一种超高强竹板材的制作方法-k8凯发

1.本实用新型涉及板材加工技术领域，特别是涉及一种超高强竹板材。


背景技术：

2.竹材人造板相比于木材人造板具有更加优异的物理力学性能，在工程建筑材料领域具有较大的应用潜力，但是，单纯的竹材人造板难以满足工程建筑材料性能要求，虽然可以通过与金属复合的方式提高板材的强度，但是，由于金属表面存在高表面能、氧化层以及表面粗糙度较小，胶粘剂难以在金属表面均匀分布和与金属进行物理锚定，使胶粘剂无法牢固的附着在金属表面上。
而竹材表面富含纤维素和木质素等高分子化合物，这些化合物不易吸收水分，竹片具有较高的疏水性，胶粘剂同样难以均匀的分布在表面。
因此导致金属、板材胶粘剂、竹材三者之间的粘结性能较差，三者未经过处理直接进行板材制备，制得的板材性能并不理想。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种超高强竹板材，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种超高强竹板材，包括从上到下依次设置的纵向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯、带孔金属板、纵向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯。
6.作为本实用新型的进一步技术方案：所述纵向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯、带孔金属板、纵向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯通过单层热压机热压成板。
7.作为本实用新型的进一步技术方案：所述单层热压机的热压温度
160℃，压力
10mpa，热压时间
0.6min/mm。
8.作为本实用新型的进一步技术方案：所述纵向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯、带孔金属板、纵向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯所用到的竹刨片、金属板、金属丝均经过冷等离子体处理设备处理。
9.作为本实用新型的进一步技术方案：所述竹刨片根据芯表层位置不同选择不同初始含水率的竹刨片分别进行施胶操作。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型的目的是通过等离子体处理活化竹材刨片、芯层金属板、内部金属丝的表面，提高三者之间的胶合强度。
同时，使用波浪金属丝与竹刨片正交组坯，冷压热压后得到的竹质工程材料具有力学性能优异、板材不易翘曲的特点。
附图说明
12.图1为本实用新型的爆炸图。
13.图2为本实用新型的组坯示意图。
14.图3为带孔金属板结构图。
15.图4为波浪金属丝结构图。
16.图5为竹刨片同向搭接示意图。
17.图中：
1-纵向竹刨花组坯、2-纵向波浪金属丝、3-横向竹刨花组坯、4-横向波浪金属丝、5-纵向竹刨花组坯、6-带孔金属板、7-纵向竹刨花组坯、8-横向波浪金属丝、9-横向竹刨花组坯、10-纵向波浪金属丝、11-纵向竹刨花组坯。
具体实施方式
18.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图
1-5所示，一种超高强竹板材，包括从上到下依次设置的纵向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯、带孔金属板、纵向竹刨花组坯、横向波浪金属丝、横向竹刨花组坯、纵向波浪金属丝、纵向竹刨花组坯。
20.其中，竹刨片含水率干燥至5～8％之后，将竹刨片、金属板、金属丝分别经过冷等离子体处理设备处理，利用冷等离子体对材料表面进行活化，活化后的金属以及竹材表面的表面张力约为
70
达因/厘米。
21.由于冷等离子体处理能够改变金属表面的化学和物理性能，对其表面进行刻蚀提高金属表面粗糙度，在金属表面生成活性官能团，提高金属表面与胶粘剂的反应性和相容性，从而提高其黏附力。
而冷等离子体处理后竹材表面含氧极性官能团含量的增加，增强竹材表面亲水性，同样可以提高其表面的润湿性进而提高竹材表面与胶粘剂的反应性和相容性。
进而提高金属、板材胶粘剂、竹材三者之间的粘结性能，进而提高板材的物理力学性能，满足工程建筑材料的使用要求。
22.为了提高板材传热效率，缩短热压时间，对冷等离子体处理后的竹刨片根据芯表层位置不同选择不同初始含水率的竹刨片分别进行施胶操作，同时为了提高板材强度，选择的胶粘剂固含量为
70
％。
对于表层竹刨片(第
1、3、9、11层)，含水率约为8％，对于芯层竹刨片(第
5、7层)，含水率约为5％，采用雾化喷胶的方式进行施胶，施胶量均为4％。
23.为了保持板材成品形状、尺寸的稳定性，板材组坯从上至下大致可分为
11层，第1层为纵向竹刨片，第2层为纵向多根波浪金属丝，第3层为横向竹刨片，第4层为横向多根波浪金属丝，第5层为纵向竹刨片，第6层为带孔金属板，第7层为纵向竹刨片，第8层为纵向多根波浪金属丝，第9层为横向竹刨片，第
10层为横向多根波浪金属丝，第
11层为纵向竹刨片。
24.板坯送入单层热压机热压成板，热压温度
160℃，压力
10mpa，热压时间
0.6min/mm。
25.本设计的芯层金属板的使用使得压力传导到芯层时，将分散不均匀的压力平均化，提高竹刨片的热压压力上限而不发生高压力下坯料散开的情况，进而提高板材密度和强度。
金属板带有小孔，便于热压过程中胶粘剂的上下层之间的流动。
高强竹材人造板热压
过程中会出现水汽聚集芯层的问题，从而增加热压时间进行排气，降低热压效率，而通过芯层放置金属板，避免芯层水汽过于集中，水汽从金属板两侧进行排出，使得水汽排除难度降低，降低热压时间。
26.波浪金属丝均匀分布在竹刨片之间，金属丝具有较高的强度、硬度、热传导性能和阻燃性能，波浪金属丝能够在一定板材长度限制下尽可能增加金属丝长度，将其均匀分布在人造板材内部，能够改善板材的结构，使其更加紧密坚固，提高机械强度和韧性，增加整个板材的对应性能。
27.等离子体处理还可以在金属表面形成微小的凸起和坑洞，提高表面粗糙度，增加表面与其他物质的接触面积，进一步提高附着力。
此外，等离子体处理还可以使金属表面的能量增加，提高表面活性，使表面更易于与胶粘剂发生化学反应，增加金属表面与胶粘剂的粘结性能。
由于竹材中的纤维素和半纤维素具有高度结晶性和颗粒度，这种微观结构使得竹材具有较强的疏水性和不易被润湿，胶粘剂难以与竹材胶合，通过冷等离子体处理可以提高竹刨片表面活性，使表面更易与胶粘剂发生化学反应。
经过冷等离子体处理后，竹刨片、金属、胶粘剂三者更易胶粘。
28.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。