專利名稱：高強竹膠合板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種高強竹膠合板的制造方法，尤其是一種集裝箱底板用竹質(zhì)膠合板的制造方法。國際專利分類號為B27N。
幾十年來，集裝箱底板由于受嚴格的物理力學(xué)性能的技術(shù)要求，以及滾剪強度上的較高要求，所以一直依賴寒帶硬木、熱帶硬木的板材或用這些樹種制造的多層膠合板制造，然而這些樹種生長期長，大量采伐使這些硬木資源枯竭，造成集裝箱底板供貨不足和價格上升，因此選用其他材料來替代制造集裝箱底板是當(dāng)務(wù)之急。
以竹代木，不斷開拓竹材應(yīng)用領(lǐng)域是緩解森林資源貧乏，改善生態(tài)環(huán)境的一項有效技術(shù)措施，目前國內(nèi)外有關(guān)單位在竹材膠合板生產(chǎn)上采用了如下的幾種加工方法，如CN100368A，公開了一種將毛竹通過軟化展平等工藝制造的竹材膠合板，由于采用加壓展平，使形成竹板上產(chǎn)生自然裂縫，從而直接影響到膠合板強度，并且在軟化展平前原材鋸斷下料時不根據(jù)竹材部位分選，由于不同部位竹材的密度不同，導(dǎo)致不均質(zhì)材料任意組合造成厚度公差，其次存在著軟化展平工藝路線長，能源消耗大，成本高等缺陷。而在CN2161443Y公開了一種集裝箱用竹質(zhì)膠合板，它是將一定厚度和寬度的篾黃浸膠后烘干，按縱橫方向分層裝模后加壓固化而成。但是在該工藝中大部分加工過程屬手工操作，工藝線路長，規(guī)模小，沒有質(zhì)量保證體系，厚度公差大斷面結(jié)構(gòu)層次不明，空隙大，縱橫向力學(xué)性能差異大，質(zhì)量不穩(wěn)定，材料利用率低等缺陷。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，提供一種高強竹膠合板的制造方法，它具有機械化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和均質(zhì)，適用于集裝箱底板的特點。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)解決方案加以實現(xiàn)的，原竹分部位鋸斷，剖竹，分層、整形，生產(chǎn)成竹片，之后竹片制成竹單板，經(jīng)干燥至含水率12-18%，上膠后再干燥至含水率12%左右，竹單板縱橫，交叉組坯，在140-170℃溫度下，壓縮比為1∶1.15～1∶1.5，壓力為20kg/cm2～40kg/cm2條件下熱壓成形。
其中，為保證原材料質(zhì)地均勻，對原竹分部位、分類鋸斷。剖竹機上剖成15-30mm不等寬度的竹條。并根據(jù)原竹不同壁厚加工竹片，即通過分層機分別將竹青，竹黃和竹芯分開。用整形機將內(nèi)外弦有差異的竹條銑平為等寬、等厚、等直度的竹片。
本發(fā)明進一步技術(shù)解決方案在于將分層整形后竹片用尼龍線編織成竹單板或用膠帶紙在拼板機上拼成竹單板。
本發(fā)明再進一步技術(shù)解決方案在于對竹單板上膠可采用單面上膠，也可采用雙面上膠。并在通過防水膠中摻入一定量的防腐劑。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案亦包括在高強膠合板表面涂有酚醛樹脂底板涂料或玻璃鋼涂層。
采用本發(fā)明方法制成的高強竹膠合板可用于集裝箱底板，它是一種其物理力學(xué)性能完全滿足國際集裝箱底板標(biāo)準(zhǔn)的新型的替代木材的代用材料，具有資源充足，價格低廉，材料利用率高，機械化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，厚度公差小，斷面結(jié)構(gòu)空隙小，縱橫向力學(xué)性能差異小，質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。并且采用等厚、等寬竹片，消除了殘余應(yīng)力導(dǎo)致的變形。
本發(fā)明的其它目的以及優(yōu)點將在下面的結(jié)合附圖所描述的實施例中進一步加以說明。


