[实用新型]一种无醛型竹材重组塑聚建筑结构材

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑材料技术领域，具体涉及一种无甲醛的竹材重组塑聚建筑结构材。

背景技术

竹材具有相当好的力学性能，就强度和成本而言，竹子被认为是自然界中效能最高的材料。竹材的抗拉强度约为木材的2倍，抗压强度为木材的1.5倍，竹材的比强度高于木材和普通钢材，因此，竹材具备作为建筑结构材的良好基础条件。若将其开发为建筑结构材料，就能拓宽竹材在建筑领域的用途，为提升竹资源的利用开拓一种有效途径。到目前为止，竹材还基本停留在室内家装、小家具、室外装饰和建筑模板的应用上，尚未被用作建筑结构材。竹材的抗拉、抗压力学性能没有得到充分的发挥，而竹材自身优良的力学性能非常适合开发建筑结构中的添加剂梁板、柱、墙体等结构板材和单向受力结构件材。

竹子虽然是自然界存在的一种典型的、具有良好的力学性能的生物体。它强度高、弹性好、性能稳定，而且密度小。结构决定力学性能，竹子生物体结构要承受自身的质量及生长环境的的载荷，漫长的进化过程使结构具有优良的力学性能。然而，竹子是小直径的空心园柱体，从形状到性能均不能满足现代建筑工程结构的建造要求。欲将其作为建筑结构材使用，必须对原竹进行改形、改性，制作出适用现代建筑工程结构建造技术的板材和型材。目前，重组竹材、层积竹材在压机容量满足要求情况下，可获得较厚的板坯，然后再裁成不同尺寸的梁、柱等方材，这种竹材人造板压制是需要很高压力才能获得足够的强度，故产品密度较大，原材料消耗较多，生产成本高。而且，它们在制造过程中，竹材的纤维生物量刨铣较多，竹材的内组织结构遭到了破坏，其强度得不到充分发挥。同时，采用了具有甲醛成份的树脂胶，给绿色环保型竹材添加了有害化学成份，产生了材料的制造污染，不适合用作房屋建筑结构材，有害于人们的身体健康。

竹子的结构是自然界中存在的比较典型的轻量化结构，给予了人们设计竹质建筑结构轻型材有益的启发。同时，由于当前我国对木结构型材的需求日益增大，而木材资源相对缺乏，木材供需矛盾日趋紧张的形势下，“以竹代木”加快发展绿色环保型竹质建筑结构材，将具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种将竹材展开重组塑聚单板作为面层、芯层和底层，并且具有较高的强度的无醛型竹材重组塑聚建筑结构材。

本实用新型的上述目的是通过如下的技术方案来实现的：该无醛型竹材重组塑聚建筑结构材，它由至少两层展开竹材重组塑聚单板分层叠加，用高分子树脂化合物接枝竹材中的纤维木质素，通过高温高压，使高分子树脂化合物于热熔融状态下与竹材塑聚形成一个整合体；展开竹材重组塑聚单板分层叠加时，竹黄层与竹黄层相对，竹青层与竹青层相对。

具体的，所述展开竹材重组塑聚单板是由弧形竹片去除竹内节，竹黄层纵向剖裂、竹青层相连，展平、定厚初刨竹青面腊层及竹黄面，并进行竹材预塑化改性处理及高分子树脂化合物铺装处理后的竹片，竹黄面为同一面、竹青面为同一面、侧面相靠紧密整齐排列而成的单板。

进一步，所述竹材预塑化改性处理是将偶联剂、交联剂和木质素纤维粘合剂溶液喷雾在干燥后的竹片的竹材纤维木素表面上，使其充分湿润和变性；所述高分子树脂化合物铺装是在竹材预塑化改性处理后竹片的竹黄面上铺装高分子树脂化合物，用振动的方式使树脂化合物进入裂纹间隙内。

具体的，该建筑结构材厚度为14-50mm，长度为2600-4800mm，宽度为200-1200mm。

本实用新型的技术原理主要是：

竹材预塑化改性处理工艺，是向竹材喷雾偶联剂、交联剂和木质素纤维粘合剂溶液，偶联剂、交联剂和木质素纤维粘合剂溶液与竹材纤维木质素进行生物化学反应，在一定的环境条件下达到化学反应完成，将竹材晾干或烘干，干燥后得到预塑化改性竹材。偶联剂能够提高对基材的强力衔接，主要的胺官能团能与一系列热固性树脂和热塑性塑料发生接枝作用。

竹材是由纤维素、半纤维素、木质素以及抽提物等组成的天然高分子材料，它是一种不均匀的各向异性材料，因此界面特性非常复杂。同时组成竹材的纤维素、半纤维素、木质素等主要组分中含有大量的极性羟基和酚羟基等官能团，其表面表现出很高的化学极性，因而在竹材纤维表面主要通过对极性官能团进行酯化、醚化、接枝共聚等改性处理，使其生成疏水性的非极性化学官能团并且有流动性，使竹材纤维表面与高分子树脂塑料表面的溶解度相似，降低塑料与竹材表面之间的相斥性，从而提高竹材与塑料的界面粘合性。竹材纤维表面预塑化改性主要是偶联剂的作用，改善了竹材纤维表面与塑料界面的相容性，提高两界面的粘合性。