[发明专利]竹纤维增强复合材料及其制造方法

权利要求书

1.一种竹纤维增强复合材料，其特征在于，它是由定向竹纤维毡和 胶粘剂层构成，定向竹纤维毡为由半圆竹筒经过疏解对半圆竹筒外弧表 面竹青层的蜡质进行切割、劈裂和挤压，使其呈部分脱落、裂纹、碎片 或碎粒状态、对半圆竹筒内弧表面竹黄层的硅质进行切割、劈裂和挤压， 使其呈部分脱落、裂纹、碎片或碎粒状态，且在该半圆竹筒的上、下表 面及其竹壁上分别设有间断的粗细不均的系列纵向裂缝，相邻的裂缝之 间形成纤维，该纤维包含1-5个维管束和若干个基本组织，该裂缝内设 有胶粘剂层，并且在定向竹纤维毡的上、下表面及其周围表面均设有一 箔层胶粘剂层。

2.一种竹纤维增强复合材料制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取毛竹、巨龙竹、绿竹、慈竹、麻竹、雷竹或刚竹竹材，将该竹 材锯截成1.5m～20m长度的一段竹筒，沿其直径纵向剖成两个半圆竹筒， 并除去内节；

2)疏解半圆竹筒内弧表面：

以一段半圆竹筒内弧表面对着疏解机的疏解辊，并使该半圆竹筒的 一端头插入驱动辊和疏解辊之间的间隙中，在驱动辊拖动该半圆竹筒向 前平移的过程中，对半圆竹筒内弧表面的不同位置进行局部纵向切割和 径向挤压，使半圆竹筒内弧表面疏解出间断的粗细不均的系列纵向裂缝， 而竹青面仍保持较为完整的片状结构，同时，对半圆竹筒内弧表面竹黄 层的硅质进行切割、劈裂和挤压，同时驱动辊对外弧表面进行摩擦，使 竹青和竹黄呈部分脱落、裂纹、碎片或碎粒；如此进行若干次反复疏解；

3)再疏解半圆竹筒外弧表面：

将上述内弧表面疏解过的半圆竹筒翻转180度，即使相应原半圆竹 筒外弧表面对着上述或与上述相同疏解机的疏解辊，并使该半圆竹筒的 一端头插入驱动辊和疏解辊之间的间隙中，采用如上述相同过程，使相 应原半圆竹筒外弧表面疏解出间断的粗细不均的系列纵向裂缝，同时， 对半圆竹筒外弧表面竹青层的蜡质进行切割、劈裂和挤压，同时，所述 驱动辊对内弧表面竹黄层进行摩擦；使竹青和竹黄呈部分脱落、裂纹、 碎片或碎粒状态，如此进行若干次反复疏解；

重复步骤2)和步骤3)对半圆竹筒进行若干次反复疏解，在半圆竹 筒疏的内、外表面和竹壁上分别形成间断的粗细不均的系列纵向裂缝和 粗细较均匀、纵向不断的竹纤维交织而成网状的定向竹纤维毡；

4)干燥：

将上述疏解过的定向竹纤维毡在烘干箱内干燥或晾晒干，达到含水 率为8％～15％；

5)施胶：

使用的胶粘剂为酚醛树脂胶粘剂，固含量为10-25％，采用浸胶施胶 方法，酚醛树脂胶粘剂的固含量为定向竹纤维毡原料绝干重量的8-20％， 浸胶时胶液的温度是常温，浸胶时间为5-10分钟，取出，垂直放置5-10 分钟，使表面的胶粘剂不再滴落；将上述的定向竹纤维毡在40-60℃烘箱 中干燥或晾晒至含水率在6-12％之间；

6)组坯：

按照预设的密度称取定向竹纤维毡，将上述施胶后的竹纤维毡按 竹黄层朝内，竹青层朝外，顺纹或交叉组坯得到板坯；

7)热压：

在热压工艺中，采用冷进-冷出工艺，当热压板的温度为40～60℃时， 将上述的板坯送入热压机中，通入过热蒸汽，边升温，边加压，当热压 压力达到3.5MPa后保压，热压温度达到160℃后保温，保温时间为0.5 min/mm，之后，通入冷却水，使温度降低到40～60℃，泄压，将板坯从 热压机中取出而获得所需要的多块竹纤维增强复合材料的组合产品。