专利名称：竹丝板的制作方法
技术领域：
本发明关于通过将连续的网状纤维的竹丝揉合成其内部具有许许多多间隙的板而制成的竹丝板。
木材使用已有很长的历史了，在该历史中人们已开发了许许多多的加工木材的技术。一些技术已导致新材料的开发，这些材料分成能具有木材原来形状的优点的材料和与木材形状无关的材料。前一种类型包括方木条、木板和层压板，而后者包括被称作特种板或M.D.F板的压缩板，它是通过切割、切割和粘结来加压碎片或粘接的木丝板制成的。
木材已用于各种形式的建材中。然而木材的较差的再生性是供应短缺和成本增大的一个原因。在研究低成本建材时，尽管竹子的再生性较好。过去也已经进行有限的使用，现在已开始用作替代的建筑材料，由于生产技术的进步，使人们可以将圆的竹杆加工成平板。
虽然竹子在可再生性上比木材要优良，但大多数竹材具有空心的剖面构形，其直径和长度均比木材要小，很多竹材还是弯的，这作为建材来说存在着负面影响。长竹杆的大直径部分能用作建材，因为它们可以展平，然而该竹杆的其余部分和很多小的竹杆就不宜用作建材，这就限制了它们的用途。
竹子具有极佳的再生性，在它可用作建材之前仅需3～5年时间，它具有硬度和美丽的纹理。然而，正如上面所述，大部分竹杆被扔掉，未能被利用。因此，用竹杆、竹枝和叶子生产一种可与木产品相比美的建筑材料是一种能导致有效利用资源的挑战。
本发明的目的在于有效地利用竹杆、竹枝和竹叶，从而通过提供竹丝板来解决上述问题。
在一个方面中，本发明是一种竹丝板，它采用未干或接近未干的一定长度的竹丝制成，其特征在于在加热到某一温度上揉合并加压竹丝，在该温度上竹子中含有的脉管束成分从表面渗出，采用竹子的渗出物作为粘接剂来粘接竹丝，形成具有许许多多内部间隙的一定形状的板。
在另一方面，本发明还是一种竹丝板，它用未干到已干范围内的、合适长度的竹杆形成的竹丝制成，其特征在于在加上适量的合成树脂纤维丝后再揉合木丝，合成纤维丝在需要的温度上熔化，采用熔化的丝作粘接剂来粘接竹丝，加压并成形为具有许许多多内部间隙的某种形状的板。
本发明采用的竹丝(即连续的网状纤维)由合适长度的竹杆或竹丝与竹片组合而制成的。竹丝以随机形式揉合量交叉放置，直到它们形成一个合适尺寸的块。然后将该竹丝加压并加热，用竹丝本身的成分、或合成树脂纤维丝或胶粘接。这样，竹丝就制成一块内部具有许许多多间隙的合适尺寸的板。
竹丝由未干到已干范围的、剥掉竹节凸缘和节环的竹杆制成，连续的网状纤维可由具有槽辊的滚压长竹杆得到，然而该方法要求将来有一切割过程。然而采用10～100mm、最好是10～70mm范围内的短竹杆，用压榨机来加工就可直接获得短纤维。搅拌并混这些竹丝使纤维随机地交叉，然后用蒸汽和热空气间接加热、或用高频电波和微波直接加热来加热竹丝，使它形成合适的形状。
当用未干到接近未干的竹杆来生产竹丝时，如半纤维素和木素那样的脉管束成分由于加热从表面渗出，这些成分起到粘接剂作用，因此竹丝可在不用任何胶的情况下制成一块板。通过改变加到竹丝上的压力，可以生产出各种板，其范围可从具有加压木碎片制成的特种板或M.D.F．板那样硬度和密度的板、到具有不加压的绝热材料的玻璃毛的密度和硬度那样的板。
当用已干到接近干燥的竹杆来生产竹丝，即使加热，它的成分估计不会渗出太多，因此当揉合竹丝时，选择在适当加热温度上熔化的合成树脂纤维丝、以体积比为5～50％、最好为5～20％加入。然后加热熔化的丝象粘接剂一样工作，在将竹丝压成板形的同时粘接竹丝。作为一个例子，聚乙烯就在较低的温度上熔化。
