专利名称：集装箱底板用竹木复合胶合板及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种竹木复合胶合板及其生产方法，尤其涉及一种用于集装箱底板的 竹木复合胶合板及其生产方法。
背景技术：
在现有集装箱结构中，底架主要用于承载货物，由于货物载荷是直接作用在底板 上的，这就对底板的硬度尤其是强度提出了较高的要求，因而长期以来，底板用以东南亚 克隆木为主的强度特性较高的热带阔叶木为原料，制作上一直采用大径级原木旋切成单板 后，多层单板组合、热压成胶合板；集装箱产业对大径级原木的持续需求，导致东南亚克隆 木的过渡采伐，以致濒临枯竭，并对东南亚乃至世界的环境产生了恶劣影响，寻求新的适宜 制作集装箱底板的原料及采用新原料的底板的构造形式成为集装箱领域中一个迫切需要 解决的问题。由于我国竹类资源丰富，加之竹子生长周期短、材质坚硬的特点，竹材在该胶合板 领域已被越来越多地使用。目前，使用在集装箱领域的主要为竹木复合胶合板。竹木复合 胶合板的传统制作是将竹材加工成薄竹蔑，编织成竹席或竹帘，经过干燥、浸渍胶水再干燥 的过程，最终与木单板组坯热压成型。使用这种方法制作集装箱底板用竹木复合胶合板时， 工序复杂，生产周期长，竹材利用率低，复合单板层数多，用胶量大，生产成本高。申请日为 2008年9月10日的中国实用新型专利“一种竹木复合型材”(专利号为200820164197. 2) 公开了一种由板坯分割制成，所述板坯由多层竹片层和多层木片层通过胶粘剂粘结后冷压 成型，然后热固化制成的竹木复合板材，其中，板坯的上、下两个端面分别为木片层，竹片层 由若干并排设置的竹片材构成，在两层竹片层之间设有一层或多层所述木片层。尽管该专 利技术提供了一种竹木材优势互补、密度适宜、强度高、韧性优良的新型复合板材，然而，如 图1所示，在原材料加工时，要先将原竹2截断成竹筒，而后进行开片，开片后得到毛坯竹片 20，如图2所示，将毛坯竹片20的四面修平(可粗刨后再精刨)后才能得到可用于制作该 胶合板的竹片材21，因此工序繁琐，耗时耗力，竹材利用率低，原材料浪费严重。且该专利所 述竹片层厚度为0. 5 2. 0mm，木片层厚度为0. 5 3. 0mm，一般集装箱、车、船用该胶合板 的厚度为^mm，若使用该技术方案制作集装箱、车、船底板用复合板，则需要复合的单板层 数较多，用胶量大，生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对现有技术中制作集装箱底板用竹木复合胶合板工 序繁杂、竹材利用率低、用胶量大等缺陷，提供一种能够满足集装箱厚度和使用强度要求， 又减少复合单板层数，节约胶水用量、提高竹材利用率，降低生产成本的集装箱底板用竹木 复合胶合板及其生产方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案为一种集装箱底板用竹木复合胶合板，由多层木质单板与竹片单板交错排列组坯后热压而成，竹片单板由多张竹片沿其宽度方向拼合而成，所述竹片为原竹直接展平，厚度不 小于4. 5mm,宽度不小于原竹周长的四分之一，任意相邻两层竹片单板间至少夹有一层所述 木质单板，所述木质单板和所述竹片单板的总层数不多于13层。所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其中，所述任意相邻两层所述竹片单板间 夹有一层所述木质单板，则所述木质单板与所述竹片单板组坯方式包括以下两种1、所述木质单板与所述竹片单板组坯方式为“一丄一丄I 二 1丄一丄 一”，其中“丄”表示竖拼竹片单板，即其排列方式为竹片的长度均与该胶合板的长度 相同，竹片的宽度拼合在一起形成该胶合板的宽度；“ZI”表示横拼竹片单板，即其排列方 式为竹片的长度均与该胶合板的宽度相同，竹片的宽度拼合在一起形成该胶合板的长度； “ I ”表示顺纹木质单板即该木质单板的纹理方向与该胶合板的长度方向平行；“一”表示横 纹木质单板，即该木质单板的纹理方向与该胶合板的长度方向垂直。