圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，包括若干竹莖按型材的形狀相互疊加排列構(gòu)成的主體和固定所述竹莖的若干扎箍；所述型材的斷面形狀由竹莖的排列形式?jīng)Q定，所述型材的除斷面以外的形狀由竹莖成型形狀決定；所述扎箍為若干個，分別分布固定在主體的不同斷面上。在所述主體的表面縫隙處，填充有粘合材料形成平整的表面。本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)的建筑或包裝型材存在的耗費不可再生的資源，生產(chǎn)、使用和用后處理均不環(huán)保等技術(shù)問題。
【專利說明】圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑或包裝材料及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輕質(zhì)型材品種繁多，用途廣泛，如空心水泥、石膏、氧化鎂、碳渣等成型的砌塊等無機類型材，還有如發(fā)泡塑料為主的各種形式的輕質(zhì)型材，其用途包括房屋建筑、產(chǎn)品包裝等等方面。
[0003]但是，上述的型材從生產(chǎn)、使用過程，到用后的垃圾處理都不夠環(huán)保，更嚴(yán)重的是它們基本都是來源于地殼的礦物原料，使用這些材料必然造成對地球的破壞，因此，也是不可持續(xù)的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材及其加工方法，以解決傳統(tǒng)的建筑或包裝型材存在的耗費不可再生的資源，生產(chǎn)、使用和用后處理均不環(huán)保等技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，包括若干竹莖按型材的形狀相互疊加排列構(gòu)成的主體和固定所述竹莖的若干扎箍；所述型材的斷面形狀由竹莖的排列形式?jīng)Q定，所述型材的除斷面以外的形狀由竹莖成型形狀決定；所述扎箍為若干個，分別分布固定在主體的不同斷面上。
[0007]在采用全竹莖的情況下，所述主體是采用竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭結(jié)構(gòu)。
[0008]在所述主體的表面縫隙處，填充有粘合材料形成平整的表面。
[0009]在粘合材料外，平覆一層包裝膜。
[0010]一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，
[0011]I)、先將砍伐來的毛竹去除枝杈和細(xì)梢，采用全竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭方法，排列于事先依一定形狀和尺寸制作的捆扎定型框架內(nèi)，按一定距離用扎箍依形捆扎，形成扎坯；
[0012]2)、扎枉晾干后，以不少于三至五塊一疊送入加熱隧道或無氧爐；然后以150°C至450°C，在1-15分鐘達(dá)到預(yù)定高點溫度后再維持1-3分鐘；逐步降溫至接近常溫即可出爐；
[0013]3)、經(jīng)過上述加熱處理的扎坯因受熱，其體積會有一定收縮，如有捆扎松動，應(yīng)迅速把最早捆扎的扎箍再緊固一遍，以保證在竹排解除疊壓重力約束后不會松散。
[0014]如上述的加工方法，以相應(yīng)的粘合材料將扎坯自然縫隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一個水平面為度；然后，在其上平覆一層包裝塑膜或紙，即可疊放入庫，成為成品。
[0015]如上所述的加工方法，在粘合材料外表面，以聚酯防水材料進行表面粘封。
[0016]如上所述的加工方法，對于弧形型材，根據(jù)型材成品的規(guī)格，加工由平臺底板和豎立于平臺底板上的固定支架組成的一個熱固化平臺；其中固定支架的規(guī)導(dǎo)曲線，必須與型材成品的要求弧度一致；將竹莖分別放入平臺的固定支架之間；以鋼絲或定型鋼板將全部的上架竹莖穩(wěn)定在加熱平臺上；然后，將裝滿曲弧形竹莖的平臺置入加熱爐內(nèi)，以IOO0C --200°C和用5-30分鐘進行加熱；當(dāng)經(jīng)熱處理的圓竹冷至常溫后，即可進行型材成品的粘合材料的加工制作了。
