專利名稱：一種竹橫梁制備方法及由此方法制備的竹橫梁的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程建筑領域的支撐建筑物的材料，特別是一種竹橫梁制備方法及由此方法制備的竹橫梁。
背景技術：
現有技術中的橫梁，如公開號為CN101725181A的發明專利所公開的一種木結構房屋構件及其安裝工藝中涉及的木質橫梁；又如公開號為CN2217655Y的實用新型專利所公開的一種建筑物屋頂輕型鋼縱、橫梁新的組接結構中所涉及的鋼質橫梁；又如公開號為CN1307159A的發明專利所公開的鋼骨建筑結構中所涉及的鋼質橫梁。可見，現有技術中的橫梁大多為木質或鋼質，鋼質橫梁載荷能力強，但在遭到火險時，容易導致建筑整體塌陷；木質橫梁，在遭到火險時，雖不會導致建筑整體塌陷，但是木質 橫梁相對鋼質橫梁易燃，且載荷能力較低。
發明內容
本發明的目的是提供一種竹橫梁制備方法，用此方法制備的竹橫梁具有良好的防火性能且具有較高的載荷能力。本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的一種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.75-1. 2g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為I. 5m至
3m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3 )炭化；
(4)烘干，使竹條的含水率為6-11%；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.3-1. Ocm,寬度為I. 5-4. Ocm ；
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。作為優選，步驟(I)中竹條密度為0.9-1. 2g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2m至2. 5mο作為優選，步驟(4)中使竹條的含水率為8-10%。作為優選，步驟(5)中使竹條的厚度為O. 5-0. 8cm,寬度為2. 5_4cm。作為優選，步驟(8)中所述的弧度為160-175°。
作為本發明的優選，所述步驟(3)炭化具體為將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至120-150°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 20-0. 28Mpa，之后保溫保壓130-200min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 18-0. 25Mpa并保溫保壓25_35min。作為本發明的優選，所述步驟(4)烘干的具體為控制烘房中的濕度為75%至90%，溫度為50°C至60°C，時間為I至3天，使含水率降低至6%至11%。作為本發明的優選，所述步驟(6)拼合的熱壓步驟中，熱壓溫度為100-140°C，側壓力為 3. 5*106-4· 5*106Ν，時間為 l-5min。作為本發明的優選，先將側壓力升至3·5*106Ν并保持10-30S，再以每十秒增加O. 2*106Ν 的速度增加直至 4. 0*106-4. 5*106Ν，再保持 O. 5-4. 5min。作為本發明的優選，所述步驟(7)疊合的熱壓步驟中，熱壓溫度為100-140°C，正壓力為I. 0*107-2· 5*107Ν，時間至少為Ih0 作為本發明的優選，先將正壓力升至1·0*107Ν并保持l_2min，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. 0*107-2. 5*107N，再保持至少58min。作為本發明的優選，所述粘膠劑為Prefere 4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8、粉狀固化劑 Prefere 5808/5809 與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水的重量比為I :1. 22-1. 56，Prefere 4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8 與固化劑液體 Prefere5808/5809，即粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水混合后形成的液體，的重量比為
2.2_2. 7:1。作為優選，粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水的重量比為I :1. 32-1. 42。作為優選，Prefere4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8與固化劑液體Prefere 5808/5809，即粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水混合后形成的液體，的重量比為2. 4-2. 6:1。作為本發明的優選，所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere5808/5809與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808/5809，再加入Prefere 4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8,混合均勻后，凝膠，凝膠溫度為 20-40°C。作為優選，凝膠溫度為30_35°C。作為本發明的優選，所述粘膠劑為酚醛膠。作為本發明的優選，所述酚醛膠的制備方法，依次包括下步驟其中羥甲基化木質素、氫氧化鈉、笨酚、濃度為37%的甲醛、水的質量比為10 5 40 30 15 ；
(1)將羥甲基化木質素、氫氧化鈉、水混合，攪拌均勻，加熱到90至100°C，恒溫反應
O.5 至 Ih ;
(2)降溫到40至50°C，加入苯酚反應O.3至O. 5h ;
