专利名称：毛竹竹青板方材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种采用竹青板制备满足风力发电叶片的要求的方材及其 制造方法。
背景技术：
目前，用于风力发电的叶片 一般均釆用玻璃纤维增强塑料(简称玻璃钢)复合材料制造。这种材料虽然制造工艺成熟，但却存在成本高(10-20万元/ p屯)的问题，且玻璃钢的废旧产品处理困难，既难以燃烧，又不易分解，国 外多采用堆积方式处理，占用了大量的土地。因此，必须开发出一种新的低 成本、可回收利用的环保叶片来替代目前大量使用的玻璃钢叶片。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种毛竹竹青板方材的制造方法，不仅 满足风力发电叶片的要求，而且制造成本低，可再回收和利用。为了解决上述问题，本发明提供了一种毛竹竹青板方材的制造方法包括 如下步骤步骤l:将釆伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片；步骤2:将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为温度100 140。C，压 力0.5 ~ 1.5个大气压，时间60 180分4中；步骤3:将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8%以下；步骤4:将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向組坯，通过热压形成单层 毛坯件；步骤5:将单层的毛坯件;改入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺紋组坯，并通过热压形成竹青板方材。优选地，所述步骤1中采用的毛竹选择5 6年生，12~17米长，端头 直径10厘米以上的毛竹。优选地，在所述步骤3中将所述竹片干燥后，检测竹片的杨氏模量，选 择Ew > 12000 Mpa的竹片备用。优选地，所述步骤4中形成所述单层毛坯件后，将所述单层毛坯件再加 工成厚度为2-4mm的留青单层毛坯件。优选地，所述步骤4具体是将竹片单面涂刷地板胶，涂胶量260g/M2, 竹青面朝同一方向单层组坯，通过热压机加侧压，热压压力1.1 ~ 1.2Mpa,侧 压压力0.8~ l.OMPa。优选地，所述步骤5中的热压条件是热压温度为100~140°C，压力 为10 ~ 20Mpa,热压时间为60 ~ 120分钟。优选地，所述固化剂为丙酮稀释剂。本发明通过选用毛竹竹青板作为材料进行一系列的加工，制作成竹青板 方材，按GB1935-91木材顺紋抗压强度试验方法的要求加工并检测试件； 再按NASA CR-174910, UDR-TR-85-45顺紋抗拉强度试验方法的要求加工 并>^测试件，顺紋方向的平均拉伸强度> 250 MPa，顺紋方向的平均压缩强 度〉180MPa,顺紋方向的扬氏模量〉25GPa,因此通过本发明制备的竹青 板方材完全满足风力发电叶片的要求。另外，由于毛竹资源丰富，加工成本 也不高，因此大大降低了风力发电叶片的制造成本。此外，用本发明制作的 风力发电叶片废弃后，可以作为刨花板等的原材料再回收利用。
图1为本发明单层毛坯件的结构示意图； 图2为本发明竹青板方材的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体工艺步骤如下首先，采伐5~6年生、长12- 17米(约15米左右)、端头直径10 厘米以上的毛竹，然后从根部端头1米以上处截断，取长度在1.25米，通 直毛竹段若干，在破蔑机上破蔑，破蔑竹片规格为1250mmx 16mmx 9mm (长x宽x厚)；再在四面刨上加工成规格竹片(留竹青)，规格为1250mm x 12mm x 5mm;其次，将留青竹片送入炭化罐里对留青竹片进行炭化处理，炭化工艺为 温度120。C,压力l个大气压，时间120分钟；然后将炭化完成的竹片送入 干燥窑干燥，竹片含水率控制在8%以下；再用DY-D99型多功能动态杨氏 模量测量仪检测竹青片后分级，Ew> 12000 Mpa— —级，12000 Mpa^ Ew ^ 10000 Mpa— 二级，Ew< 10000 Mpa—三级，选用一级竹青片备用；再次，将选用的竹青片单面涂刷泰尔地板胶，涂胶量260g/M2,竹青朝 向一个同一的方向单层组坯，然后通过热压成型(加侧压)，热压压力1.1 ~ 1.2Mpa，侧压压力0.8 1.0MPa;再将成型后的单层竹青板毛坯件送入压刨 (保留竹青部份)，定厚加工成如图l所示2-4mm厚(优选为3 mm厚) 的毛坯件；再次，按照配比(重量百分比)为618环氧树脂15~35o/。， SK3环氧 树脂15~35%,酚醛树脂25~40%调制浸渍树脂(优选配比为618环氧 树脂SK3环氧树脂2124酚醛树脂=30: 30: 40的比例调制浸渍树脂)； 检测调制好的浸渍树脂固含量，加入丙酮稀释剂，使浸渍树脂的固含量为 40%。