[发明专利]一种竹长纤维复合材料的制造方法

权利要求书

1.一种竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，其生产步骤包括：

(1)原料准备

A、竹长纤维增强体的制备

A-1，将竹子截断成与竹长纤维复合材料等长的竹筒，用机械剖开成宽度为20～50mm的竹片，再去除竹片的青和黄，并碾压成束状竹纤维；

A-2，将去青去黄后的束状竹纤维放置在含0.5～2％的氢氧化钠溶液中，加温至60～90℃，浸泡2～3小时后再用清水浸泡半小时，得半纤维素和果胶含量占纤维整体12％以下的束状竹纤维；

A-3，将半纤维素和果胶含量很低的束状竹纤维放置在染色池里浸煮，调制所需的颜色后取出；

A-4，将以上处理好的束状竹纤维在60～100℃温度下干燥至含水率为8～12％，经分捡后以等份重量捆扎好；

B、水溶性酚醛树脂胶粘剂的制备

在反应釜里制备水溶性酚醛树脂胶粘剂，苯酚、甲醛的摩尔比为1∶1.25～1.50，制得胶粘剂的树脂分子量在100～400，固含量为18～25％，在25℃下黏度为0.1～0.3Pa·s；将水溶性酚醛树脂胶粘剂置于浸胶池内；

(2)浸胶

将捆扎好的束状竹纤维放入浸胶筐内，用行车吊至浸胶池里浸胶5～15分钟，实现水溶性酚醛树脂胶粘剂对束状竹纤维的渗透，之后提至沥胶平台沥胶10～30分钟；

(3)提取

将沥胶后含胶的束状竹纤维放入真空容室里，加温并抽提真空，在竹纤维温度达到40～80℃、容室内真空度小于50KPa的条件下抽提含胶束状竹纤维中含游离酚、游离醛的水分，使竹纤维含水率保持在8～15％；

(4)温压

将提取步骤中温度为70～80℃之间、含水率为8～15％的束状竹纤维按复合材料密度需要的重量放入液压机的进料系统，由进料系统将束状竹纤维移入模腔，进行压制，压力为3～30MPa；

(5)固化

温压后，将经过压制的束状竹纤维制品立即进行固化，此时束状竹纤维制品的温度在70～80℃之间，对其继续加温至125～135℃，并保持2～4小时使其固化；

(6)后固化

将固化后的束状竹纤维制品脱模后在仓库里陈放7～15天，完成释放内应力的后固化过程，7～15天后即成为竹长纤维复合材料型材。

2.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，在生产步骤(1)的B中，所述的水溶性酚醛树脂胶粘剂为添加功能组分的改性水溶性酚醛树脂胶粘剂。

3.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，在生产步骤(3)的提取中，将抽提的含游离酚、游离醛的水分经冷却贮存在贮存罐里，作下一次制胶、配胶的用水。

4.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，在生产步骤(6)后固化后完成的竹长纤维复合材料型材，其物理力学性能为：密度为0.9～1.3g/cm³，硬度为60～150MPa，静曲强度在140～160MPa，吸水膨胀率为0.3～2％，表面耐磨性能为0.04～0.09g/100r，甲醛释放量为0.1～0.4mg/L。

5.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，如产品对颜色无特殊要求可省去A-3步骤。

6.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，如产品对颜色要求为本色，可将半纤维素和果胶含量占纤维整体12％以下的束状竹纤维放置在1～2％双氧水溶液里浸煮2～4小时以替代A-3步骤。

7.根据权利要求1所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，如产品颜色要求为咖啡色，可将半纤维素和果胶含量占纤维整体12％以下的束状竹纤维放置在碳化炉里碳化以替代A-3步骤。

8.根据权利要求7所述的竹长纤维复合材料型材的制造方法，其特征在于，所述的碳化，其工艺为：将半纤维素和果胶含量占纤维整体12％以下的束状竹纤维放置在碳化炉里，在压力2～3公斤、时间2～4小时的条件下对竹纤维进行碳化。