(3)加入甲醛總量的60至70%，反應O.5至Ih,然后在40min內升溫至80°C后加入剩余的甲醒反應Ih至I. 5h ;
(4)冷卻后出料。作為本發明的優選，羥甲基化木質素的制備方法如下混合木質素、甲醛、NaOH，甲醛的摩爾量為木質素質量的1/200，甲醛與NaOH的摩爾比為5:3，反應至2至3h，反應結束后離心，離心后得到的液體倒入pH值為I. 5至2的鹽酸溶液中，沉淀、離心、水洗至中性并烘干得到羥甲基化木質素。本發明的另一目的在于提供一種由上述竹橫梁制備方法所制備的竹橫梁。綜上所述，本發明具有以下有益效果
1、竹材與木材類似，在遇火險時較鋼材橫梁，不會使房屋整體塌陷，但是，竹材較木材具有更高的機械強度，其耐火能力也優于木材；
2、本發明選取的竹材密度為O.75-1. 2g/cm3，優選為O. 9-1. 2g/cm3 ;木材密度過大，則較脆，彈性較差，導致其形變量較小，載荷能力差；密度過小，則質較軟，載荷能力也較差；為使本發明載荷能力最大化，發明人通過不斷實踐，得出竹材的密度應為O. 75-1. 2g/cm3,優選 O. 9-1. 2g/cm3 ； 3、本發明竹條長度、厚度、寬度的選擇，配合每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間 的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部的布置，都是發明人在追求最高載荷能力的目的下，通過不斷實踐而得；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部的布置，使每個竹條都能為與之相鄰的竹條在該竹條的受力方向提供較好的支撐，從而有利于提高竹橫梁的載荷能力；然而竹條長度太長則會減弱上述支撐，長度太短則不能有效發揮每根竹條本身的受力能力；竹條厚度太厚，則會使竹橫梁質較脆，不易產生形變，從而降低載荷能力；太薄，則竹條本身的受力能力得不到有效發揮；竹條太寬，則會降低竹橫梁的形變能力，從而降低竹橫梁的載荷，太窄，則會限制竹條本身的受力能力；
4、本發明采用的混合粘膠劑具有獨特的制備工藝，具有較好的性能，其粘度可達2000_5000cps ；
5、本發明采用的酚醛膠，具有較好的粘度，適于長期室外使用；
6、本發明竹橫梁沿竹條的長度方向具有弧度，從而大大提高竹橫梁的載荷能力；
7、竹材的熱處理有利于減小竹材的吸水膨脹率，從而提高提高產品的尺寸穩定性、平衡其含水率，提高隔熱性能，本發明的工藝使竹橫梁具有良好物理性能，從而使產品能夠長期在室外使用；
8、本發明的工藝簡單，易于實施，且所制備的竹橫梁具有較好的防霉防蛀、防火性能和較高的使用壽命，且具有較高的載荷能力；
9、竹材相比鋼材成本較低，且是可再生資源，其成長周期，較木材更短，一般為2-6年，因此，資源豐富、經濟，相比木材、鋼材的應用更為環保、節能、利民。
具體實施例方式本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。實施例I : 一種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.75g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為I. 5m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至120°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 20Mpa，之后保溫保壓130min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 18Mpa并保溫保壓25min ；
(4)烘干，控制烘房中的濕度為75%，溫度為50°C，時間為I天，使含水率降低至11%；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.3cm,寬度為I. 5cm ；
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓溫度為100°C，側壓力為3. 5*106N，時間為Imin ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓溫度為100°C，正壓力為1.0*107N，時間為Ih ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹 條的長度方向具有弧度。所述粘膠劑為Prefere 4001、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808與水的重量比為I :1. 22，Prefere 4001與固化劑液體Prefere5808，即粉狀固化劑Prefere 5808與水混合后形成的液體，的重量比為2. 2 :1。所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808，再加入Prefere 4001，混合均勻后，凝膠，凝膠溫度為20°C。本實施例制備的竹橫梁的長度為4. 7m，寬度lm，厚度為O. 5m，弧度為160°，最大載荷為153. 2KN ;含水率為4. 2±0. 05% ;靜曲強度為75. 2±0. 05 mpa ;彈性模量為6020±5mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 17±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為O. 08±0. 005%。實施例2 : —種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為I.2g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為3m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至150°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 28Mpa，之后保溫保壓200min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 22Mpa并保溫保壓35min ；
