圆竹环保轻质型材及其加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种圆竹环保轻质型材，包括若干竹茎按型材的形状相互叠加排列构成的主体和固定所述竹茎的若干扎箍；所述型材的断面形状由竹茎的排列形式决定，所述型材的除断面以外的形状由竹茎成型形状决定；所述扎箍为若干个，分别分布固定在主体的不同断面上。在所述主体的表面缝隙处，填充有粘合材料形成平整的表面。本发明可以解决传统的建筑或包装型材存在的耗费不可再生的资源，生产、使用和用后处理均不环保等技术问题。
【专利说明】圆竹环保轻质型材及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑或包装材料及加工方法。
【背景技术】
[0002]轻质型材品种繁多，用途广泛，如空心水泥、石膏、氧化镁、碳渣等成型的砌块等无机类型材，还有如发泡塑料为主的各种形式的轻质型材，其用途包括房屋建筑、产品包装等等方面。
[0003]但是，上述的型材从生产、使用过程，到用后的垃圾处理都不够环保，更严重的是它们基本都是来源于地壳的矿物原料，使用这些材料必然造成对地球的破坏，因此，也是不可持续的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种圆竹环保轻质型材及其加工方法，以解决传统的建筑或包装型材存在的耗费不可再生的资源，生产、使用和用后处理均不环保等技术问题。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0006]一种圆竹环保轻质型材，包括若干竹茎按型材的形状相互叠加排列构成的主体和固定所述竹茎的若干扎箍；所述型材的断面形状由竹茎的排列形式决定，所述型材的除断面以外的形状由竹茎成型形状决定；所述扎箍为若干个，分别分布固定在主体的不同断面上。
[0007]在采用全竹茎的情况下，所述主体是采用竹杆茎粗细颠倒配搭结构。
[0008]在所述主体的表面缝隙处，填充有粘合材料形成平整的表面。
[0009]在粘合材料外，平覆一层包装膜。
[0010]一种圆竹环保轻质型材的加工方法，
[0011]I)、先将砍伐来的毛竹去除枝杈和细梢，采用全竹杆茎粗细颠倒配搭方法，排列于事先依一定形状和尺寸制作的捆扎定型框架内，按一定距离用扎箍依形捆扎，形成扎坯；
[0012]2)、扎枉晾干后，以不少于三至五块一叠送入加热隧道或无氧炉；然后以150°C至450°C，在1-15分钟达到预定高点温度后再维持1-3分钟；逐步降温至接近常温即可出炉；
[0013]3)、经过上述加热处理的扎坯因受热，其体积会有一定收缩，如有捆扎松动，应迅速把最早捆扎的扎箍再紧固一遍，以保证在竹排解除叠压重力约束后不会松散。
[0014]如上述的加工方法，以相应的粘合材料将扎坯自然缝隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一个水平面为度；然后，在其上平覆一层包装塑膜或纸，即可叠放入库，成为成品。
[0015]如上所述的加工方法，在粘合材料外表面，以聚酯防水材料进行表面粘封。
[0016]如上所述的加工方法，对于弧形型材，根据型材成品的规格，加工由平台底板和竖立于平台底板上的固定支架组成的一个热固化平台；其中固定支架的规导曲线，必须与型材成品的要求弧度一致；将竹茎分別放入平台的固定支架之间；以钢丝或定型钢板将全部的上架竹茎稳定在加热平台上；然后，将装满曲弧形竹茎的平台置入加热炉内，以IOO0C --200°C和用5-30分钟进行加热；当经热处理的圆竹冷至常温后，即可进行型材成品的粘合材料的加工制作了。