2、所述木质单板与竹片单板组坯方式为“丄一丄一丄一丄一丄”，其中“丄” 表示竖拼竹片单板，“一”表示横纹木质单板，与1同。在第1种组坯方式中，位于面板层和底板层的木质单板上单面涂布符合竹木胶合 板使用要求的胶水，所用胶水为酚醛树脂，布胶量为160-1800g/cm2 ；而位于内层的其余木 质单板进行双面涂胶，所用胶水为酚醛树脂，布胶量为340-370g/cm2 ；而竹片单板不涂胶 也不进行浸胶。在第2种组坯方式中，所有木质单板均进行双涂胶，布胶量为340-370g/cm2 ；而竹 片单板不涂胶也不进行浸胶。此外，除上述的所述任意相邻两层竹片单板间夹有一层木质单板外，所述任意相 邻两层竹片单板间，还可以是部分夹有一层木质单板，部分夹有两层以上木质单板，而所述 集装箱底板用竹木复合胶合板的面板层和底板层为所述木质单板、所述竹片单板、贴面材 料中的至少一种。进一步的，制作以上结构集装箱底板用竹木复合胶合板的生产方法，包括单板制 作、布胶、组胚、热压、裁边砂光、检验入库等步骤，所述单板制作又分木质单板加工及竹片 单板的加工，所述竹片单板的加工及所述组胚过程包括(a)原竹截断用截断锯根据所需竹木复合胶合板的长度和宽度，将原竹截断成 相应的长度，并去除外节；然后对半纵向剖分并去除内节得竹段；(b)竹段软化将所得竹段放进热油炉腔中进行加热软化，软化温度180°C 200°C、时间2 3分钟；(c)竹段展平将软化后的竹段马上放进展平设备中，用带凸齿的轧辊在竹段内 壁的圆周方向由少到多逐渐递增地挤压纵向的凹槽，使竹段内壁的弧长在被逐渐挤压纵向 凹槽的作用下，沿圆周方向均勻地逐渐延伸、扩展，从而使竹段逐渐变平；(d)热压定型将展平的竹段放进平面压机中热压定型，工艺参数单位压力 1. 6MPa、时间5分钟、温度135°c，当热压温度降至常温后打开压机得竹板，取出竹板；(e)干燥将竹板堆放好，送进干燥窑中进行干燥，干燥温度65°C 70°C，时间48 小时左右，干燥后的含水率控制在8%左右；(f)砂光干燥后的竹板进行定厚双面砂光，去除竹青和竹黄，砂光得到厚度不小于4. 5mm的竹板；(g)布胶在全部或部分木质单板上双面涂布符合竹木胶合板使用要求的胶水， 双面布胶量为340-370g/cm2，所述胶水为酚醛树脂，竹片单板不涂胶也不进行浸胶。(h)组胚从最底层即底板层开始按组胚方式依次一层一层往上布胶叠加直至最 顶层也就是面板层。组胚完成后的工艺即热压、裁边砂光、开榫检验、检验入库等与传统胶合板加工工 艺一致，在此不再赘述。本发明具有以下有益效果本发明使用原竹直接展平竹片，厚度不小于4. 5mm，且竹片单板不需要涂胶，减少 了生产工序，提高了出材率，节约了胶水用量，并且在满足集装箱底板用胶合板的厚度及使 用强度的同时，减少了复合的单板层数，既节约了生产时间又减少了原料用量，因此也大大 地降低了生产成本。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1为原竹截面示意图；图2为现有技术的竹片加工示意图；图3为本发明集装箱底板用竹木复合胶合板的第一种实施例结构示意图；图4为本发明集装箱底板用竹木复合胶合板的第二种实施例结构示意图；图5为本发明集装箱底板用竹木复合胶合板的制作工艺流程简图。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。