[發明專利]竹纖維增強復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 200910089637.1
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101607411A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 余養倫;于文吉;蘇志英
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: B27N3/04
• 分類號: B27N3/04;B27N3/08;B27N1/00;B27N1/02;B27N3/12;B27N3/14;B27N3/18
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 毛燕生

1.一種竹纖維增強復合材料，其特征在于，它是由定向竹纖維氈和 膠粘劑層構成，定向竹纖維氈為由半圓竹筒經過疏解對半圓竹筒外弧表 面竹青層的蠟質進行切割、劈裂和擠壓，使其呈部分脫落、裂紋、碎片 或碎粒狀態、對半圓竹筒內弧表面竹黃層的硅質進行切割、劈裂和擠壓， 使其呈部分脫落、裂紋、碎片或碎粒狀態，且在該半圓竹筒的上、下表 面及其竹壁上分別設有間斷的粗細不均的系列縱向裂縫，相鄰的裂縫之 間形成纖維，該纖維包含1-5個維管束和若干個基本組織，該裂縫內設 有膠粘劑層，并且在定向竹纖維氈的上、下表面及其周圍表面均設有一 箔層膠粘劑層。

2.一種竹纖維增強復合材料制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)取毛竹、巨龍竹、綠竹、慈竹、麻竹、雷竹或剛竹竹材，將該竹 材鋸截成1.5m～20m長度的一段竹筒，沿其直徑縱向剖成兩個半圓竹筒， 并除去內節；

2)疏解半圓竹筒內弧表面：

以一段半圓竹筒內弧表面對著疏解機的疏解輥，并使該半圓竹筒的 一端頭插入驅動輥和疏解輥之間的間隙中，在驅動輥拖動該半圓竹筒向 前平移的過程中，對半圓竹筒內弧表面的不同位置進行局部縱向切割和 徑向擠壓，使半圓竹筒內弧表面疏解出間斷的粗細不均的系列縱向裂縫， 而竹青面仍保持較為完整的片狀結構，同時，對半圓竹筒內弧表面竹黃 層的硅質進行切割、劈裂和擠壓，同時驅動輥對外弧表面進行摩擦，使 竹青和竹黃呈部分脫落、裂紋、碎片或碎粒；如此進行若干次反復疏解；

3)再疏解半圓竹筒外弧表面：

將上述內弧表面疏解過的半圓竹筒翻轉180度，即使相應原半圓竹 筒外弧表面對著上述或與上述相同疏解機的疏解輥，并使該半圓竹筒的 一端頭插入驅動輥和疏解輥之間的間隙中，采用如上述相同過程，使相 應原半圓竹筒外弧表面疏解出間斷的粗細不均的系列縱向裂縫，同時， 對半圓竹筒外弧表面竹青層的蠟質進行切割、劈裂和擠壓，同時，所述 驅動輥對內弧表面竹黃層進行摩擦；使竹青和竹黃呈部分脫落、裂紋、 碎片或碎粒狀態，如此進行若干次反復疏解；

重復步驟2)和步驟3)對半圓竹筒進行若干次反復疏解，在半圓竹 筒疏的內、外表面和竹壁上分別形成間斷的粗細不均的系列縱向裂縫和 粗細較均勻、縱向不斷的竹纖維交織而成網狀的定向竹纖維氈；

4)干燥：

將上述疏解過的定向竹纖維氈在烘干箱內干燥或晾曬干，達到含水 率為8％～15％；

5)施膠：

使用的膠粘劑為酚醛樹脂膠粘劑，固含量為10-25％，采用浸膠施膠 方法，酚醛樹脂膠粘劑的固含量為定向竹纖維氈原料絕干重量的8-20％， 浸膠時膠液的溫度是常溫，浸膠時間為5-10分鐘，取出，垂直放置5-10 分鐘，使表面的膠粘劑不再滴落；將上述的定向竹纖維氈在40-60℃烘箱 中干燥或晾曬至含水率在6-12％之間；

6)組坯：

按照預設的密度稱取定向竹纖維氈，將上述施膠后的竹纖維氈按 竹黃層朝內，竹青層朝外，順紋或交叉組坯得到板坯；

7)熱壓：

在熱壓工藝中，采用冷進-冷出工藝，當熱壓板的溫度為40～60℃時， 將上述的板坯送入熱壓機中，通入過熱蒸汽，邊升溫，邊加壓，當熱壓 壓力達到3.5MPa后保壓，熱壓溫度達到160℃后保溫，保溫時間為0.5 min/mm，之后，通入冷卻水，使溫度降低到40～60℃，泄壓，將板坯從 熱壓機中取出而獲得所需要的多塊竹纖維增強復合材料的組合產品。