置分離和除去內(nèi)側(cè)薄皮部分以后不進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量的干燥加工之外，用與實(shí)施例5中相同的方法獲得竹纖維。獲得的竹纖維的含水量約為40％。
用這些竹纖維，用與實(shí)施例6中相同的方法制備無(wú)機(jī)模制物體。
制得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.0抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))95kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)將無(wú)機(jī)模制物體的試樣實(shí)驗(yàn)地安裝在倉(cāng)庫(kù)的外墻上，結(jié)果使其暴露于室外空氣中一年。經(jīng)過(guò)一年以后該試樣具有以下性能。
整體比重0.9抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))69kg/cm2這時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗彎強(qiáng)度比最初值降低了。
對(duì)比例3
除了在完成第一步后不進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量的干燥加工之外用與實(shí)施例7中相同的方法獲得竹纖維，并且除使用上述竹纖維外，用與實(shí)施例8中相同的混合比制備無(wú)機(jī)模制物體。
含有這樣獲得的增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))123kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)將該無(wú)機(jī)模制物體的試樣實(shí)驗(yàn)地用作外墻材料。在經(jīng)過(guò)一年以后該試樣具有以下性能。
整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))104kg/cm2這時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗彎強(qiáng)度比最初值降低了。此外，在用作外墻材料時(shí)的三個(gè)安螺絲的部位出現(xiàn)了裂縫。
對(duì)比例4除了用對(duì)比例3中制備的竹纖維以外，用與實(shí)施例9中相同的方法制備無(wú)機(jī)模制物體。
由此得到的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))118kg/cm2以疊放的狀態(tài)將無(wú)機(jī)模制物體的試樣實(shí)驗(yàn)地放在倉(cāng)庫(kù)中。經(jīng)過(guò)半年后該試樣具有以下性能。
整體比重1.1抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))92kg/cm2相對(duì)于最初值抗彎強(qiáng)度變差了。
對(duì)比例5
輥壓長(zhǎng)度約為70cm、寬度約為3cm以及含水量約為60％的竹材以使其被粗壓，結(jié)果不僅使竹材沿竹子生長(zhǎng)方向以束狀形式裂開(kāi)，而且還使一部分竹材成碎片并且還使另一部分竹材沿著與竹子生長(zhǎng)方向斜交的方向裂開(kāi)。輥壓后竹材的含水量約為45％。
然后，在60℃溫度下干燥這種竹材，結(jié)果將其含水量調(diào)節(jié)到18±5％的范圍內(nèi)，然后在與實(shí)施例5中相同的條件下使竹材纖維化。
根據(jù)對(duì)獲得的竹纖維的視覺(jué)觀察，與實(shí)施例5中的竹纖維相比在竹纖維中有較多的未纖維化的部分。此外，在使竹材纖維化過(guò)程中產(chǎn)生的和用安在粉碎機(jī)上的粉塵收集器收集到的粉塵量比實(shí)施例5中的粉塵量多大約10％重量。這意味著竹纖維的產(chǎn)率比實(shí)施例5中的產(chǎn)率低。
在與實(shí)施例7的第三步中相同的條件下從竹纖維中除去內(nèi)側(cè)薄皮部分，形成含水量約為100％的竹纖維。發(fā)現(xiàn)當(dāng)除去內(nèi)側(cè)薄皮部分時(shí)，也除去了未纖維化的竹子碎片部分。
用由此得到的竹纖維，在竹纖維(干重)∶水泥＝30∶70的條件下(在18kg/cm2的成形壓力下)制成尺寸為30cm×30cm×10mm的竹纖維水泥試驗(yàn)片，并通過(guò)臺(tái)式試驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn))測(cè)試物理性能。固化兩周后的性能是，整體比重為1.1，抗彎強(qiáng)度為104kg/cm2。
在相同的條件下用實(shí)施例7中獲得的增強(qiáng)竹纖維制成試驗(yàn)片并測(cè)試其物理性能。測(cè)試結(jié)果是，整體比重1.1，抗彎強(qiáng)度135kg/cm2。與使用實(shí)施例7中獲得的增強(qiáng)竹纖維的情況相比，抗彎強(qiáng)度確實(shí)與最初值不同。
對(duì)比例6
在與實(shí)施例7中相同的條件下進(jìn)行第一步，完成第一步后，在大約105℃溫度下使加工過(guò)的竹材基本上完全干燥，然后在與實(shí)施例7中相同的條件下進(jìn)行纖維化。與實(shí)施例7中獲得的竹纖維相比上述制成的竹纖維容易變成粉末。用裝在粉碎機(jī)上的粉塵收集器收集粉狀的竹材。與實(shí)施例7相比，在竹材纖維化過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵量增加了大約35％(干重)。
對(duì)比例7在與實(shí)施例7中相同的條件下進(jìn)行第一步，在完成第一步以后，使加工過(guò)的竹材風(fēng)干到含水量大約為45％，然后進(jìn)行第二步和第三步，由此產(chǎn)生含水量約為100％的竹纖維。
然后，在與實(shí)施例8中相同的條件下制備無(wú)機(jī)模制物體。當(dāng)以竹纖維和水泥的混合物的形式視覺(jué)觀察原料的情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)竹纖維相互盤(pán)繞形成一些每個(gè)直徑約為5mm的球，這造成不能使水泥均勻地附著在竹纖維的所有表面上。
成形之后，使混合物自然固化2周，然后在與實(shí)施例1中相同的條件下使其干燥，然后切割，由此產(chǎn)生含有竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
獲得的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體具有以下性能。
最初值整體比重1.2抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))125kg/cm2以未涂覆的狀態(tài)，將無(wú)機(jī)模制物體試樣實(shí)驗(yàn)性地用作外墻材料。經(jīng)過(guò)一年以后試樣具有以下性能。