(4)烘干，控制烘房中的濕度為90%，溫度為60°C，時間為3天，使含水率降低至6%；
(5)精刨，使竹條的厚度為1cm，寬度為4cm;
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓溫度為140°C，側壓力為4· 5*106N，時間為5min ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓溫度為140°C，正壓力為2. 5*107N，時間為5h ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。所述粘膠劑為Prefere 4001-1、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808與水的重量比為I : I. 56，Prefere 4001-1與固化劑液體Prefere 5808，即粉狀固化劑Prefere 5808與水混合后形成的液體，的重量比為2. 7 :1。所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808,再加入Prefere 4001-1,混合均勻后，凝膠,凝膠溫度為40。。。本實施例制備的竹橫梁的長度為10. 5m，寬度I. 2m，厚度為O. 5m，弧度為170°，最大載荷為405. 5KN ;含水率為4. 6±0. 05% ;靜曲強度為78. 2±0. 05 mpa ；彈性模量為6025±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 18±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為O. 09 ± O. 005%。實施例3 : —種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.9g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至130°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 25Mpa，之后保溫保壓160min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 20Mpa 并保溫保壓30min。(4)烘干，控制烘房中的濕度為80%，溫度為55°C，時間為2天，使竹條的含水率為
8% ；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.8cm,寬度為3. 2cm ；
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓時，先將側壓力升至3. 5*106N并保持10s，再以每十秒增加O. 2*106N的速度增加直至4. 0*106N，再保持4. 5min ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓時，先將正壓力升至1.0*107N并保持lmin，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. O^lO7N,再保持4. 8h ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。所述粘膠劑為Prefere 4001-2、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808與水的重量比為I :1. 32，Prefere 4001-2與固化劑液體Prefere 5808，即粉狀固化劑Prefere 5808與水混合后形成的液體，的重量比為2. 4 :1。所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808,再加入Prefere 4001-2,混合均勻后，凝膠,凝膠溫度為30。。。本實施例制備的竹橫梁的長度為8. 4m,寬度O. 8m,厚度為O. 5m,弧度為165°，最大載荷為205. 2KN ;含水率為4. 6±0. 05% ;靜曲強度為80. 2±0. 05 mpa ；彈性模量為6010±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 20±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為O. 10 ± O. 005%。實施例4 :一種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為I.lg/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2. 5m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至140°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 25Mpa，之后保溫保壓160min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 20Mpa并保溫保壓30min ；(4)烘干，控制烘房中的濕度為85%，溫度為55°C，時間為2天，使含水率降低至10%；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.7cm，寬度為5cm;
