CN119099007A - 一种大尺寸竹板压合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大尺寸竹板压合工艺，旨在优化竹板的力学结构，减小横向应力，提升竹板在大尺寸应用中的抗弯、抗压能力。该工艺包括：对竹板两端进行精确加工，形成形状一、二、三等多重结构，以确保拼接处紧密契合以及力学性能的优化；对竹板表面进行抛光处理，并涂覆异氰酸酯胶作为胶黏剂，以增强抗高温性和粘合强度；通过纵横交错的多层叠放方式，提升竹板的抗弯、抗压性能；采用多阶段热压工艺，确保竹板受热均匀，避免局部温差导致的应力集中。本发明适用于建筑、家具等领域的竹板材料加工，显著提高了大尺寸竹板的强度和稳定性。

Description

一种大尺寸竹板压合工艺

技术领域

本发明属于竹板加工领域，公开了一种大尺寸竹板压合工艺，尤其涉及一种加工制备大尺寸宽度竹板的加工工艺。

背景技术

竹子作为一种天然、环保的可再生资源，在建筑、家具、装饰等多个领域有着广泛的应用，尤其在现代绿色建筑和环保产品中逐渐成为重要的材料选择。竹材具有质量轻、强度高、耐用性好等优点。相比木材，竹子的成长周期短、碳排放低，因此在可持续发展背景下，竹子的市场需求持续增长。然而，随着市场对大尺寸竹板的需求增加，传统竹板加工工艺在大尺寸应用场景中暴露出诸多技术瓶颈，特别是在力学性能、抗压强度、抗弯能力和耐用性等方面存在显著不足。

首先，传统的竹板拼接方式通常依赖于平面拼接技术，这种拼接技术较为简单，但在大尺寸竹板材料中，拼接点往往成为力学性能的薄弱环节，导致拼接处容易在受力时产生应力集中，尤其是在横向应力作用下，竹板容易发生开裂、翘曲或变形，降低了其抗弯、抗压性能。其次，传统压合工艺中的胶黏剂选择和施加工艺也存在问题，常用的胶黏剂耐高温性能有限，随着使用时间的推移或在高温环境中，胶层容易出现老化、脱胶等现象，影响竹板的耐久性和强度。

另外，现有的热压工艺对温度和压力的控制缺乏精准性，尤其是在大尺寸竹板的生产中，受热不均匀常常导致竹板局部温差过大，从而引发板材内应力分布不均匀。这种热压处理的不足进一步导致竹板在实际应用中表现出不一致的力学特性，尤其是在高负载的应用场景下，竹板的结构稳定性无法得到有效保障。

现阶段，为了满足大尺寸竹板的实际应用需求，亟需对传统竹板压合工艺进行改进和优化，尤其是在竹板结构设计、胶黏剂选择和热压工艺控制方面进行创新和突破。通过对竹板两端形状进行精密加工，采用优化的拼接方式，可以大幅度提高拼接处的结构稳定性，减少横向应力对竹板整体强度的影响。

发明内容

本发明的目的在于开发一种能够制备大尺寸、宽幅竹板的压合工艺，以满足在建筑、家具、装饰等应用场景中对大面积竹板的需求。通过创新的加工、拼接及压合技术，本发明能够有效提升大尺度竹板的结构强度，尤其在宽度增加的情况下保持板材的整体稳定性和耐用性。

具体而言，本发明通过对竹板进行多重形状的边缘加工设计、采用高效的胶黏剂配方以及优化的热压工艺，能够在不牺牲材料性能的前提下大幅度增加竹板的宽度，同时减小横向应力的影响。这一创新工艺不仅可以解决传统工艺中竹板宽度增加导致的抗弯、抗压能力下降问题，还能显著提高大尺寸竹板在应用中的使用寿命和承载性能，满足大幅面竹板材料的高强度需求。

为达到发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种大尺寸竹板压合工艺，所述大尺寸竹板压合工艺包括以下步骤：

S1首先对竹板的两端进行多重形状的加工处理，分别形成形状一、二、三；每个形状都经过精确计算和裁切，确保最终拼接时的紧密契合与强度优化；

S2在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀；

S3将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触；

S4在60～70℃、1～1.2MPa下初压5～8分钟，接着提高温度到125～140℃、压力为10～14MPa热压18～30分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低；

