专利名称：空心重组竹及其制造方法
技术领域：
本发明属于资源节约、环保型结构材料领域，涉及一种空心重组竹及其制造方法。
背景技术：
我国是世界上竹子资源最为丰富的国家。近年来，随着世界木材资源的匮乏，合理有效地利用木材和竹材资源显得越来越重要。在现有技术中，用于建筑、装饰等领域的主要重组竹技术有:(I)竹篾重组技术:将竹材加工处理成厚竹蔑，单独的，或者再加上梳解的木束、适量的单板条，干燥至含水率8 15%用酚醛树脂胶合而成。(2)竹纤维增强复合材料制造技术:将竹材疏解成通长的、相互交联并保持纤维原有排列方式的疏松网状纤维束，再经干燥、施胶、组坯成型后热压而成的板状材料。(3)竹方重组竹技术:将空心竹材劈裂成弧形竹坯，再将竹坯加工成一定规格的竹方条，把竹方条胶合到一起，组成竹板材或竹方材。(4)小径竹重组技术:将小径竹竹材揉磋成竹束，重组胶合到一起，形成竹板材或竹方材。随着竹材工业的发展，性能较为优良的重组竹便孕育而生。重组竹是先将竹材疏解成通长的竹长束，再经干燥、施胶、组坯成型后热压而成的板状或其他形式的材料，可应用于建筑、装饰等领域。这种重组竹是近10年发展较为迅猛的重组竹产品，一举成为竹材工业发展的主流品种。随着重组竹在建筑、家具、装饰、地板等领域的广泛使用，它具有的缺点也日益凸显，由于重组竹都是以疏解的具有一定形态的竹束或竹纤维密实压制而成，产品的密度较高，产品自重大，竹材消耗量大，胶黏剂用量多。目前在市面上存在挤压法制造的空心刨花板，但产量较少，使用范围较小，空心刨花板有如下缺点:1)使用碎料或细小刨花为原料，纵向方向承压力小，不能用作建筑梁柱等结构材料；2)常采用挤压法进行生产，生产效率较低，纵向静曲强度较低；3)产品湿胀性能较大，稳定性能较差。
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现有技术中，通过不同的竹材组元方法,对竹材进行重组,达到重组竹产品高强度、高利用率的目的。由于竹材本身的密度较高，经压制后，重组竹产品自重较大，不宜施工。同时，一般将竹单元重组成较大规格或较大幅面的重组材料，导致重组竹在使用过程中易产生内应力，使重组竹易存在产生开裂等缺陷，影响产品性能，另外，由于竹材通过疏解单元整体密实压制，因而所需竹材原料多，胶黏剂较大，导致重组竹成本提高，不易加工，不利于环保等缺点。因此，开发一种既保留重组竹具有高强度等优点，同时又克服上述缺点的新型重组竹及其制造方法成为当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术的不足，提供一种高强度、自重小、稳定性好、空心率大、所需原料少、甲醛释放量少、保温、隔热、隔音、减震效果优良、耐冲击性能强、施工方便的空心重组竹。
本发明的另一个目的是提供上述空心重组竹的制造方法。一种空心重组竹，其包括若干由设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或细小竹篾形式的竹单元，在该竹单元的缝隙中以及相邻竹单元之间设有胶粘剂，使得各个竹单元粘接连接成板块状重组材，其特征在于，在该重组材内沿所述纵向方向具有孔。其中设置的孔，是在所述纵向方向上贯通的孔，或是不贯通的孔。所述空心重组竹的内部在顺着所述纵向方向的孔为弧形侧面的孔、或截面为多边形的孔。弧形侧面的孔可以为圆孔、或椭圆形孔。所述多边形孔可以为矩形孔、或三角形孔、或六边形孔。在空心重组竹中，空心率不大于80%。所述孔中可以设有填充物。所述孔中的所述填充物为木材或人造板或塑料或橡胶
或金属棒或管，该金属管可以是钢管。在空心重组竹的与所述纵向方向垂直的横截面上，所述孔的面积与重组竹的截面面积之比在1/5 4/5。本发明提供的一种空心重组竹制造方法，其具有如下步骤:
步骤1:将设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或竹篾形式的竹单元； 步骤2:将步骤I制成的竹单元进行软化处理；
步骤I和步骤2的次序可颠倒；
步骤3:将步骤2制成的竹单元进行干燥；
步骤4:将干燥后的竹单元进行施胶；
步骤5:将施胶后的竹单元在模压模具的模压槽内进行铺装，其特点是，在各个竹单元中间铺设夹有模压棒，该模压棒的轴线与所述竹单元的纵向平行；
步骤6:对步骤5的产物进行施压成型操作；
步骤7:脱模，全部或部分取出所述模压棒或者让所有所述模压棒永久保留在其中，SP成为本发明提供的空心重组竹。本发明提供的空心重组竹的制造方法中，
步骤I中，竹单元不应太短，以保留纵向方向竹单元本身的力学强度，使空心重组竹成型后增强纵向的抗压、抗弯的强度。竹单元的纵向长度以不小于0.5m为宜。竹单元中的分离出的竹束或竹丝或竹篾不能过细，否则容易结团，也不能太粗，否则影响重组竹的固接强度。竹单元中的所述网状竹束或单根竹丝的直径为0.05 6_。优选所述分离的竹束，或单根的竹丝，直径为0.3 4mm。将竹材加工成竹蔑或经加工处理竹篾，竹篾的尺寸优选为:厚度为0.3 2mm，宽度为5 20mm,纵向长度L > 0.5m。步骤2的软化处理可以是碱液蒸煮、热水蒸煮、温水浸泡等各种现有技术中的方法，对步骤I制成的竹单元进行软化。具体的可以是:
在100°C，PH值为9 13，重量百分比10%NaHC03或NaOH碱液中蒸煮1.5 2h ;
或者，
在温度75 110°C的热水蒸煮1.5 5h ;或者，在PH值为8.0 9.5，温度75 80°C的碱液(例如NaHCO3或NaOH)中浸泡12h。所述干燥工序，是将所述竹单元在50 110°C下进行干燥，含水率控制在5 15%。干燥后进行施胶，施胶的方法可以是浸胶，喷胶等方法。所述浸胶工序中，胶粘剂为酚醛树脂或性能相当的其它胶粘剂，浸胶量3 8%，浸胶量是胶粘剂例如所述树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；并干燥或陈化至含水率5 15%。施胶之后，在步骤5的模压组坯工序中，将施胶的所述竹单元在模压槽中，沿着在顺纹纵向上不分层次地或分层次地、但竹单元都沿着一个纵向同方向组成板坯，按照空心率要求沿着竹束、竹丝或细竹篾纵向平行方向，铺设模压棒，所述竹单元纵向方向与模压槽和模压棒的轴向平行。如果竹单元为竹束，则是分层地铺装，如果使用竹丝或竹篾类的竹单元，则可以不分层次，部分竹丝或竹篾可以在所述纵向上上下弯曲延设。竹丝最好不要在铺装中结成团。在模压组坯工序中，将施胶的所述竹单元在模压槽中纵向进行铺设，在长度方向进行交叉重叠一段，从而接长铺装，以增加板坯的长度，达到所需的要求。在步骤6施压成型中可以采用高频热压或冷压保压烘烤的方式进行胶合成型。具体地，在步骤6施压成型中，用高频加热上压板，垂直向下加压至5 9Mpa时，停止加压,保压10 40分钟；高频电流频率为8 14兆赫兹，两极即下压板和上压板之间的间距优选0.1 2m，保压10 40分钟。高频加热设备连接工业电网，使用常规电压和电流。在步骤6施压成型中，用冷压的方式，将施胶后的所述竹单元送进压机的模压槽中，施加2.5 9MPa压力，使得竹单元有设定的变形程度，将成型重组竹固定在模具内，保持此压力，然后送进烘房进行热温固化，烘房温度为50 120°C，固化时间为12h 168h。所述的模压棒可以是刚性的模压棒，也可以是弹性模压棒，例如所述模压棒是金属棒、木棒、充气装置、塑胶填充棒中的一种或多种；其中的充气装置可以是，包括一个可伸缩充气袋，其上设有进气口和排气口，该进气口和排气口上设置阀门。所述可伸缩充气袋例如可以是橡胶袋。在使用时，将充气装置的充气袋中充气，直至充气袋膨胀成设定形状构成模压棒，同时要保证该充气袋的压力能够承受住施压成型中施加的压力和温度。