[0017]如上所述的加工方法，對于柱形型材，將干燥后的竹莖的大、小頭顛倒排列，捆扎成圓柱，以150°C -300°C的溫度和用5-30分鐘進行加熱，冷卻后，再用鋼筋以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊固焊接于圓竹制成柱的周圍，并以較細(xì)的竹莖將內(nèi)外可見的空隙豎向插填實；然后，用摻有沙子的水泥將柱的兩端填實至平；待水泥基本干固后，以圓形鋼板采取焊接的方式固定在鋼筋網(wǎng)架的頂端，鋼板與水泥之間不可有空隙；最后，再以水泥或石膏或氧化鎂或聚酯類有機材料，將圓柱的表面做塑型處理，即成為制成品。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點是直接以植物類的原竹的桿莖，無需做精細(xì)加工的圓竹為基本材料，該原材料無論我國還是其他國家都屬多產(chǎn)、豐產(chǎn)，可以說是既純綠色環(huán)保，又取之不盡，用之不竭。而且，依本專利技術(shù)方法加工制成的各種規(guī)格型材，在使用性能上亦可不亞于無機材料和有機塑料類的傳統(tǒng)輕質(zhì)型材。其加工、使用過程，和使用后的垃圾都不會污染、破壞環(huán)境問題。因此，圓竹輕質(zhì)型材是既環(huán)保，又可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保輕質(zhì)材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的平板捆扎的示意圖。
[0020]圖2是圖1的平板捆扎后涂層加外裝飾板的示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的拱形捆扎的示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的柱形捆扎的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)參見附圖。一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，包括若干竹莖按型材的形狀相互疊加排列構(gòu)成的主體和固`定所述竹莖的若干扎箍；所述型材的斷面形狀由竹莖的排列形式?jīng)Q定，所述型材的除斷面以外的形狀由竹莖成型形狀決定；所述扎箍為若干個，分別分布固定在主體的不同斷面上。
[0024]平板捆扎的結(jié)構(gòu)參見圖1。竹莖I為自然直條狀，排列成平板狀，用鐵絲作扎箍2，分段進行固定。如果不需要外表的美觀和防腐處理，如圖1的裸板就可以使用。
[0025]參見圖2如果需要美觀或防腐處理，可以在所述主體的表面縫隙處，填充有粘合材料形成平整的表面，再在粘合材料外進行防腐或造型處理。成品在最外側(cè)平覆一層包裝膜。
[0026]參見圖1，為了捆扎均勻，在采用全竹莖的情況下，所述主體是采用竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭結(jié)構(gòu)。
[0027]在圖2、圖3中，公開了與上述結(jié)構(gòu)基本相同的拱形和柱形型材。
[0028]上述所稱的竹莖I是指除去枝葉后的各類竹子的莖桿。在加工工藝中通過整理形成基材，整理是指包括按事先確定的尺寸進行的鋸、削和扎固。粘結(jié)材料包括使用如水泥、石膏、氧化鎂等無機粘合材料，也包括使用如聚酯、發(fā)泡劑、植物纖維改性等有機材料的粘
口 ο
[0029]現(xiàn)以本專利的技術(shù)方法加工制造親水防腐類型材為例，具體說明本發(fā)明加工方法:[0030]實例一:首先，明確成型后產(chǎn)品規(guī)格和使用性能要求，如以型材規(guī)格為:長3米、寬
0.5米、厚0.15米，使用性能:要求排面平整、耐水侵、抗腐性。
[0031]根據(jù)上述指標(biāo)要求，先將砍伐來的毛竹去除枝杈和細(xì)梢，采用全竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭方法，排列于事先依上述尺寸制作的，捆扎定型框架內(nèi)，用鋼絲，按約50-70厘米一段，將框架模內(nèi)的圓竹依形捆扎牢固。然后，從框架中取出，按三至五個捆扎塊為一疊摞在齊，再用鋼絲將中部好兩端各扎一道，然后將其以橫、豎排平，摞壓在一起，使其干燥。
[0032]待捆扎、疊壓的圓竹扎枉晾干后，以不少于三至五塊一疊送入加熱隧道或無氧爐。然后以150至450°C，1-15分鐘達(dá)到預(yù)定高點溫度后再維持1_3分鐘。逐步降溫至接近常溫即可出爐。
[0033]經(jīng)過上述加熱處理的竹排因受熱，其體積會有一定收縮，如有捆扎鋼絲松動，應(yīng)迅速把最早捆扎的鋼絲再緊固一遍，以保證在竹排解除疊壓重力約束后不會松散。
