[发明专利]一种交错层积的复合木竹材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种交错层积的复合木竹材料及其制备方法，该复合木竹材料包括至少两层相叠加的竹木层板及设于若干竹木层板间的网格复合层，所述相邻竹木层板的纤维排列呈90°；制法为将至少两层的竹木层板相叠加后，在若干层间加入网格复合层，经胶合、冷压固化处理后即可制得该复合木竹材料。本发明的显著优点为该复合木竹材料不仅力学及耐候性能好，构件纵横向的强度和刚度均加强。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种交错层积的复合木竹材料及其制备方法。

背景技术

随着世界范围内森林资源减少，人们开始研究以竹材和人工林木材为主要原料的竹木复合材料工作。木、竹复合可以合理地发挥竹材和木材各自的优良特性，获得既节约木材资源，又保证材料的强度和外观质量的双重效果。木竹复合材料与纯竹材人造板相比，更具有结构和性能的可设计性，从竹材的利用效果看，前者比后者也更具优越性。因此，作为工程结构材料，木、竹聚集材料的前景广阔，也为人工林速生材和竹材的工业化利用和深加工开辟了新的途径，拓宽了应用范围。而现有实现工业化生产的竹、木复合材料的竹材加工工艺方法，都是通过把竹材加工一定规格的竹条、竹篾、碾压成竹纤维束，这些方法损耗竹材原材料的50％，也严重损失了竹材的原力学特性，并且加工工序多、设备投资大、工费耗用大、原材料利用率低、能耗高、加工成本高、制备的材料力学性能得不到发挥。

木材和竹材具有相当好的力学性能，比强度高于普通钢材，在生产加工过程中的碳排放量也远远低于钢筋混凝土材料，因此，木竹材具备作为建筑结构型材的良好条件。若将其开发出合理的结构型材，就能够拓宽木竹材的用途，为利用木竹资源开拓一种有效途径。原木原竹属于各向异性构件，且材质不均匀，因此可以通过一系列加工方法将其加工为可以用作建筑结构型材的材料构件。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有高强度和刚度，且力学和耐候性能优的复合木竹材料；

本发明的第二目的是提供该复合木竹材料的制备方法。

技术方案：本发明交错层积的复合木竹材料，包括至少两层相叠加的竹木层板及设于若干竹木层板间的网格复合层，所述相邻竹木层板的纤维排列呈90°。

本发明的复合木竹材料，其纵横向双向受力，不仅力学及耐候性能好，具有较高强度和刚度，且改善了竹材各向异性、受力不均匀和大蠕变等问题。同时，采用若干网格复合层，网格复合层和竹木层板的结合，更进一步增强了构件横纵方向的受力，有效提高结构双向的强度和刚度。优选的，网格复合层可为FRP网格筋、竹木纤维网格或钢筋网片。

进一步说，本发明的复合木竹材料其单层竹木层板的纤维单向排列。优选的，竹木层板至少可包括原竹重组材、原竹集成材、原木或原木LVL中的一种。

再进一步说，本发明采用的原竹重组材或原竹集成材的层板厚度可为8～40mm。原木或原木LVL的厚度为10～80mm，进一步优选可为10～40mm。

本发明制备复合木竹材料的方法，包括如下步骤：将至少两层的竹木层板相叠加后，在若干层间加入网格复合层，经胶合、冷压固化处理后即可制得该复合木竹材料。

更进一步说，制备时采用的冷压固化处理是在0.5～1.5MPa条件下，保压12～24h。