在单种材料制成的丝可以熔化并起到粘接剂作用的同时，由至少两种复合树脂制成的特殊的丝能产生单种材料制成的丝不能得到的效果，例如这两种材料中，一种是用作芯丝的高熔点的材料，另一种是覆盖芯丝的用作表层的低熔点材料。在这种情况下，两种合成树脂制造的丝加热到表层开始熔化的温度。然后表层起到粘接剂的作用，由它将竹丝与丝的芯丝粘接，这就为板提供了附加的强度和柔性。例如，在特种丝具有聚丙烯的芯子和聚乙烯的表层的情况下，聚乙烯首先熔化。
为了在揉合后形成一定形状的竹丝，采用组合模。形成的合适的构形在组合模的表面上突出，在将竹丝放入模具中并加热和加压时，形成的竹丝板具有模子表面的构形。这样，就很容易制成具有多个凹坑或通孔的竹丝板。制造这种构形时仅需要考虑的事情是板在模塑后易于取出。因此，可形成各种构形。当竹丝是由竹杆制成时，板是白的，如果需要它们也可用颜料着色。
可以用体积比为10～50％、最好为10～30％的本片或木片与竹枝和竹叶的组合来制造木竹板。采用上述体积比的合成纤维丝作粘接剂，对它们加热直到纤维熔化，或者加入体积比为1～20％、最好为10～15％的粉状或液态的胶，加热它们直到粉熔化或液体固化，这样可以获得具有散布有竹叶和竹枝的装饰板。竹叶按加热温度改变其颜色，还可通过将竹粉加到竹枝和竹叶的碎片中将吸味粉加到板上。
作为粉状胶，可采用苯乙烯、脂类或聚酰胺。作为液态胶，可采用尿烷。除了粘接剂外，最好还加入一种具有含水能力的粉末，加入的体积比为0.5～10％，从而得一种具有含水能力的最终产品。作为含水粉，可采用负离子型物质。
为了增强含水能力，最好将硅藻土加到竹丝板的表面上。为了使外观漂亮，可将压碎的贝壳粉加到竹丝板的表面上。
如上所述，由全部是竹子或大部分为竹子制成的竹丝板由于具弹性、隔热和隔音性能及吸收冲击的性能而具有许多用途。在它们使用寿命结束时可以压碎或重新循环，对环境产生较小的压力。这些竹丝板的特征是在其它建材上无法找到的。
通过下面参照附图进行的描述，可以更加清楚本发明的其它特征和优点，其中
图1(A)是例1的竹丝板的侧视图，而图1(B)是部分模型的放大视图，图2(A)表示一种状态，其中由例3的合成树脂制成的特种丝和竹丝粘在一起，图2(B)是部分特种丝的放大的模型，图3表示制造具有例4的通孔的竹丝板的方法，图4表示具有硅藻土表面的竹丝板。
例1图1(A)是竹丝板的侧部视图。图1(B)是同一竹丝板的部分平面视图的放大图。为了制造图1(B)的竹丝2，用辊压机滚压长竹杆，使竹杆压成竹丝并切成合适的长度。另外，竹杆可首先切成环形，然后进一步破碎成窄块，在压榨机中破碎以形成网状纤维。在前一种方法中，很易生产出具有均匀直径和长度的竹丝纤维，然而在后一方法中，很难生产出标准的直径和长度。然而，应该看到，太长的纤维难以揉合，压榨机通常比辊压机要便宜。
这种竹丝板1采用由未干到接近未干范围的竹杆制成的竹丝2。当竹丝在模子中加热并模塑时，热量使竹丝的成分渗出，这些成分起到粘接竹丝的粘接剂的作用，因此不再需要用胶。通过调节竹丝的量和加上压力，可以得到同样尺寸下的具有不同硬度和密度、不同技术规范的竹丝板。由于纤维相互交叉并产生许许多多的间隙3，因此这种竹丝板1具有弹性、防热、隔音和吸振能力。还可以根据使用场合来改变这些能力的程度。
例2通过将对应于竹丝的体积的体积比为15％的聚乙烯丝加到竹丝中，并与竹丝揉合，聚乙烯熔化起到粘接剂作用来粘接竹丝。这样通过加压而不加上任何胶就可制成竹丝板。聚乙烯由于其熔点较低、加热时易于熔化而易于使用。因此，不能希望这种方法能增加板的强度和柔性。从这个例子得到的性能与例1(图1)的相同。
