专利名称：高强竹胶合板制造方法
技术领域：
本发明是涉及一种高强竹胶合板的制造方法，尤其是一种集装箱底板用竹质胶合板的制造方法。国际专利分类号为B27N。
几十年来，集装箱底板由于受严格的物理力学性能的技术要求，以及滚剪强度上的较高要求，所以一直依赖寒带硬木、热带硬木的板材或用这些树种制造的多层胶合板制造，然而这些树种生长期长，大量采伐使这些硬木资源枯竭，造成集装箱底板供货不足和价格上升，因此选用其他材料来替代制造集装箱底板是当务之急。
以竹代木，不断开拓竹材应用领域是缓解森林资源贫乏，改善生态环境的一项有效技术措施，目前国内外有关单位在竹材胶合板生产上采用了如下的几种加工方法，如CN100368A，公开了一种将毛竹通过软化展平等工艺制造的竹材胶合板，由于采用加压展平，使形成竹板上产生自然裂缝，从而直接影响到胶合板强度，并且在软化展平前原材锯断下料时不根据竹材部位分选，由于不同部位竹材的密度不同，导致不均质材料任意组合造成厚度公差，其次存在着软化展平工艺路线长，能源消耗大，成本高等缺陷。而在CN2161443Y公开了一种集装箱用竹质胶合板，它是将一定厚度和宽度的篾黄浸胶后烘干，按纵横方向分层装模后加压固化而成。但是在该工艺中大部分加工过程属手工操作，工艺线路长，规模小，没有质量保证体系，厚度公差大断面结构层次不明，空隙大，纵横向力学性能差异大，质量不稳定，材料利用率低等缺陷。
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种高强竹胶合板的制造方法，它具有机械化程度高，产品质量稳定和均质，适用于集装箱底板的特点。
本发明的目的是由以下技术解决方案加以实现的，原竹分部位锯断，剖竹，分层、整形，生产成竹片，之后竹片制成竹单板，经干燥至含水率12-18%，上胶后再干燥至含水率12%左右，竹单板纵横，交叉组坯，在140-170℃温度下，压缩比为1∶1.15～1∶1.5，压力为20kg/cm2～40kg/cm2条件下热压成形。
其中，为保证原材料质地均匀，对原竹分部位、分类锯断。剖竹机上剖成15-30mm不等宽度的竹条。并根据原竹不同壁厚加工竹片，即通过分层机分别将竹青，竹黄和竹芯分开。用整形机将内外弦有差异的竹条铣平为等宽、等厚、等直度的竹片。
本发明进一步技术解决方案在于将分层整形后竹片用尼龙线编织成竹单板或用胶带纸在拼板机上拼成竹单板。
本发明再进一步技术解决方案在于对竹单板上胶可采用单面上胶，也可采用双面上胶。并在通过防水胶中掺入一定量的防腐剂。
本发明的技术解决方案亦包括在高强胶合板表面涂有酚醛树脂底板涂料或玻璃钢涂层。
采用本发明方法制成的高强竹胶合板可用于集装箱底板，它是一种其物理力学性能完全满足国际集装箱底板标准的新型的替代木材的代用材料，具有资源充足，价格低廉，材料利用率高，机械化程度高，产品质量稳定，厚度公差小，断面结构空隙小，纵横向力学性能差异小，质量稳定等优点。并且采用等厚、等宽竹片，消除了残余应力导致的变形。
本发明的其它目的以及优点将在下面的结合附图所描述的实施例中进一步加以说明。
如下图1表示原竹分部位锯断的示意图；图2表示将锯断的原竹剖成竹条的示意图；图3表示将剖成的竹条经分层处理分别将竹青、竹黄，竹芯分开的示意图；
图4表示将分层的竹条经整形处理后成为等宽等厚竹条的示意图；图5表示将规格竹片形成竹单板的示意图；图6表示本发明高强竹胶合板制成集装箱底板的示意图。
