[發明專利]高強度竹質結構材的制造方法無效
| 申請號: | 200710025454.4 | 申請日: | 2007-07-31 |
| 公開(公告)號: | CN101100084A | 公開(公告)日: | 2008-01-09 |
| 發明(設計)人: | 黃河浪;趙明;孫豐文 | 申請(專利權)人: | 南京林業大學 |
| 主分類號: | B27N3/02 | 分類號: | B27N3/02;B27N1/00;B27N3/14;B27N3/18 |
| 代理公司: | 南京君陶專利商標代理有限公司 | 代理人: | 沈根水 |
| 地址: | 210037*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 強度 結構 制造 方法 | ||
技術領域
本發明涉及的是一種高強度竹質結構材的制造方法。屬于竹木加工工藝技術和制造領域。
背景技術
作為承重結構使用的竹質結構材和竹木復合結構材,其強度是重要的力學性能指標。而人們在制造強度高、硬度大的竹質結構材和竹木復合結構材時,往往同樣需要其單元本體材料有著很高的強度。但是由于竹和木質材料的某些生長特性,往往很難達到設計和使用要求。樹種的不同,木材的強度就不一樣,有些強度值最大和最小的要相差很多倍。因此,使得制作出的產品強度相差很大。比如,目前使用量大,承重要求很高的集裝箱地板,就需要用強度很高的木材來制造。目前市場上選用的是生長在熱帶雨林的硬闊葉材阿必東和科隆木材,他們有著很高的強度,完全可以滿足使用要求。但是,熱帶雨林破壞的加劇和面積的減少,已使得各國在逐步限伐和禁伐,使得集裝箱地板的原材料日趨緊張,紛紛尋找新的強度高硬度大的替代材料。其他木質結構材料領域都面臨了同樣的問題。選用其他強度不高的樹種又達不到高強度的使用要求。因此,科學利用結構材料復合技術和竹片強化技術,可解決這一矛盾,制造高強度的竹質結構材和竹木復合結構材。
發明內容
本發明的目的是提高竹質結構材和竹木復合結構材的強度。根據結構材受力狀態下的應力分布特性,設置和調節材料各層的強度、密度和硬度,從而提高結構材的整體強度。采用竹片弦向加壓強化和竹片單元整張化技術,來控制竹片單元強度和整張化強度。提供一種高強度竹質結構材和竹木復合結構材的制作方法。
本發明的技術解決方案
高強度竹質結構材的制造方法,該方法的工藝步驟分為,
(1)竹片平面加工:將竹片坯條加工成平面竹片;
(2)竹片分類強化加工:將具有一定厚度和寬度的平面竹片,置于定厚弦向壓機中,厚度方向上下熱板溫度在160~200℃,弦向加壓板向竹片弦向施壓,壓力0.1~0.35Mpa,保持5~10分鐘,使得竹片在定厚、加熱和弦向加壓狀態下竹片的厚度不變,弦向壓縮,提高整體密度,增加強度和硬度,根據竹片層位于不同層數位置,通過改變弦向壓力來分類調節和改變竹片的強度值和密度值,達到強化竹片的目的,位于面層的竹片層強度、密度最大,中間層最小;
(3)干燥處理:將竹片干燥到8~12%;
(4)竹片分類整張化處理:依強度按面層、次面層和中間層把竹片分類,將相同密度和強度的單元竹片,通過側面涂膠膠合成整張竹片層,形成不同密度和強度的面層、次面層和中間層的整張化竹片層;
(5)涂膠組坯:將奇數層的整張竹片層表面涂上粘合劑,涂膠量為150~250克/平方米,按照面層、次面層和中間層,用整張竹片層組合成坯板,面層選用強度、密度和硬度最高值層,以獲得高強度材的整體性能;
(6)熱壓:將涂膠組坯完畢的坯板送入到熱壓機中,溫度100~150℃,壓力0.1~0.25Mpa,時間0.8~1.1分鐘/毫米;
(7)后期處理:熱壓后的板材經過熱堆放,逐步消除應力;
(8)成品。
高強度竹木復合結構材制造方法,其工藝步驟分:
(1)竹片平面加工:將竹片坯條加工成平面竹片;
(2)竹片分類強化加工:將具有一定厚度和寬度的平面竹片,置于定厚弦向壓機中,厚度方向上下熱板溫度在160~200℃,弦向加壓板向竹片弦向施壓,壓力0.1~0.35Mpa,保持5~10分鐘,使得竹片在定厚、加熱和弦向加壓狀態下竹片的厚度不變,弦向壓縮,提高整體密度,增加強度和硬度,根據竹片層位于不同層數位置,通過改變弦向壓力來分類調節和改變竹片的強度值和密度值,達到強化竹片的目的,位于面層的竹片層強度、密度最大,中間層最小;
(3)干燥處理:將竹片干燥到8~12%;
(4)竹片分類整張化處理:依強度按面層、次面層和中間層把竹片分類,將相同密度和強度的單元竹片,通過側面涂膠膠合成整張竹片層,形成不同密度和強度的面層、次面層和中間層的整張化竹片層;
(5)將木單板干燥到含水率8~12%。
(6)涂膠組坯:將奇數層的整張竹片層和奇數層木單板表面涂上粘合劑,涂膠量一般為150~250克/平方米。按照各層強度分類的組坯原則,用整張竹片層和木單板層組合成坯板。面層選用強度、密度和硬度最高值層,以獲得高強度材的整體性能。
(7)將涂膠組坯完畢的坯板送入到可以加熱和加壓的熱壓機中,溫度100~150℃,壓力0.1~0.25Mpa,時間0.8~1.1分鐘/毫米。
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