[发明专利]万向弯曲胶合竹层板的制造方法

摘要

本发明属于一种万向弯曲胶合竹层板的制造方法，它包括竹片分选、竹片定长加工、竹片干燥、竹片浸胶与沥胶、浸胶竹片干燥、错缝组坯、热压成型、竹桁条表面加工、竹桁条的应力分级、竹桁条施胶、竹桁条单元的万向弯曲、钉接、标记与包装等步骤。本发明可制造长度、宽度、弯曲度及其性能可控的竹质工程材料，该方法扩大了竹材的应用范围,制成万向弯曲胶合竹层板符合工程材料的要求，坚固牢靠，韧性好，长久使用不开裂，质量上佳。

主权项

一种万向弯曲胶合竹层板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，（1）竹片分选，要求：截面尺寸稳定，无明显缺陷，密度差异较小；竹片长度选用2.0 m，竹片宽度系列为18 mm和20 mm，竹片厚度系列为4 mm，5 mm和6 mm；（2）竹片定长加工，为使阶梯错缝有规律的分布在竹层板上，需要对所选用的竹片进行定长加工，用双端锯将竹条截取成2.0 m，备用；（3）竹片干燥，采用快速的微波干燥箱，将分选出的密度相近的竹片进行干燥，干燥温度为80 ℃，干燥时间根据所用竹片的初始含水率状况，使竹片含水率降低至10%即可；（4）竹片浸胶与沥胶，胶粘剂采用水溶性酚醛树脂，其固含量为54%，将胶液注入浸胶池，竹片放置于浸胶池上可升降的金属筐中，将金属筐放入浸胶池，使竹片完全浸入胶黏剂中，浸胶时间为2小时；浸胶结束后，将金属筐升起，竹片与胶液分离，让多余的胶液沥出，回流到浸胶池；沥胶结束，将竹片取出干燥；（5）浸胶竹片干燥，将浸胶竹片在室温条件下进行自然干燥，去除胶粘剂中的溶剂水，干燥时间为3～5天；（6）错缝组坯，根据竹片的厚度以及胶合竹构件弯曲度的要求，取5根竹片组成一个竹桁条，竹片长度为2.0 m，宽度为18 mm和20 mm，厚度为4 mm，5 mm和6 mm，取5根竹片为一组，设计竹片之间错缝间距为400 mm，浸胶竹片与未浸胶竹片交错排列，排列方式为：三根未浸胶竹片，两根浸胶竹片，多组竹片组首尾相接，用胶带捆扎成错缝竹片组，该错缝竹片组长度任意，宽度为20 mm，厚度为18 mm，将不同的长度的错缝竹片组首尾相接组成长度连续的预组竹桁条；（7）热压成型，将多组预组竹桁条放入有侧压装置的热压机，热压机预热至135～145 ℃，将预组竹桁条放入热压机，加正压和侧压，高温固化，正压压力1 MPa，侧压压力0.5 MPa，固化温度140 ℃，时间20分钟；固化后将热压机升起，竹桁条向前推进，直至压出所需长度的竹桁条为止，截断取出，放置待用；（8）竹桁条表面加工，先用压刨将竹桁条上下表面刨平，再用砂光机将四面砂光；（9）竹桁条的应力分级，采用三点弯曲方法检测竹桁条的弯曲模量，按照其应力进行分级，方法是将竹桁条单元放置在跨距为1500 mm的支点上，第一次加载2.5公斤，记录挠度，第二次加载5公斤，记录挠度，采用三点弯曲模量计算公式计算模量，公式如下：式中E为弯曲模量（MPa），p为载荷（N），I为跨距（m），b为竹桁条宽度（m），d为厚度（m），为挠度（m）；（10）竹桁条施胶，根据胶合竹的截面尺寸计算出所需桁条数量及施胶面，再根据200 g/m²的施胶量进行配胶，胶黏剂选用型号128和型号593的环氧树脂固化促进剂，树脂与固化剂的比例为4:1；九根竹桁条进行弯曲胶合竹的制作，每三根作为一个单元，对施胶面单独进行施胶，按照构件弯曲要求弯曲成指定的形状，再进行层与层之间的胶钉连接，得竹桁条单元；（11）竹桁条单元的万向弯曲，将竹桁条单元放置在模具上按其要求进行弯曲，先把三根竹桁条组成预组单元层，其弯曲方向应与要求的弯曲方向一致，再把三层之间施胶钉接固定在一起，在曲率半径相对较小的方向上，按竹桁条的压制方向,即弦向,进行弯曲，根据胶合竹的截面尺寸设计组坯桁条的类型及数量；（12）钉接，由于万向弯曲竹桁条单元难以施压，故选用气枪钉进行连接固定，排列方式为：直排的钉子，钉杆长30 mm,直径1 mm，对于预组单元层，按照50 mm的间距进行两两桁条之间的钉接，钉子长度为30 mm；对于层与层之间，相邻层桁条之间钉一个钉子，沿宽度方向上3个钉子，长度方向间距50 mm，得万向弯曲胶合竹层板，所述的钉子为用钢制成的钢钉；（13）陈放与后期处理，将固定好的万向弯曲胶合竹层板在室温条件下固化，至胶黏剂完全固化，用手提电动刨床和砂光机将表面处理平整，并将两端进行齐头；（14）标记与包装，将加工完成的万向弯曲胶合竹进行相应的标记，注明弯曲曲率、竹桁条相关信息、静曲强度与模量、密度及含水率参数。