含有內(nèi)莖片的木板制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含有從竹莖內(nèi)部切割的竹條的木板。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】專利技術(shù)背景竹由于它的高強(qiáng)度、耐久性和極佳的尺寸穩(wěn)定性，以及隨時供應(yīng)和快速補(bǔ)充-竹子生長非常快，2-6年內(nèi)即可完全成熟，而甚至是最快生長的木材樹種也要花費(fèi)長達(dá)15-30年才能生長到完全成熟，因此是一種在全亞洲廣泛用作建筑材料的木質(zhì)纖維素材料。然而，除了這些優(yōu)點(diǎn)外，竹也有許多缺點(diǎn)。由于竹是中空的，它不能被加工成實(shí)心木材板(lumber?board)或厚板(plank)。不僅它不可能制成實(shí)心木材板形式，竹還不能通過用于制造木材復(fù)合材料的常規(guī)技術(shù)進(jìn)行加工。例如，由于竹莖太薄而無法切割成制備膠合板的單板，因此難以由竹制成膠合板。竹也不能通過用于制造條(strand)復(fù)合木材(是由樹脂涂覆的條經(jīng)優(yōu)選取向和以該取向放置在下面經(jīng)過的傳送帶上而制成的復(fù)合材料)的技術(shù)成功加工。盡管有這些缺點(diǎn)，但由于竹具有隨時供給和極佳的性能特性，制造商已開發(fā)了由竹制造木材復(fù)合材料的技術(shù)。例如，可以通過將竹莖的外部或表面手工切割成竹條，然后將所述條編織(通常又是手工)成墊來制造復(fù)合竹結(jié)構(gòu)板。然后將這些手工切割、手工編織的竹墊與幾個其它類似的墊子一起堆疊，然后在高溫下將這些墊子壓制到一起。這種制造竹板的方法的問題是費(fèi)時；切割竹條和然后將竹條編織成墊子形式的步驟需要花費(fèi)相當(dāng)多的時間。這些加工不僅僅耗時，而且它們可能會對最終板產(chǎn)品造成嚴(yán)重的缺陷。例如，將幾個墊子成層地放到另一墊子上面產(chǎn)生的內(nèi)部間隙可以導(dǎo)致在板中產(chǎn)生洞眼或其它缺陷，而會導(dǎo)致斷裂。此外，使2個編織竹墊粘合到一起包括使兩個配合表面粘合到一起，這是缺陷的另外來源。然而，上述方法的另一個缺點(diǎn)是因?yàn)樗鼈冇纱罅康闹駥咏M成，所以它們每層都需要非常高劑量的樹脂，在高石油價格時期，這大大增加了產(chǎn)品的價格。在上述
技術(shù)介紹
的情況下，本領(lǐng)域存在對部分或完全由竹組成的、缺陷較少、無需冗長制造過程和消耗石油基產(chǎn)品較少的結(jié)構(gòu)竹板的需求。-->專利技術(shù)概述本專利技術(shù)涉及含有從竹莖內(nèi)部切割的竹條的木板。專利技術(shù)詳述除非另外規(guī)定，本文采用的所有份、百分比和比率均以重量表示。本文引用的所有文件均以其全文納入本文作參考。本文采用的“木質(zhì)纖維素材料”是指一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，具有通過木質(zhì)素聚合物結(jié)合到一起的纖維素和半纖維素纖維組成的細(xì)胞壁。木材是一種木質(zhì)纖維素材料。“木材復(fù)合材料”或“木材復(fù)合部件”指一種含有木質(zhì)纖維素材料和一種或多種其它添加劑，如粘合劑或蠟的復(fù)合材料。木材復(fù)合材料的非限制性例子包括定向纖維板(oriented?strand?board，“OSB”)，如，華夫刨花板、刨花板、碎木膠合板、中密度纖維板、膠合板和為條和層片單板復(fù)合物的板。認(rèn)為本文采用的“片“、“條”和“華夫刨花”彼此等同和可以互換使用。木材復(fù)合材料的非排它性描述可以參見的《可可歐詩瑪化學(xué)技術(shù)百科全書(Kirk-Othmer?Encyclopedia?of?ChmicalTechnology)》的增補(bǔ)卷，第765-810，第6版，以其全文納入本文作參考。以下描述了本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，提供了一種含有從竹莖內(nèi)部切割的竹條的OSB木板。由從竹莖內(nèi)部切割的條形成OSB產(chǎn)品結(jié)果形成具有極佳強(qiáng)度和耐久特性的OSB木板。以前，利用取自竹莖的薄片的嘗試均告失敗，這是因?yàn)樵谥袂o外層薄片上有蠟質(zhì)和高度角質(zhì)化的表面覆蓋物，使常規(guī)的木材復(fù)合樹脂(像苯酚甲醛)不能滲透到該薄片中，因此相鄰薄片間不能形成強(qiáng)的粘合。通過除去阻止常規(guī)復(fù)合木材樹脂滲透的竹莖外部，本專利技術(shù)解決了該問題。將該外部剝?nèi)ズ螅梢詫⒅袂o內(nèi)部加工成木條，采用常規(guī)配置復(fù)合木材樹脂進(jìn)行利用。結(jié)果是用竹制成的木材復(fù)合板，但因?yàn)橹裢獠渴侵袂o中存在的最強(qiáng)的材料，因此它的強(qiáng)度和耐久性不如包括莖外部的木材復(fù)合板那么好。