专利名称：一种杉木薄板层积材的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于风力发电叶片复合材料的杉木薄板层积材。
背景技术：
目前，用于风力发电的叶片一般均采用玻璃纤维增强塑料(简称玻璃钢)
复合材料制造。这种材料虽然制造工艺成熟，但也存在成本高(10-20万元/ 吨)的问题，且玻璃钢的废旧产品处理困难，既难以燃烧，又不易分解，国 外多采用堆积方式处理，占用了大量的土地。因此，必须开发出一种新的低 成本、可回收利用的环保叶片来替代目前大量使用的玻璃钢叶片。
我国是木材资源非常丰富的国家，杉木作为我国南方广泛生长的主要木 材品种之一，其来源广泛，木材蓄材量大，生长相对较快，同时具有良好的 防腐性能，其密度低，顺紋方向力学性能好，但杉木的横紋方向强度低，顺 紋方向的抗压强度也相对较低，可以考虑通过杉木的重组的方式来替换这种 造价较高的玻璃钢复合材料。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于风电叶片复合材料的杉 木薄板层积材，该层积材能够满足风电叶片各项强度要求。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种杉木薄板层积材包括2层 以上按照顺紋方向组坯的杉木单板，每层杉木单板均浸渍有环氧混合浸渍树 脂，所述杉木单板组坯通过热压胶合在一起。
优选地，所述杉木单板的厚度为lmm。
本实用新型按GB1935-91木材顺紋抗压强度试验方法的要求加工并检 测试件；再按NASA CR-174910、 UDR-TR-85-45顺紋抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，沿木紋方向的平均拉伸强度> 130MPa，沿木紋方向 的平均压缩强度〉70MPa，沿木紋方向的扬氏模量〉15GPa，完全满足风力 发电叶片的强度要求，因此本实用新型能够用于加工风力发电叶片。
图1为杉木薄板层积材的组坯示意图； 图2为杉木薄板集成材毛方的组坯图； 图3为杉木薄板集成材毛方的斜接组坯图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括多层(图1示意性表示6层，但可以是 数量更大的层，这样可以方便将来用于进一步加工风力发电叶片)按照顺紋 方向组坯的杉木单板1，每层杉木单板1均浸渍有30%的环氧混合树脂2， 杉木单板组坯5通过热压胶合在一起。杉木单板1的厚度优选为lmm。
本实用新型具体按照如下步骤进行制作
首先按照专利申请200710178373.8进行杉木边材径切规格板的加工和 分级，具体包括如下步骤
步骤l:选择直径在30厘米以上，树干通直，外观无缺陷(包括腐朽、 弯曲等)的杉木新伐材原木若千；
步骤2:对选材进行"米"字型下料；
步骤3:锯解标准杉木边材径切板毛坯，在干燥窑里烘干至含水率低于 12%，剔除各种木材缺陷，精加工制成500mm x 20mm x 20mm (长x宽x 厚)的规格板条备用；
步骤4:通过目测，选择的杉木边材径切规格板满足直紋理、材质均 匀，年轮宽度小于2mm且分布均匀，外观无任何生长缺陷和加工缺陷，径 面形成的"山"紋数量少于2个且与平面的夹角大于75。为合格；
步骤5:如图2、 3所示，对分级杉木边材径切规格板进行组坯，做成顺紋方向相互平行的集成材木方3,边材径切规格板之间涂敷一层胶粘剂。 胶粘剂选用双组分的合成乳胶(LK-DN60 )做为集成材的胶粘剂，配比为(重 量百分比)合成乳胶70~90%,固化剂为10~30%，优选的配比为 LK-DN60:固化剂=100: 15;组坯方式见图2、图3，斜接角度为2~6° , 最佳斜接角度为3.81° (斜率1/15)。涂胶量为120~220g/m2，陈化时间为 5 ~ 15分钟，压力为5 ~ 15kg/cm2,冷压时间为60 ~ 120分钟；最佳涂胶量 是170g/m2 (单面)，陈化时间IO分钟，压力10kg/cm2,冷压时间90分钟。
步骤6:将压好的杉木集成材木方放置24小时后，再将木方放置在水 池中，压上重物，使木方完全浸没水中，48小时后取出沿径向刨切成lmm 厚的单板备用。
步骤7:按照配比(重量百分比)为618环氧树脂15~35%， SK3环 氧树脂15~35%，酚醛树脂25~40%调制浸渍树脂；优选配比为618环 氧树脂SK3环氧树脂2124酚醛树脂固化剂=30: 30: 40的比例调制浸 渍树脂；检测调制好的浸渍树脂固含量，加入丙酮稀释剂，使浸渍树脂的固 含量为30%。
步骤8:在调制好的环氧混合浸渍树脂中加入干燥后展平的杉木单板， 加重物使单板完全浸入调制好的浸渍树脂中，15分钟后取出沥干，待单板 表面的胶不再粘手为止，将浸渍好树脂的单板送入烘箱干燥，打开烘箱鼓风 机，烘箱温度设定为60。C,时间为120分钟。
步骤9:如图l所示，将低温干燥好的单板顺紋组坯，将组坯好的材料 放入热压机中热压，热压垫板的上、下两层涂800 ~ 1000厘泊硅油，热压温 度为100~140°C，压力为10~20Mpa，热压时间为60~ 120分钟；优选为 热压垫板的上、下两层涂IOOO厘泊硅油，热压温度为120。C,压力为15Mpa， 时间为90分钟，就形成了如图l所示的杉木薄板层积材。
步骤10:将加工好的杉木薄板层积材取出，放置24小时后，按 GB1935-91木材顺紋抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASA CR-174910, UDR-TR-85-45顺紋抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件, 沿木紋方向的平均拉伸强度〉130 MPa，沿木紋方向的平均压缩强度〉70 MPa,沿木紋方向的扬氏模量〉15GPa。
权利要求1、一种杉木薄板层积材，其特征在于，包括2层以上按照顺纹方向组坯的杉木单板，每层杉木单板均浸渍有混合浸渍树脂，杉木单板组坯通过热压胶合在一起。
2、 如权利要求1所述的一种杉木薄板层积材，其特征在于，所述杉木 单板的厚度为lmm。
专利摘要本实用新型公开了一种杉木薄板层积材，包括2层以上按照顺纹方向组坯的杉木单板，每层杉木单板均浸渍有环氧混合浸渍树脂，所述杉木单板组坯通过热压胶合在一起。本实用新型按GB1935-91木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASA CR-174910、UDR-TR-85-45顺纹抗拉强度试验方法要求加工并检测试件，沿木纹方向的平均拉伸强度＞130MPa，沿木纹方向的平均压缩强度＞70MPa，沿木纹方向的扬氏模量＞15GPa，完全满足风力发电叶片的强度要求，因此本实用新型能够用于加工风力发电叶片。
文档编号B27D1/04GK201132344SQ20072019063
公开日2008年10月15日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者任海青, 孙正军, 江泽慧, 黄晓东 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所