专利摘要

本发明公开了一种竹木复合方柱，外围为单板层积材，中间为重组竹芯材，单板层积材和重组竹芯材之间采用单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯粘接。所述竹木复合方柱的制备方法，包括单板层积材的制备、重组竹芯材的制备以及组胚并压合成型三个步骤。本发明技术充分利用速生木材和竹材的优点，可以得到以下三个好处：一是合理布置木材和竹材，可提高30‑40％的抗压强度和抗压模量，以该方法生产的板材结构合理，性能优越，外观美丽；二是提高了速生木材和竹材的附加值及科技含量，大大拓展其工程应用领域；三是采用高频预热木单板，效率更高。

权利要求

1.一种竹木复合方柱，其特征在于，外围为单板层积材，中间为重组竹芯材，单板层积材和重组竹芯材之间采用单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯粘接。

2.权利要求1所述竹木复合方柱的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)单板层积材的制备：将速生木材旋切成单板并预处理，然后以多层速生木材单板经过涂胶、顺纹组坯、施压胶合后锯切形成；

(2)重组竹芯材的制备：将原竹径向剖分后放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍淋干，热压固化成型；

(3)组胚并压合成型：将步骤(2)的重组竹芯材置于中间，步骤(1)的单板层积材置于重组竹芯材四周，采用单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯粘接后置于模具压机中冷压成型。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将速生木材旋切成单板，是指将速生木材旋切成宽度为900-1500mm，长度为2000-2500mm，厚度为2.0-3.0mm的单板。

4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以多层速生木材单板经过涂胶、顺纹组坯、施压胶合，是指将40-60层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为250-300g/m²。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为3.5-10KW和压力为0.5-1.0MPa条件下在高频压机上预热3-15min，然后在温度130-150℃、压力1.0-1.2MPa的热压机上进行热压，热压时间按照0.5-1.5min/mm计算。

6.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将原竹径向剖分，是指将原竹径向剖分为宽度为5-10mm，长度为1500-3000mm，厚度为1.5-2.0mm的竹条。

7.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

8.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围。

9.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中，涂胶量为140-180g/m²。

10.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

说明书

技术领域

本发明属于工程木制品制造领域，特别是涉及一种竹木复合方柱及其制备方法。

背景技术

单板层积材,是一种利用小径级原木，经旋切后将单板多层涂胶、顺纹(也可以加入横纹单板)组坯、拼接胶压而成的高性能新型结构材料，它不但保留了木材许多良好的天然优势,还具有均匀的结构特性，强度变异小，许用应力高，远远超过有节材，接近无节材，尺寸稳定性好，强重比优于钢材,加工方便,且具有良好的稳定性和抗震减震性。重组竹又称重竹，是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，也就是将竹材加工成长条状竹篾、竹丝或碾碎成竹丝束，经干燥后浸胶，再干燥到要求含水率，然后铺放在模具中，经高温高压热固化而成的型材。但是上述单板或者竹条如果是单独使用均存在脆性强，使用寿命短的问题。

发明内容

本发明提供了一种竹木复合方柱。

本发明还提供了上述竹木复合方柱的制备方法。

本发明所述的一种竹木复合方柱，外围为单板层积材，中间为重组竹芯材，单板层积材和重组竹芯材之间采用单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯粘接。

优选的，所述重组竹芯材为正方柱，所述单板层积材均等厚等长等宽的，并且单板层积材厚度为重组竹芯材厚度的1/4-1/2。进一步优选的，单板层积材为厚度为重组竹芯材厚度的1/4-1/3。

所述竹木复合方柱组胚时，将重组竹芯材置于中间厚，依次排列外层单层板基材，使得贴合紧密。

上述竹木复合方柱的制备方法，包括以下步骤：

(1)单板层积材的制备：将速生木材旋切成单板并预处理，然后以多层速生木材单板经过涂胶、顺纹组坯、施压胶合后锯切形成；

(2)重组竹芯材的制备：将原竹径向剖分后放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍淋干，热压固化成型；

