[发明专利]一种组装成型的竹轨枕及其制备方法

说明书

本发明公开了一种组装成型的竹轨枕，所述竹轨枕以竹单元为原料，经过在110～180℃进行干燥和改性处理、多巴胺溶液包覆处理、浸胶、固化成型、组装胶合、再次固化、多巴胺溶液再次处理、防霉和/或防腐和/或防虫处理、紧固后得到，本发明还提供竹轨枕的制备方法，本发明制备得到的竹轨枕绿色环保且适用于铁路、城市轨道交通有砟轨道。

技术领域

本发明涉及铁路、城市轨道交通用新材料领域，尤其涉及一种组装成型的竹轨枕及其制备方法。

背景技术

新型竹材是我国以竹代木、户外应用绿色建材的特色竹材产品。近年来通过技术革新，其生产技术越来越成熟，产品质量越来越稳定，除了户外高度耐自然气候和生物侵蚀外，还具有较好的弹性，是比较适合用来作为铁道轨枕的坯料。竹材资源丰富、绿色、可持续，解决了木轨枕优质木材供给不足的缺点、防腐处理所需的杂酚油等化学制品危害环境及人体健康等缺点；也能弥补混凝土轨枕和钢轨枕生产高耗能、资源不可持续等缺点。

现有铁路中有砟轨道用的木轨枕、混凝土轨枕、钢轨枕、复合材料轨枕具有以下缺点：比如，木轨枕寿命短、易磨损、不同木轨枕力学性能存在差异，等等；再如混凝土轨枕，绝缘不良，脆性大，弹性差，存在冲击损坏的风险，稳定性低，重量大，难更换，回收困难等等；还有钢轨枕，不绝缘、行车噪音大、刚度较大、易锈蚀等等；还有复合材料轨枕，质量轻，扣件和螺栓握钉能力差，易受环境影响而变脆等等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种绿色环保且适用于铁路、城市轨道交通有砟轨道的组装成型的竹轨枕及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种组装成型的竹轨枕，所述竹轨枕以竹单元为原料，经过在110～180℃进行干燥和改性处理、多巴胺溶液包覆处理、浸胶、固化成型、组装胶合、再次固化、多巴胺溶液再次处理、防霉和/或防腐和/或防虫处理、紧固后得到。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种组装成型的竹轨枕的制备方法，包括以下步骤：

1）采用过热度为10～80度的水蒸汽对经过预处理的竹单元进行干燥和改性处理，直至竹单元的含水率为8～20%，得经过干燥和改性处理后的竹单元；

2）将步骤1）中经过干燥和改性处理后的竹单元喷洒或浸渍于多巴胺溶液中，干燥后得得经过聚多巴胺包覆处理的丝状竹单元；

3）将步骤2）经过聚多巴胺包覆处理的丝状竹单元浸渍于胶黏剂I中进行浸胶处理，沥干，干燥直至竹单元的含水率为10%～16%，得坯料；

4）将步骤3）中坯料进行固化成型，得竹板材；

5）将步骤4）中两个以上竹板材按预设要求组装胶合，组坯，固化后，得竹轨枕坯体；

6）将步骤5）竹轨枕坯体表面涂覆多巴胺溶液，再进行防霉和/或防腐和/或防虫处理，得经过防霉和/或防腐和/或防虫处理的竹轨枕；

7）将步骤6）中经过防霉和/或防腐和/或防虫处理的竹轨枕用紧固件锁紧牢固，得组装成型的竹轨枕。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选地，竹板材的表面为平面或锯齿状或榫接状的一种。

所述步骤5）具体为：将步骤4）中两个以上竹板材按预设要求指接，在竹板材的上下表面上涂覆胶黏剂II，组坯，待胶黏剂固化后，得竹轨枕坯体。

所述步骤5）中，所述组坯方式为顺竹纤维方向组坯和/或竹纤维方向纵横交错组坯。

所述胶黏剂II为聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂和热固反应性聚氨酯树脂中的一种。