本发明的工艺流程为将原竹分部位锯断→剖竹机剖成竹条→经整形机将竹条整平成等厚等宽竹条→在分层机上去竹青、去篾黄后分成等厚等宽竹片→竹片经拼板机或编织机做成竹单板→经干燥机干燥至含水率12-18%→在上胶机上用防水树脂胶上胶→再干燥，至含水率为12%左右→用竹单板纵横交叉组坯→热压成型为高强竹胶合板集装箱底板。
按照本发明的工艺，首先将原竹按照所需长度锯断，为保证原材料质地均匀，进行分部位，分类锯断(见图1)。之后将锯断的原竹在开竹机上开成15mm-30mm宽的原竹条，(见图2)，为了保证竹胶合板力学性能均匀，除在原竹锯断时严格按部位分类加工外，根据对竹材自身构造和力学性能分析得知，竹壁由竹青，竹芯和竹蔑黄组成，其竹青密度大，坚硬，力学性能好，竹芯次之，而竹黄密度最小强度低，这是导致竹材不匀的基本因素。为保证材料均质，本发明采用分层机将竹青和竹黄通过分层机分开，竹青用以加工竹席或工艺品，竹黄可加工成质量较低的竹黄胶合板，而本发明通过分层机将质地比较均匀的竹芯生产出1mm-5mm的竹片(见图3)。由于经锯断、剖竹和分层后的竹条存在着竹节以及原竹自然生长而产生的竹条宽度差异，需将竹条经整形机处理，成为等宽等厚的竹条(见图4)。通过上述整形分层工序得出的竹片基本上厚度、直度和宽度相等。接着，将符合要求的等宽等厚的竹片在专用编织机上用尼龙线编织在竹单板或用胶带纸在拼板面上拼成竹单板(见图5)，由于竹片的宽度，厚度相同，直度差异较小，通过编织机或拼板机的机械作用，把缝隙减小到国标允许的范围内(小于1.5mm)。然后将竹单板干燥至含水率12～18%，用浸胶机上胶，本发明的胶合剂可采用常规的酚醛树脂防水胶，也可采用氯丁橡胶树脂防水胶，或其他防水性能较高的树脂防水胶，并且根据国际货运集装箱底板的防腐要求在本发明的胶合剂中掺入3.5kg/m3的贝西乐姆，瑞达乐姆，瑞达松(均由青岛金源公司生产)等防腐防虫剂，其phoxin残余量为不小于0.7kg/m3。本发明可对竹单板采用双面上胶，其用胶量为110-140kg/m3，(胶的固体含量为50%)，单面上胶时其用胶量为80-100kg/m3。上胶后的竹单板再干燥至含水率为12%左右，将纵横向竹单板交叉组坯。(其层数为十三～十七层)。
竹单板组坯成集成箱底板的示意图见图6，它由面板1，底板2，芯板3，防水胶合剂4以及涂层构成。面板1和底板2为单纵向竹板，为提高竹胶合板的刚度，从而减小受力后变形，可采用双纵向竹单板，或用二层纵向竹单板，或用二层纵向单板或用二层以上纵向单板先在热压机上用压力大于40kg/cm2加工成的高压缩比竹单板。芯板3可有若干层纵横向竹单板交叉铺装而成，也可用竹屑板或其他植物纤维制成的单板组成。在各竹单板相交面上涂有防水胶合剂4。为保证集装箱底板防水的严格要求，在其表面涂有酚醛树脂底板涂料或玻璃钢涂层。
组坯后的集装箱底板在温度为140℃-170℃，压力为20～40kfg/cm2，压缩比为1∶1.15-1∶1.5的条件下热压成型。
采用本发明的方法所制成的集装箱底板经测定其物理力学性能为绝对含水率＜10%，比重为0.8～0.85g/cm3，胶合强度＞2.5MPa，纵向静曲强度＞80MPa，横向静曲强度＞40MPa，纵向弹性模量＞10000MPa，横向弹性模量＞40MPa，完全符合国际标准规定的技术指标。
实施例1本发明竹胶合板集装箱底板用十三层竹单板组坯，面板和底板均为双纵向竹单板，热压温度为150℃，用酚醛树脂胶双面上胶，其用胶量为100kg/m3，热压压力为20kg/cm2时。
密度0.72压缩比1:1.15静曲强度纵向80MPa横向41MPa弹性模量纵向10100MPa横向4050MPa。
