[发明专利]一种轻质竹结构板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于包装材料领域，具体是一种轻质竹结构板，及其制备方法。

背景技术

包装领域，尤其是大型设备的包装领域，需要使用大量的板材。大多数情况，这些板材在使用过一次后就被废弃了，如果是木质的板材，会导致森林资源的严重浪费。为了减少木材资源的浪费，有必要以竹材替代木材来制板应用。中国专利文献CN101214669A，于2008年7月9日公开了“竹质定向结构刨花板为芯层集装箱、车厢底板及其制造方法”，由面层、芯层、底层三层结构粘合而成，其特征在于芯层是五层以上竹质刨片纵横交错定向铺装粘合而成的结构刨花板，面层和底层是单独一层以上木质单板或是浸渍纸或是酚醛浸渍纸，或面层和底层是木质单板与浸渍纸或酚醛浸渍纸复合层。其制造方法包括芯层和面层、底层的制造和粘合。该种方案制备的竹材板，密度高，重量大，导致运输过程的净毛重比比较低。据测算，中国的物流成本在最终消费品的总成本中的比重高达40％以上。包装材料的轻量化，有助于提高净毛重比，有助于降低物流成本占比，有助于全社会范围内的节约资源。前述方案制备的竹材板，在轻量化上显然不能达到令人满意的程度。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有竹制板材缺乏轻量化设计，成品板的密度过大，从而提供一种轻质竹结构板及其制备方法，通过该制备方法制备出轻质竹结构板，具有密度低、重量轻、强度高的优势。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轻质竹结构板的制备方法，依次包括如下步骤：

(1)选择生长年龄合适、粗细均匀的竹材，砍伐后对竹材的外壁进行适量的刨削，制成等长的坯材，坯材的横截面为以竹材轴心上的点为中心线的正方形，或四角略带圆弧的正方形；

(2)对坯材进行防霉、防蛀、烘干处理；

(3)按需截取坯材，获得制备轻质竹结构板的各种基础坯料：

横向短等距截取坯材，得到短坯竹筒料；

横向长等距截取坯材，得到长坯竹筒料；

轴向沿平行于正方形的某一边的方向等厚纵剖带竹横隔的坯材，得到薄长坯料；

(4)将若干短坯竹筒料轴向设为芯板的厚度方向，在水平向上彼此侧壁相邻的粘拼组配在一起，外部粘接外框，侧压加工成一定幅面的短坯竹筒芯板；

将若干长坯竹筒料轴向设为芯板的长度或宽度方向，在水平方向上单层的依次排列后粘拼组配在一起，外部粘接外框，侧压加工成一定幅面的纵切长坯芯板；

将若干薄长坯料轴向设为芯板的长度或宽度方向，在水平方向上单层的以宽度方向依次排列后粘拼组配在一起，外部粘接外框，侧压加工成一定幅面的薄坯芯板；

(5)按需选取步骤4中的3种芯板，以任意层数在厚度方向上下叠合后，最上层和最下层覆以竹饰面板，通过正压粘合加工，复合成成品板。

竹子是禾本植物。同其它种类的禾本植物一样，为了适应任意方向的风力，竹子在亿万年的演化中形成了圆筒的外形；为了对抗径向压力，竹子还在其内部形成了径向的竹横隔。圆筒的外形和径向的竹横隔，使竹子在特定方向上具有极高的强度。本技术方案以此特点为基础，首先根据需要初步截取长度，再对竹材的外壁进行锯、刨、削，使其在横截面上具有方形的轮廓，和两端一致的尺寸，形成一个方筒形状，以便后续的裁切、拼合、粘接工序；然后是防霉、防蛀、烘干处理，避免竹材霉变虫蛀；接下来是将方筒形的竹材进行裁切，形成三种不同的基础坯材：短距离横切形成短坯竹筒料，长距离横切形成长坯竹筒料，等厚带竹横隔纵向锯切形成薄长坯料。这3种基础坯材各自可以加工成一种芯板：短坯竹筒料统一的按照轴向竖直的方向进行水平排列，侧壁靠侧壁，可以整齐的拼合成短坯竹筒芯板，其优势是在厚度方向上强度很高，而整体的芯板质量较轻；长坯竹筒料统一的按照轴向水平的方向进行单层排列，侧壁和侧壁彼此并拢，可以整齐的拼合成纵切长坯芯板，其优势是在长坯竹筒料的轴向方向，也就是板的水平方向上强度很高；将若干薄坯芯板的宽度方向并拢拼合起来，可以形成薄坯芯板，其优势是兼具厚度方向和长度、宽度方向的强度，板的厚度较小。最后，按照需要的强度要求、体积要求综合选择，在这3种芯板中选取所需的品种，进行厚度方向的复合，上下端均覆盖竹饰面板，就完成了成品板的制备。经过本方法制备的竹结构板，保留了竹子的圆筒形状、竹横隔的受力结构，在较轻的质量较低的密度下，以竹子的自然结构为芯板提供强度，即可以芯板复合成成品板。各个芯板的外框尺寸以加工设备的尺寸要求和最终成品板的尺寸要求决定，外框材质可以是竹、木、塑料或金属。