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓時，先將側壓力升至3. 5*106N并保持30s，再以每十秒增加O. 2*106N的速度增加直至4. 5*106N，再保持O. 5min。(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓時，先將正壓力升至1.0*107N并保持2min，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. 5*107N，再保持58min。 (8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。所述粘膠劑為Prefere 4001-3、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808與水的重量比為I :1. 42，Prefere 4001-3與固化劑液體Prefere 5808，即粉狀固化劑Prefere 5808與水混合后形成的液體，的重量比為2. 6 :1。所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808,再加入Prefere 4001-3,混合均勻后，凝膠,凝膠溫度為35。。。本實施例制備的竹橫梁的長度為6. 8m,寬度O. 7m,厚度為O. 5m,弧度為170°，最大載荷為183. 6KN ;含水率為5. 0±0. 05% ;靜曲強度為72. 3±0. 05 mpa ；彈性模量為5980±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 18±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為O. 08 ± O. 005%。實施例5 : —種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.8g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2. 7m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至140°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 27Mpa，之后保溫保壓ISOmin ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 18-0. 22Mpa 并保溫保壓 25_35min ；
(4)烘干，控制烘房中的濕度為80%，溫度為56°C，時間為I天，使含水率降低至9%；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.8cm，寬度為5cm;
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓時，先將側壓力升至3. 5*106N并保持20s，再以每十秒增加O. 2*106N的速度增加直至4. 2*106N，再保持2. 5min。(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓時，先將正壓力升至1.0*107N并保持1.5min，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. 3*107N，再保持I. 5h ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。所述粘膠劑為Prefere 4001-4、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808與水的重量比為I :1. 51，Prefere 4001-4與固化劑液體Prefere 5808，即粉狀固化劑Prefere 5808與水混合后形成的液體，的重量比為2. 5 :1。所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808與水混合均勻形成固化劑液體Prefere 5808,再加入Prefere 4001-4,混合均勻后，凝膠,凝膠溫度為38。。。本實施例制備的竹橫梁的長度為5. 8m,寬度O. 8m,厚度為O. 4m,弧度為168°，最大載荷為144. 6KN ;含水率為5. 1±0. 05% ;靜曲強度為69. 8±0. 05 mpa ；彈性模量為6008±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 21 ±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為
O.12±0. 005%。實施例6 一種竹橫梁制備方法與實施例I至5任一項的不同之處在于,所述粘膠劑為Prefere 4001-5、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑。實施例7 :與實施例6的不同之處在于，所述粘膠劑為Prefere 4001_6、粉狀固化 劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑。實施例8 :與實施例7的不同之處在于，所述粘膠劑為Prefere 4001_7、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑。實施例9 :與實施例8的不同之處在于，所述粘膠劑為Prefere 4001_8、粉狀固化劑Prefere 5808與水組成的混合粘膠劑。實施例10 : —種竹橫梁制備方法與實施例1-9任一項的不同之處在于,所述粉狀固化劑為粉狀固化劑Prefere 5809。實施例11 : 一種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.80g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2. 5m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至130°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 23Mpa，之后保溫保壓130min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 19Mpa并保溫保壓28min ；
(4)烘干，控制烘房中的濕度為75%，溫度為50°C，時間為I天，使含水率降低至11%；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.4cm,寬度為I. 5cm ；
