CN101891047A - 一种竹集成材地板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹集成材地板的制造方法，通过将竹材应用于集装箱，从而减少内陆集装箱底板对木材资源的消耗，更好的满足集装箱底板的使用要求、降低集装箱底板的制造成本；同时，由于采用了间歇式连续生产的制造方法，使得本发明竹集成材制造方法可以生产各种规格的内陆集装箱底板，且更好的满足内陆集装箱对底板强度和抗疲劳性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹集成材地板，尤其涉及一种内陆集装箱底板用竹集成材地板及其制造方法。
背景技术
长期以来，集装箱底板地板因其使用环境恶劣而对材料强度的要求相对较高，特别是53’和45’内陆集装箱，由于内陆集装箱使用频繁，对底板的耐疲劳性要求很高，目前大部分的内陆集装箱都使用柞木或者橡木集成材作为集装箱底板，随着森林资源的紧缺和各国对木材资源的限制，该底板的成本将会越来越高。
我国竹材资源丰富、价格低廉、生长周期短，随着木材资源的紧缺，竹材得到广泛的关注，在家具和室内地板领域里已经有了较大范围的利用。集装箱底板由于其苛刻的使用环境使得它对地板材质的要求非常高，多采用材质较硬的阔叶材作为其原料，竹材以其材质坚硬而成为资源代替的一个发展方向，竹木胶合板和全竹胶合板也开始有了初步的应用，竹集成材也开始得到重视和研究。
目前，竹集成材制造如图1所示，主要是将原竹截断成竹筒11，再分切成毛竹片12，然后加工成固定宽度的竹片13，最后进行侧拼成板坯14。从该工艺方式中可以看出，竹片13的宽度决定了产品的厚度，而13的宽度取决于了竹筒11的直径，对于集装箱底板来说，一般厚度要求为28-45mm，如果采用此种工艺方法，将会造成大量直径较小的竹筒不能利用，即使竹筒的直径能够满足竹片宽度的要求，使用固定宽度的竹片势必要去除大量的竹肉已得到相同的宽度，也将会造成很大的浪费，竹材出材率低。因此，如何更加有效的利用竹材资源生产竹集成材是我们遇到的一个主要问题。
专利号为96118468.X公开了一种实竹集成材的制造方法，主要采用了胶拼单板，再将单板养生后进行施胶复合层叠而成，采用该方法可以制造较大厚度的板材，但是，其幅面尺寸只能受限于压机幅面，而无法制造长度尺寸符合集装箱长度要求的产品，且该方法使用单板层压进行复合的方法，在作为内陆集装箱使用时，往往容易造成局部胶合的缺陷延伸至整个胶合面的缺陷，因此，该方法制造的竹集成材抗疲劳性较差不适合作为内陆集装箱使用。
专利号200720121301.5公开了一种由多个竹片单元相互粘接构成的地板，竹片单元包括至少两块相互上下布置、厚度不等、配合面宽度相等的竹片，相邻所述竹片配合面平齐相互粘接，相邻所述竹片单元的竹片配合面相错。该结构可以满足集装箱底板对厚度的要求，但是该结构会造成三个方面的缺陷，一、直接使用竹片的径切面作为胶合面，由于竹材的径切面较窄，如果使用单块竹片的径切面进行胶合容易造成胶合不良的现象；二、使用该结构进行高频热压时，由于竹片厚度较小，组坯到一定的宽度需要的时间较长，从而导致胶层陈放试件过长而形成干胶现象，且组坯效率低下；三、在进行高频热压时由于胶层过多容易造成电流击穿和板材温度过高而着火的现象。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种竹集成材地板，满足各种内陆集装箱底板性能和规格要求，更加有效的利用竹材资源，代替木材资源，降低内陆集装箱底板的制造成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种竹集成材地板，由多个复合单元通过横向胶合和纵向拼接形成，所述复合单元由至少两个竹片层上下胶合并形成胶合面，且相邻两复合单元的胶合面相互错开，所述竹片层由2-10个竹片通过侧面胶合粘接而成。
在本发明中，所述的竹片复合单元条除组成地板前后端头的竹片复合单元条外，其余竹片复合单元条的长度为500-1500mm。
在本发明中，所述的竹片复合单元条的纵向拼接，其拼接方式包括对接、斜接、榫接、指接、勾接。