在调制好的环氧混合浸渍树脂浸渍罐内加入单层毛坯件，加重物使单 层毛坯件完全浸入调制好的浸渍树脂中，加压浸渍(压力0.8MPa) —小时， 取出沥千，待单层毛坯件表面的胶不再粘手为止，将浸渍好树脂的竹青板送 入烘箱千燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60。C，时间为120分钟。最后，将低温干燥好的单层毛坯件顺紋组坯成方坯，将组坯好的材料放 入热压机中热压，热压垫板的上、下两层涂800 ~ 1000厘泊硅油，热压温度 为100~140°C，压力为10-20Mpa,热压时间为60 ~ 120分钟，做成如图2 所示的分级毛竹竹青板方材。竹青板方材的测试将加工好的分级毛竹竹青板方材取出，放置24小时后，按GB1935-91木材顺紋抗压强度试—险方法的要求加工并4全测试件；再按NASA CR-174910, UDR-TR-85-45顺紋抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件， 顺紋方向的平均拉伸强度〉250 MPa,顺紋方向的平均压缩强度> 180 MPa， 顺紋方向的扬氏模量〉25GPa，因此通过本发明制备的竹青板方材完全满足 风力发电叶片的要求。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此即限制本发明的保护 范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化和材料变化， 均同理皆包含在本发明的范围内。
权利要求
1. 一种毛竹竹青板方材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1将采伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片；步骤2将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为温度100～140℃，压力0.5～1.5个大气压，时间60～180分钟；步骤3将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8％以下；步骤4将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向组坯，通过热压形成单层毛坯件；步骤5将单层的毛坯件放入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺纹组坯，并通过热压形成竹青板方材。
2、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤l中采用的 毛竹选择5 6年生，12~17米长，端头直径IO厘米以上的毛竹。
3、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤3中将所 述竹片干燥后，检测竹片的杨氏模量，选择Ew〉 12000 Mpa的竹片备用。
4、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤4中形成所 述单层毛坯件后，将所述单层毛坯件再加工成厚度为2~4mm的留青单层毛 坯件。
5、 如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤4具体是 将竹片单面涂刷地板胶，涂胶量260g/M2,竹青面朝同一方向单层组坯，通 过热压才几加侧压，热压压力1.1 ~ 1.2Mpa，侧压压力0.8 ~ l.OMPa。
6、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤5中的热压 条件是热压温度为100~140°C，压力为10~20Mpa,热压时间为60-120分钟。
全文摘要
本发明公开了一种毛竹竹青板方材的制造方法，包括如下步骤步骤1将采伐的毛竹处理加工成具有适当长度、宽度和厚度的留青竹片；步骤2将留青竹片进行炭化处理，炭化条件为温度100～140℃，压力0.5～1.5个大气压，时间60～180分钟；步骤3将炭化完成的竹片进行干燥，控制竹片的含水率在8％以下；步骤4将竹片涂胶，并按竹青朝向同一方向组坯，通过热压形成单层毛坯件；步骤5将单层的毛坯件放入到浸渍树脂中浸润后取出烘干，再将两层或两层以上的毛坯件按照顺纹组坯，并通过热压形成竹青板方材。通过本发明制备的竹青板方材不仅满足风力发电叶片的要求，而且制造成本低，可再回收和利用。
文档编号B27D1/04GK101249660SQ20081010311
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者任海青, 江泽慧, 玲 陈, 黄晓东 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所