[发明专利]一种大规格重组复合结构材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于人造板行业中的人造板及其制造技术领域，尤其适用于力学性能要求高，规格尺寸大的梁、柱、家具和地板等建筑和工程结构材。

背景技术

重组材是一种新型建筑和工程结构材，包括重组竹和重组木，是由竹束和木束经过浸胶、干燥、组坯和胶合等工序制造而成。目前，重组材的生产工艺主要分为两大类：一类是冷成型、热固化工艺，简称冷压工艺；二是借鉴人造板传统热压工艺，形成的重组材热压工艺。由于受冷压机和热压机设备的规格尺寸的限制，目前，重组材的规格尺寸均较小，如冷压法生产的重组材方料常用的规格尺寸(长×宽×厚)为：193cm×10.5cm×15.0cm和200cm×14.5cm×15.0cm；热压工艺生产的重组材常规尺寸(长×宽×厚)为：244cm×122cm×(1.5-4)cm，最大幅面也只能达到500cm×120cm×5cm(于文吉，我国重组竹产业发展现状与趋势分析，木材工业，2012，26(1)：11-14)。这样的规格尺寸难以满足结构材如梁、柱、大型家具和大规格地板的规格要求。

目前，大规格的结构材通常由小规格的材料采用纵向接长，横向拼宽，和多层复合胶接而成。胶接不良会导致板材性能的下降，胶接常见的缺陷类型包括：脱胶、裂缝、空隙、胶层厚度变异、固化不完全和表面制备缺陷等，其中，脱胶、裂缝和表面制备缺陷是主要的。影响复合材料胶接强度的主要因素有：被连接件的材料种类、被连接件的刚度比和热膨胀系数等因素的影响，只要有可能尽量使被胶接件的刚度近似相等，热膨胀和吸湿膨胀相近(益小苏，复合材料手册，化学工业出版社，2009)。

中国专利201010243351.7，201020279829.7，201020279815.5提供了一种采用小径木通过指接或斜接制造小径木重组结构材及其制造方法，采用这种方法可以将小径木加工成大规格的重组结构材。但这种工艺在二次胶合时形成的胶层胶合性能不稳定，具有一定的变异性，一些板材胶层可能出现开裂、开胶等现象；另一些板材存则可能出现胶合强度低，物理力学性能损失大等问题。通过分析，导致上述现象和问题的主要原因是局部胶合不良。

根据先前研究：形成良好的胶接先决条件是胶黏剂分子和被胶接材(木材)能充分接触和有效润湿(顾继友，胶黏剂与涂料，中国林业出版社，1999)。重组材是一种多孔天然材料木材或竹材在较大的压力(冷压法成型压力约60MPa，热压法成型压力4～6MPa)作用下成型的，重组材的密度一般大于1.0g/cm³，在环境温度和湿度变化时，会发生顺弯、翘弯、翘曲等变形，严重时会产生跳丝和开裂等现象(于文吉，我国重组竹产业发展现状与趋势分析，木材工业，2012，26(1)：11-14)，即使在加工过程采用砂光，也难以获得平整的胶合面；其次，在重组材的制造过程中，为了使胶黏剂分布更加均匀，通常采用浸胶方法，竹束和木束通过浸胶后，表面都裹了一层胶黏剂，固化后，形成了一层不溶不熔的致密的胶层，表面润湿性下降；再者，重组材强度高，硬度大，难以被压缩，但受到传统思维影响，选择胶接件时，尽量选择刚度近似相等，热膨胀和吸湿膨胀相近的材料，通常不会考虑引入除胶黏剂外的第三种材料，因此，粗糙的表面、难以压缩的胶接面和不良的润湿性在二次成型过程容易产生脱胶、裂缝、空隙、胶层厚度变异等胶接缺陷，特别是高硬度的重组材局部胶合不良问题始终未能得到有效解决。

发明内容

本发明的目的在于改进现有工艺技术中的不足，提供大规格重组复合结构材，使其物理力学性能满足结构材性能的要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供大规格重组复合结构材包括重组材、木单板和胶黏剂，由多层纵向接长的重组材堆叠而成，每层重组材之间设置一层木单板，所述木单板的厚度为0.1-1.5mm；重组材和木单板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂；所述重组材纵向接长的接合面设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂；所述重组材制造时所用的胶黏剂是浸渍用酚醛树脂或浸渍用脲醛树脂。

所述纵向接长的重组材在纵向接长的接合面之间设有一层纸板，重组材和纸板之间设有胶黏剂层，所用的胶黏剂是间苯二酚胶黏剂或水性高分子异氰酸酯胶黏剂。

所述重组材为重组竹或重组木。

所述接长为指接接长或斜接接长。

本发明的另一个目的在于提供所述大规格重组复合结构材的制造方法。

为实现上述目的，本发明采取以下工艺技术方案：