[0017]如上所述的加工方法，对于柱形型材，将干燥后的竹茎的大、小头颠倒排列，捆扎成圆柱，以150°C -300°C的温度和用5-30分钟进行加热，冷却后，再用钢筋以网状结构紧固焊接于圆竹制成柱的周围，并以较细的竹茎将内外可见的空隙竖向插填实；然后，用掺有沙子的水泥将柱的两端填实至平；待水泥基本干固后，以圆形钢板采取焊接的方式固定在钢筋网架的顶端，钢板与水泥之间不可有空隙；最后，再以水泥或石膏或氧化镁或聚酯类有机材料，将圆柱的表面做塑型处理，即成为制成品。
[0018]本发明的优点是直接以植物类的原竹的杆茎，无需做精细加工的圆竹为基本材料，该原材料无论我国还是其他国家都属多产、丰产，可以说是既纯绿色环保，又取之不尽，用之不竭。而且，依本专利技术方法加工制成的各种规格型材，在使用性能上亦可不亚于无机材料和有机塑料类的传统轻质型材。其加工、使用过程，和使用后的垃圾都不会污染、破坏环境问题。因此，圆竹轻质型材是既环保，又可持续发展的环保轻质材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的平板捆扎的示意图。
[0020]图2是图1的平板捆扎后涂层加外装饰板的示意图。
[0021]图3是本发明的拱形捆扎的示意图。
[0022]图4是本发明的柱形捆扎的示意图。
【具体实施方式】
[0023]本发明的具体结构参见附图。一种圆竹环保轻质型材，包括若干竹茎按型材的形状相互叠加排列构成的主体和固`定所述竹茎的若干扎箍；所述型材的断面形状由竹茎的排列形式决定，所述型材的除断面以外的形状由竹茎成型形状决定；所述扎箍为若干个，分别分布固定在主体的不同断面上。
[0024]平板捆扎的结构参见图1。竹茎I为自然直条状，排列成平板状，用铁丝作扎箍2，分段进行固定。如果不需要外表的美观和防腐处理，如图1的裸板就可以使用。
[0025]参见图2如果需要美观或防腐处理，可以在所述主体的表面缝隙处，填充有粘合材料形成平整的表面，再在粘合材料外进行防腐或造型处理。成品在最外侧平覆一层包装膜。
[0026]参见图1，为了捆扎均匀，在采用全竹茎的情况下，所述主体是采用竹杆茎粗细颠倒配搭结构。
[0027]在图2、图3中，公开了与上述结构基本相同的拱形和柱形型材。
[0028]上述所称的竹茎I是指除去枝叶后的各类竹子的茎杆。在加工工艺中通过整理形成基材，整理是指包括按事先确定的尺寸进行的锯、削和扎固。粘结材料包括使用如水泥、石膏、氧化镁等无机粘合材料，也包括使用如聚酯、发泡剂、植物纤维改性等有机材料的粘
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[0029]现以本专利的技术方法加工制造亲水防腐类型材为例，具体说明本发明加工方法:[0030]实例一:首先，明确成型后产品规格和使用性能要求，如以型材规格为:长3米、宽
0.5米、厚0.15米，使用性能:要求排面平整、耐水侵、抗腐性。
[0031]根据上述指标要求，先将砍伐来的毛竹去除枝杈和细梢，采用全竹杆茎粗细颠倒配搭方法，排列于事先依上述尺寸制作的，捆扎定型框架内，用钢丝，按约50-70厘米一段，将框架模内的圆竹依形捆扎牢固。然后，从框架中取出，按三至五个捆扎块为一叠摞在齐，再用钢丝将中部好两端各扎一道，然后将其以横、竖排平，摞压在一起，使其干燥。
[0032]待捆扎、叠压的圆竹扎枉晾干后，以不少于三至五块一叠送入加热隧道或无氧炉。然后以150至450°C，1-15分钟达到预定高点温度后再维持1_3分钟。逐步降温至接近常温即可出炉。
[0033]经过上述加热处理的竹排因受热，其体积会有一定收缩，如有捆扎钢丝松动，应迅速把最早捆扎的钢丝再紧固一遍，以保证在竹排解除叠压重力约束后不会松散。