[0034]將經(jīng)加熱處理并重新緊固的圓竹排，如圖1，平放于操作平臺上，按照型材的使用指標(biāo)要求，以相應(yīng)的粘合材料將竹排自然縫隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一個水平面為度，如圖2。然后，在其上平覆一層包裝塑膜或紙，即可疊放入庫，成為成品了。
[0035]上述方法制造的圓竹輕質(zhì)環(huán)保建筑型材，可以是完全依客戶要求一次制造的固定規(guī)格的非標(biāo)型材，也可允許在使用中橫向切割使用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格型材。同時，該型材因其圓竹在加熱前已被捆扎固定，在晾干后又以較高溫度和較短時間的方法進行了加熱處理，使該型材的圓竹表面碳化度會高于內(nèi)層，因此，不僅保證圓竹型材遇水不會變形，且表面的淺層碳化提高了耐水防腐性能，又不失去圓竹內(nèi)在的竹纖維韌性(不脆)。而且，因圓竹天生為節(jié)、段式空心的自封閉結(jié)構(gòu)，加上最后以聚酯防水材料的表面粘封，使圓竹的輕浮優(yōu)勢更加突出。因此，其浮力和抗破壞的綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木材、塑料、金屬等為基礎(chǔ)的同類型材。成本也僅為上述材質(zhì)的幾分之一。
[0036]實例二:又如，以本專利技術(shù)方法加工制造弧形型材為例。
[0037]首先，根據(jù)用戶要求或依生產(chǎn)方定型產(chǎn)品指標(biāo)規(guī)定的型材成品規(guī)格，加工一個熱固化平臺，平臺由平臺底板和豎立于平臺底板上的固定支架組成，其中關(guān)鍵的是:固定支架的規(guī)導(dǎo)曲線，必須與型材成品的要求弧度以致。
[0038]熱固化平臺制作好后將經(jīng)簡單整理，即以鋸、削方法使圓竹符合成品規(guī)格要求后，分別放入平臺的固定支架之間?？梢砸慌胖Ъ墀B置別放多根，至支架的最高點為止。當(dāng)整個平臺的支架都置滿圓竹后，以鋼絲或?qū)Ｓ玫亩ㄐ弯摪鍖⑷康纳霞軋A竹穩(wěn)定在加熱平臺上。
[0039]然后，將裝滿曲弧形圓竹的平臺置入加熱爐內(nèi)，以100—200°C和用5-30分鐘進行加熱，這樣碳化程度較低，但定型效果更好。
[0040]當(dāng)經(jīng)熱處理的圓竹冷至常溫后，即可進行型材成品的加工制作了，參見圖3。
[0041]弧形型材加工的基礎(chǔ)是已有的弧形圓竹，因此，無需專門的加工?？颍灰A(yù)先確定弧板后單獨，選擇粗細(xì)適合并采取顛倒配搭方式將兩端的檔板穩(wěn)住，即可對帶有弧度的圓竹實施疊排和捆扎施工。此種型材因無特別指標(biāo)，且此弧形在使用中也相對穩(wěn)定和具有抗壓力，所以，對扎筋的用材和是否需用涂覆粘合，完全視客戶要求而定。本案是采取扁鐵扣夾、玻璃鋼纖維布及粘合材料單面涂覆的方法制得成品。
[0042]實例三:以各類建筑中常用到的，以負(fù)重支撐為目的梁柱為例，該種類的柱，一般采用鋼筋水泥或以大口徑鋼管制成，重量極大，因此，不能滿足輕型建筑的需要。但使用諸如:塑料、石膏等較輕質(zhì)材料，其支撐強度又達(dá)不到要求，因而，上述兩類材料都會降低輕型建筑的性能標(biāo)準(zhǔn)，碳纖維材料當(dāng)然是又輕又強，但成本天價，也不適宜。
[0043]依本專利技術(shù)制造的圓竹柱形型材，卻可以解決上述矛盾，提供既輕又抗壓，且較成本低廉的產(chǎn)品。
[0044]圓竹輕質(zhì)柱形型材是這樣實現(xiàn)的:
[0045]首先，依據(jù)本案的柱高260厘米，直徑60厘米，抗壓強度> 3噸的指標(biāo)，將干燥后的大毛竹圓竹的大、小頭顛倒排列，捆扎成直徑約55厘米的圓柱，置入150-300°C的溫度內(nèi)和用5-30分鐘進行加熱，作防蛀定型處理。冷卻后，再用鋼筋以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊固焊接于圓竹制成柱的周圍，并以較細(xì)的圓竹將內(nèi)外可見的空隙豎向插填實。
[0046]然后，用摻有沙子的水泥將柱的兩端填實至平。待水泥基本干固后，以直徑60厘米的圓形鋼板3采取焊接的方式固定在鋼筋網(wǎng)架的頂端，鋼板3與水泥之間不可有空隙，如圖4。
[0047]最后，再以水泥或石膏或氧化鎂或聚酯類有機材料，將圓柱的表面做塑型處理，如制成羅馬柱或其他飾紋。即成為形式的制成品。
[0048]建筑施工使用時，只要以正常的方法將柱形型材焊接于上下接點上即可。
[0049]上述的柱形型材其支撐負(fù)重能力，不亞于水泥等材料柱的性能，但其重量卻僅相當(dāng)于水泥柱的幾分之一。
