[发明专利]杉木薄板层积材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电叶片复合材料的杉木薄板层积材的制造方法。

背景技术

目前，用于风力发电的叶片一般均采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，但也存在成本高(10-20万元/吨)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。

我国是木材资源非常丰富的国家，杉木作为我国南方广泛生长的主要木材品种之一，其来源广泛，木材蓄材量大，生长相对较快，同时具有良好的防腐性能，其密度低，顺纹方向力学性能好，但杉木的横纹方向强度低，顺纹方向的抗压强度也相对较低，可以考虑通过杉木的重组的方式来替换这种造价较高的玻璃钢复合材料。

专利申请200710178373.8“风电叶片复合材料的杉木边材径切板目测及机械分级方法”公开了一种杉木的毛坯板分级方法，通过该方法能够分级出抗弯弹性模量大于12000Mpa的杉木边材规格板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于风电叶片复合材料的杉木薄板层积材的制造方法，该方法快捷简便，能够在分级杉木边材径切板的基础上制造出用于风电叶片的杉木薄板层积材。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于风电叶片复合材料的杉木薄板层积材的制造方法包括如下步骤：

1)对分级杉木边材径切规格板进行组坯，制成顺纹方向相互平行的集成材木方，分级杉木边材径切规格板相互之间涂刷集成材胶；

2)将集成材木方沿径向方向切成适当厚度的杉木单板；

3)将杉木单板浸渍上环氧混合浸渍树脂；

4)将衫木单板顺纹组坯，并通过热压机对衫木单板组坯进行胶合。

优选地，在所述步骤2)之前还包括将所述分级杉木边材径切规格板放置到水池中浸泡的步骤。

优选地，在所述步骤1)的组坯时，所述分级杉木边材径切规格板组坯过程中，在顺纹方向上按照斜接角度为2～6°进行斜接加工，并使斜接缝的位置上下、左右错开。

优选地，所述斜接角度为3.81°。

优选地，所述集成材胶粘剂的配比为：合成乳胶∶固化剂为＝100∶15，所述百分比为重量百分比，所述合成乳胶为LK-DN60(请给出中文名称)的双组分合成乳胶。

优选地，涂刷所述步骤1)胶粘剂的涂胶量为120～220g/m²，陈化时间为5～15分钟，压力为5～15kgcm²，冷压时间为60～120分钟。

优选地，所述涂胶量为170/m²，陈化时间为10分钟，压力为10kg/cm²，冷压时间为90分钟。

优选地，所述环氧浸渍树脂的配比为：618环氧树脂30％，SK3环氧树脂30％，2124酚醛树脂40％；所述百分比为重量百分比。

优选地，在所述步骤4)中通过热压机进行热压时，热压机垫板的上、下两层还涂有800～1000厘泊硅油，热压温度为100～140℃，压力为10～20Mpa，热压时间为60～120分钟。

优选地，所述泊硅油为1000厘，所述热压温度为120℃，所述压力为15Mpa，所述热压时间为100分钟。

本发明不仅方法简便，而且通过本发明的方法，能够大量生产出满足风力发电叶片复合材料要求的杉木薄板层积材，按GB1935-91木材顺纹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顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，沿木纹方向的平均拉伸强度＞130MPa，沿木纹方向的平均压缩强度＞70MPa，沿木纹方向的扬氏模量＞15GPa，完全满足风力发电叶片的强度要求。因此本发明使杉木大批量用于加工风力发电叶片成为可能。

附图说明

图1为杉木薄板集成材毛方的组坯图；

图2为杉木薄板集成材毛方的斜接组坯图；

图3为杉木薄板层积材的组坯示意图。

具体实施方式

本发明具体按照如下步骤进行选材和处理：

首先按照专利申请200710178373.8进行杉木边材径切规格板的分级，具体包括如下步骤：

步骤1：选择直径在30厘米以上，树干通直，外观无缺陷(包括腐朽、弯曲等)的杉木新伐材原木若干；

步骤2：对选材进行“米”字型下料；