在步骤7中，将重组竹从模具中取出，同时用物理方法取出全部或部分所述模具棒，即将压制在重组竹内的木棒、低密度塑胶填充棒制模具棒的全部或部分取出，或者，将作为充气装置的模具棒中的空气卸出而全部取出该模具棒；或者，将木棒、低密度塑胶填充棒制作的模压棒全部永久填埋于重组竹。最后，还可以将步骤7后的产品进行整形成所需的形状。本发明提供的空心重组材，可用在建筑梁柱、结构件、家具及装饰材料领域。通过上述方法制成的空心重组竹，包括若干由设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或细小竹篾形式的竹单元，在该竹单元的缝隙中设有胶粘剂，使得各个竹单元粘接连接成板块状重组材，其特征在于，在该重组材内沿所述纵向具有孔，在该孔中无填充物，或者控制设有填充物。在空心重组竹中设置的孔，可以是贯通的孔，也可以是不贯通的孔，不贯通的孔即为，如果空心重组竹的两端是成孔，内部可为实心结构，则纵向上形成间断的孔。在孔为非贯通的应用中，该实心结构部分可以是由竹单元构成，也可以是在孔中永久设置模具棒构成的。所述空心重组竹的内部在顺着竹纤维的方向有圆孔或异形孔，圆孔或异形孔的位置大小可根据需要在空心重组材内部任意设定。本发明提供的空心重组竹的制造方法，能够制造出具有高强度、自重小、稳定性好、空心率大、所需原料少、保温、隔热、隔音、减震效果优良、耐冲击性能强、施工方便的优点的空心重组材。在满足结构力学性能的前提下，本发明提供的空心重组材最大限度的提高空心重组竹的空心率，具有很好的经济性和适用性。下面通过附图和实施例对本发明提供的空心重组竹及其制造方法做详细说明。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
图1为按需要选取的设定长度竹段原竹示意图。图2为将原竹加工成网状竹束的示意图。图3为将原竹加工成分离竹束的示意图。图4为将原竹加工成竹丝的示意图。图5为将原竹加工成竹篾的示意图。图6为本发明提供的空心重组竹成型中所用模压机上的模具槽的结构示意图，其上的上压板未示出。图7为竹单元在模压槽内组坯示意图。图8为在组坯中竹单元在坯模压槽内纵向接长组坯的结构示意图。图9为在模压槽加设模压棒示意图。图10为带模压棒的组坯结构示意图。图11为如图10的组坯结构加上模具上板之后的示意图。图12为模压高频胶合中的示意图。图13为模压后带模压棒的毛坯材示意图。图14、15为去除模压棒后的空心重组竹毛坯材示意图。图16为设置充气装置的组坯置于模具槽中成型的示意图。图17为设置木材制模具棒的组坯的示意图。图18为带低密度塑胶填充棒的组坯示意图。图19为带模压棒、木材、低密度塑胶填充棒组合组坯示意图。图20为木材制模具棒永久填充的重组竹示意图。图21为填充棒制模具棒永久填充的重组竹示意图。图22为复合木材、低密度塑胶填充棒制模具棒的空心重组竹示意图。图23 图25为空心重组竹成品其他实施例示意图。图中标号如下:1.原竹；2.网状竹束；3.分离竹束；4.竹丝；5.竹篾；6.模压槽；
7.侧向压板；8.模压机底板；9.模压垫板/片；10.模压棒；11.模压机上压板；12.模压高频胶合中未成型材；13.模压后带模压棒的毛坯材；14.去除模压棒后的空心重组竹毛坯材；15.空心孔；16.空心重组竹成品；17.充气装置；18.充气装置气口 ；19.填充木材；
20.填充棒；21.木材永久填充的重组竹；22.填充棒永久填充的重组竹；23.复合木材、填充棒的空心重组竹。
具体实施例方式本发明提供的空心重组竹，其包括若干由设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或细小竹篾形式的竹单元，在该竹单元的缝隙中以及相邻竹单元之间设有胶粘剂，使得各个竹单元粘接连接成板块状重组材，在该重组材内沿所述纵向方向具有孔。其中设置的孔，是在所述纵向方向上贯通的孔，或是不贯通的孔。所述空心重组竹的内部在顺着所述纵向方向的孔为弧形侧面的孔、或截面为多边形的孔。弧形侧面的孔可以为圆孔、或椭圆形孔。所述多边形孔可以为矩形孔、或三角形孔、或六边形孔。在空心重组竹中，空心率不大于80%。所述孔中可以设有填充物。所述孔中的所述填充物为木材或人造板或塑料或橡胶
