一种竹层积材生产方法

专利名称：：一种竹层积材生产方法
技术领域：
：本发明属于层积材生产方法
技术领域：
，具体为一种竹层积材生产方法。随着生态环境不断遭到破坏，世界各地的人们已把环境保护当成了重要的课题，许多国家限制砍伐有限的森林资源。毛竹是世界上生长最快的植物，一般4年即可成材，而传统的硬木要10年以上才可使用，并且毛竹质地坚硬，强度和刚度高。用毛竹制成的竹层积材除主要用于制造风力发电叶片外还可以用于建筑结构材、航空航天、船舶工业等领域。现有风力发电叶片采用玻璃钢与环氧树脂材料复合制成，当叶片大于30米时，为了弥补强度和刚度上的不足，需要在叶片中加入碳纤维来提高强度和刚度，而碳纤维不仅价格昂贵，更由于各国航空航天业的发展，碳纤维严重供不应求，制成的叶片虽然强度高但重量重、价格昂贵，相应的整机配套材料要求也高。因此选用竹层积材替代玻璃钢制造风力发电叶片，或应用在建筑结构材、航空航天、船舶工业等领域，不仅可以减少森林资源的消耗，还可以降低生产成本。
发明内容鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种竹层积材生产方法的技术方案，制成的竹层积材具有高强度力学性能，且生产成本低、重量轻。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于包括以下步骤1)竹片的采集、加工选用竹龄为4年以上、胸径715寸的毛竹，取毛竹根部0.5米以上部位，截成0.32.6米长的竹筒，沿竹筒圆周方向加工成宽度为825mm的竹条，沿竹条径向方向分成两部分，选用靠近竹青层的部分，其气干密度大于等于0.95g/cm3，去除竹璧外表面的硅质和蜡质层，加工处理成厚度为l4mm的竹片；2)上述竹片进行常规防虫、防霉、防腐处理后，烘干至含水率615%;3)将步骤2)的竹片定厚定宽加工成厚度为0.53.5mm、宽度为522mm，再经除湿处理至竹片含水率为310%;4)采用涂胶或浸胶工艺对竹片进行上胶，上胶量为316%(胶与竹片的绝干重量之比)；5)竹片按厚度方向垂直排列组坯，在侧压力3-15MPa，正压力1-6MPa条件下压制、固化成型，制得所述的竹层积材。所述一种竹层积材生产方法，其特征在于竹筒加工成竹条后，沿竹条径向方向分成三部分，选用靠近竹青层的部分和次内层部分，其中次内层部分的竹片经压密化处理后使其气干密度大于等于0.95g/cm3。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于竹片的竹青面、竹黄面按相同朝向以厚度方向垂直排列组坯。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其两相邻竹片的竹青面与竹青面、竹黄面与竹黄面紧贴。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其对称中心两边竹片的竹青面、竹黄面朝向分别一致，且方向相反。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其竹片长度方向采用错位排列方式，使竹层积材两端侧成阶梯式结构，竹层积材长度方向拼接，两相邻阶梯式端侧搭接组坯，制成所需长度的竹层积材。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于制得的竹层积材端侧加工成斜端面结构，两相邻斜端面拼接组坯，制成所需长度的竹层积材。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于制成的层积材再经除湿处理，使其含水率为310%，优选为37%。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于竹片定厚定宽加工成厚度为0.81.5mm、宽度为1218咖，上胶量为58%。所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于压制成型时的侧压力为3-8MPa，正压力为2-4MPa。上述一种竹层积材生产方法，工艺简单，按此方法压制成的竹层积材可以同时满足顺纹拉伸强度大于250Mpa，顺纹抗压强度大于140Mpa，弹性模量大于27Gpa，具有高强度力学性能能，且生产成本低、重量轻。该竹层积材满足制造风力发电机叶片的要求，相应的整机配套材料要求低，降低了整机的制造成本，且可降解，节能、环保。该竹层积材还可用于建筑结构材、航空航天、船舶工业等领域。图1-4分别为本实用新型不同组坯方式结构示意图；图5为竹层积材长度拼接结构示意图；图6为竹层积材长度拼接流程示意图；图中l-竹片、la-竹青面、lb—竹黄面。具体实肪式以下结合说明书附图对本发明作进一步说明该竹层积材生产方法，包括以下步骤1)竹片的采集、加工选用竹龄为4年以上、胸径715寸的毛竹，新砍伐的圆竹经园锯机锯断，取毛竹根部0.5米以上部位，截成0.32.6米长的竹筒，沿竹筒圆周方向加工成宽度为825mm的竹条，用竹条分片机或手工沿竹条径向方向分成两部分，选用靠近竹青层的部分，其气干密度大于等于0.95g/cm3，去除竹璧外表面的硅质和蜡质层，加工处理成厚度为l4mm的竹片；或者竹筒加工成竹条后，沿竹条径向方向分成三部分，选用靠近竹青层的部分和次内层部分，其中次内层部分的竹片经常规压密化处理后使其气干密度大于等于0.95g/cm3;2)上述竹片进行常规防虫、防霉、防腐处理后，烘干至含水率615%，竹片烘干处理设备采用窑式烘干房，温度为407CTC;或恒温恒湿房，相对含水率为615%的烘干环境内烘干；或网带、辊筒烘干机内烘干，温度为8012(TC;3)将步骤2)的竹片定厚定宽加工成厚度为0.53.