[0034]将经加热处理并重新紧固的圆竹排，如图1，平放于操作平台上，按照型材的使用指标要求，以相应的粘合材料将竹排自然缝隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一个水平面为度，如图2。然后，在其上平覆一层包装塑膜或纸，即可叠放入库，成为成品了。
[0035]上述方法制造的圆竹轻质环保建筑型材，可以是完全依客户要求一次制造的固定规格的非标型材，也可允许在使用中横向切割使用的标准规格型材。同时，该型材因其圆竹在加热前已被捆扎固定，在晾干后又以较高温度和较短时间的方法进行了加热处理，使该型材的圆竹表面碳化度会高于内层，因此，不仅保证圆竹型材遇水不会变形，且表面的浅层碳化提高了耐水防腐性能，又不失去圆竹内在的竹纤维韧性(不脆)。而且，因圆竹天生为节、段式空心的自封闭结构，加上最后以聚酯防水材料的表面粘封，使圆竹的轻浮优势更加突出。因此，其浮力和抗破坏的综合性能远远优于木材、塑料、金属等为基础的同类型材。成本也仅为上述材质的几分之一。
[0036]实例二:又如，以本专利技术方法加工制造弧形型材为例。
[0037]首先，根据用户要求或依生产方定型产品指标规定的型材成品规格，加工一个热固化平台，平台由平台底板和竖立于平台底板上的固定支架组成，其中关键的是:固定支架的规导曲线，必须与型材成品的要求弧度以致。
[0038]热固化平台制作好后将经简单整理，即以锯、削方法使圆竹符合成品规格要求后，分別放入平台的固定支架之间。可以一排支架叠置别放多根，至支架的最高点为止。当整个平台的支架都置满圆竹后，以钢丝或专用的定型钢板将全部的上架圆竹稳定在加热平台上。
[0039]然后，将装满曲弧形圆竹的平台置入加热炉内，以100—200°C和用5-30分钟进行加热，这样碳化程度较低，但定型效果更好。
[0040]当经热处理的圆竹冷至常温后，即可进行型材成品的加工制作了，参见图3。
[0041]弧形型材加工的基础是已有的弧形圆竹，因此，无需专门的加工模框，只要预先确定弧板后单独，选择粗细适合并采取颠倒配搭方式将两端的档板稳住，即可对带有弧度的圆竹实施叠排和捆扎施工。此种型材因无特别指标，且此弧形在使用中也相对稳定和具有抗压力，所以，对扎筋的用材和是否需用涂覆粘合，完全视客户要求而定。本案是采取扁铁扣夹、玻璃钢纤维布及粘合材料单面涂覆的方法制得成品。
[0042]实例三:以各类建筑中常用到的，以负重支撑为目的梁柱为例，该种类的柱，一般采用钢筋水泥或以大口径钢管制成，重量极大，因此，不能满足轻型建筑的需要。但使用诸如:塑料、石膏等较轻质材料，其支撑强度又达不到要求，因而，上述两类材料都会降低轻型建筑的性能标准，碳纤维材料当然是又轻又强，但成本天价，也不适宜。
[0043]依本专利技术制造的圆竹柱形型材，却可以解决上述矛盾，提供既轻又抗压，且较成本低廉的产品。
[0044]圆竹轻质柱形型材是这样实现的:
[0045]首先，依据本案的柱高260厘米，直径60厘米，抗压强度> 3吨的指标，将干燥后的大毛竹圆竹的大、小头颠倒排列，捆扎成直径约55厘米的圆柱，置入150-300°C的温度内和用5-30分钟进行加热，作防蛀定型处理。冷却后，再用钢筋以网状结构紧固焊接于圆竹制成柱的周围，并以较细的圆竹将内外可见的空隙竖向插填实。
[0046]然后，用掺有沙子的水泥将柱的两端填实至平。待水泥基本干固后，以直径60厘米的圆形钢板3采取焊接的方式固定在钢筋网架的顶端，钢板3与水泥之间不可有空隙，如图4。
[0047]最后，再以水泥或石膏或氧化镁或聚酯类有机材料，将圆柱的表面做塑型处理，如制成罗马柱或其他饰纹。即成为形式的制成品。
[0048]建筑施工使用时，只要以正常的方法将柱形型材焊接于上下接点上即可。
[0049]上述的柱形型材其支撑负重能力，不亚于水泥等材料柱的性能，但其重量却仅相当于水泥柱的几分之一。