或金属棒或管，该金属管可以是钢管。在空心重组竹的与所述纵向方向垂直的横截面上，所述孔的面积与重组竹的截面面积之比在1/5 4/5。本发明的空心重组材的制造方法的一个优选实施方案可以是:
采取以下工艺技术方案:
步骤1.竹单元的制备:
以竹龄为2年 4年的原竹I为佳，定段后(见图1 )，通过纵向疏解将原竹I加工成一定规格的网状竹束(见图2)、或分离的竹束3 (见图3)、竹丝4 (见图4)、竹篾5 (见图5)。所述网状竹束要较为分散，即将高度相同的情况下，成均匀分布网状竹束宽度大于分离前竹宽度的2倍以上，这样不易结团，如果结团，会影响后序组坯，网状竹束的直径为0.05 6mm ;所述分离的竹束3，或单根的竹丝4，直径为0.3 4mm，纵向长度L > 0.5m ;或将竹材加工成竹蔑5 (见图5)或经加缝处理竹篾，竹篾的尺寸为:厚度为0.3 2_，宽度为5 20mm,长度 L > 0.5m。步骤2.热处理软化:
为了降低竹束、竹丝或竹篾的硬度，增加可塑性，需要对竹束、竹丝或竹篾进行软化处理。软化采用碱液蒸煮、热水蒸煮或温水浸泡的方式。例如碱液蒸煮，在100°C条件下，在PH值为9 13，10%NaHC03或NaOH碱液蒸煮1.5 2h。热水蒸煮是，在温度75 110°C热水中蒸煮1.5 5h。温水浸泡是，在温度为75 80°C，PH值为8.0 9.5的碱液条件下，浸泡12h。该碱液可以是前述的NaHCO3或NaOH碱液，也可以是其它碱性物质的水溶液。热处理软化的作用是:1)提高原料的塑性，使其更好异形组坯填充，空心加工成型，确保工艺所要求的尺寸、形状和质量及减少制造耗能；2)经过热处理软化后，可将竹材内的淀粉、糖分、蛋白质等物质浸出一部分，利于竹材防霉防腐；3)通过水煮有利于泥沙的清除；4)减少竹原料的内应力，利于空心重组竹的稳定性。步骤3.干燥:
将网状竹束、分离竹束、竹丝、加工竹篾在50 110°C下进行干燥，含水率控制在5 15%。温度的选择是根据不同材质和环境温度而定，但温度太高会炭化，影响力学强度，而太低会影响干燥效率。步骤4.浸胶:
胶粘剂为酚醛树脂或性能相当的其它胶粘剂，浸胶量为3 8%，该百分比为树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；并干燥或陈化至含水率5 15%。步骤5.组坯:
如图6至图12所示，组坯所用的模具，包括模压机底板8、固定在其上的平行设置的两块侧向压板7和上压板11。底板8和侧向压板7组成模压槽6，如图6所示。将施胶的网状竹束2、分离竹束3、竹丝4或加缝竹蔑5等竹单元单一地或混合地在模压机的模压槽6中沿着顺纹纵向上不分层次地同方向均匀铺装，可根据所需使得竹束等在长度上有交错处A，从而将其接长(见图8)，达到所需长度。沿着竹单元纵向平行方向地，在组坯的竹单元中里分布铺设模压棒10，根据所需的空心形状和空心率，决定模压棒铺设的形状、数量、大小、空间位置等。空心率一般不超过80%。在模压槽6中铺设竹单元和模压棒完成后，加盖模压机上压板11，在模压槽6中的底板8上可以设置模压垫板/片9，如图10所示。组坯质量直接影响到成品质量，因为空心模压形状为非常规铺装，因此，竹束或细竹篾不应有较大的结团现象，力求均匀。所述竹单元沿纵向进行铺设，在长度方向进行交叉铺装，以增强空心重组竹的顺纹抗压抗弯强度。所述竹单元纵向、顺纹方向，与模压槽纵向、模压棒纵向铺装方向相互平行。所述模压棒10可以是金属棒、木棒、充气装置例如充气橡胶袋、低密度塑胶填充棒等。如图16所示为模压棒为充气装置，其是由若干弹性材料制成的管子17和充气装置进口 18组成，铺装时将管子17放入模压槽中竹单元中间，管子17的端口伸出在模压槽外面，连接充气装置进口 18，通过充气装置进口 18向高压充气装置内充气或充液。所充气装置制作的模具棒具有易脱模的功能，这些为现有技术，不赘述，为了方便脱模，还可以在模压棒表面附有脱模剂。所述模压棒的木棒19、低密度塑胶填充棒20可为永久填埋于重组竹，见图17、图