如下圖1表示原竹分部位鋸斷的示意圖；圖2表示將鋸斷的原竹剖成竹條的示意圖；圖3表示將剖成的竹條經(jīng)分層處理分別將竹青、竹黃，竹芯分開的示意圖；
圖4表示將分層的竹條經(jīng)整形處理后成為等寬等厚竹條的示意圖；圖5表示將規(guī)格竹片形成竹單板的示意圖；圖6表示本發(fā)明高強竹膠合板制成集裝箱底板的示意圖。
本發(fā)明的工藝流程為將原竹分部位鋸斷→剖竹機剖成竹條→經(jīng)整形機將竹條整平成等厚等寬竹條→在分層機上去竹青、去篾黃后分成等厚等寬竹片→竹片經(jīng)拼板機或編織機做成竹單板→經(jīng)干燥機干燥至含水率12-18%→在上膠機上用防水樹脂膠上膠→再干燥，至含水率為12%左右→用竹單板縱橫交叉組坯→熱壓成型為高強竹膠合板集裝箱底板。
按照本發(fā)明的工藝，首先將原竹按照所需長度鋸斷，為保證原材料質(zhì)地均勻，進行分部位，分類鋸斷(見圖1)。之后將鋸斷的原竹在開竹機上開成15mm-30mm寬的原竹條，(見圖2)，為了保證竹膠合板力學(xué)性能均勻，除在原竹鋸斷時嚴格按部位分類加工外，根據(jù)對竹材自身構(gòu)造和力學(xué)性能分析得知，竹壁由竹青，竹芯和竹蔑黃組成，其竹青密度大，堅硬，力學(xué)性能好，竹芯次之，而竹黃密度最小強度低，這是導(dǎo)致竹材不勻的基本因素。為保證材料均質(zhì)，本發(fā)明采用分層機將竹青和竹黃通過分層機分開，竹青用以加工竹席或工藝品，竹黃可加工成質(zhì)量較低的竹黃膠合板，而本發(fā)明通過分層機將質(zhì)地比較均勻的竹芯生產(chǎn)出1mm-5mm的竹片(見圖3)。由于經(jīng)鋸斷、剖竹和分層后的竹條存在著竹節(jié)以及原竹自然生長而產(chǎn)生的竹條寬度差異，需將竹條經(jīng)整形機處理，成為等寬等厚的竹條(見圖4)。通過上述整形分層工序得出的竹片基本上厚度、直度和寬度相等。接著，將符合要求的等寬等厚的竹片在專用編織機上用尼龍線編織在竹單板或用膠帶紙在拼板面上拼成竹單板(見圖5)，由于竹片的寬度，厚度相同，直度差異較小，通過編織機或拼板機的機械作用，把縫隙減小到國標(biāo)允許的范圍內(nèi)(小于1.5mm)。然后將竹單板干燥至含水率12～18%，用浸膠機上膠，本發(fā)明的膠合劑可采用常規(guī)的酚醛樹脂防水膠，也可采用氯丁橡膠樹脂防水膠，或其他防水性能較高的樹脂防水膠，并且根據(jù)國際貨運集裝箱底板的防腐要求在本發(fā)明的膠合劑中摻入3.5kg/m3的貝西樂姆，瑞達樂姆，瑞達松(均由青島金源公司生產(chǎn))等防腐防蟲劑，其phoxin殘余量為不小于0.7kg/m3。本發(fā)明可對竹單板采用雙面上膠，其用膠量為110-140kg/m3，(膠的固體含量為50%)，單面上膠時其用膠量為80-100kg/m3。上膠后的竹單板再干燥至含水率為12%左右，將縱橫向竹單板交叉組坯。(其層數(shù)為十三～十七層)。
竹單板組坯成集成箱底板的示意圖見圖6，它由面板1，底板2，芯板3，防水膠合劑4以及涂層構(gòu)成。面板1和底板2為單縱向竹板，為提高竹膠合板的剛度，從而減小受力后變形，可采用雙縱向竹單板，或用二層縱向竹單板，或用二層縱向單板或用二層以上縱向單板先在熱壓機上用壓力大于40kg/cm2加工成的高壓縮比竹單板。芯板3可有若干層縱橫向竹單板交叉鋪裝而成，也可用竹屑板或其他植物纖維制成的單板組成。在各竹單板相交面上涂有防水膠合劑4。為保證集裝箱底板防水的嚴格要求，在其表面涂有酚醛樹脂底板涂料或玻璃鋼涂層。
組坯后的集裝箱底板在溫度為140℃-170℃，壓力為20～40kfg/cm2，壓縮比為1∶1.15-1∶1.5的條件下熱壓成型。
采用本發(fā)明的方法所制成的集裝箱底板經(jīng)測定其物理力學(xué)性能為絕對含水率＜10%，比重為0.8～0.85g/cm3，膠合強度＞2.5MPa，縱向靜曲強度＞80MPa，橫向靜曲強度＞40MPa，縱向彈性模量＞10000MPa，橫向彈性模量＞40MPa，完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。
實施例1本發(fā)明竹膠合板集裝箱底板用十三層竹單板組坯，面板和底板均為雙縱向竹單板，熱壓溫度為150℃，用酚醛樹脂膠雙面上膠，其用膠量為100kg/m3，熱壓壓力為20kg/cm2時。
