[发明专利]多维竹质蜂窝复合材料及其成型方法

说明书

本发明属竹木加工技术领域，特别是涉及竹质织物复层的蜂窝裹层或夹 层结构的成型方法。

目前蜂窝夹层结构复合材料因具有结构合理、轻质、高强、用料省等 一系列优点而一直是复合材料应用开发领域研究的重点，发展至今夹层结 构的蒙皮和夹芯材料种类很多，常用的蒙皮材料有铝合金簿板、钛合金薄 板、玻璃钢簿版、木质胶合板、纤维板、无机复合材料板、塑料板、玻璃 纤维布和纸等等，常用蜂窝芯有纸蜂窝芯、玻璃钢蜂窝芯、塑料蜂窝芯、 铝合金蜂窝芯等等，最有前途的是多维竹蜂窝芯和多维木蜂窝芯，用每种 蒙皮与不同蜂窝芯材复合就可开发出许多种蜂窝复合夹层结构材料，现在 应用最广的产品主要是纸面纸蜂窝芯、各种人造板面纸蜂窝芯、玻璃钢与 玻璃钢蜂窝芯和铝与铝蜂窝芯夹层结构等。

各种纸蜂窝芯夹层结构材料防水、防潮性能有限，应用范围受到限制， 玻璃钢蜂窝、铝蜂窝夹层结构材料等因价格高，应用范围也不是很广。纸 面纸蜂窝、玻璃钢蜂窝和铝蜂窝夹层结构材料可以实现连续自动化复合成 型，而各种人造板蜂窝材料只能是按单元间歇式复合成型，劳动强度大、 效率低。怎样能找到一种材料既有纸面连续复合成型的优点，又有很好的 性能，同时价格也不高。

本发明的目的是用一种新的加工方法把资源丰富、性能优越的竹质材料 制成蜂窝裹层或夹层的结构复合材料，以实现材料利用效率的最大化，通 过利用竹质织物作蒙皮材料，就可实现大规模自动化连续生产，以实现生 产效率最大化。

经过铣形、砂光等特殊加工的经、纬竹条片织成的竹织物可作为复合夹 层结构材料表面装饰层。

本发明是以下述步骤事现的，把经过加工获得的竹片条与柔性纤维织造 或非织造配合

一竹片条加工：把经过刨切、旋切、劈切等加工得到的竹片作等长、定 宽切割为竹纬条，单条或多条竹纬条宽度应适合蜂窝单边宽度。把经过刨 切、旋切、劈切等加工得到的竹片定宽切割成竹片条，单条或多条竹片条 宽应适合蜂窝单边宽度，所得等宽有限长竹片条经对接、指接、打坡口搭 接、衬布、衬纸等胶接或机械联接成无限长作为竹经条。

二竹织物制造：以条片状竹纬条、竹经条为一向，以柔性纤维为另一向 织造或非织造配合制成竹织物，根据竹片条的方向分为纬向竹织物和经向 竹织物，并根据竹片条与柔性纤维配合方式的不同分为针织物、交(机) 织物、织编织物、编织物，缝编织物及其非织造物等。选柔性纤维为玻璃 纤维，以玻纤纱为经纱与竹纬条交织成纬向竹玻布，以玻纤纱为纬纱与竹 经条交织制成径向竹玻布，简称竹玻布。

三竹质蜂窝芯制造，根据竹织物各向异性的特点采用不同的上胶、切断、 叠合、切条、按需再拼接等工艺，应使蜂窝芯内竹质纤维条处于顺纹竖立 状态，柔性纤维永远处于受拉力状态，这就形成了多种不同的制芯工艺， 主要的制芯工艺有连续竹玻布条叠合式、缠绕式、层叠式、连续竹玻布芯 条对接式等等。竹玻布、纬向竹玻布适合制取连续竹质蜂窝芯；竹玻布适 合制取单元式蜂窝芯。

四竹质蜂窝芯经拉伸定型：

1、限宽拉伸：利用宽度限制，将竹芯条拉开。特点是易于实现，横向 受力不均匀，适用于单机作业。

2、差速拉伸：利用速度差，将竹芯条拉开。有牵引辊+阻尼辊式； 牵引辊+阻尼板式和级差组合式。特点：速差要可调节，适用于机组作 业和生产线。

3、差速和限宽相结合式：适用于竹蜂窝芯条需对接的生产线。

4、横向拉伸：将竹蜂窝芯条沿横向拉开，特点是拉伸过程中竹玻布条 速度是变化的，适用于连续竹玻布条式生产线。

五多维竹质蜂窝复合材料成型，主要分四大类：单元式、连续式、卷制 式和缠绕式。

1单元式竹质蜂窝复合材料成型：用一块或多块竹织物与单元竹质蜂窝 芯裹复放入不同的磨具内可制成不同形状的许多种产品。并根据所宣胶凝 剂特性来确定是否应加热。该工艺可大量成型单元式蜂窝板，托盘，家具 部件，船体，集装箱板，车厢板等等产品。

2连续式竹质蜂窝复合材料成型：用单条多条竹织物与连续蜂窝芯复合 就可制取连续裹复竹质蜂窝板材、型材，可按需加入玻璃纤维纱、布、毡 等配合，并可直接增加装饰层工段实现生产许多种装饰表层产品。用上下 两层或多层纬向竹玻布与连续式蜂窝芯复合得夹层结构复合板。用竹织物 包住三个面，用纬向竹玻布包另一个面就实现连续生产裹复竹质蜂窝复合 材料产品。用不同的胶凝剂与不同的模具配合就应有不同的工艺参数。