18。在一个重组竹中，模压棒的种类可以是单一一种，也可以是几种具有的混合型，见图19。步骤6.模压胶合:
将板坯置于高频压机的电极之间进行模压和高频加热胶合。用高频加热上压板垂直向下加压至5 9Mpa时，停止加压，高频电流频率为8 14兆赫兹，保压10 40分钟。为保证空心重组竹的密度，防止加压时产生塌边及防止竹材的细胞组织被压溃，加压可采取双向加压(垂直和水平方向)(如图12所示)、或单向垂直加压，在垂直方向实行分段加压，即随着板坯内温度的上升，压力逐步加大，最终达到一个固定的压力。高频交变电场的两极分别作用在板坯上，使竹材中活性分子(主要是水分子)被电场极化，被极化的分子在电场力的作用下，向相反极性的电极移动，与周围其它分子相互摩擦、碰撞而产生热能。电场方向随频率不断变换，导致极性分子在电场中不断地作高频率的循环往复运动，产生的热能也不断地被竹材、胶粘剂吸收，使板坯加热、胶粘剂发生缩聚反应而固化，从而使板坯胶合成型。两极间的最大间距优选为1.8m。或用冷压的方式，将施胶后的竹束、竹丝、细竹篾送进压机的料槽中，在2.5 9MPa压力下，把竹束强制挤压到一定程度，然后用夹紧螺旋将成型重组竹拧紧固定在模具内，保持此压力，然后送进烘房进行热温固化，烘房温度为50 120°C，时间为12h 168h。步骤7.脱模:
将重组竹13从模具中取出(见图13)，同时用物理方法将压制在重组竹内的模具棒10取出，便得到具有空心15的空心重组竹毛坯14 (见图14)。步骤8.后期加工:
后期通过砂光、定长截断、四面刨等加工成空心重组竹成:16 (见图15)。本发明的优点:1)物理性能优良。空心重组竹在保证力学的强度下，可根据需要调整其密度，可以大大减轻重组竹的质量，最大可减轻80% ;保温隔热、隔音性能良好、抗震性能优良；其抗压性能好，不会产生变形；由于空心的存在，可以减少重组竹内应力，减小重组竹开裂的可能性。2)节约原材料。制造相同体积的重组竹，空心重组竹所用的原料要远少于普通重组竹，施胶量相应减少，可见，在原材料方面，空心重组竹也可大大降低制造成本。3)降低游离甲醛释放量。由于在相同条件下，空心重组竹使用的树脂胶粘剂量要远远小于普通重组竹，最大可达80%，从而可以减少重组竹使用过程中游离甲醛的释放量。4)提高使用性能。现行普通重组竹的密度为约为1.0 g/cm ，由于自重较大，因而在建筑、家具制造使用方面操作不方便。 空心重组竹的单位密度较低，因此在其在建筑、家具制造方面使用更加方便。5)永久性填充木棒、填充棒可提高其力学性能。永久性填充木棒、填充棒，可增强在空心重组竹力学性能，可起到预应力的效果。下面给出一个具体实施例:
实施例1:
具体的步骤包括:
(I)竹单元制备
选取竹龄为2 4年的原竹1，将其加工成竹段，通过纵向疏解的方式将竹材加工成直径为1mm，长度4m的网状竹束2。(2)热处理软化
将网状竹束在温度100°c条件下的热水中蒸煮2h，增强网状竹束2的塑性，提高防腐性能和稳定性。(3)干燥
将网状竹束2置于干燥窑中，在100°C下进行干燥，含水率控制在8%
(4)浸胶
胶粘剂为酚醛树脂，浸胶量为5% (树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比)；并干燥或陈化至含水率8% ； (5)组坯