整體比重1.2抗彎強(qiáng)度(在60℃干燥24小時(shí)后的狀態(tài))110kg/cm2
在用作外墻材料時(shí)兩個(gè)安螺絲的部位上出現(xiàn)了裂縫。
因此，本發(fā)明能提供一種含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體，隨著時(shí)間的推移該物體有較小的性能變化，并且該物體能提高耐久性。
權(quán)利要求
1.制備增強(qiáng)竹纖維的方法，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步；和用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步；其中，在第一步中處理過(guò)的竹材的含水量高于65％，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后進(jìn)行干燥步驟，以便將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％的范圍內(nèi)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中加工獲得的竹纖維使其吸水，結(jié)果使竹纖維的含水量達(dá)到大于100％，然后使竹纖維脫水，結(jié)果使其含水量減少到大于50％。
3.權(quán)利要求2的方法，其中在脫水后，將含水量調(diào)節(jié)到50-200％的范圍內(nèi)。
4.制備增強(qiáng)竹纖維的方法，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步；用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步；以及通過(guò)機(jī)械分離法除去上述竹材的內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步；其中，在第一步中處理過(guò)的竹材的含水量高于65％，在完成第一步、第二步和第三步的至少一個(gè)步驟以后，進(jìn)行干燥步驟，以便將上述竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％的范圍內(nèi)。
5.制備增強(qiáng)竹纖維的方法，該方法包括擠壓竹材以粗壓該竹材的第一步；用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化的第二步；以及通過(guò)水浸分離法除去竹材內(nèi)側(cè)薄皮部分的第三步；其中，在第一步中處理過(guò)的竹材的含水量高于65％，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后，進(jìn)行干燥步驟，以便將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％范圍內(nèi)，此時(shí)完成上述第二步。
6.權(quán)利要求5的方法，其中使除去內(nèi)側(cè)薄皮部分以后獲得的竹纖維脫水，結(jié)果使其含水量減少到大于50％。
7.權(quán)利要求6的方法，其中在脫水后，將含水量調(diào)節(jié)到50-200％的范圍內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法制備的增強(qiáng)竹纖維。
9.按照權(quán)利要求4的方法制備的增強(qiáng)竹纖維。
10.按照權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)的方法制備的增強(qiáng)竹纖維。
11.制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中，將含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按權(quán)利要求8的方法制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物與或不與一定量的水在一起捏和，然后使得到的捏和過(guò)的混合物成形為特定的形狀，再使其固化和硬化。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述的無(wú)機(jī)水硬性粘合劑是水泥。
13.權(quán)利要求11的方法，其中所述的原料混合物含有填料。
14.按照權(quán)利要求11-13任一項(xiàng)的方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
15.制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中將含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按權(quán)利要求9的方法制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物與一定量的水一起捏和，然后使得到的捏和過(guò)的混合物成形為特定的形狀，再使其固化和硬化。
16.權(quán)利要求14的方法，其中所述的無(wú)機(jī)水硬性粘合劑是水泥。
17.權(quán)利要求14的方法，其中所述的原料混合物含有填料。
18.權(quán)利要求15-17任一項(xiàng)的方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
19.制備含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體的方法，其中將含有無(wú)機(jī)水硬性粘合劑和按權(quán)利要求10的方法制備的增強(qiáng)竹纖維的原料混合物捏和，然后使得到的捏和過(guò)的混合物成形為特定的形狀，再使其固化和硬化。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述的原料混合物含有填料。
21.按照權(quán)利要求19或20的方法制備的含有增強(qiáng)竹纖維的無(wú)機(jī)模制物體。
全文摘要
用作增強(qiáng)材料和用于制備無(wú)機(jī)模制物體的竹纖維。為了制備具有優(yōu)異的耐久性的竹纖維，在第一步中擠壓竹材以粗壓該竹材，在第二步中用粉碎機(jī)使粗壓過(guò)的竹材纖維化。規(guī)定經(jīng)過(guò)第一步的竹材的含水量大于65％，在完成第一步和第二步的至少一個(gè)步驟之后，進(jìn)行干燥步驟，以便將竹材的含水量調(diào)節(jié)到3-35％的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)B27L11/00GK1140121SQ9610835
公開(kāi)日1997年1月15日 申請(qǐng)日期1996年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月10日
發(fā)明者秋山宣人, 入江昌一郎 申請(qǐng)人:Ask株式會(huì)社