CN203282556U - 一种空心斜接重组竹结构材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空心斜接重组竹结构材，以重组竹、胶黏剂和单板为原料，将重组竹通过斜接接长、重组复合制造空心斜接重组竹结构材，采用了空心结构设计，大幅度降低了重组竹作为结构材性能过剩、自重大的问题；在胶接处设置了单板和纸板，有效地解决了二次复合过程因胶合不良而导致强度衰减等阻碍重组竹用于结构材的技术瓶颈，这种空心斜接重组竹结构材可以用于制造梁、柱、家具和大尺寸室外地板等。
Description
技术领域
本实用新型属于人造板行业中的人造板及其制造技术领域，尤其适用于力学性能要求高，规格尺寸大的梁、柱、家具和地板等建筑和工程结构材。
背景技术
重组竹是将竹材经过疏解形成纤维化竹单板后，经过干燥、浸胶、再干燥、组坯和胶合等工序加工而成的一种新型建筑和工程结构材。这种材料的静曲强度可以达到350MPa以上，拉伸强度可以达到360MPa以上，压缩强度可以达到140MPa以上，弹性模量可以达到27GPa[于文吉.我国高性能竹基纤维复合材料的研究进展[J].木材工业，2011，25(1)：6-8，29]，具有良好的物理力学性能，将重组竹直接用于制造梁、柱、家具和地板等，往往造成强度过剩，造成浪费；在组成的过程中，这种材料的密度达到1.05～1.30g/cm3，由于材料自重比较大，容易造成使用不方便。
中国专利201010243351.7，201020279829.7，201020279815.5提供了一种采用小径木通过斜接或斜接制造小径木重组结构材及其制造方法，采用这种方法可以将小径木加工成大规格的重组结构材。但这种工艺在二次胶合时形成的胶层，其胶合性能不稳定，具有一定的变异性，一些板材胶层可能出现开裂、开胶等现象；另一些板材则可能出现胶合强度低、物理力学性能损失大等问题。通过分析，导致上述现象和问题的主要原因是局部胶合不良。
发明内容
本实用新型的目的在于改进现有的工艺技术中的不足，提供空心斜接重组竹结构材，使其物理力学性能满足结构材性能的要求。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
本实用新型提供一种空心斜接重组竹结构材，它包含两块正面板、两块侧面板和胶黏剂，两块正面板和两块侧面板相互胶合成截面为正方形或长方形的空心方柱，所述的正面板和侧面板是由重组竹经过纵向斜接接长，所述相互胶合两块正面板和两块侧面板的胶接处为90度角或45度角；所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。
所述一种空心斜接重组竹结构材，还包含有木单板，所述相互胶合两块正面板和侧面板连接处之间设置一层木单板，所述木单板的厚度为0.1-1.5mm；重组竹和木单板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂；
所述一种空心斜接重组竹结构材，还包含有纸板，所述纵向斜接接长的重组竹在纵向接长的接合面之间设有一层纸板，重组竹和纸板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。
本实用新型提供的空心斜接重组竹结构材，采用空心方柱结构，大幅度地降低了材料的密度，生产工艺简单；降低成本；强重比大。
此外，在硬度高、强度和刚度大的重组竹之间设置一层可压缩、可形变，厚度0.1-1.5mm薄木单板，这种胶接面结构设计，充分利用了木单板良好的润湿性、渗透性、胶合性以及可压缩和可形变等特性，利用薄木单板形变特性，可有效地填补了硬度高、强度和刚度大的重组竹之间由于胶合面不平形成的缝隙，从而增加了有效的胶合面；利用薄木单板良好的润湿性和胶合性，可与重组竹形成良好的胶合面，提高胶合性能；在二次胶合时，利用木单板的渗透性和压缩性能，在所施加压力的作用下，使薄木单板压缩密实，同时，使间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂能够充分地渗透到薄木单板内，与薄木单板发生胶合反应，从而形成与重组竹性能相近的压缩木。这种胶接面结构设计，巧妙地利用了重组竹和薄木单板的特性，使胶合后的大规格重组竹胶接层符合胶接件的刚度近似相等，热膨胀和吸湿膨胀相近的传统经典胶接面胶合理论，又解决了重组竹脱胶、裂缝、空隙、胶层厚度变异等胶接缺陷。