在本发明中，所述竹集成材的长度可以任意调节。
在本发明中，所述的集成材胶合所使用的胶水为热熔胶、聚氨酯胶、异氰酸酯胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶、脲醛树脂胶、单宁胶中的任一种。
在本发明中，所述的竹集成材的外表面可以涂饰一层防水剂和/或防腐剂。
本发明的目的之二在于提供制造一种竹集成材地板的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，将原竹加工成竹片，先将竹片预先组合成竹片复合单元条，再将竹片复合单元条，拼接成长幅面的竹集成材地板，具体步骤如下：
a竹片加工工序：将原竹截断，加工成一定规格的矩形竹片，含水率干燥至13％以下，竹片的两个弦切面进行精刨；
b竹片复合单元条合成工序：
b1将2-10个竹片的弦切面与弦切面通过侧压粘合在一起成为单层竹单元P；
b2将单层竹单元P的径切面进行精刨加工后，把数个单层竹单元P的径切面与径切面通过侧压粘合在一起，构成复合板材Q；
b3将复合板材Q使用多片锯进行分解成竹片复合单元条R，将该竹片复合单元条R的弦向面进行精刨或砂光处理，并在竹片复合单元条R端部开端榫；
c竹集成材地板的合成工序：
c1施胶：对竹片复合单元条R的弦切面和两端进行施胶，施胶量为240-360g/m2；
c2预组坯：将布胶后竹片复合单元条R置于组坯台进行预组坯，保证相邻的单元条长度方向的接头不在同一条直线上，并对板坯侧面和长度方向施加一定压力，使板坯预成型，保证单元条长度方向接口紧合；
c3高频胶合：预组坯成型的板坯输送至高频拼板机内，在板坯的侧向和正面施加压力状况下，进行高频加热固化，而组坯台在高频影响区外继续接长组坯，如此循环连续操作，制作长幅面的竹集成材地板；
c4成品加工：高频加热后的板坯需要陈放12小时以上，再进行刨削、砂光、开榫工序。
在本发明中，所述的步骤b使用的竹片长度为500-1500mm。
在本发明中，所述的步骤b组成单层竹单元P的竹片宽度为同一宽度。
在本发明中，所述的步骤a加工成一定规格的竹片后将竹片进行碳化处理或者浸泡防腐剂处理。
在本发明中，所述的组坯台包含有1个平台、数个施加侧面压强的侧推装置、1个施加纵向压力的纵向顶紧装置、1-2个施加表面压强的上压装置和1对滑轨。
在本发明中，所述的组坯的平台与高频机的装板台面平齐。
在本发明中，所述的步骤b1在弦向面方向进行侧压粘合时，使用热压方法热压压强为1.2-2.0MPa，热压温度为100-150℃，热压时间为3-10min。
在本发明中，所述的步骤c3高频胶合：对板坯的表面和侧面施加压强，表面压强为0.01-1.0MPa，侧面压强为1.4-2.0MPa，高频时间为3-10min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、使用竹材作为内陆集装箱地板，减少内陆集装箱地板对柞木、橡木等木材资源的消耗，更好的满足集装箱底板的使用要求、降低集装箱底板的制造成本；
2、通过结构设计，使得本发明竹集成材地板可以满足各种内陆集装箱底板的厚度要求，同时更好的保证地板的强度和抗疲劳性。
3、通过制造方法的改进，将竹片先复合成多层的竹片复合单元条从而克服了竹集成材胶合性能不稳定的缺点，同时保证地板生产过程的安全性，采用长度较长的竹片复合单元条进行组坯可以更好的提高组坯效率。
附图说明
图1为现有技术公开的一种竹集成材制造工艺示意图；
图2为本发明一种实施方式产品结构示意图；
图3为本发明一种实施方式制造过程示意图；
图4为组坯台工作过程示意图；
图5为图2A的放大视图；
图6为本发明的又一种结构形式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图2所示，本实施例产品12403mm，宽度为305mm，厚度为28mm，竹片复合单元条采用两层竹片层相互层叠而成，竹片层由4个厚度相等或者不等的竹片侧向胶合组成，除产品前后端头外，其他竹片复合单元条的长度均为1000mm，竹片复合单元条在纵向采用指接的方式进行拼接，本实施方式产品相邻竹片复合单元条各竹片层的胶合面不在同一条线上，本实施方式产品可以使用异氰酸酯胶粘剂，也可以使用三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂。