实施例2:
其条件与实施例1相同,热压压力为32kg/cm2时密度0.80压缩比1:1.25静曲强度纵向107MPa横向62MPa弹性模量纵向11500MPa横向6100MPa。
实施例3:
其条件与实施例1相同,热压压力为40kg/cm2时密度0.85压缩比1:1.5静曲强度纵向160MPa横向81MPa弹性模量纵向11700MPa横向7000MPa。
实施例4本发明竹胶合板集装箱底板用十五层竹单板组坯;面板和底板均为双纵向竹单板，热压温度为150℃，热压压力为32kg/cm2，用酚醛树脂胶双面上胶，其用胶量为110kg/m3时。
密度0.81压缩比1:1.26静曲强度纵向109MPa横向65MPa弹性模量纵向11700MPa横向6300MPa胶合强度2.7MPa。
实施例5本发明竹胶合板集装箱底板用十五层竹单板组坯;面板和底板均为双纵向竹单板，热压温度为150℃，热压压力为32kg/cm2，用酚醛树脂胶双面上胶，其用胶量为110kg/m3，防腐剂用量为3.5kg/m3时密度0.83压缩比1:1.27
静曲强度纵向111MPa横向67MPa弹性模量纵向12100MPa横向6500MPa胶合强度 2.9MPa 福克西姆(phoxin)残留量0.78kg/cm权利要求
1.一种高强竹胶合板制造方法，包括将原竹加工成竹条，干燥，上胶，组坯和热压成形，其特征在于，将原竹按不同部位锯断，剖竹，分层和整形处理生产成等宽等厚的竹片，其竹片宽度为1.5～3.0mm，接着将竹片生成竹单板，经干燥，上胶后再干燥至含水率为12%左右后将竹单板纵、横交叉组坯，在140～170℃温度下，压缩比为1∶1.15～1∶1.5，压力为20kg/cm2条件下热压成形。
2.按照权利要求1所述的制造方法，其特征在于，分层处理包括将竹条去竹青去蔑黄分成1～5mm等厚竹片。
3.按照权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，整形处理包括将内外弦有差异及带竹节的剖竹后竹条铣平为等宽等厚的竹片。
4.按照权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于，竹片经尼龙编织或胶拼成竹单板。
5.按照权利要求1所述的制造方法，其特征在于，胶合剂为防水胶合剂。
6.按照权利要求5所述的制造方法，其特征在于，胶合剂中掺入3.5kg/m3防腐剂，其phoxin残留量大于0.7kg/m3。
7.按照权利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，对竹单板单面上胶，胶量为80～100kg/m3。
8.按照权利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，竹单板双面上胶，用胶量为110～140kg/m3。
全文摘要
本发明涉及一种高强竹胶合板的制造方法，尤其是一种集装箱底板用竹质胶合板的制造方法。通过将原竹分部位锯断，剖竹，分层、整形生产成竹片，之后竹片制成竹单板，经干燥至含水率12～18％，上胶后再干燥至含水率12％左右，将竹单板纵横交叉组坯，在140～170℃温度下，压缩比为1∶1.15～1∶1.5，压力为20kg/m
文档编号B27D1/04GK1105624SQ9411494
公开日1995年7月26日 申请日期1994年8月18日 优先权日1994年8月18日
发明者朱福民, 罗传德, 朱善行, 杨易正, 邢杜娟, 黄河浪 申请人:青岛金源公司