(3)组胚并压合成型：将步骤(2)的重组竹芯材置于中间，步骤(1)的单板层积材置于重组竹芯材四周，采用单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯粘接后置于模具压机中冷压成型。

优选的，步骤(1)中，将速生木材旋切成单板，是指将速生木材旋切成宽度为900-1500mm，长度为2000-2500mm，厚度为2.0-3.0mm的单板。

优选的，步骤(1)中，以多层速生木材单板经过涂胶、顺纹组坯、施压胶合，是指将40-60层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为250-300g/m²。

进一步优选的，涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为3.5-10KW和压力为0.5-1.0MPa条件下在高频压机上预热3-15min，然后在温度130-150℃、压力1.0-1.2MPa的热压机上进行热压，热压时间按照0.5-1.5min/mm计算。

优选的，步骤(2)中，将原竹径向剖分，是指将原竹径向剖分为宽度为5-10mm，长度为1500-3000mm，厚度为1.5-2.0mm的竹条。

优选的，步骤(2)中，将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

优选的，步骤(3)中，将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围。

优选的，步骤(3)中，涂胶量为140-180g/m²。

优选的，步骤(3)中，将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

有益效果：本发明技术充分利用速生木材和竹材的优点，可以得到以下三个好处：一是合理布置木材和竹材，可提高30—40％的承载力，以该方法生产的板材结构合理，性能优越；二是提高了速生木材和竹材的附加值及科技含量，大大拓展其工程应用领域；三是采用高频预热木单板，效率更高。以速生木材单板为基材制造单板层积材，以充分利用种植范围广阔的速生木材资源，不仅发挥木材本身抗震的优点，克服速生木材本身材质和加工上的缺陷，而且通过内置重组竹使得其物理力学性能大幅提高，同时，出材率较高，经济效益显著；相比实木，竹木复合方柱具有可设计性，可根据实际使用情况进行结构设计；另外，高频技术的应用使得厚型单板层积材的制造周期大大缩短，提高生产效率和质量。

附图说明

图1是本发明的竹木复合方柱的结构示意图；

图2是图1的横截面图；

图3是图1的效果图；

图4是图2的效果图。

其中：1重组竹芯材；2单板层积材。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作出详细说明。

实施例1

毛竹意杨复合方柱的制备

(1)意杨单板的制备。过程为：意杨原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将意杨原木旋切成宽度为1000mm，长度为2200mm，厚度为2.5mm的单板；含水率不需要特别控制；将50层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为280g/m²；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为5KW和压力为0.8MPa条件下在高频压机上预热10min，然后在温度140℃、压力1.0MPa的热压机上进行热压，热压时间按照1.0min/mm计算；将热压后的产品冷却，锯切。

(2)毛竹重组材的制备。过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为8mm，长度为2000mm，厚度为1.8mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

(3)将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯按照涂胶量为160g/m²涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围；将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压固化成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

制备所得竹木复合方柱如图1所示，中间为重组竹芯材1正方柱，外层四周为等厚等长等宽的单板层积材，并且单板层积材厚度为重组竹芯材厚度的1/3。所述竹木复合方柱组胚时，将重组竹芯材置于中间厚，依次排列外层单层板基材，使得贴合紧密。图2位横截面图，效果图见图3和4.

实施例2

毛竹桉木复合方柱的制备

(1)桉木单板的制备。过程为：桉木原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将桉木原木旋切成宽度为1000mm，长度为2200mm，厚度为2.5mm的单板；含水率不需要特别控制；将50层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为280g/m²；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为5KW和压力为0.8MPa条件下在高频压机上预热10min，然后在温度140℃、压力1.0MPa的热压机上进行热压，热压时间按照1.0min/mm计算；将热压后的产品冷却，锯切。

(2)毛竹重组材的制备。过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为8mm，长度为2000mm，厚度为1.8mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

(3)将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯按照涂胶量为160g/m²涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围；将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压固化成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

