一種結構用竹木復合層積材及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及復合板材技術領域，尤指一種結構用竹木復合層積材和一種竹木復合層積材的制造方法。
【背景技術】
[0002]單板層積材(laminated veneer lumber, LVL)是用旋切的單板，經(jīng)施膠、順紋組坯、熱壓膠合而得到的一種結構材料。單板層積材作為一種重要的木質工程材料，由于其具有強度高，尺寸穩(wěn)定性好以及良好的加工性能、較高的彎曲性能等優(yōu)點，廣泛應用于民用和商業(yè)木結構建筑領域。楊木桉木作為我國主要的速生樹種，產(chǎn)量巨大，價格低廉。同時，由于天然林的禁伐，導致可用林木資源極為有限，所以采用我國主要的人工速生材楊木和桉木制作單板層積材具有廣闊的市場前景。但楊木和桉木作為速生材，其密度低、材質松軟、強度較小，采用如楊木制作的單板層積材抗彎強度(約為65.9MPa)遠小于松木類木材制作的單板層積材，這嚴重制約著楊木單板層積材在木結構建筑(尤其是大型木結構建筑)中的應用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術問題中的某些問題，本發(fā)明提供了一種竹木復合層積材，能夠解決楊木單板層積材、桉木單板層積材等低強度等級單板層積材存在的強度不足的問題，與其它實木的工程木質材料相比，其具有產(chǎn)品質量可靠、無自然缺陷、強度可控、密度適中、比彈性模量和比強度高等優(yōu)點，可更好地滿足于木結構建筑結構件的使用需求。
[0004]另外，本發(fā)明還提供了一種竹木復合層積材的制造方法。
[0005]為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種竹木復合層積材，包括:第一重組竹層；木材層，其長度方向及順紋理方向與所述第一重組竹層的的長度方向及順紋理方向對應保持平行一致，且所述木材層和所述第一重組竹層相對的表面相復合。
[0006]可選地，所述竹木復合層積材還包括:所述木材層位于所述第一重組竹層和第二重組竹層之間，且所述木材層與所述第二重組竹層相對的表面相復合；其中，所述第二重組竹層的長度方向及順紋理方向與所述木材層和所述第一重組竹層的長度方向及順紋理方向對應保持平行一致。
[0007]可選地，所述木材層(木單板層積材層)包括:多個木材子層(木材子層指單板)，多個所述木材子層(單板層)依次相復合在一起。
[0008]可選地，任一所述木材子層為楊木材質或桉木材質的木單板，所述第一重組竹層和所述第二重組竹層為慈竹、毛竹或其它竹種材質制成的重組竹板材。
[0009]可選地，任一所述木材子層的厚度不小于1_。
[0010]可選地，相鄰兩所述木材子層之間采用膠粘劑復合在一起；其中，膠粘劑為酚醛樹脂膠粘劑和/或三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑等結構用材膠粘劑。
[0011]可選地，所述第一重組竹層和/或所述第二重組竹層的密度范圍為0.8?1.5g/m3，彈性模量不小于15GPa，靜曲強度不小于60MPa，水平剪切強度不小于5MPa。
[0012]可選地，所述竹木復合層積材的厚度至少為38mm ;其中，當所述竹木復合層積材的厚度為38mm時，所述第一重組竹層(I)的厚度范圍為3?20mm，所述第二重組竹層(3)的厚度范圍為3?20_，所述第一重組層(I)和第二重組竹層(3)的厚度相同或不同，所述木材層(2)的厚度范圍為10?32mm ;當厚度超過38mm時，重組竹層和木材層(木單板層積材層)的厚度按照對應于38_基準相似的對應比例進行分配。
[0013]可選地，所述竹木復合層積材的長度為2?20m ;其中，重組竹采用一次加工成型長度較長的板材或采用指接、斜接、端接等接長方法加工成長度較長的板材；單板層積材采用一次加工成型長度較長的層積板板材或采用指接、斜接、端接等接長方法加工成長度較長的層積板板材。
[0014]可選地，所述第一重組竹層和所述木材層(如:木單板層積材層)之間、以及所述第二重組竹層和所述木材層(木單板層積材層)之間采用承重結構用單組分聚氨酯膠粘劑、水基聚合物一異氰酸酯木材膠粘劑、間苯二酚樹脂膠粘劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑、三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑、酚醛樹脂膠粘劑中的至少一種復合在一起。
[0015]可選地，單面涂膠時，采用單組分聚氨酯膠粘劑涂膠量100?400g/m2，水基聚合物一異氰酸酯木材膠粘劑、間苯二酚樹脂膠粘劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑、三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑、酚醛樹脂膠粘劑涂膠量150?400g/m2。
[0016]可選地，所述第一重組竹層、所述第二重組竹層和所述木材層的長度方向均與順紋理方向保持平行一致。