S5完成热压后，将竹板冷却5～10分钟，保持压力为4～6MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质；

S6通过厚度、平整度、强度等多项检测，确保成品竹板符合大尺寸应用的质量标准。

根据一种大尺寸竹板压合工艺，S1中所述的形状一为顶部为水平线，向下形成直角凹陷，延伸为尖锐的倒V形凹槽，再次形成直角凸起，末尾为短水平线，便于与相邻结构互锁。

根据一种大尺寸竹板压合工艺，S1中所述的形状二为顶部为短水平线，接着向下形成两个直角凹陷，形成阶梯状凹口结构。

根据一种大尺寸竹板压合工艺，S1中所述的形状三为接口处以一个倾斜的“S”形先凸后凹逐步向下。

根据一种大尺寸竹板压合工艺，S2中所述的胶黏剂为异氰酸酯胶。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)大尺寸竹板的制备能力：本发明的核心在于其能够有效制备宽幅、大尺寸的竹板。通过精确的边缘加工设计和拼接工艺，确保拼接处紧密契合，使得宽度增加时依然保持结构的整体强度。相比传统的竹板压合工艺，宽度扩展的竹板具有更好的抗弯、抗压能力，适合于大面积应用，如地板、墙面装饰等领域。

(2)优化横向应力：宽幅竹板在横向应力作用下容易发生开裂或变形，但本发明通过优化的结构设计，大大减少了横向应力集中问题。尤其是在拼接处，通过多重形状的设计和交错叠放工艺，分散横向应力，避免大尺寸竹板出现弯曲或裂缝，确保板材在宽度扩展后的结构稳定性。

(3)增强粘合强度：使用异氰酸酯胶黏剂，具备优异的耐高温性和强度，确保在高负载和高温环境下竹板的粘合性能持久可靠。

(4)耐久性增强：通过科学的工艺步骤，提升竹板的耐久性，减少在长期使用中的老化和脱胶现象，提高产品的使用寿命。

(5)环保特性：竹材本身具有可再生和环保的特性，结合本发明的工艺，进一步推动了可持续发展的理念，符合现代绿色建筑和环保产品的趋势。

说明书附图

图1为实施例一、二所加工的接口结构；

图2为实施例三、四所加工的接口结构；

图3为实施例五、六所加工的接口结构；

具体实施方式

实施例一

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状一，如图1所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在60℃、1MPa下初压6分钟，接着提高温度到138℃、压力为14MPa热压18分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却6分钟，保持压力为4MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例二

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状一，如图1所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在70℃、1.2MPa下初压8分钟，接着提高温度到140℃、压力为14MPa热压18分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却30分钟，保持压力为6MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例三

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状2，如图2所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在60℃、1MPa下初压8分钟，接着提高温度到138℃、压力为14MPa热压20分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却15分钟，保持压力为4MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例四

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状二，如图2所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在70℃、1.2MPa下初压10分钟，接着提高温度到138℃、压力为14MPa热压20分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却12分钟，保持压力为6MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例五

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状三，如图3所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在60℃、1MPa下初压10分钟，接着提高温度到140℃、压力为14MPa热压20分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却15分钟，保持压力为4MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例六

首先对竹板的两端进行加工处理，形成形状三，如图3所示。在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀。将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触。在70℃、1.2MPa下初压5分钟，接着提高温度到140℃、压力为15MPa热压20分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低。完成热压后，将竹板冷却10分钟，保持压力为6MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质。使用专用的测厚仪器，在竹板的不同位置(边缘和中心)进行多点测量，确保竹板厚度的一致性及公差控制在规定范围内。通过使用直尺和塞尺相结合的方法，检测竹板的整体平整度，特别是重点检查拼接处的平整度，确保无明显的凹凸或翘曲，以符合建筑或家具材料的高标准要求，符合要求后得到所需产品。

实施例七

目的

为了验证本发明的大尺寸宽幅竹板压合工艺的抗弯、抗压能力，以及对横向应力的优化效果，设计以下测试流程，并根据中国国家标准(GB)进行抗弯、抗压及横向应力的测试，以评估其力学性能。