[实施例1]如图3所示，一种集装箱底板用竹木复合胶合板，为11层的对称结构板，其中1、 3、5、7、9、11为木质单板，厚度为1.5mm，l、3、9、ll为横纹木质单板，即这四层木单板的纹理 方向与该胶合板的长度方向垂直，5、7为顺纹木质单板，即这两层单板的纹理方向与该胶合 板的长度方向平行；其余2、4、6、8、10为竹片单板，厚度为4. 5mm，其中，2、4、8、10为竖拼竹 片单板，即其排列方式为竹片的长度均与胶合板的长度相同，竹片的宽度拼合在一起形成 胶合板的宽度，6为横拼竹片单板，即其排列方式为竹片的长度均与胶合板的宽度相同，竹 片的宽度拼合在一起形成胶合板的长度；所有木质单板均需布胶，其中面板层1和底板层 11为单面布胶，其他均为双面布胶，竹质单板不布胶也不浸胶。其结构形式可以用业内通用 的符号表述方法表述为“一丄一丄I 二 I丄一丄一”，其中“丄”表示竖拼竹片单板， “ZZ”表示横拼竹片单板，“ I ”表示顺纹木质单板，“一”表示横纹木质单板。[实施例2]如图4所示，一种集装箱底板用竹木复合胶合板，为9层的对称结构板，其中2、4、 6、8为木质单板，厚度为2. 5mm，均为横纹木质单板，即单板的纹理方向与该胶合板的长度 方向垂直；其余1、3、5、7、9为竹片单板，厚度为4. 5mm，且均为竖拼竹片单板，即其排列方式 为竹片的长度均与胶合板的长度相同，竹片的宽度拼合在一起形成胶合板的宽度，面板层1和底板层U所用竹片为原竹展平后不去青，且竹青朝外，可以有效的起到防腐、防霉的作 用；所有木质单板均需双面布胶，竹片单板不布胶也不浸胶。其结构形式可以用业内通用的 符号表述方法表述为“丄一丄一丄一丄一丄”，其中“丄”表示竖拼竹片单板，“一”表示 横纹木质单板。在以上两实施例中，竹片为原竹直接展平去青即可，这样一方面可以提高竹材利 用率，拼接裂缝也不会影响胶合板的强度，另一方面一般原竹去青去黄后厚度在4. 5mm左 右，而此厚度的竹片比现有技术所制作的竹片要厚(现有技术为0. 5 2. Omm)，因此所需要 的竹片单板数量要少，进而避免了现有技术采用较薄的竹片、需要更多层的竹片排列、单板 数量较多、布胶量也相应较多，且工序复杂、成本较高的缺点。另外，为避免竹片拼接片数过多影响劳动效率，以上实施例所采用的竹片宽度不 小于原竹周长的四分之一，因为宽度越小拼接片数越多，劳动效率会越低。进一步的，以上两实施例的排列方式，是根据集装箱胶合板的厚度和强度需要， 经过反复实验得出的。经检测，采用此结构的集装箱底板用竹木复合胶合板，其强度和硬 度等检测数据为比重0. 75 ；横纹静曲强度39MPa，顺纹静曲强度105MPa ；横纹弹性模量 3400MPa,顺纹弹性模量9500MPa，符合集装箱行业对底板的硬度和强度要求。除上述两实施例中的面板层和底板层分别采用木质单板和竹片单板外，本发明的 胶合板还可以根据需要，面板层和底板层选用贴面材料。本发明的集装箱底板用竹木复合胶合板制作工艺简单说明如下如图5所示的流程图，本发明的集装箱底板用竹木复合胶合板制作工艺主要包括 单板制作、布胶、组胚、热压、裁边砂光、开榫检验、检验入库等步骤。其中，单板制作又分木质单板加工及竹片单板的加工1、木质单板的加工木质单板的加工过程与传统集装箱用胶合板的木质单板一致，主要包括原木蒸 煮、截断、去皮、旋切和干燥等步骤，故在次不再赘述。2、竹片单板的加工竹片单板的加工即为展平竹片的加工过程主要包括原竹截断，竹段软化，展平， 热压定型，干燥和砂光等步骤，下面是几个步骤的详细介绍(1)原竹截断用截断锯根据所需竹木复合胶合板的长度和宽度，将原竹截断成相应的长度，长 度规格主要以2500mm和1300mm为主，并去除外节；然后对半纵向剖分并去除内节得竹段。