将施胶后干燥后的网状竹束2在模压机的模压槽6中，沿着顺纹纵向上不分层次地同方向均匀组成板坯。沿着竹单元纵向平行方向，在组坯的竹单元中里分布铺设模压棒10，所用模压棒10为表面具有脱模剂的金属棒。根据所需的空心形状和空心率，决定模压棒铺设的数量、大小、形状、空间位置等。(6)模压胶合
将板坯置于高频压机的电极之间进行模压压和高频加热胶合。上压板垂直向下加压，当单位压力达到2.1Mpa时，停止加压，接通高频电源开始加热，高频电流频率为8兆赫兹，两极间的间距0.5m。保压15分钟，然后液压驱动使得压板复位。(7)脱模
将重组竹从模压槽中取出，同时用物理方法将压制在重组竹内的模具棒6取出，便得到空心重组竹毛坯材料14。(8)后期加工
后期通过砂光、定长截断、四面刨等加工成空心重组竹成品。实施例2:
(I)竹单元制备
选取竹龄为2 4年的原竹1，将其加工成竹段，通过纵向疏解的方式将竹材加工成直径为1.5mm，长度5m的网状竹束2。(2)热处理软化
将网状竹束在温度98°C条件下的热水中蒸煮2h，增强网状竹束I的塑性，防腐性能和
稳定性。(3)干燥
将网状竹束置于干燥窑中，在100°c下进行干燥，含水率控制在8%。(4)浸胶
胶粘剂为酚醛树脂，浸胶量为5% (树脂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比);并干燥或陈化至含水率8%。(5)组坯
将施胶后干燥后的网状竹束在模压槽6中，沿着顺纹纵向上不分层次地同方向均匀组成板坯。沿着竹单元纵向平行方向，在组坯的竹单元中里分布铺设模压棒10，所用模压棒为表面具有脱模剂的金属棒。根据所需的空心形状和空心率，决定模压棒铺设的数量、大小、形状、空间位置等。(6)模压胶合
用冷压的方式，将施胶后的竹束和细竹篾送进压机的料槽中，在3MPa压力下，把竹束强制挤压到一定程度，然后用夹紧螺旋将成型重组竹拧紧固定在模具内，保持此压力，然后送进烘房进行热温固化，烘房温度为70°C，固化5 48h。后序工艺同于实施例1中的(7)、(8)步骤。
实施例3:
将实施例1、2中，步骤(I)工艺进行改变，即是该实例将竹单元疏解成直径为2mm的分立竹束3。其他步骤同于实施例1。
实施例4:
将实施例1、2中，步骤(I)工艺进行改变，即是该实例将竹单元疏解成直径为2_竹丝
4。其他步骤同于实施例1。实施例5
在实施例1、2中，将第(I)和第(2)步骤进行交换，即是该实例先实现将加工成竹段的原竹I进行软化热处理，再通过纵向疏解的方式将竹材加工成规格网状竹束2。其他步骤同于实施例1、2。实施例6
在实施例1、2中，软化工艺进行改变，即是将疏解后的竹单元在100°C条件下，在软化热处理过程中使用PH值为10的10% NaOH碱液蒸煮2h。其他步骤同于实施例1、2。实施例7
在实施例1、2中，软化工艺进行改变，即是将疏解后的竹单元在PH值为8.0的碱液条件下，在温度75 80°C时浸泡12h。其他步骤同于实施例1、2。实施例8
在实施例1、2中，将第(5)进行工艺改变，沿着竹单元纵向平行方向，在组坯的竹单元中里分布铺设模压棒10，模压棒为木棒19。经组坯、胶合后将重组竹从模压槽中取出，同时将模压木棒永久性填充于重组竹里21 (见图17)。其他步骤同于实施例1、2。
实施例9
在实施例1、2中，将第(5)进行工艺改变，沿着竹单元纵向平行方向，在组坯的竹单元中里分布铺设充气装置17 (见图16)、先对高压的充气装置充气口 18充气，使得伸缩充气管膨胀并具有足够的硬度以使用模压成型的压力，再对板坯进行模压，同时对其进行高频加热，以固化竹单元中的胶粘剂。脱模的时候先把可伸缩充气管中的高压气体卸去即可从重组竹毛坯中取出充气装置。其他步骤同于实施例1、2。通过上述实施例制成的本空心重组竹，如图22至图25所示，孔的大小可以是相同的，也可以是不同的，孔数可以是一个，也可以是若干个。在孔中可以保留全部模压棒，也可以保留部分模压棒。实施例10