[0017]本發(fā)明還提供了一種竹木復合層積材的制造方法，包括:
[0018]步驟102，選取第一重組竹層和木材層(木單板層積材層);
[0019]步驟106，采用膠粘劑膠合第一重組竹層和木材層(木單板層積材層)，膠合時采用雙面或單面涂膠，且采用雙面涂膠量按照采用單面涂膠量減半；
[0020]步驟108，對涂膠后的第一重組竹層和木材層(木單板層積材層)進行冷壓固化處理或熱壓固化處理，熱壓固化處理的方式為熱壓板熱壓或高頻加熱熱壓。
[0021]可選地，所述步驟102中，選取第一重組竹層和木材層(木單板層積材層)的同時，選取第二重組竹層；
[0022]所述步驟106中，采用膠粘劑膠合第一重組竹層和木材層(木單板層積材層)的同時，膠合木單板層積材和第二重組竹層；
[0023]所述步驟108中，對膠合后的第一重組竹層、木材層(木單板層積材層)和第三重組竹層進行冷壓固化處理或熱壓固化處理。
[0024]可選地，所述竹木復合層積材的制造方法還包括:步驟104，對選取的第一重組竹層、木材層(木單板層積材層)和第二重組竹層進行鋸切、定厚加工和表面處理。
[0025]可選地，所述步驟104中，對第一重組竹層朝向木材層(木單板層積材層)的表面和第二重組竹層朝向木材層(木單板層積材層)的表面進行砂光處理，對木材層(木單板層積材層)的兩個表面進行刨切或砂光處理，使第一重組竹層、第二重組竹層和單板層積材層的厚度精度控制在±0.2mm內(nèi)，含水率控制在8?16%，實現(xiàn)各層表面光滑平順、無油無塵。
[0026]可選地，所述膠粘劑為承重結構用單組分聚氨酯膠粘劑、水基聚合物一異氰酸酯木材膠粘劑、間苯二酚樹脂膠粘劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑、三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑或其它承重結構用冷固化膠粘劑中的至少一種；其中，所述步驟108中，對膠合后的第一重組竹層、木材層(木單板層積材層)和第二重組竹層進行冷壓固化處理。
[0027]可選地，所述膠粘劑為承重結構用三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑、三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑、酚醛樹脂膠粘劑或其它承重結構用熱固化膠粘劑中的至少一種；其中，所述步驟108中，對涂膠后的第一重組竹層、木材層(木單板層積材層)和第二重組竹層進行熱壓固化處理，熱壓固化處理的方式為熱壓板熱壓或高頻加熱熱壓。
[0028]可選地，所述竹木復合層積材的制造方法還包括:步驟110，固化處理后的竹木復合層積材在室溫下陳放堆疊靜置養(yǎng)護20?72h。
[0029]可選地，在膠合后的第一重組竹層、第二重組竹層和木材層的厚度方向上采用金屬緊固件緊固固定。
[0030]在應用于承重構件時，在第一重組竹層、第二重組竹層和木材層通過膠粘劑復合基礎上對竹木復合層積材在厚度方向上采用釘、螺絲、螺栓等金屬緊固件連接以增強重組竹層和木材層之間的結合性能，達到雙重保險的效果。
[0031]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的竹木復合層積材，采用第一重組竹層和/或第二重組竹層復合木材層(木單板層積材層)的方式進行制造。通過使第一重組竹層和/或第二重組竹層的長度方向及順紋理方向與木材層(木單板層積材層)的長度方向及順紋理方向均保持平行一致，來解決木材層(木單板層積材層)強度不足的缺陷；通過對木材層(木單板層積材層)進行強度的提升，使得竹木復合層積材能夠滿足木結構建筑對力學性能的要求，其實用性顯著提高。
[0032]采用一定的復合工藝，提高楊木單板層積材、桉木單板層積材等人工林樹種單板層積材的力學性能，有利于拓寬其在木結構建筑上的應用范圍。本方案采用具有較高力學性能(尤其是具有較大靜曲強度)的重組竹層來增強楊木和桉木等人工林樹種單板層積材的力學性能，從而能夠達到提高由楊木和桉木構成的竹木復合層積材的整體力學性能的目的。
[0033]其中，竹重組材又稱重組竹，是根據(jù)重組木的制造工藝原理，以竹材為原料加工而成的一種人造竹材復合材料。重組竹的物理力學性能與木材相比極為優(yōu)良。作為一種高強木質材料，可以通過重組竹和低強度等級的單板層積材復合來提高單板層積材的抗彎性能，使其更好地應用于木結構建筑中。
[0034]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0035]附圖用來提供對本發(fā)明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術方案，并不構成對本發(fā)明技術方案的限制。
[0036]圖1為本發(fā)明一個實施例所述的竹木復合層積材的剖視結構示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明所述的竹木復合層積材的實驗數(shù)據(jù)表；
[0038]圖3為本發(fā)明一個實施例所述的竹木復合層積