(2)竹段软化将所得竹段放进热油炉腔中进行加热软化，软化温度180°C 200°C、时间2 3 分钟。(3)竹段展平将软化后的竹段马上放进展平设备中，用带凸齿的轧辊在竹段内壁的圆周方向由 少到多逐渐递增地挤压纵向的凹槽，使竹段内壁的弧长在被逐渐挤压纵向凹槽的作用下， 沿圆周方向均勻地逐渐延伸、扩展，从而使竹段逐渐变平。(4)热压定型将展平的竹段放进平面压机中热压定型得竹板，工艺参数单位压力1.6MPa、时间5分钟、温度135°C，当热压温度降至常温后才能打开压机，取出竹板。(5)干燥将展平竹板堆放好，送进干燥窑中进行干燥，干燥温度65°C 70°C，时间48小时 左右，干燥后的含水率控制在8 %左右。(6)砂光干燥后的竹板进行定厚双面砂光，去除竹青和竹黄，砂光得到厚度不小于4. 5mm 的竹片。(7)布胶与组胚根据实施例1的竹木复合胶合板组胚方式“一丄一 JL I 二丨丄一丄一”， 其中“丄”表示竖拼竹片单板，“二”表示横拼竹片单板，“ I ”表示顺纹木质单板，“一”表示 横纹木质单板。第1和11层的木质单板进行单面布胶，布胶量为160-1800g/cm2 ；第3、5、7和9层 木质单板进行双面布胶，布胶量为340-370g/cm2 ；展平竹板不进行涂胶或浸胶。胶水为酚 醛树脂。当第11层木质单板单面过胶后，就在有胶水的面上直接铺上第10层展平竹片单 板，竹片单板由展平的竹片进行平拼，相邻两块竹片要掉头并翻面，并且要相互紧密，当宽 度拼接到达要求的宽度时，再铺上第9层双面布胶的木质单板，接着再铺第8层竹片单板， 如此反复排布到第1层木质单板为止，并且木质单板和竹片单板的纹理方向应与组胚方式一致。实施例2的竹木复合胶合板组胚方法也同实施例1，只是木质单板和竹片单板的 纹理方向应与其组胚方式一致。组胚完成后的工艺即热压、裁边砂光、开榫检验、检验入库等与传统木该胶合板加 工工艺一致，在此不再赘述。上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普 通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本 发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种集装箱底板用竹木复合胶合板，由多层木质单板与竹片单板交错排列组坯后热 压而成，其特征在于，所述竹片单板由多张竹片沿其宽度方向拼合而成，所述竹片为原竹直 接展平，厚度不小于4. 5mm,宽度不小于原竹周长的四分之一，任意相邻两层所述竹片单板 间至少夹有一层所述木质单板，所述木质单板和所述竹片单板的总层数不多于13层。
2.根据权利要求1所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，任意相邻两层 所述竹片单板间夹有一层所述木质单板。
3.根据权利要求2所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，所述木质单板 与所述竹片单板组坯方式为“一丄一丄I — 11—1—"，其中“丄”表示竖拼竹片 单板，“=”表示横拼竹片单板，“ I ”表示顺纹木质单板，“一”表示横纹木质单板。
4.根据权利要求2所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，所述木质单板 与所述竹片单板组坯方式为“丄一丄一丄一丄一丄”，其中“丄”表示竖拼竹片单板， “一”表示横纹木质单板。