例3图2(A)是部分竹丝板的放大的横截面模型，该竹丝板由竹丝2和特种丝4混合而成，特种丝包括聚丙烯的芯丝5和聚乙烯的表层6，它们的体积比为100∶15。当在模子等中生产这种板时，仅加热到使表层熔化的温度，然后熔化的表层形成结点7，它在竹丝和芯丝之间起到粘接剂的作用。芯丝为板提供了附加的强度和柔性。
在这种结构中，采用未干到已干范围的竹杆来生产竹丝，不必象通过用胶胶接碎片生产颗粒板那样需要用胶。通过调节竹丝用量和压力，可以生产同样尺寸的、但具有不同硬度和密度的各种竹丝板。纤维在板中交叉形成许许多多的间隙，这就提供了如例1和2一样的性能。
例4图3表示具有通孔的竹丝板8的剖视图。这种板采用制造例1和2的竹丝板的方法中所用的组合模9、10，凸件从一个模子伸到另一个，该模子加热和加压从而生产具有通孔的竹丝板8。除了孔以外板上还可具有凹坑，为制成这种板，采用了具有较短凸件的模子。只要板易于脱模，凸件可以是任何形状的。通过调节竹丝2的量和所加的压力，可以生产尺寸相同但具有不同硬度和密度的象其它例子一样的各种竹丝板。
例5竹叶和竹枝的碎片的体积比为10％加到竹丝2中。采用粉状胶作粘接剂，将它们揉合、加热和加压以生产类似于图1所示的一种竹丝板1、或类似于如图3所示的具有通孔的竹丝板8。板的表面具有星星点点的竹叶和竹枝的图案。
例6图4表示具有硅藻土表面12的竹丝板11。板本身对采用它的成分和胶并无限制。
在这些附图和说明中，已指出本发明的优选实施例，尽管使用了一些专门的术语，它们仅作通常的说明之用而无限制的目的，本发明的范围由下列权利要求来设定。
权利要求
1．一种竹丝板，采用未干到接近未干范围内的合适长度的竹杆制成的竹丝，其特征在于竹丝揉合和加压、同时加热到竹子中含有的脉管束成分渗出其表面，采用竹子的渗出物作为粘接竹丝的粘接剂，形成具有许许多多内部间隙的一定形状的板。
2．一种竹丝板，采用未干到已干范围内的合适长度的竹杆制成的竹丝，其特征在于竹丝在加入适量的合成树脂纤维丝后再进行揉合，合成树脂纤维丝在所需要的加热温度上熔化，采用熔化的丝作为粘接剂来粘接竹丝，加热并形成具有许许多多内部间隙的一定形状的板。
3．如权利要求2的竹丝板，其特征在于在需要的温度上熔化的合成树脂纤维丝是一种包括芯丝和外表层的特种的丝，芯丝由高熔点的合成树脂制成，表层覆盖在芯丝周围并由低熔点的合成树脂制成，在合成树脂纤维丝加热到表层熔化时，熔化的表层起到粘接剂的作用来粘接竹丝和作为辅助材料的芯丝，该辅助材料可为竹丝板提供强度和柔性。
4．一种竹丝板，采用未干到接近未干范围内的合适长度的竹杆制成的竹丝和碎片，其特征在于竹丝和碎片及胶一起揉合、在加热的同时加压，形成具有许许多多内部间隙的一定形状的板。
5．如权利要求4的竹丝板，其特碎片是压碎的竹叶和竹枝。
6．如权利要求1的竹丝板，其中加入了含水粉。
7．如权利要求1的竹丝板，其中当竹丝形成一定形状的板时，在竹丝板的上侧和下侧同时形成多个凹坑或通孔。
8．如权利要求1的竹丝板，其中将硅藻土加到板的表面上。
9．如权利要求1的竹丝板，其中将贝壳粉末加到板的表面上。
全文摘要
用未干到已干的较宽范围内的竹杆制成的竹丝和两种合成树脂一起使用。适量的特种丝4包括具有高熔点的芯丝5和低熔点的表层6,它们加到竹丝中并揉合在一起。在模制揉合后的材料时,加热到表层开始熔化的温度并加压。该表层起到粘接剂作用来粘接芯丝和竹丝。芯丝为竹丝板提供了附加的强度和柔性。
文档编号B27N3/00GK1319480SQ01101749
公开日2001年10月31日 申请日期2001年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者吉田诚二 申请人:日本地板工业株式会社