在本实施例中，在重组竹中设置不贯通的孔。其是，在空心重组竹的一个所述纵向上，两端向内一设定深度范围内构成孔，内部为实心结构。该实心部分可以是由竹单元构成，也可以是在孔中永久设置模具棒或填充物构成的。所述孔中的所述填充物可以为木材或人造板或塑料或橡胶或金属的棒或管。其中的孔的截面形状可以是圆形、椭圆形，也可以是多边形，如矩形孔、或三角形孔、或六边形孔。其他结构和制作方法与前述实施例相同。在结构材料中，令材料内部形成孔，以此减轻重量、节省材料的例子很多，例如混凝土构件。但是，在重组竹领域却没有这样的先例，究其原因，在于:
1.竹子的本身的成本比较低，空心重组方式虽然节约原材料，几年前由于竹材价格较低，不会带来很大的原料效益。随着竹材的价格越来越高，绿色利用竹材的理念提出，高效低耗利用竹材成为主流，因此，空心重组竹孕育而生。2.空心重组竹不但节约竹材，还大大减少对胶黏剂的使用，减少了甲醛等有害气体的释放，在这之前人们更加重视材料本身的强度和忽视了环保。3.没有开发相应的纵向成空的生产工艺。4.竹子本身就是空心的，将竹材制作板材，本行业主要的研究方向是做实心材料。行业中没有在做实心材料时想到做成空心结构，属于行业技术偏见所致。本发明一改现有技术的偏见，设计出了空心重组竹，在经济效益和社会效益上都有很大的优势。使得竹木材料家族中又出现了一种新的优秀竹材品种。
权利要求
1.一种空心重组竹，其特征在于:包括若干由设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或细小竹篾形式的竹单元，在该竹单元的缝隙中以及相邻竹单元之间设有胶粘齐U，使得各个竹单元粘接连接成板块状重组材，其特征在于，在该重组材内沿所述纵向方向具有孔。
2.根据权利要求1所述的空心重组竹，其特征在于:其中设置的孔，是在所述纵向方向上贯通的孔，或是不贯通的孔；或者，所述空心重组竹的内部在顺着所述纵向方向的孔为弧形侧面的孔、或截面为多边形的孔；或者，在空心重组竹中，空心率不大于80%;或者，所述孔中设有填充物；或者，在空心重组竹的与所述纵向方向垂直的横截面上，所述孔的面积与重组竹的截面面积之比在1/5 4/5。
3.根据权利要求2所述的空心重组竹，其特征在于:弧形侧面的孔为圆孔、或椭圆形孔；或者，所述多边形孔为矩形孔、或三角形孔、或六边形孔；或者，所述孔中的所述填充物为木材或人造板或塑料或橡胶或金属的棒或管。
4.一种空心重组竹制造方法，具有如下步骤: 步骤1:将设定长度的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或竹篾形式的竹单元； 步骤2:将步骤I制成的竹单元进行软化处理； 或者， 步骤1:将设定长度的原竹段进行软化处理； 步骤2:将步骤I的经过软化的原竹段沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或竹篾形式的竹单元； 接着， 步骤3:将步骤2制成的竹单元进行干燥； 步骤4:将干燥后的竹单元进行施胶； 步骤5:将施胶后的竹单元在模压模具的模压槽内进行铺装，在各个竹单元中间铺设夹有模压棒，使得该模压棒埋设在所述竹单元中，该模压棒的轴线与所述竹单元的纵向平行； 步骤6:对步骤5的产物进行施压成型操作； 步骤7:脱模，全部或部分取出所述模压棒或者让所有所述模压棒永久保留在其中，SP成为本发明提供的空心重组竹。
5.根据权利要求4所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:所述竹单元为网状竹束、或分立的竹束，竹束的直径为0.05 6mm，纵向长度L > 0.5m ;或者且，所述网状竹束为分散的网状竹束，即在网状竹束的高度相同的情况下，成均匀分布网状竹束宽度大于分离前竹宽度的2倍以上；或者，所述竹单元为竹丝，直径为0.3 4mm，纵向长度L彡0.5m ;或者，所述竹单元为将竹材加工成竹蔑或加缝处理竹篾，尺寸为:厚度为0.3 2_，宽度为5 20mm,纵向长度L > 0.5m。
