本實(shí)用新型屬于包裝材料領(lǐng)域，具體是一種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板。

背景技術(shù)：

包裝領(lǐng)域，尤其是大型設(shè)備的包裝領(lǐng)域，需要使用大量的板材。大多數(shù)情況，這些板材在使用過一次后就被廢棄了，如果是木質(zhì)的板材，會導(dǎo)致森林資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了減少木材資源的浪費(fèi)，有必要以竹材替代木材來制板應(yīng)用。竹子是禾本植物。同其它種類的禾本植物一樣，為了適應(yīng)任意方向的風(fēng)力，竹子在億萬年的演化中形成了圓筒形的竹筒壁；為了對抗徑向壓力，竹子還在其內(nèi)部形成了徑向的竹橫隔。圓筒的外形和徑向的竹橫隔，使竹子在特定方向上具有極高的強(qiáng)度。中國專利文獻(xiàn)CN101214669A，于2008年7月9日公開了“竹質(zhì)定向結(jié)構(gòu)刨花板為芯層集裝箱、車廂底板及其制造方法”， 由面層、芯層、底層三層結(jié)構(gòu)粘合而成，其特征在于芯層是五層以上竹質(zhì)刨片縱橫交錯(cuò)定向鋪裝粘合而成的結(jié)構(gòu)刨花板，面層和底層是單獨(dú)一層以上木質(zhì)單板或是浸漬紙或是酚醛浸漬紙，或面層和底層是木質(zhì)單板與浸漬紙或酚醛浸漬紙復(fù)合層。其制造方法包括芯層和面層、底層的制造和粘合。該種方案制備的竹材板，密度高，重量大，導(dǎo)致運(yùn)輸過程的凈毛重比比較低。據(jù)測算，中國的物流成本在最終消費(fèi)品的總成本中的比重高達(dá)40%以上。包裝材料的輕量化，有助于提高凈毛重比，有助于降低物流成本占比，有助于全社會范圍內(nèi)的節(jié)約資源。前述方案制備的竹材板，在輕量化上顯然不能達(dá)到令人滿意的程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有竹制板材缺乏輕量化設(shè)計(jì)，成品板的密度過大，從而提供一種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，具有密度低重量輕強(qiáng)度高的優(yōu)勢。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，包括在厚度方向上復(fù)合在一起的竹材質(zhì)板，所述竹材質(zhì)板包括薄坯芯板；所述薄坯芯板包括外框，外框內(nèi)單層的拼接有若干薄長坯料；薄長坯料為沿竹子的軸向截取的帶竹橫隔的竹筒壁，其橫截面為矩形；薄長坯料沿橫截面矩形的寬度方向依次緊貼，薄長坯料的軸向?yàn)楸∨餍景宓拈L度或?qū)挾确较颉?/p>

本技術(shù)方案以竹子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為基礎(chǔ)，首先對竹材的外壁進(jìn)行刨削，使其在橫截面上具有方形的輪廓，和兩端一致的尺寸，形成一個(gè)方筒形狀，以便后續(xù)的裁切、拼合、粘接工序；然后是防霉、防蛀、烘干處理，避免竹材霉變蟲蛀；接下來是將方筒形的竹材進(jìn)行裁切，沿正方形任一邊的方向等厚帶竹橫隔軸向縱剖形成薄長坯料。將若干薄坯芯板的寬度方向并攏拼合起來，可以形成薄坯芯板，其優(yōu)勢是兼具軸向和徑向強(qiáng)度，板的厚度較小。經(jīng)過本方法制備的竹結(jié)構(gòu)板，保留了竹子的圓筒形狀、竹橫隔的受力結(jié)構(gòu)，在較輕的質(zhì)量較低的密度下，以竹子的自然結(jié)構(gòu)為芯板提供強(qiáng)度，即可以芯板復(fù)合成成品板。芯板的外框尺寸以加工設(shè)備的尺寸要求和最終成品板的尺寸要求決定，外框材質(zhì)可以是竹、木、塑料或金屬。

