CN108000646A - 一种重组竹制品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重组竹制品及其制造方法，采用竹材料制成，其截面局部密度高、局部松散，局部密度高和局部松散两区域在竹制品的垂直横截面方向延续；其中所述的局松散区域是不经压力或由相对较小的压力制得，所述的局部密度高区域由相对较大的压力制得；所述的重组竹制品至少包含一个局部密度高的区域和一个局部松散区域。其制备包括以下工艺步骤：a)竹帘的编制/干燥/浸胶；b)逐层定宽组坯；c)成型制坯。

Description

一种重组竹制品及其制造方法

技术领域

本发明涉及重组竹木加工技术领域，尤指一种结构用竹(木)材料，涉及重组竹型材的加工和制造方法。

背景技术

我国是世界上竹子资源最为丰富的国家。近年来，随着世界木材资源的匮乏,合理有效地利用木材和竹材资源显得越来越重要。

在现有技术中，用于建筑、装饰等领域的主要重组竹技术有：(1)竹篾重组技术：将竹材加工处理成厚竹蔑，单独的，或者再加上梳解的木束、适量的单板条，干燥至含水率8～15％用酚醛树脂胶合而成。(2)竹纤维增强复合材料制造技术：将竹材疏解成通长的、相互交联并保持纤维原有排列方式的疏松网状纤维束,再经干燥、施胶、组坯成型后热压而成的板状材料。(3)竹方重组竹技术：将空心竹材劈裂成弧形竹坯，再将竹坯加工成一定规格的竹方条，把竹方条胶合到一起，组成竹板材或竹方材。(4)小径竹重组技术：将小径竹竹材揉磋成竹束，重组胶合到一起，形成竹板材或竹方材。

重组竹具有强度高、硬度大、变形小、刚性好、握钉力高等优异的物理力学性能。可广泛应用于许多领域。如利用重组竹强度高、硬度大、尺寸稳定性好的特点，作为集装箱地板使用。将重组竹进行截断、刨削、镂铣、表面装饰等加工，可制成各种类型和结构的重组竹家具。将重组竹加工成长方材可以制成各种房屋结构框架。

现有重组竹材的加工方法制造的重组竹尺寸长度一定，对不同长度的需求难以满足，虽然也有准备采用连续压机生产任意长度的热压重组竹工艺，但该工艺存在制造费用高、生产难度大、生产效率一般等缺陷，为此在现有冷压重组竹技术的生产基础场，对改进现有的生产方式，来生产任意长度的冷压重组竹材，用于建筑构件。

目前重组竹的加工工艺全部是实心重组竹材，未见压制成型的型材报道及产品。使用重组竹型材可以解决重组竹性能过剩、密度过高、成本偏高的问题。

发明内容

本发明的目的是改进现有技术的不足，提供一种重组竹制品及其制造方法。

本发明的技术解决方案：

一种重组竹制品，采用竹材料制成，其截面局部密度高、局部松散，局部密度高和局部松散两区域在竹制品的横截面方向延续；其中所述的局松散区域是不经压力或由相对较小的压力制得，所述的局部密度高区域由相对较大的压力制得；所述的重组竹制品至少包含一个局部密度高的区域和一个局部松散区域。

所述的局部密度高的区域为密实区域；所述的局部松散区域可以弯折或折叠、连接，可用于不同部位之间的连接，从而加工成需要的竹质型材。

上述重组竹制品的制造方法为：包括以下工艺步骤：a)竹帘的编制/干燥/浸胶；b)逐层定宽组坯；c)成型制坯。

步骤a)中，所述的竹帘的编制/干燥/浸胶包括：将竹帘干燥到含水率6-15％，采用胶粘剂浸渍，沥干后除去水分到含水率10-20％；所述的竹帘为厚度偏差±3mm以内的竹材连接而成；所述的竹帘的组坯竹材按照顺纹理方向组坯排列编制。

所述的竹材连接为编制、缝合或胶线；可以采用先将竹帘干燥再进行浸胶、编制，或者先将竹帘浸胶、编制再进行干燥。

步骤b)中，所述的逐层定宽组坯包括：

1)将浸胶干燥好的竹帘按厚度计量重量和层数；

2)层与层之间平行组坯，各竹帘的之间的夹角为20-90°，按照设定层数逐层铺装；每层竹帘铺装是前后竹帘采用搭接/斜接/空接中的任一种；相邻两层竹帘横向接缝间距大于200mm。