6.根据权利要求4或5所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:所述软化处理为热处理软化: 在100°C，PH值为9 13，重量百分比10%的NaHCO3或NaOH碱液中蒸煮1.5 2h ;或者，在温度75 110°C的热水蒸煮1.5 5h ;或者，在PH值为8.0 9.5，温度75 80°C的碱液中浸泡12h。
7.根据权利要求4或5或6所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:所述干燥工序，是将所述竹单元在50 110°C下进行干燥，含水率控制在5 15% ;和/或，所述步骤4的浸胶工序中，胶粘剂为酚醛树脂，浸胶量3 8%，浸胶量是胶粘剂的绝干重量与竹单元的绝干重量之比；浸胶后并干燥或陈化至含水率5 15%。
8.根据权利要求4或5或6或7所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:在步骤5的模压组坯工序中，将施胶的所述竹单元在模压槽中，沿着在顺纹的纵向上不分层次地或分层次地、但竹单元都沿着一个纵向同方向组成板坯，按照空心率要求沿着竹束、竹丝或细竹篾纵向平行方向，铺设模压棒，所述竹单元纵向方向与模压槽和模压棒的轴向平行；和/或，在模压组坯工序中，将施胶的所述竹单元在模压槽中纵向进行铺设，在长度方向进行交叉重叠一段，从而接长铺装，以增加板坯的长度，达到所需的要求。
9.根据权利要求4或5或6或7或8所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:所述模压棒是金属棒、木棒、充气装置、塑胶填充棒中的一种或多种；和/或，在步骤6施压成型中，用高频加热上压板垂直向下加压至5 9Mpa时，停止加压，高频电流频率为8 14兆赫兹，两极即下压板和上压板之间的间距0.1 2m，保压10 40分钟；或者，将施胶后的所述竹单元送进压机的模压槽中进行步骤5，在步骤6施压成型中，用冷压的方式，施加2.5 9MPa压力，使得竹单元有设定的变形程度，将成型重组竹固定在模具内，保持此压力，然后送进烘房进行热温固化，烘房温度为50 120°C，时间为12h 168h。
10.根据权利要求9所述的空心重组竹制造方法，其特征在于:在步骤7中，将重组竹从模压模具中取 出，同时取出全部或部分所述模具棒，即将压制在重组竹内的木棒、低密度塑胶填充棒制模具棒的全部或部分取出，或者，将作为高压充气装置的模具棒中的空气卸出而全部取出该模具棒；或者，将木棒、低密度塑胶填充棒制作的模压棒全部永久填埋于该重组竹中；和/或，所述充气装置包括一个可伸缩充气袋或管，其上设有进气口和排气口，该进气口和排气口上设置阀门。
全文摘要
本发明提供一种空心重组竹及其制造方法，空心重组竹其是在用竹束、竹丝、或细小竹篾形粘接连接成的板块内沿所述纵向方向设置有孔。制造方法是将原竹沿纵向方向疏解成竹束、竹丝、或细小竹篾，通过热处理进行软化，干燥浸胶后，在模压槽内分层次均匀铺装竹单元，再按照空心率要求沿着竹束、竹丝或细竹篾纵向平行方向，铺设模压棒，在模压槽中，将板坯采用高频热压或冷压保压烘烤的方式进行胶合，脱模、去除模压棒或高压充气装置或永久性填充，经后期加工形成空心重组竹成品，可用在建筑梁柱、结构件、家具及装饰材料领域。
文档编号B27N5/02GK103182727SQ20121036300
公开日2013年7月3日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者周建波, 傅万四, 赵章荣 申请人:国家林业局北京林业机械研究所