作為優(yōu)選，所述竹材質(zhì)板還包括短坯竹筒芯板；所述短坯竹筒芯板包括外框，外框內(nèi)沿水平方向緊密鋪設(shè)有等高的短截距的短坯竹筒料；短坯竹筒料為竹子的竹筒壁，竹筒壁的橫截面為以竹子軸線上的點(diǎn)為中心的正方形，或四角略帶圓弧的正方形；短坯竹筒料的軸向?yàn)槎膛髦裢残景宓暮穸确较?。將前述方筒形的竹材進(jìn)行裁切，短距離橫切形成短坯竹筒料，短坯竹筒料統(tǒng)一的按照軸向豎直的方向進(jìn)行水平排列，側(cè)壁靠側(cè)壁，可以整齊的拼合成短坯竹筒芯板，其優(yōu)勢是兼具厚度方向和長度、寬度方向的強(qiáng)度，而整體的芯板質(zhì)量較輕。

作為優(yōu)選，所述竹材質(zhì)板還包括縱切長坯芯板；所述縱切長坯芯板包括外框，外框內(nèi)拼接有若干長坯竹筒料；所述長坯竹筒料為沿竹子的軸向截取的帶竹橫隔的竹筒壁，其橫截面為正方形，或四角略帶圓弧的正方形；長坯竹筒料沿正方形的側(cè)邊方向依次緊貼，長坯竹筒料的軸向?yàn)榭v切長坯芯板的長度或?qū)挾确较?。將前述方筒形的竹材進(jìn)行長距離橫切，形成長坯竹筒料，長坯竹筒料統(tǒng)一的按照軸向水平的方向進(jìn)行單層排列，側(cè)壁和側(cè)壁彼此并攏，可以整齊的拼合成縱切長坯芯板，其優(yōu)勢是在長坯竹筒料的軸向方向，也就是板的水平方向上強(qiáng)度很高。

作為優(yōu)選，各相鄰的芯板之間設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)板；所述標(biāo)準(zhǔn)板包括竹板、木板、塑料板、金屬板。標(biāo)準(zhǔn)板主要用來提高厚度方向上相鄰的芯板之間的粘合效果。標(biāo)準(zhǔn)板可以是刨花板、膠合板、木工板、塑料板、金屬板等市售的板材。

作為優(yōu)選，還包括設(shè)于竹材質(zhì)板厚度方向的上下頂面的竹飾面板。竹飾面板復(fù)合在竹材質(zhì)板的上下端面，可以有效封閉竹材質(zhì)板的板面，還能在質(zhì)地和外觀上做到內(nèi)外一致。

作為優(yōu)選，所述薄坯芯板中，相鄰的薄長坯料的竹橫隔位置前后交錯(cuò)。將竹橫隔位置前后交錯(cuò)，可以提高薄坯芯板在厚度方向上的整體強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述縱切長坯芯板中，相鄰的長坯竹筒料的竹橫隔位置前后交錯(cuò)。同樣的，將竹橫隔位置前后交錯(cuò)，可以提高縱切長坯芯板在厚度方向上的整體強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述竹材質(zhì)板包括至少2張薄坯芯板的，各張薄坯芯板中的薄長坯料的長度方向依次互為90°交叉。薄型芯板由薄長坯料在長度方向上貼合在一起而成，多張薄坯芯板依次在薄長坯料的長度方向上互成90°的方向放置，可以提高成品竹結(jié)構(gòu)板的強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述竹材質(zhì)板包括至少2張縱切長坯芯板的，各張縱切長坯芯板中的長坯竹筒料的長度方向依次互為90°交叉。同樣的，縱切長坯芯板由長坯竹筒料在長度方向上貼合在一起而成，多張縱切長坯芯板依次在長坯竹筒料的長度方向上互成90°的方向放置，可以提高成品竹結(jié)構(gòu)板的強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述竹材質(zhì)板包括若干薄坯芯板和/或若干縱切長坯芯板的，這些薄坯芯板和/或縱切長坯芯板在竹材質(zhì)板的厚度方向上對稱布置。如果竹結(jié)構(gòu)板的芯層包括多層薄坯芯板和/或多層縱切長坯芯板，可以將薄坯芯板和/或縱切長坯芯板沿厚度方向的中位線對稱布設(shè)，有利于提高竹結(jié)構(gòu)板的整體強(qiáng)度。中位線可以是處于中位的層，或是處于中位的層間隙。

綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是：具有密度低重量輕強(qiáng)度高的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的分層剖面示意圖

