[发明专利]整竹锥接延长材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，尤指一种以天然竹材为原料来制作可提高天然竹材利用率的整竹锥接延长材料及其制造方法。

背景技术

竹林被喻为地球第二大森林，中国具有世界最大的竹林，开发竹资源对我国经济及生态建设具有重要意义。竹材具有生长周期短，是绿色可持续应用的材料。另外，竹材的中空带节的结构使得竹材具有高纵向抗拉、抗压强度，抗弯强度，弹性好等优点，是优良的工业生物质原材料。目前，竹材作为生物质工业原料得到广泛应用，不仅通过竹材改性来竹质生产人造板、层积材，而且原态竹材也得到充分开发利用。但由于竹材天然生长，导致其某些局部弯曲、形状异形，限制其广泛的工业应用。目前，在木材领域应用领域，利用榫接技术连接两块木材应用广泛，在竹材应用领域已有部分学者将榫接技术应用于竹材连接。目前采用的榫接工艺是将相连接件加工成锯齿形相互胶结来实现。对于空心的整竹而言，榫接技术无法保证连接竹材的中心同轴度，同时榫指的接触面积有限导致榫接强度不高。

经检索，目前还没有任何关于竹材锥形连接的专利及非专利文献。

发明内容

本发明主要的目的在于提供一种整竹锥接延长材料，实现竹材的纵向延长。

本发明的另一个目的在于提供整竹锥接延长材料的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种整竹锥接延长材料，它由一组竹段依次连接而成，每个所述竹段，其中一端的外表面为一向端头渐缩的圆锥形外表面形成阳接头，另一端的内表面为一向端头渐扩的圆锥形内表面形成阴接头，相邻连接的两个所述竹段的连接端，所述圆锥形外表面插设在所述圆锥形内表面内，所述外表面和内表面间设置胶粘剂层。

通过胶粘剂连接各所述竹段的接头，构成设定尺寸的竹材。

进一步地，所述阳接头的圆锥形外表面的最里端与竹段的相邻部位的柱形外表面之间设有一凸台；和/或，所述阴接头的圆锥形内表面的最里端与竹段相邻部位的柱形内表面之间设有一凸台。

相邻连接的两个所述竹段的相互连接的阳接头与阴接头的连接处外径对应相等。

进一步地，相邻连接的两个所述竹段的阳接头的所述外表面和阴接头的所述内表面构成间隙配合关系。

所述阳接头和与之连接的阴接头的轴向长度最好是相等的。

所述粘接基层的胶粘剂为UF、PF、MDI或其他本领域常用的胶粘剂。

根据各所述竹段的弯曲、锥度情况截取各所述竹段的长度，其中：根据各所述竹段的表面圆跳动确定各所述竹段的弯曲，由各所述竹段的大、小端直径差和各所述竹段的长度比值确定所要加工的外表面和内表面的锥度，断口与各所述竹段轴线垂直。

一种整竹锥接延长材料制造方法，包括下述制作步骤：

⑴将天然整竹根据其弯曲、锥度情况截取设定长度的竹段，其中：由竹段表面圆跳动确定竹段弯曲，由竹段大、小端直径差与竹段长度比值确定锥度，锯断端面垂直于竹段轴线；

⑵对竹段进行热处理，以达到防裂及保持尺寸稳定功能；

⑶在每一个竹段两端分别加工出向端头渐缩的圆锥形外表面形成阳接头和向端头渐扩的圆锥形内表面形成阴接头；

⑷在加工好的所述阳接头和阴接头上涂胶，插接在一起；

⑸将插接后的竹段纵向施压，进行冷或热固化；

⑹对锥接延长整竹的接头处进行表面处理。

步骤（6）中的表面处理例如包括除去挤出的胶粘剂.。

在步骤（1）中，作为锥接延长材料中的竹段，其圆跳动度最好为≤10mm，以此限定竹段的弯曲度。

竹段的锥度为：（大端直径-小端直径）/竹段长度），该锥度优选≤0.02为宜。

所述阳接头和阴接头的圆锥面的锥度优选为0.06~0.13。

所述阳接头和阴接头的圆锥面的轴向长度优选为30~60mm。

本发明的有益效果是：本发明的竹段通过锥形面的阳接头和阴接头结合，锥形面接头相对于现有技术中的指接，它是一个360度圆周面接触，连接强度远大于指接。另一方面，锥形面接头更能保证整竹的同轴度，这是已有的榫接所没有。通过这样的锥接，可以解决原态竹材形状不规则、中心轴线弯曲的缺陷，比起现有的榫接连接方式，解决了榫接竹材中心轴线不一致问题，实现竹材连接的轴线一致性，提高材料的连接强度。充分利用原态竹材强度高特点，克服竹材形状不一致缺陷，使用本材料可实现锥接延长竹材的中心轴线一致，拓展竹材的应用范围。另外，将传统的圆柱连接转变为锥形，提高连接强度且方便连接操作。