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓溫度為100°C，側壓力為3. 5*106N，時間為Imin ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓溫度為100°C，正壓力為1.0*107N，時間為Ih ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。采用的粘膠劑為酚醛膠，它依次包括下步驟其中羥甲基化木質素、氫氧化鈉、笨酚、濃度為37%的甲醛、水的質量比為10 5 40 30 15 ；
(1)將羥甲基化木質素、氫氧化鈉、水混合，攪拌均勻，加熱到90°C，恒溫反應O.5h ；
(2)降溫到40°C，加入苯酚反應O.3h ；
(3)加入甲醛總量的60%，反應O.5h,然后在40min內升溫至80°C后加入剩余的甲醛反應Ih,(4)冷卻后出料。羥甲基化木質素的制備方法如下混合木質素、甲醛、NaOH,甲醛的摩爾量為木質素質量的1/200，甲醛與NaOH的摩爾比為5 :3，反應至2h，反應結束后離心，離心后得到的液體倒入PH值為I. 5至2的鹽酸溶液中，沉淀、離心、水洗至中性并烘干得到羥甲基化木質素。本實施例制備的竹橫梁的長度為4. 9m,寬度I. 2m,厚度為O. 6m,弧度為163°，最大載荷為153. 8KN ;含水率為4. 1±0. 05% ;靜曲強度為75. 8±0. 05 mpa ；彈性模量為6030±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 18±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為
0.09 ± O. 005%。實施例12 : —種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為I.3g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為3m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至150°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 28Mpa，之后保溫保壓200min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 22Mpa并保溫保壓35min ；
(4)烘干，控制烘房中的濕度為90%，溫度為60°C，時間為3天，使含水率降低至6%；
(5)精刨，使竹條的厚度為1cm，寬度為4cm;
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓溫度為140°C，側壓力為4· 5*106N，時間為5min ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓溫度為140°C，正壓力為2. 5*107N，時間為5h ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。采用的粘膠劑為酚醛膠，它依次包括下步驟其中羥甲基化木質素、氫氧化鈉、笨酚、濃度為37%的甲醛、水的質量比為10 5 40 30 15 ；
(1)將羥甲基化木質素、氫氧化鈉、水混合，攪拌均勻，加熱到100°C，恒溫反應Ih；
(2)降溫到50°C，加入苯酚反應O.5h ；
(3)加入甲醛總量的70%，反應lh，然后在40min內升溫至80°C后加入剩余的甲醛反應
1.5h,
(4)冷卻后出料。羥甲基化木質素的制備方法如下混合木質素、甲醛、NaOH,甲醛的摩爾量為木質素質量的1/200，甲醛與NaOH的摩爾比為5 :3，反應至3h，反應結束后離心，離心后得到的液體倒入PH值為I. 5至2的鹽酸溶液中，沉淀、離心、水洗至中性并烘干得到羥甲基化木質素。本實施例制備的竹橫梁的長度為9. 5m,寬度I. 2m,厚度為O. 3m,弧度為170°，最大載荷為425. 5KN ;含水率為4. 1±0. 05% ;靜曲強度為79. 2±0. 05 mpa ；彈性模量為6025±5 mpa ;長度方向的凸翹曲度為O. 21 ±0. 005% ;寬度方向的凸翹曲度為O. 11±0. 005%。
實施例13 : —種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟
(1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.llg/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為2m ；
(2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜；
(3)炭化；將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至140°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 23Mpa，之后保溫保壓160min ;之后的保溫情況下將氣壓降至O. 20Mpa并保溫保壓30min。(4)烘干，控制烘房中的濕度為80%，溫度為55°C，時間為2天，使竹條的含水率為
8% ；
(5)精刨，使竹條的厚度為O.8cm,寬度為3. 2cm ；
(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部；熱壓時，先將側壓力升至3. 5*106N并保持10s，再以每十秒增加O. 2*106N的速度增加直至4. 0*106N，再保持4. 5min ；
(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；熱壓時，先將正壓力升至1.0*107N并保持lmin，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. O^lO7N,再保持4. 8h ；
(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。采用的粘膠劑為酚醛膠，其制備方法依次包括下步驟其中羥甲基化木質素、氫氧化鈉、笨酚、濃度為37%的甲醛、水的質量比為10 5 40 30 15 ；