圖2是坯材的橫截面示意圖，

圖3是制備薄坯料的坯材截取軸向視圖，

圖4是薄坯芯板的橫截面示意圖，

圖5是短坯竹筒芯板的俯視圖，

圖6是縱切長坯芯板的俯視圖。

其中：1竹筒壁，2竹橫隔，3外框，A短坯竹筒芯板，B縱切長坯芯板，C薄坯芯板，D竹飾面板，E竹材板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示的實(shí)施例，為一種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，其制備步驟包括以下5個(gè)步驟：

（1）選擇生長年齡合適、粗細(xì)均勻的竹材，砍伐后對竹材的外壁進(jìn)行適量的刨削，制成等長的坯材，坯材的橫截面為以竹材軸心上的點(diǎn)為中心線的正方形，或四角略帶圓弧的正方形，如圖2所示，本例的坯材的橫截面外部為竹筒壁1，竹筒壁內(nèi)為自然生長形成的竹橫隔2，竹筒壁的形狀是四角略帶圓弧的正方形；

（2）對坯材進(jìn)行防霉、防蛀、烘干處理；

（3）按需截取坯材，獲得制備輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板的各種基礎(chǔ)坯料：

橫向短等距截取坯材，得到短坯竹筒料；

橫向長等距截取坯材，得到長坯竹筒料；

軸向沿平行于正方形的某一邊的方向等距截取帶竹橫隔的坯材，橫截面示意圖如圖3所示，得到薄坯料；

（4）將若干短坯竹筒料軸向設(shè)為芯板的厚度方向，在水平向上彼此側(cè)壁相鄰的粘拼組配在一起，外部粘接外框，側(cè)壓加工成一定幅面的短坯竹筒芯板，如圖5所示；

將若干長坯竹筒料軸向設(shè)為芯板的長度或?qū)挾确较?，在水平方向上單層的依次排列后粘拼組配在一起，外部粘接外框，側(cè)壓加工成一定幅面的縱切長坯芯板，且相鄰的長坯竹筒料的竹橫隔位置前后交錯(cuò)，如圖6所示；

將若干薄長坯料軸向設(shè)為芯板的長度或?qū)挾确较?，在水平方向上單層的以寬度方向依次排列后粘拼組配在一起，外部粘接外框，側(cè)壓加工成一定幅面的薄坯芯板，薄坯芯板的橫截面如圖4所示；且相鄰的薄坯料的竹橫隔位置前后交錯(cuò)；

（5）按需選取步驟4中的3種芯板中的任意種，以任意層數(shù)在厚度方向上下疊合后，最上層和最下層覆以竹飾面板，通過正壓粘合加工，復(fù)合成成品板。本例選取的是3種，由上至下依次是：縱切長坯芯板、薄坯芯板、短坯竹筒芯板、薄坯芯板、縱切長坯芯板。上下兩層縱切長坯芯板的長坯竹筒料的長度方向彼此成90°交叉。上下兩層薄坯芯板的薄坯料的長度方向彼此成90°交叉。

為了強(qiáng)化各個(gè)相鄰的芯板的粘合效果，本例中還在相鄰的芯板中間復(fù)合有標(biāo)準(zhǔn)板，標(biāo)準(zhǔn)板可以是刨花板、膠合板、木工板、竹材板、塑料板、金屬板等市售的板材，本例選擇的是竹材板。5層芯板的厚度方向的上表面和下表面分別以竹飾面板復(fù)合。在步驟（4）中各種坯料在制成芯板時(shí)，在預(yù)先選定的邊、角和中間部位相應(yīng)成模數(shù)尺寸的位置固定鑲嵌有實(shí)心連接材料，本例中選用的實(shí)心連接材料為條塊狀竹材，并將若干螺桿等連接件固定在條塊狀竹材上，方便后續(xù)裝配連接使用。

最終按照上述方法制備而得的本例的輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，如圖1所示，由上至下依次為：竹飾面板D、縱切長坯芯板B、竹材板E、薄坯芯板C、竹材板E、短坯竹筒芯板A、竹材板E、薄坯芯板C、竹材板E、縱切長坯芯板B、竹飾面板D。該種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，在長度、寬度、厚度三個(gè)方向上均具有極高的強(qiáng)度，而本身的質(zhì)量很輕，密度很低，在倉儲運(yùn)輸上具有顯著優(yōu)勢。本例的輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)板，除了包裝材料領(lǐng)域，也可以適用在建材、室內(nèi)外裝飾、家具等相關(guān)領(lǐng)域。