如图3所示，上述竹集成材地板具体制作步骤如下：
a竹片加工工序：将原竹31截断，加工成一定宽度为20mm的矩形竹片32，含水率干燥至13％以下，竹片的两个弦切面进行精刨；
b竹片复合单元条合成工序
b1将4个竹片32的弦切面与弦切面通过侧压粘合在一起成为单层竹单元P。
b2将单层竹单元P的径切面进行精刨加工后，把数个单层竹单元P的径切面与径切面通过侧压粘合在一起，构成复合板材Q。
b3将复合板材Q使用多片锯进行分解成竹片复合单元条R，将该竹片复合单元条R的弦向面进行精刨或砂光处理，并在竹片复合单元条R端部开指榫。
本步骤在弦向面方向进行侧压粘合成单层主单元P时，可以使用热压方法，胶水可以采用酚醛树脂或者三聚氰胺改性脲醛树脂，热压压强为1.4MPa，热压温度为130-135℃，热压时间为6-8min。
c竹集成材地板的合成工序
c1施胶：对竹片复合单元条R的弦切面和两端进行施胶，施胶量为240-360g/m2，使用的胶水为异氰酸酯获知三聚氰胺改性脲醛树脂。
c2预组坯：将布胶后竹片复合单元条R置于的组坯台进行预组坯，如箭头B所示进行纵向接长，如箭头C所示进行横向拼接。组坯台如图4所示包含有所述的组坯台包含有1个平台41、数个施加侧面压强的侧推装置42、1个施加纵向压力的纵向顶紧装置43、1个施加表面压强的上压装置44和1对滑轨45，组坯平台与高频机46的装板台面平齐。组坯过程中，保证相邻的单元条长度方向的接头不在同一条直线上，并使用侧推装置42对板坯侧面施加一定的压力和使用可在滑轨上移动的上压装置44对板坯表面施加一定的压力使板坯预成型，使用纵向顶紧装置43对长度方向施加一定压力，保证单元条长度方向接口紧合。
c3高频胶合：预组坯成型，长度达到高频机长度的板坯471输送至高频拼板机46，在板坯的侧向和正面施加压力状况下，进行高频加热固化，而组坯台在高频影响区外继续接长组坯新的板坯段472，如此循环连续操作，在热压后的板坯长度达到要求12403mm时，将其截断，通过这样的方法本实施方式实现了竹集成材地板长度的任意调节，克服了目前市场上由于受热压机幅面影响而无法满足各种长幅面地板要求的缺点。
本实施方式高频胶合的表面压强为0.8MPa，侧面压强为1.4MPa，高频时间为3-5min。
c4成品加工：高频加热后的板坯需要陈放12小时以上，再进行刨削、砂光、开榫工序。
为了实现整个板坯推进过程中的连续，在组坯平台的表面可以使用聚乙烯等与使用胶水不粘接的材料，在高频机的后端可以设计以滚动装置，使得毛板坯段472推进过程中，板坯段471平滑的移出高频机。
如图3所示，上述竹片复合单元R由两单层竹单元P上下胶合而成，为了满足地板的使用强度，制作过程中，相邻的两个竹片复合单元R之间的胶合面相互错开。
如图6所示，为了满足对于不同厚度地板的需求，竹片复合单元还通过3层单层竹单元上下胶合而成。
如图5所示，在相邻竹片复合单元条长度方向接缝A1与A2，A2与A3不在同一条线上。
在本实施例中也可以对竹片浸泡防腐剂处理，集成材成品后，表面具有竹材本色，一样可以达到要求防腐效果。为了更好的保证产品的防水和耐腐性，可以在产品的外表面涂饰一层有机硅类的涂饰层以保证产品的防水和耐腐的效果。
以上实施方式底板厚度为28mm，但不限于此，本发明制造方法可以制造不同厚度的集成材，通过调整竹片复合单元条R就可以获得相应的厚度，如可以获得厚度为33.3mm、35mm以及45mm的产品，也可以通过截取不同的集成材的长度而运用于20’、40’、45’、53’等不同规格的集装箱上。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种竹集成材地板，由多个复合单元通过横向胶合和纵向拼接形成，其特征在于，所述复合单元由至少两个竹片层上下胶合并形成胶合面，且相邻两复合单元的胶合面相互错开，所述竹片层由2-10个竹片通过侧面胶合粘接而成。