(1)將羥甲基化木質素、氫氧化鈉、水混合，攪拌均勻，加熱到95°C，恒溫反應O.Sh ；
(2)降溫到45°C，加入苯酚反應O.4h ；
(3)加入甲醛總量的66%，反應O.8h，然后在40min內升溫至80°C后加入剩余的甲醛反應 I. 2h，
(4)冷卻后出料。羥甲基化木質素的制備方法如下混合木質素、甲醛、NaOH,甲醛的摩爾量為木質素質量的1/200,甲醒與NaOH的摩爾比為5 :3，反應至2. 5h,反應結束后離心,離心后得到的液體倒入PH值為I. 5至2的鹽酸溶液中，沉淀、離心、水洗至中性并烘干得到羥甲基化木質素。本實施例制備的竹橫梁的長度為8. 4m,寬度O. 8m,厚度為O. 5m,弧度為165°，最大載荷為215. 2KN ;含水率為4. 3±0. 05% ;靜曲強度為81. 2±0. 05 mpa ；彈性模量為6030±5 mpa;長度方向的凸翹曲度為O. 20±0. 005%;寬度方向的凸翹曲度為O. 11±0. 005%。
權利要求
1.一種竹橫梁制備方法，其特征在于，它依次包括如下步驟 (1)選竹并鋸斷，選取的竹條密度為O.75-1. 2g/cm3，鋸斷后的每段竹的長度為I. 5m至3m ； (2)沖片并初刨，將經步驟(I)處理的竹材制成竹條并去除竹青、竹黃、竹膜； (3 )炭化； (4)烘干，使竹條的含水率為6-11%； (5)精刨，使竹條的厚度為O.3-1. Ocm,寬度為I. 5-4. Ocm; (6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；每個竹條位于單板沿竹條長度的兩端之間的端部都處于與該竹條相鄰的竹條的中部； (7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致； (8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。
2.根據權利要求I所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述步驟(3)炭化具體為將竹條放入炭化爐中，在10分鐘內將爐內溫度升至120-150°C，同時在此10分鐘內將爐內氣壓升至O. 20-0. 28Mpa，之后保溫保壓130_200min ； 之后的保溫情況下將氣壓降至O. 18-0. 25Mpa并保溫保壓25_35min。
3.根據權利要求I所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述步驟(6)拼合的熱壓步驟中，熱壓溫度為100-140°C，側壓力為3. 5*106-4. 5*106N，時間為l_5min。
4.根據權利要求3所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，先將側壓力升至3.5*106N并保持10-30s，再以每十秒增加O. 2*106N的速度增加直至4. 0*106_4. 5*106N，再保持 O. 5-4. 5min。
5.根據權利要求I所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述步驟(7)疊合的熱壓步驟中，熱壓溫度為100-140°C，正壓力為1.0*107-2. 5*107N，時間至少為lh。
6.根據權利要求5所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，先將正壓力升至I. O^lO7N并保持l_2min，再以每分鐘增加O. 2*107N的速度增加直至2. 0*107_2· 5*107N，再保持至少58min。
7.根據權利要求I所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述粘膠劑為Prefere4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8、粉狀固化劑 Prefere5808/5809與水組成的混合粘膠劑；粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水的重量比為I :I.22-1. 56，Prefere 4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8與固化劑液體Prefere 5808/5809，即粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水混合后形成的液體，的重量比為2. 2-2. 7 :1。
8.根據權利要求7所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述混合粘膠劑的制備方法為先將粉狀固化劑Prefere 5808/5809與水混合均勻形成固化劑液體Prefere5808/5809,再加入 Prefere 4001/4001-1/4001-2/4001-3/4001-4/4001-5/4001-6/4001-7/4001-8，混合均勻后，凝膠，凝膠溫度為20-40°C。
9.根據權利要求I所述的一種竹橫梁制備方法，其特征在于，所述粘膠劑為酚醛膠。
10.由上述權利要求所述的竹橫梁制備方法所制備的竹橫梁。
全文摘要
本發明涉及工程建筑領域的支撐建筑物的材料，特別是一種竹橫梁制備方法及由此方法制備的竹橫梁。本發明是通過以下技術方案得以實現的一種竹橫梁制備方法，它依次包括如下步驟(1)選竹并鋸斷；(2)沖片并初刨；(3)炭化；(4)烘干；(5)精刨；(6)拼合，將竹條沿竹條的長度方向及寬度方向采用粘膠劑相互拼接并放入熱壓機熱壓形成單板；(7)疊合，將單板按需采用粘膠劑上下層疊并放入熱壓機熱壓形成整板；每個單板的竹條長度方向一致；(8)裁切，將整板沿竹條的竹度方向進行裁切以形成橫梁，每個橫梁沿竹條的長度方向具有弧度。用此方法制備的竹橫梁具有良好的防火性能且具有較高的載荷能力。
文檔編號B27M3/08GK102848443SQ20121007342
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者石國平 申請人:浙江安吉雙虎竹木業有限公司