5mm、宽度为522mm，优选0.81.5mm、宽度为1218mm，再经除湿处理至竹片含水率为310%，优选37%;4)采用涂胶或浸胶工艺对竹片进行上胶，上胶量为316%，优选58%(胶与竹片的绝干重量之比)，所用胶水为改性脲醛树脂、三聚氰胺树脂、异氰酸酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、酚醛树脂、改性酚醛树脂、间苯二酚树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂中的一种或一种以上；5)竹片按厚度方向垂直排列组坯，在侧压力3-15MPa、正压力l-6MPa条件下压制、固化成型，优选侧压力为3-8MPa、正压力为2-4MPa，制得所述的竹层积材，制成的层积材再经常规除湿处理，使其含水率为310%，优选为37%。如图1-4所示，所述竹片按厚度方向垂直排列组坯可以采用以下方式竹片1的竹青面la、竹黄面lb按相同朝向以厚度方向排列组坯；两相邻竹片1的竹青面la与竹青面la、竹黄面lb与竹黄面lb紧贴；其对称中心两边竹片的竹青面la、竹黄面lb朝向分别相同，且方向相反，即对称中心两边竹片的竹黄面lb或竹青面la均朝向对称中心线；竹片1长度方向采用错位排列方式，使竹层积材两端侧成阶梯式结构。如图5、图6所示，竹层积材长度拼接采用以下方式按图4所示组坯方式制得的竹层积材长度方向拼接，两相邻阶梯式端侧搭接组坯，制成所需长度的竹层积材；按图1-4所示组坯方式制得的竹层积材端侧加工成斜端面结构，两相邻斜端面拼接组坯，制成所需长度的竹层积材。具有一定斜率的层积材进行斜接拼接组坯且斜率大于l:20时，可以大大提高其斜接处的强度。按照上述方案制成的竹层积材，具有优越的力学性能，部分检测指标如下所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、一种竹层积材生产方法，其特征在于包括以下步骤1)竹片的采集、加工选用竹龄为4年以上、胸径7～15寸的毛竹，取毛竹根部0.5米以上部位，截成0.3～2.6米长的竹筒，沿竹筒圆周方向加工成宽度为8～25mm的竹条，沿竹条径向方向分成两部分，选用靠近竹青层的部分，其气干密度大于等于0.95g/cm3，去除竹璧外表面的硅质和蜡质层，加工处理成厚度为1～4mm的竹片；2)上述竹片进行常规防虫、防霉、防腐处理后，烘干至含水率6～15％；3)将步骤2)的竹片定厚定宽加工成厚度为0.5～3.5mm、宽度为5～22mm，再经除湿处理至竹片含水率为3～10％；4)采用涂胶或浸胶工艺对竹片进行上胶，上胶量为3～16％(胶与竹片的绝干重量之比)；5)竹片按厚度方向垂直排列组坯，在侧压力3-15MPa，正压力1-6MPa条件下压制、固化成型，制得所述的竹层积材。2、如权利要求1所述一种竹层积材生产方法，其特征在于竹筒加工成竹条后，沿竹条径向方向分成三部分，选用靠近竹青层的部分和次内层部分，其中次内层部分的竹片经压密化处理后使其气干密度大于等于0.95g/cm3。3、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于竹片的竹青面、竹黄面按相同朝向以厚度方向垂直排列组坯。4、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其两相邻竹片的竹青面与竹青面、竹黄面与竹黄面紧贴。5、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其对称中心两边竹片的竹青面、竹黄面朝向分别一致，且方向相反。6、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于所述竹片按厚度方向垂直排列组坯，其竹片长度方向采用错位排列方式，使竹层积材两端侧成阶梯式结构，竹层积材长度方向拼接，两相邻阶梯式端侧搭接组坯，制成所需长度的竹层积材。7、如权利要求1或6所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于制得的竹层积材端侧加工成斜端面结构，两相邻斜端面拼接组坯，制成所需长度的竹层积材。8、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于制成的层积材再经除湿处理，使其含水率为310%，优选为37%。9、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于竹片定厚定宽加工成厚度为0.81.5ram、宽度为1218mm，上胶量为58%。10、如权利要求1所述的一种竹层积材生产方法，其特征在于压制成型时的侧压力为3-8MPa，正压力为2-4MPa。全文摘要一种竹层积材生产方法，属于层积材生产方法
技术领域：
。包括以下步骤选用靠近竹青层的部分，其气干密度大于等于0.95g/cm³，加工处理成厚度1～4mm竹片；进行常规处理后，烘干至含水率6～15％；加工成厚度0.5～3.5mm、宽度5～22mm，再经除湿处理至竹片含水率3～10％；进行上胶，上胶量为3～16％；竹片按厚度方向垂直排列组坯，在侧压力3-15MPa，正压力1-6MPa条件下压制、固化成型。按此方法制成的竹层积材同时满足顺纹拉伸强度大于250MPa，顺纹抗压强度大于140MPa，弹性模量大于27Gpa，具有高强度力学性能，生产成本低、重量轻，满足制造风力发电机叶片的要求，节能环保。文档编号B27N1/00GK101157239SQ20071015619公开日2008年4月9日申请日期2007年10月30日优先权日2007年10月30日发明者刘红征,徐旭峰,海林,金久宏申请人:杭州大庄地板有限公司