5.根据权利要求3或4所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，在全部或部 分木质单板上涂布符合竹木胶合板使用要求的胶水，竹片单板不涂胶也不进行浸胶。
6.根据权利要求1所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，任意相邻两层 所述竹片单板间，部分夹有一层所述木质单板，部分夹有两层以上所述木质单板。
7.根据权利要求1所述的集装箱底板用竹木复合胶合板，其特征在于，所述集装箱底 板用竹木复合胶合板的面板层和底板层为所述木质单板、所述竹片单板、贴面材料中的至 少一种。
8.一种集装箱底板用竹木复合胶合板的生产方法，包括单板制作、布胶、组胚、热压、裁 边砂光、检验入库步骤，所述单板制作又分木质单板加工及竹片单板的加工，其特征在于， 所述竹片单板的加工及所述组胚过程包括(a)原竹截断用截断锯根据所需竹木复合胶合板的长度和宽度，将原竹截断成相应 的长度，并去除外节；然后对半纵向剖分并去除内节得竹段；(b)竹段软化将所得竹段放进热油炉腔中进行加热软化，软化温度180°C 200°C、时 间2 3分钟；(c)竹段展平将软化后的竹段马上放进展平设备中，用带凸齿的轧辊在竹段内壁的 圆周方向由少到多逐渐递增地挤压纵向的凹槽，使竹段内壁的弧长在被逐渐挤压纵向凹槽 的作用下，沿圆周方向均勻地逐渐延伸、扩展，从而使竹段逐渐变平；(d)热压定型将展平的竹段放进平面压机中热压定型，工艺参数单位压力1.6MPa、 时间5分钟、温度135°C，当热压温度降至常温后打开压机得竹板，取出竹板；(e)干燥将竹板堆放好，送进干燥窑中进行干燥，干燥温度65°C 70°C，时间48小时 左右，干燥后的含水率控制在8%左右；(f)砂光干燥后的竹板进行定厚双面砂光，去除竹青和竹黄，砂光得到厚度不小于 4. 5mm的竹片；(g)布胶根据所需要的在全部或部分木质单板上双面涂布符合竹木胶合板使用要求 的胶水，双面布胶量为340-370g/cm2，所述胶水为酚醛树脂，竹片不涂胶也不进行浸胶；(h)组胚从底板层开始按组胚方式依次一层一层往上布胶叠加直至面板层。
9.根据权利要求8所述的集装箱底板用竹木复合胶合板的生产方法，其特征在于，所 述木质单板与所述竹片单板组坯方式为“一丄一丄I 二 I丄一丄一”，其中“丄”表示 竖拼竹片单板，“ZZ”表示横拼竹片单板，“ I ”表示顺纹木质单板，“一”表示横纹木质单板。
10.根据权利要求8所述的集装箱底板用竹木复合胶合板的生产方法，其特征在于，所 述木质单板与所述竹片单板组坯方式为“丄一丄一丄一 L一丄”，其中“」 ”表示竖拼 竹片单板，“―”表示横纹木质单板。
全文摘要
本发明涉及一种集装箱底板用竹木复合胶合板，由多层木质单板与竹片单板交错排列组坯后热压而成，其中，竹片单板由多张竹片沿其宽度方向拼合而成，该竹片为原竹直接展平，厚度不小于4.5mm，宽度不小于原竹周长的四分之一，且任意相邻两层竹片单板间至少夹有一层木质单板，木质单板和竹片单板的总层数不多于13层。本发明还涉及该胶合板的生产方法，使用该结构及方法生产出的胶合板，由于直接使用原竹展平竹片，且竹片单板不需要涂胶，减少了生产工序，提高了出材率，节约了胶水用量，并且在满足集装箱底板用胶合板的厚度及使用强度的同时，减少了复合的单板层数，既节约了生产时间又减少了原料用量，因此也大大地降低了生产成本。
文档编号B27D1/08GK102069515SQ20091022642
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者陶仁中, 高扬 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 新会中集木业有限公司