密度0.72壓縮比1:1.15靜曲強度縱向80MPa橫向41MPa彈性模量縱向10100MPa橫向4050MPa。
實施例2:
其條件與實施例1相同,熱壓壓力為32kg/cm2時密度0.80壓縮比1:1.25靜曲強度縱向107MPa橫向62MPa彈性模量縱向11500MPa橫向6100MPa。
實施例3:
其條件與實施例1相同,熱壓壓力為40kg/cm2時密度0.85壓縮比1:1.5靜曲強度縱向160MPa橫向81MPa彈性模量縱向11700MPa橫向7000MPa。
實施例4本發(fā)明竹膠合板集裝箱底板用十五層竹單板組坯;面板和底板均為雙縱向竹單板，熱壓溫度為150℃，熱壓壓力為32kg/cm2，用酚醛樹脂膠雙面上膠，其用膠量為110kg/m3時。
密度0.81壓縮比1:1.26靜曲強度縱向109MPa橫向65MPa彈性模量縱向11700MPa橫向6300MPa膠合強度2.7MPa。
實施例5本發(fā)明竹膠合板集裝箱底板用十五層竹單板組坯;面板和底板均為雙縱向竹單板，熱壓溫度為150℃，熱壓壓力為32kg/cm2，用酚醛樹脂膠雙面上膠，其用膠量為110kg/m3，防腐劑用量為3.5kg/m3時密度0.83壓縮比1:1.27
靜曲強度縱向111MPa橫向67MPa彈性模量縱向12100MPa橫向6500MPa膠合強度 2.9MPa ?？宋髂?phoxin)殘留量0.78kg/cm權(quán)利要求
1.一種高強竹膠合板制造方法，包括將原竹加工成竹條，干燥，上膠，組坯和熱壓成形，其特征在于，將原竹按不同部位鋸斷，剖竹，分層和整形處理生產(chǎn)成等寬等厚的竹片，其竹片寬度為1.5～3.0mm，接著將竹片生成竹單板，經(jīng)干燥，上膠后再干燥至含水率為12%左右后將竹單板縱、橫交叉組坯，在140～170℃溫度下，壓縮比為1∶1.15～1∶1.5，壓力為20kg/cm2條件下熱壓成形。
2.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，分層處理包括將竹條去竹青去蔑黃分成1～5mm等厚竹片。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，整形處理包括將內(nèi)外弦有差異及帶竹節(jié)的剖竹后竹條銑平為等寬等厚的竹片。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于，竹片經(jīng)尼龍編織或膠拼成竹單板。
5.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，膠合劑為防水膠合劑。
6.按照權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，膠合劑中摻入3.5kg/m3防腐劑，其phoxin殘留量大于0.7kg/m3。
7.按照權(quán)利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，對竹單板單面上膠，膠量為80～100kg/m3。
8.按照權(quán)利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，竹單板雙面上膠，用膠量為110～140kg/m3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強竹膠合板的制造方法，尤其是一種集裝箱底板用竹質(zhì)膠合板的制造方法。通過將原竹分部位鋸斷，剖竹，分層、整形生產(chǎn)成竹片，之后竹片制成竹單板，經(jīng)干燥至含水率12～18％，上膠后再干燥至含水率12％左右，將竹單板縱橫交叉組坯，在140～170℃溫度下，壓縮比為1∶1.15～1∶1.5，壓力為20kg/m
文檔編號B27D1/04GK1105624SQ9411494
公開日1995年7月26日 申請日期1994年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月18日
發(fā)明者朱福民, 羅傳德, 朱善行, 楊易正, 邢杜娟, 黃河浪 申請人:青島金源公司