本实用新型提供的空心斜接重组竹结构材在纵向接长时，在纵向接长的接合面之间设有一层纸板，纸板在胶接处的作用与上述的薄木单板基本相同，这里不再赘述。之所以在纵向接长时，选择纸板，原因如下：与薄木单板相比，除了良好的润湿性、渗透性、胶合性以及可压缩和可形变等特性外，纸板的柔性和可塑性更好。通常斜接面是异型曲面，纸板可根据斜接面的形状进行设计，从而使胶接面更加吻合，能最大限度地减少脱胶、裂缝、空隙、胶层厚度变异等胶接缺陷。
本实用新型提供的空心斜接重组竹结构材在纵向接长以及重组复合过程中，采用冷固化胶粘剂即双组份异氰酸酯胶粘剂或间苯二酚胶粘剂，可以根据目标产品的需要在长度和厚度方向重组复合，满足结构材大尺寸的规格要求。
本实用新型提供的空心斜接重组竹结构材，在重组竹制造过程中，选用浸渍用酚醛树脂或浸渍用脲醛树脂，使竹束或木束达到均匀浸胶，从而得到性能稳定的重组竹。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，并非对本实用新型的限制，凡是依照本实用新型公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本实用新型的保护范围。
附图说明
图1重组竹斜接面
图2纸板斜接面
图3重组竹斜接接长
图4斜接接长后的重组竹
图5木单板
图6胶接处为90度角空心斜接重组竹结构材板坯
图7胶接处为90度角空心斜接重组竹结构材(剖面图)
图8胶接处为90度角空心斜接重组竹结构材
图9胶接处为45度角空心斜接重组竹结构材板坯
图10胶接处为45度角空心斜接重组竹结构材(剖面图)
图11胶接处为45度角空心斜接重组竹结构材
具体实施方式
实施例1：胶接处为90度角空心斜接重组竹结构材
本实用新型典型实施例的空心斜接重组竹结构材，它包含纵向齿接接长的重组竹(1)、纸板(2)、木单板(3)和胶黏剂(图中未标出)，如图8所示，两块正面板和两块侧面板相互胶合成截面为正方形空心方柱，正面板(11)和侧面板(12)为重组竹经过纵向斜接接长，胶合两块正面板和侧面板连接处之间设置一层木单板(3)，木单板(3)的厚度为1.2mm；重组竹(1)和木单板(3)之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是水性高分子异氰酸酯胶黏剂；相互胶合两块正面板(11)和侧面板(12)的胶接处为90度角。
本实用新型空心斜接重组竹结构材制造方法典型实施步骤如下：
1，通过疏解、干燥、浸胶、再干燥、胶合、养护、裁边、锯截和砂光工段，将竹材加工成(长×宽×厚)为：220cm×20cm×3.0cm的重组竹；在浸胶工序所用的胶黏剂为浸渍用酚醛树脂，热压工序中，采用热压法生产重组竹，属于现有技术；
2，将上述重组竹两端锯成如图1所示的斜截面，斜接部位的厚度和斜面长度比例为1∶10；
3，按照100∶15比例称取水性高分子异氰酸酯胶黏剂主剂和固化剂，混合，经搅拌后，形成主剂和固化剂均匀的水性高分子异氰酸酯胶黏剂；
4，将纸板通过加工成如图2所示的斜面结构，斜接部位的厚度和斜面长度比例为1∶10；
5，在斜接面涂上所述调配后的水性异氰酸酯胶黏剂，涂胶量为250g/m2，或根据纸板斜接面的面积am2，采用浸胶方式，将纸板浸入胶黏剂中，浸胶量为(250×a)g；将涂胶后的重组竹按照图3所示组坯，将组坯后的板材采用两端向中间积压，使斜接处紧密结合，斜接接长后的板材如图4所示；