[0050]以上僅為三種形式的圓竹輕質(zhì)環(huán)保型材的制造方法案例。實際應(yīng)用中，因圓竹的特性和使用需要，可以加工制作成簾形、球形、錐形等各種形狀的型材，因而，用途十分廣泛。隨著人類對環(huán)境污染、生態(tài)危機等生存問題的認(rèn)識不斷加深，對這種天然綠色、優(yōu)質(zhì)的新式輕質(zhì)型材的市場需求將是可觀的。據(jù)此，圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材也可能會發(fā)展成為一個新興的、可持續(xù)的良性產(chǎn)業(yè)。
[0051]在加熱隧道或無氧爐中加熱處理之前，對扎枉晾干，是指自然狀態(tài)晾曬一下，沒有特別的要求。如果是已經(jīng)自然放置過的，則無需晾曬。
【權(quán)利要求】
1.一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，其特征在于，包括若干竹莖按型材的形狀相互疊加排列構(gòu)成的主體和固定所述竹莖的若干扎箍；所述型材的斷面形狀由竹莖的排列形式?jīng)Q定，所述型材的除斷面以外的形狀由竹莖成型形狀決定；所述扎箍為若干個，分別分布固定在主體的不同斷面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，其特征在于，在采用全竹莖的情況下，所述主體是采用竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，其特征在于，在所述主體的表面縫隙處,填充有粘合材料形成平整的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材，其特征在于，在粘合材料外，平覆一層包裝膜。
5.一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，其步驟如下: 1)、先將砍伐來的毛竹去除枝杈和細(xì)梢，采用全竹桿莖粗細(xì)顛倒配搭方法，排列于事先依一定形狀和尺寸制作的捆扎定型框架內(nèi)，按一定距離用扎箍依形捆扎，形成扎坯； 2)、扎枉晾干后，以不少于三至五塊一疊送入加熱隧道或無氧爐；然后以150°C至450°C，在1-15分鐘達(dá)到預(yù)定高點溫度后再維持1-3分鐘；逐步降溫至接近常溫即可出爐； 3)、經(jīng)過上述加熱處理的扎坯因受熱，其體積會有一定收縮，如有捆扎松動，應(yīng)迅速把最早捆扎的扎箍再緊固一遍，以保證在竹排解除疊壓重力約束后不會松散。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，以相應(yīng)的粘合材料將扎坯自然縫隙以泡沫填充方式涂平至竹排成一個水平面為度；然后，在其上平覆一層包裝塑膜或紙，即可疊放入庫，成為成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，如上所述的加工方法，在粘合材料外表面，以聚酯防水材料進行表面粘封。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，對于弧形型材，根據(jù)型材成品的規(guī)格，加工由平臺底板和豎立于平臺底板上的固定支架組成的一個熱固化平臺；其中固定支架的規(guī)導(dǎo)曲線，必須與型材成品的要求弧度一致；將竹莖分別放入平臺的固定支架之間；以鋼絲或定型鋼板將全部的上架竹莖穩(wěn)定在加熱平臺上；然后，將裝滿曲弧形竹莖的平臺置入加熱爐內(nèi)，以100°C —200°C和用5-30分鐘進行加熱；當(dāng)經(jīng)熱處理的圓竹冷至常溫后，即可進行型材成品的粘合材料的加工制作了。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種圓竹環(huán)保輕質(zhì)型材的加工方法，對于柱形型材，將干燥后的竹莖的大、小頭顛倒排列，捆扎成圓柱，以150°C -300°C的溫度和用5-30分鐘進行加熱，冷卻后，再用鋼筋以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊固焊接于圓竹制成柱的周圍，并以較細(xì)的竹莖將內(nèi)外可見的空隙豎向插填實；然后，用摻有沙子的水泥將柱的兩端填實至平；待水泥基本干固后，以圓形鋼板采取焊接的方式固定在鋼筋網(wǎng)架的頂端，鋼板與水泥之間不可有空隙；最后，再以水泥或石膏或氧化鎂或聚酯類有機材料，將圓柱的表面做塑型處理，即成為制成品。
【文檔編號】B27M3/00GK103817763SQ201410084683
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】李恒光 申請人:李恒光