2.根据权利要求1所述的竹集成材地板，其特征在于，所述的竹片复合单元条除组成地板前后端头的竹片复合单元条外，其余竹片复合单元条的长度为500-1500mm。
3.根据权利要求1或2所述的竹集成材地板，其特征在于，所述的竹片复合单元条的纵向拼接，其拼接方式包括对接、斜接、榫接、指接、勾接。
4.根据权利要求1或2任一项所述的竹集成材地板，其特征在于，所述竹集成材地板的长度可以任意调节。
5.根据权利要求1或2任一项所述的竹集成材地板，其特征在于，所述的集成材地板胶合所使用的胶水为热熔胶、聚氨酯胶、异氰酸酯胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶、脲醛树脂胶、单宁胶中的任一种。
6.根据权利要求1或2任一项所述的竹集成材地板，其特征在于，所述的竹集成材地板的外表面涂饰有防水剂和防腐剂的一种或两种。
7.一种制造权利要求1所述的竹集成材地板的方法，其特征在于，将原竹加工成竹片，先将竹片预先组合成竹片复合单元条，再将竹片复合单元条，拼接成长幅面的竹集成材地板，具体步骤如下：
a竹片加工工序：将原竹截断，加工成一定规格的矩形竹片，含水率干燥至13％以下，竹片的两个弦切面进行精刨；
b竹片复合单元条合成工序：
b1将2-10个竹片的弦切面与弦切面通过侧压粘合在一起成为单层竹单元P；
b2将单层竹单元P的径切面进行精刨加工后，把数个单层竹单元P的径切面与径切面通过侧压粘合在一起，构成复合板材Q；
b3将复合板材Q使用多片锯进行分解成竹片复合单元条R，将该竹片复合单元条R的弦向面进行精刨或砂光处理，并在竹片复合单元条R端部开端榫；
c竹集成材地板的合成工序：
c1施胶：对竹片复合单元条R的弦切面和两端进行施胶，施胶量为240-360g/m2；
c2预组坯：将布胶后竹片复合单元条R置于组坯台进行预组坯，保证相邻的单元条长度方向的接头不在同一条直线上，并对板坯侧面和长度方向施加一定压力，使板坯预成型，保证单元条长度方向接口紧合；
c3高频胶合：预组坯成型的板坯输送至高频拼板机内，在板坯的侧向和正面施加压力状况下，进行高频加热固化，而组坯台在高频影响区外继续接长组坯，如此循环连续操作，制作长幅面的竹集成材地板；
c4成品加工：高频加热后的板坯需要陈放12小时以上，再进行刨削、砂光、开榫工序。
8.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的步骤b使用的竹片长度为500-1500mm。
9.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的步骤b组成单层竹单元P的竹片宽度为同一宽度。
10.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的步骤a加工成一定规格的竹片后将竹片进行碳化处理或者防腐剂处理。
11.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的组坯台包含有1个平台、数个施加侧面压强的侧推装置、1个施加纵向压力的纵向顶紧装置、1-2个施加表面压强的上压装置和1对滑轨。
12.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的组坯的平台与高频机的装板台面平齐。
13.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的步骤b1在弦向面方向进行侧压粘合成单层主单元P时，使用热压方法热压压强为1.4-2.0MPa，热压温度为100-150℃，热压时间为3-10min。
14.根据权利要求7所述的一种竹集成材地板的制造方法，其特征在于，所述的步骤c3高频胶合：对板坯的表面和侧面施加压强，表面压强为0.01-1.0MPa，侧面压强为1.2-2.0MPa，高频时间为3-10min。
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