現(xiàn)在將對所述竹材作更詳細(xì)的描述，接著詳細(xì)討論將竹條結(jié)合進(jìn)復(fù)合材料中的方法。像其它木材一樣，竹的基本組成部分是通過木質(zhì)素聚合物結(jié)合到一起的纖維素纖維，但竹的組成細(xì)胞的構(gòu)造和形態(tài)與其它木材不同。通常，竹的大部分強(qiáng)度特性(拉伸強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度和剛性)在竹和竹纖維縱向最大。這是由于纖維素纖維在縱向的微纖絲角度相對較小。竹莖本身的硬度取決于竹纖維束的密度和它們的分離方式。在竹莖縱向或竹莖橫截面中的纖維百分比不一致。在縱向，纖維密度從莖底到莖頂增-->加，而竹莖橫截面中的纖維密度在接近外表面處最高，隨著深入該材料的芯而減小。因此，高度有益地是采用取自竹莖內(nèi)部的條制造木板。竹莖外部是竹莖外徑2mm內(nèi)的莖部。本文中將竹莖內(nèi)徑和竹莖外部之間的竹莖部分定義為“竹莖內(nèi)部”；因此，本專利技術(shù)中竹莖內(nèi)部的條是取自離竹莖外徑2mm或更遠(yuǎn)的莖部的那些條。本專利技術(shù)已發(fā)現(xiàn)即使除去了來自竹莖外部的條，竹中的纖維素纖維仍然比大部分木類的更堅(jiān)硬和更強(qiáng)，因此，含有竹的板具有比其它類型木纖維制成的板高得多的強(qiáng)度與重量之比。本專利技術(shù)的制備中第一步是通過剝皮、磨削或砂光竹莖外部來除去竹莖外部。可以例如，通過將莖送到噴砂隧道或通過砂輪完成所述砂光。為了改進(jìn)與常規(guī)木條的相容性和粘合性，優(yōu)選將竹條切割成厚度小于約0.2英寸，如小于0.15英寸，如約0.01-0.15英寸；和切割成寬度優(yōu)選大于約0.1英寸，如大于約0.15英寸，如大于約0.5英寸。可手工或用機(jī)械剪切設(shè)備完成該切割。為了改進(jìn)強(qiáng)度，應(yīng)該沿縱軸將所述竹條切割成優(yōu)選約比2英寸長，如約3英寸，如約5英寸的條。盡管不想受理論的限制，不過認(rèn)為當(dāng)用圓盤條取向器對條進(jìn)行取向時，較長的條長度將使條排列更緊密，并且不受理論的限制，認(rèn)為更緊密排列的條將產(chǎn)生沿縱軸彈性系數(shù)更佳的最終木材復(fù)合板產(chǎn)品。切割后，使所述竹條干燥(如下所述)和涂覆上常規(guī)聚合物樹脂(如下所述)。優(yōu)選實(shí)施方式中，采用含量約為2-12重量％(以竹木的重量為基準(zhǔn))的所述MDI(參見如下更詳細(xì)定義)粘合劑樹脂，而采用水基粘合劑樹脂(如下)，則含量約為3-15重量％(以竹木的重量為基準(zhǔn))。用于本專利技術(shù)時，通過使竹條與自然形成的硬或軟木(如松木或白楊木)條混合，將取自竹莖內(nèi)部的竹制成條復(fù)合板，優(yōu)選為OSB板。為了最好結(jié)果獲得良好的粘合性和板完整性，竹條的含量應(yīng)該低于竹和非竹(硬和軟)木條總重量的約90重量％，如低于約80重量％，如低于約75重量％，如低于約70重量％。通常，將所述新的或回收的原木原料切割成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的所需大小和形狀的條、華夫刨花或片。當(dāng)由所述竹條和自然形成的硬或軟木的組合制造所述板時，可以分別干燥和用聚合物樹脂粘合劑涂覆這兩組分開的木材，然后在分別涂覆步驟后，將所述涂覆的硬/軟木條與涂覆的竹條混合到本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含有從竹莖內(nèi)部切割的竹條的木板。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】US 2005-8-31 11/215,9061.一種含有從竹莖內(nèi)部切割的竹條的木板。
2.如權(quán)利要求1所述的木板，其特征在于，還含有選自白楊木和松木的木條，
其特征在于，所述竹條小于所有木條總重量的約90重量％，優(yōu)選小于約80重量％，
優(yōu)選小于約75％。
3.如權(quán)利要求1所述的木板，其特征在于，所述條的厚度小于約0.2英寸，如
約0.01-0.15英寸。
4.如權(quán)利要求1所述的木板，其特征在于，所述條的寬度大于約0.1英寸。
5.如權(quán)利要求1所述的木板，其特征在于，以竹木重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述木板還
含有含量為約2-6重量％的MDI。
6.如權(quán)利要求1所述的木板，其特征在于，所述木板還含有含量為約3-10重量
％的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：O尼安華，M赫安昆，
申請(專利權(quán))人：邱博工程木材有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]