对比例1

意杨单板层积材方柱的制备

过程为：意杨原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将意杨原木旋切成宽度为1000mm，长度为2200mm，厚度为2.5mm的单板；含水率不需要特别控制；将50层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为280g/m²；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为5KW和压力为0.8MPa条件下在高频压机上预热10min，然后在温度140℃、压力1.0MPa的热压机上进行热压，热压时间按照1.0min/mm计算；将热压后的产品冷却，锯切

对比例2

毛竹重组材的制备

过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为8mm，长度为2000mm，厚度为1.8mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

对比例3

毛竹桉木混合层积材方柱的制备

(1)桉木单板的制备。过程为：桉木原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将桉木原木旋切成宽度为1000mm，长度为2200mm，厚度为2.5mm的单板；含水率不需要特别控制。

(2)毛竹重组材的制备。过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为8mm，长度为2000mm，厚度为1.8mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手。

(3)桉木单板和竹条间隔顺纹组坯，即一层木材单板，上面铺一层竹条，在竹条上再铺一层单板，以此类推。要求表层和底层为木材单板。将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯按照涂胶量为160g/m²涂布在相邻的重组竹和单板表面；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行胶合，具体是在高频输出功率为5KW和压力为0.8MPa条件下在高频压机上预热10min，然后在温度140℃、压力1.0MPa的热压机上进行热压，热压时间按照1.0min/mm计算；将热压后的产品冷却，锯切。

实施例3

毛竹意杨复合方柱的制备

(1)意杨单板的制备。过程为：意杨原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将意杨原木旋切成宽度为900mm，长度为2000mm，厚度为2.0mm的单板；含水率不需要特别控制；将40层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为250g/m²；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为3.5KW和压力为0.5MPa条件下在高频压机上预热3-15min，然后在温度130℃、压力1.0-1.2MPa的热压机上进行热压，热压时间按照0.5-1.5min/mm计算。将热压后的产品冷却，锯切。

(2)毛竹重组材的制备。过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为5mm，长度为1500mm，厚度为1.5mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

(3)将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯按照涂胶量为140g/m²涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围；将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压固化成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

实施例4

毛竹意杨复合方柱的制备

(1)意杨单板的制备。过程为：意杨原木-截断-木段软化-剥皮-旋切-剪切-修补-斜磨。将意杨原木旋切成宽度为1500mm，长度为2500mm，厚度为3.0mm的单板；含水率不需要特别控制；将60层单板顺纹组胚后通过酚醛树脂粘接，其中单板双面涂胶量为300g/m²；涂胶后采用“高频预压和热压”工艺进行单板胶合，具体是在高频输出功率为10KW和压力为1.0MPa条件下在高频压机上预热3-15min，然后在温度150℃、压力1.0-1.2MPa的热压机上进行热压，热压时间按照0.5-1.5min/mm计算。将热压后的产品冷却，锯切。

(2)毛竹重组材的制备。过程为：毛竹原料-径向剖分-竹条干燥-浸胶-淋干-铺装-热压-锯切。将毛竹径向剖分为宽度为10mm，长度为3000mm，厚度为2.0mm的竹条；将所述竹条放置在固含量为35％的酚醛树脂中浸渍15min，然后淋干1-2h直到不粘手；将淋干后的竹条按顺纹方向组坯，最终形成800×(300-600)mm的板坯；置于140℃的温度和单位压力3-5MPa条件下，模具压机热压固化成型，热压时间根据板坯厚度按照0.2min/mm计算。

(3)将单组份聚氨酯或水基乙烯基聚氨酯按照涂胶量为180g/m²涂布在重组竹表面，根据重组竹的尺寸对单板层积材进行裁截，然后将单板层积材包敷在重组竹周围；将组坯后的竹木复合柱置于模具压机中进行冷压固化成型，四周同时加压，压力为0.5-1MPa，时间为1.5h。

实施例1-4和对比例1-3的性能对比：

从美观和顺纹抗压强度来看，本发明的竹木复合柱采用外围为单板层积材，中间为重组竹芯材，这种结构可以充分体现木材花纹的天然美感，又可以大幅提高柱的抗压强度和弹性模量。

一种竹木复合方柱及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。