试验样品

试验样品为实施例一、二、三、四、五、六中的板材，以及普通市售竹板材，样品尺寸统一为：宽度1200mm，长度2400mm，厚度为14mm。

抗弯性能测试

测试标准：按照中国国家标准GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的抗弯强度测试进行。

测试设备：三点弯曲测试仪。

测试步骤：

S1将样品放置在三点弯曲装置上，支撑跨度按照国标要求设置为样品长度的三分之二，即1600mm；

S2在样品中央施加均匀的垂直荷载，逐步增加载荷，直到样品发生断裂；

S3记录最大载荷值，并根据公式计算抗弯强度:σ₁＝3FL/2bh2(其中F为最大载荷，L为支撑跨度，b和h分别为样品的宽度和厚度)；

抗压性能测试

测试标准：根据中国国家标准GB/T 1936.1-2009《木材顺纹压缩强度试验方法》进行抗压强度测试。

测试设备：压缩测试机。

测试步骤：

S1切割样品尺寸为50mm×50mm×14mm；

S2将样品垂直放置在压缩机上，施加垂直载荷，逐渐增加压力，直到样品破坏；

S3记录最大载荷，并根据公式计算抗压强度：σ₂＝P/A(其中P为最大载荷，A为样品的横截面积)；

横向应力测试

测试标准：根据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的横向拉伸强度测试进行。

测试设备：应力测试机与应变计。

测试步骤：

S1在样品侧面固定应变计，并在横向施加拉力，逐步增加载荷，记录最大拉伸强度。

S2使用应力测试机测量横向拉伸的应力，并根据横向受力情况进行评估。

S3录样品的应变和应力值，计算横向应力，横向应力公式：τ＝F/A(中F为施加的横向力，A为受力面积)；

测试条件

温度控制在20℃±2℃，湿度控制在65％±5％的实验室环境下进行，每组样品进行三次测试，以确保数据的可靠性。

测试结果

结论：通过上述数据，可以清晰地验证本发明的大尺寸竹板压合工艺在力学性能上的优越性，适合于高强度和高稳定性需求的应用场景。

Claims (5)

1.一种大尺寸竹板压合工艺，其特征在于，所述大尺寸竹板压合工艺包括以下步骤：

S1首先对竹板的两端进行多重形状的加工处理，分别形成形状一、二、三；每个形状都经过精确计算和裁切，确保最终拼接时的紧密契合与强度优化；

S2在进行拼接前，对竹板表面进行抛光处理，确保表面光滑无瑕，并精确涂覆胶黏剂以提高强度和抗高温能力；相邻竹板在此基础上进行弧度精准配合，确保无缝拼接，且胶粘剂渗透均匀；

S3将处理后的竹板依照纵横交错的顺序进行多层叠放，每层竹板的排列方向与上一层成90度角，以最大限度提高整体抗弯、抗压能力，且确保每层之间的胶粘剂充分接触；

S4在60～70℃、1～1.2MPa下初压5～8分钟，接着提高温度到125～140℃、压力为10～14MPa热压18～30分钟使得胶黏剂完全固化，加热要通过分区域逐步加热，确保竹板受热均匀，防止局部温度过高或过低；

S5完成热压后，将竹板冷却5～10分钟，保持压力为4～6MPa维持冷却过程中的板材形状稳定，接着进行砂光处理，确保表面平整并去除多余胶质；

S6通过厚度、平整度、强度等多项检测，确保成品竹板符合大尺寸应用的质量标准。

2.如权利要求1所述的一种大尺寸竹板压合工艺，其特征在于，S1中所述的形状一为顶部为水平线，向下形成直角凹陷，延伸为尖锐的倒V形凹槽，再次形成直角凸起，末尾为短水平线，便于与相邻结构互锁。

3.如权利要求1所述的一种大尺寸竹板压合工艺，其特征在于，S1中所述的形状二为顶部为短水平线，接着向下形成两个直角凹陷，形成阶梯状凹口结构。

4.如权利要求1所述的一种大尺寸竹板压合工艺，其特征在于，S1中所述的形状三为接口处以一个倾斜的“S”形先凸后凹逐步向下。

5.如权利要求1所述的一种大尺寸竹板压合工艺，其特征在于，S2中所述的胶黏剂为异氰酸酯胶。