6，通过旋切、干燥、裁边工段，将木材加工成宽度为33cm，厚度为1.0mm的木单板条，如图5所示；
7，在木单板涂上调配后的水性高分子异氰酸酯胶黏剂，涂胶量为300g/m2；
8，将所述两块正面板和两块侧面板在相互胶合连接处按为90度角组合，相互胶合两块正面板和侧面板连接之间设置一层木单板，按图6所示组坯，经胶合成截面为正方形或长方形空心方柱。
9，将所述空心斜接重组竹结构材板坯，经过裁边、锯截、砂光等工段，加工成空心斜接重组竹结构材如图7和图8所示。
实施例2：胶接处为45度角空心斜接重组竹结构材
本实用新型典型实施例的空心斜接重组竹结构材，它包含纵向斜接接长的重组竹(1)、纸板(2)、木单板(3)和胶黏剂(图中未标出)，如图15所示，两块正面板和两块侧面板相互胶合成截面为正方形或长方形空心方柱，正面板(11)和侧面板(12)为重组竹经过纵向斜接接长；胶合两块正面板和侧面板连接处之间设置一层木单板(3)，木单板(3)的厚度为1.0mm；重组竹(1)和木单板(3)之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂为间苯二酚胶黏剂；相互胶合两块正面板(11)和侧面板(12)的胶接处为45度角。
本实用新型空心斜接重组竹结构材制造方法典型实施步骤如下：
1，通过疏解、干燥、浸胶、再干燥、胶合、养护、裁边、锯截和砂光工段，将木材加工成(长×宽×厚)为：180cm×140cm×4cm的重组竹；在浸胶工序所用的胶黏剂为浸渍用酚醛树脂，在胶合工艺中，采用冷压法，属于现有技术；
2，将上述重组竹的两侧斜切成45度角的斜面；
3，将上述重组竹两端锯成如图9所示的斜截面，斜接部位的厚度和斜面长度比例为1∶15；
4，按照100∶18比例称取间苯二酚胶黏剂的主剂和固化剂，混合搅拌均匀；
5，将纸板通过加工成如图2所示的斜面结构，斜接部位的厚度和斜面长度比例为1∶15；
6，在斜接面涂上所述调配后的间苯二酚胶黏剂，涂胶量为250g/m2，或根据纸板斜接面的面积am2，采用浸胶方式，将纸板浸入胶黏剂中，浸胶量为(250×a)g；将涂胶后的重组竹按照图3所示组坯，将组坯后的板材采用两端向中间积压，使斜接处紧密结合，斜接接长后的板材如图4所示；
7，通过旋切、干燥、裁边工段，将木材加工成宽度为6cm，厚度为0.8mm的规格木单板，如图5所示；
8，在木单板涂上调配后的间苯二酚胶黏剂，涂胶量为250g/m2；
9，将所述两块正面板和两块侧面板在相互胶合连接处按为45度角组合，相互胶合两块正面板和侧面板连接之间设置一层木单板，按图9所示组坯，经胶合成截面为正方形或长方形空心方柱；
10，将所述空心斜接重组竹结构材板坯，经过裁边、锯截、砂光等工段，加工成空心斜接重组竹结构材如图10和图11所示。
Claims (3)
1.一种空心斜接重组竹结构材，它包含两块正面板、两块侧面板和胶黏剂，其特征是：两块正面板和两块侧面板相互胶合成截面为正方形或长方形的空心方柱，所述的正面板和侧面板是由重组竹经过纵向斜接接长，所述相互胶合两块正面板和两块侧面板的胶接处为90度角或45度角；所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。
2.根据权利要求1所述一种空心斜接重组竹结构材，其特征是：还包含有木单板，所述相互胶合两块正面板和侧面板连接处之间设置一层木单板，所述木单板的厚度为0.1-1.5mm；重组竹和木单板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。
3.根据权利要求1所述一种空心斜接重组竹结构材，其特征是：还包含有纸板，所述纵向斜接接长的重组竹在纵向接长的接合面之间设有一层纸板，重组竹和纸板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。
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