采用搭接/斜接时，前后卷层重合间距为2-100mm。

步骤c)中，所述的预成型制坯包括：

1)将步骤b)制得的坯料前段部分区域按需求通过压力压制成型；压制时调整压力相对较大形成局部密度高区域，调整压力相对较小形成局部松散两区域；

2)向前送料，后续部分继续按照步骤b)组坯；还包括截断步骤，所述截断步骤在步骤1)的压制成型之前或之后。

所述的竹制品可采用竹、木束、木制单板条、植物秸秆单元材料制备，或将以上材料混合制备；也可在制备中增加金属或非金属网状连续帘材料。

根据后续需要可加工成U型、圆形、管型、直角形或C型任意长度竹质型材。

采用这种工艺改进现有的重组竹技术，可以得到任意长度的重组竹材，作为建筑结构用材将会提高出材率，促进自动化连续生产，对提高生产效率有很大帮助。

此种半成品是使用热固性胶黏剂先制造成型，形成局部密实和局部松散区域，在二次成型联结后再套模热固化。需要环形连接的时候，两个松散区域重叠、合并连接。需要弯折的时候使用局部松散区域弯折。

本发明的优点：提供了制造重组竹型材的方法。在使用现有材料的基础上增加了各种小径竹材的利用，提高了利用率。也可以将此种方法扩展使用到秸秆类材料中使用。采用此方法生产的任意长冷压重组竹，可以得到任意长度的重组竹材，对于作为建筑用材会提高出材率，使用任意长的重组竹的生产成为可能。

综上所述，此发明有以下有益效果：

1、使用此中间制品，经组坯，再多个结合组成型材，均匀性好，品质更稳定；

2、作为中间制品，后期经粘合、弯折、压制固化等工序可组合成多种形式的型材；

3、作为中间制品，后期制作的型材整体性强，各型材一次压制成型，无序后期二次加工组合；

4、作为中间制品，其加工设备简单，易批量化连续生产。

附图说明

图1：重组竹制品截面示意图——弯折连接区混合存在。

图2：重组竹制品截面示意图——连接区。

图3：重组竹制品截面示意图——弯折区。

具体实施方式

一种任意长的重组竹制造方法，其特征包括以下工艺步骤：a)竹帘的编制/干燥/浸胶；b)逐层定宽组坯；c)成型制坯。

采取以下技术方案：

实例一 相邻层竹纤维平行组坯

步骤1竹帘的编制/干燥/浸胶：

将编织好的2000mm宽竹帘在50～150℃下进行干燥，含水率控制在5～15％。温度的选择是根据不同材质和环境温度而定，但温度太高会炭化，影响力学强度，而太低会影响干燥效率。

胶粘剂为酚醛树脂或性能相当的其它胶粘剂，浸胶量为3～20％，该百分比为树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；并干燥或陈化至含水率10～15％。

步骤2逐层定宽组坯

按照设定密度，计量需要的各层竹帘厚度和种类。将干燥好的竹帘垂直于竹材纹理方向剪切成150mm宽的竹帘片，；将截取的150mm竹帘片从中间部分平均截断成两部分，每段1000mm。在铺装台上组坯，第一层铺整段竹帘，第二层铺半段竹帘，第一层和第二层宽度方向完全重叠。依次在厚度方向上按照相同铺装第三层和第四层，第一、二层在其后依次再铺一张整竹帘各层起始端头对齐，。铺装结束后，上述四层后面依次连续接长铺装整张竹帘，前后搭接5mm，完成长度方向上连续铺装。

步骤3成型制坯

将步骤2)组坯好的坯料前段送到压制模腔内，在坯料中间50mm处施加压力，使之成型组坯到预定厚度。打开压机，持续向前送料，按照长度3000mm一段截断，制得重组竹制品。

实例二 相邻层竹纤维90°组坯

步骤1竹帘的编制/干燥/浸胶：

将编织好的竹帘在50～150℃下进行干燥，含水率控制在5～15％。温度的选择是根据不同材质和环境温度而定，但温度太高会炭化，影响力学强度，而太低会影响干燥效率。

胶粘剂为酚醛树脂或性能相当的其它胶粘剂，浸胶量为6％，该百分比为树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；并干燥或陈化至含水率10～15％。

步骤2逐层定宽组坯

按照设定密度，计量需要的各层竹帘厚度和种类。将干燥好的竹帘垂直于竹材纹理方向剪切成140mm宽的竹帘片A；将竹帘卷按照顺纤维方向截取140mm一段为竹帘B。在铺装台上组坯，第一层铺整段竹帘A，第二层铺竹帘B，第一层和第二层宽度方向完全重叠。依次在厚度方向上按照相同方式铺装第三层和第四层，第一、二层在其后依次再铺一张整竹帘各层起始端头对齐。第五层和第一层铺装方式相同。铺装结束后，上述4层后面依次连续接长铺装整张竹帘，同一层前后竹帘之间空5mm，完成长度方向上连续铺装。使相邻两层纤维方向互相垂直。