[0050]以上仅为三种形式的圆竹轻质环保型材的制造方法案例。实际应用中，因圆竹的特性和使用需要，可以加工制作成帘形、球形、锥形等各种形状的型材，因而，用途十分广泛。随着人类对环境污染、生态危机等生存问题的认识不断加深，对这种天然绿色、优质的新式轻质型材的市场需求将是可观的。据此，圆竹环保轻质型材也可能会发展成为一个新兴的、可持续的良性产业。
[0051]在加热隧道或无氧炉中加热处理之前，对扎枉晾干，是指自然状态晾晒一下，没有特别的要求。如果是已经自然放置过的，则无需晾晒。
【权利要求】
1.一种圆竹环保轻质型材，其特征在于，包括若干竹茎按型材的形状相互叠加排列构成的主体和固定所述竹茎的若干扎箍；所述型材的断面形状由竹茎的排列形式决定，所述型材的除断面以外的形状由竹茎成型形状决定；所述扎箍为若干个，分别分布固定在主体的不同断面上。
2.根据权利要求1所述的一种圆竹环保轻质型材，其特征在于，在采用全竹茎的情况下，所述主体是采用竹杆茎粗细颠倒配搭结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆竹环保轻质型材，其特征在于，在所述主体的表面缝隙处,填充有粘合材料形成平整的表面。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种圆竹环保轻质型材，其特征在于，在粘合材料外，平覆一层包装膜。
5.一种圆竹环保轻质型材的加工方法，其步骤如下: 1)、先将砍伐来的毛竹去除枝杈和细梢，采用全竹杆茎粗细颠倒配搭方法，排列于事先依一定形状和尺寸制作的捆扎定型框架内，按一定距离用扎箍依形捆扎，形成扎坯； 2)、扎枉晾干后，以不少于三至五块一叠送入加热隧道或无氧炉；然后以150°C至450°C，在1-15分钟达到预定高点温度后再维持1-3分钟；逐步降温至接近常温即可出炉； 3)、经过上述加热处理的扎坯因受热，其体积会有一定收缩，如有捆扎松动，应迅速把最早捆扎的扎箍再紧固一遍，以保证在竹排解除叠压重力约束后不会松散。
6.根据权利要求5所述的一种圆竹环保轻质型材的加工方法，以相应的粘合材料将扎坯自然缝隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一个水平面为度；然后，在其上平覆一层包装塑膜或纸，即可叠放入库，成为成品。
7.根据权利要求5或6所述的一种圆竹环保轻质型材的加工方法，如上所述的加工方法，在粘合材料外表面，以聚酯防水材料进行表面粘封。
8.根据权利要求5所述的一种圆竹环保轻质型材的加工方法，对于弧形型材，根据型材成品的规格，加工由平台底板和竖立于平台底板上的固定支架组成的一个热固化平台；其中固定支架的规导曲线，必须与型材成品的要求弧度一致；将竹茎分別放入平台的固定支架之间；以钢丝或定型钢板将全部的上架竹茎稳定在加热平台上；然后，将装满曲弧形竹茎的平台置入加热炉内，以100°C —200°C和用5-30分钟进行加热；当经热处理的圆竹冷至常温后，即可进行型材成品的粘合材料的加工制作了。
9.根据权利要求5所述的一种圆竹环保轻质型材的加工方法，对于柱形型材，将干燥后的竹茎的大、小头颠倒排列，捆扎成圆柱，以150°C -300°C的温度和用5-30分钟进行加热，冷却后，再用钢筋以网状结构紧固焊接于圆竹制成柱的周围，并以较细的竹茎将内外可见的空隙竖向插填实；然后，用掺有沙子的水泥将柱的两端填实至平；待水泥基本干固后，以圆形钢板采取焊接的方式固定在钢筋网架的顶端，钢板与水泥之间不可有空隙；最后，再以水泥或石膏或氧化镁或聚酯类有机材料，将圆柱的表面做塑型处理，即成为制成品。
【文档编号】B27M3/00GK103817763SQ201410084683
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】李恒光 申请人:李恒光