步骤3成型制坯

将步骤2)组坯好的坯料前段送到压制模腔内，在坯料宽度一端70mm处施加压力，使之成型组坯到预定厚度。打开压机，持续向前送料，按照长度3000mm一段截断，制得重组竹制品。

实例三 相邻层竹纤维45°角组坯

将实例二中按照和竹纤维方向45°角剪切成140mm宽的竹帘C，将实例二中步骤2竹帘A换成竹帘C组坯。其余步骤相同。制得相邻层纤维方向45°夹角。

实例四 端部松散区做连接区域

步骤1竹帘的编制/干燥/浸胶：

将编织好的竹帘在50～150℃下进行干燥，含水率控制在5～15％。温度的选择是根据不同材质和环境温度而定，但温度太高会炭化，影响力学强度，而太低会影响干燥效率。

胶粘剂为酚醛树脂或性能相当的其它胶粘剂，浸胶量为6％，该百分比为树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；并干燥或陈化至含水率10～15％。

步骤2逐层定宽组坯

按照设定密度，计量需要的各层竹帘厚度和种类。将干燥好的竹帘垂直于竹材纹理方向剪切成50mm宽的竹帘片A；将竹帘卷按照顺纤维方向截取140mm一段为竹帘B。在铺装台上组坯，第一层铺整段竹帘A，沿宽度方向居中放置。第二层铺竹帘B，第一层和第二层宽度方向完全重叠。依次在厚度方向上按照相同方式铺装第三层和第四层，第一、二层在其后依次再铺一张整竹帘各层起始端头对齐。第五层和第一层铺装方式相同。铺装结束后，上述4层后面依次连续接长铺装整张竹帘，同一层前后竹帘之间空5mm，完成长度方向上连续铺装。使相邻两层纤维方向互相垂直。

步骤3成型制坯

将步骤2)组坯好的坯料前段送到压制模腔内，在坯料中间50mm处施加压力，使之成型组坯到预定厚度。打开压机，持续向前送料，按照长度3000mm一段截断，制得重组竹制品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重组竹制品，其特征在于：采用竹材料制成，其截面局部密度高、局部松散，局部密度高和局部松散两区域在竹制品的横截面方向延续；其中所述的局松散区域是不经压力或由相对较小的压力制得，所述的局部密度高区域由相对较大的压力制得；所述的重组竹制品至少包含一个局部密度高的区域和一个局部松散区域。

2.根据权利要求1所述的重组竹制品：所述的局部密度高的区域为密实区域；所述的局部松散区域可以弯折或折叠、连接，可用于不同部位之间的连接，从而加工成需要的竹质型材。

3.权利要求1所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：a)竹帘的编制/干燥/浸胶；b)逐层定宽组坯；c)成型制坯。

4.根据权利要求3所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：步骤a)中，所述的竹帘的编制/干燥/浸胶包括：将竹帘干燥到含水率6-15％，采用胶粘剂浸渍，沥干后除去水分到含水率10-20％；所述的竹帘为厚度偏差±3mm以内的竹材连接而成；所述的竹帘的组坯竹材按照顺纹理方向组坯排列编制。

5.根据权利要求4所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：所述的竹材连接为编制、缝合或胶线；可以采用先将竹帘干燥再进行浸胶、编制，或者先将竹帘浸胶、编制再进行干燥。

6.根据权利要求3所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：步骤b)中，所述的逐层定宽组坯包括：

1)将浸胶干燥好的竹帘按厚度计量重量和层数；

2)层与层之间平行组坯，各竹帘的之间的夹角为20-90°，按照设定层数逐层铺装；

每层竹帘铺装是前后竹帘采用搭接/斜接/空接中的任一种；

相邻两层竹帘横向接缝间距大于200mm。

7.根据权利要求6所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：采用搭接/斜接时，前后卷层重合间距为2-100mm。

8.根据权利要求3所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：步骤c)中，所述的预成型制坯包括：

1)将步骤b)制得的坯料前段部分区域按需求通过压力压制成型；压制时调整压力相对较大形成局部密度高区域，调整压力相对较小形成局部松散两区域；

2)向前送料，后续部分继续按照步骤b)组坯；

还包括截断步骤，所述截断步骤在步骤1)的压制成型之前或之后。

9.根据权利要求3所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：所述的竹制品可采用竹、木束、木制单板条、植物秸秆单元材料制备，或将以上材料混合制备；也可在制备中增加金属或非金属网状连续帘材料。

10.根据权利要求3所述重组竹制品的制造方法，其特征在于：根据后续需要可加工成U型、圆形、管型、直角形或C型任意长度竹质型材。