一種多功能連接結構的制作方法

本發明涉及木材加工技術領域，具體涉及一種多功能連接結構。

背景技術：

木榫連接結構在現代板式家具中普遍得到使用，詳單與古代家具中的卯。現代板式家具多使用三合一組件連接，即：螺栓，偏心件，預埋膠粒。三個配件既要連接又要承重，很多時候由于材質的不同直接影響家具使用效果和壽命。這是加上木榫，可以替到以一定白的效果，豎直方向上加上木榫，使立板更穩，橫向加上木榫，可以使層板承重能力數倍增加，有的木榫是為了防止板條發生旋轉、側移等。目前，我國傳統的大部分木榫是很難在機械上通過制作簡單模具而成型的，需要經驗豐富的木工花費一定時間在木材原料上進行加工才能做好，這樣無法降低加工成本。而在日常生活中常見的木榫結構大多是較為簡單的加固連接，不可拆卸，當結構損壞后無法維修，只能作為一次性使用。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種多功能的木榫連接結構，可通過模具進行機械化生產，有效降低生產升本；同時本發明具有重量輕、強度高的優點，結構牢固，可穩定連接，同時能夠二次使用；本發明適用于多種結構之間的連接，優選用于含木制品之間的穩定連接。

本發明的技術方案為：一種多功能連接結構，包括本體，所述本體為圓柱體，其特征在于，所述圓柱體的側表面對稱設有弧形加強筋，所述圓柱體的上表面和下表面對稱設有圓臺部，所述本體、弧形加強筋、圓臺部一體連接。

本發明中，所述弧形加強筋可以進一步提升本體的力學性能，使其安裝后更加牢固；同時實現與連接孔過盈配合，達到穩定連接，同時由于加強筋采用弧形加強筋，可以采用旋入或旋出的方式安裝配合，實現本發明連接結構的多次使用；本發明的圓臺部可用于安裝前的孔位對位，避免安裝錯位影響產品性能。

進一步的，所述多功能連接結構的原料及各原料的重量份數為：輕木粉22-34份、慈竹粉16-29份、無堿性低浮纖長切玻璃纖維11-19份、高密度聚乙烯4-9份、核桃楸木粉9-16份、大豆蛋白纖維16-23份、三聚氯氰17-21份、硅烷偶聯劑7-15份。

進一步的，所述輕木粉為輕木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為200-350微米。

進一步的，所述慈竹粉為慈竹經預燒、研磨、酸洗、煅燒后得到的粉末，顆粒度大小為350-500微米；所述玄武巖纖維的顆粒度大小為250-330微米。

進一步的，所述核桃楸木粉為核桃楸木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為240-390微米。

進一步的，所述慈竹的預燒溫度為550-720℃，時間為1-2.5h；酸洗為采用乙酸浸泡；煅燒的溫度為920-1050℃，時間為65-90min。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的長度為9-16mm，直徑為13-18um。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的制備方法為將無堿連續玻纖加熱至140-150℃，投入溫度為2-3℃的過氧化氫中，加入氯化鉀，保溫2-5min，干燥后獲得所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維。

本發明中，采用的三聚氯氰(c3n3cl3)，又稱三聚氰酰氯、氰尿酰氯，外觀為白色粉末，在空氣中不穩定，有揮發性和刺激性，熔點145．5℃，相對密度1．32，溶于苯、熱乙醚、丙酮、乙腈、二氧六環、乙醇、醋酸、氯仿、四氯化碳等有機溶劑，微溶于水，遇水及堿易分解成三聚氰酸，同時放出氯化氫氣體。三聚氯氰是一種重要的精細化工產品，具有廣泛的用途，它是農藥工業的中間體，是制造活性染料的原料，可做有機工業生產的各種助劑，如熒光增白劑、紡織物防縮水劑、表面活性劑等，是橡膠促進劑和國防用于制造炸藥的原料之一，也是醫藥農藥工業用于合成藥物的原料。本發明的三聚氯氰能夠對本發明的產品進行改性，顯著增強其力學性能，同時進一步增強本發明的抗菌防腐性能。

本發明中，采用的大豆蛋白纖維是由大豆蛋白纖維由大豆蛋白和聚乙烯醇組成，將出過油的大豆豆粕浸泡，提練出蛋白質溶解液，通過添加功能性助劑，接枝到聚乙烯醇分子鏈上，經濕法或干法紡絲而成。大豆蛋白纖維與皮膚親和力好、手感柔軟、吸濕導濕性好，適用于針織內、外衣，并且纖維中含抗菌劑，具有保健功能，但該纖維在120℃左右泛黃、發黏，150℃長時間處理后會變棕色、強力下降較大。

在眾多植物中，竹材的生長周期短且資源豐富，而四川地區的竹資源尤為豐富。竹材性能優異，但由于其特殊的生長結構，利用率不高。將竹材運用于木塑復合材料中，不僅可以替代木材并提高其利用率，高填充量的竹纖維連可以進一步地降低木塑復合材料的成本。

玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，具有耐高溫、機械強度高且硬度大等特點，選擇玻璃纖維作為木塑復合材料的改性填料，一方面在于纖維材料對復合材料的增強效果比顆粒狀無機填料的好；另一方面是希望能利用玻璃纖維的特性彌補木塑復合材料在應用過程中易于出現的缺陷，使復合材料在具有良好性能的同時，降低材料的生產成本。此外，根據纖維的增強原理，只有纖維長度在臨界長度以上時才能充分發揮纖維的增強作用。在成型工藝允許的條件下，選擇較長的玻璃纖維增強復合材料時，增強效果更為明顯。

本發明中，所述連接結構可將原料混合并采用本領域中冷壓、熱壓、擠出等任一現有技術加工方式或其組合通過模具加工得到。

本發明采用的輕木是木棉科、輕木屬中唯一的一種常綠中等喬木。也是世界上最速生的樹種之一，一年就可長到5—6米,直徑5—13厘米。一株10年生的輕木可高達16米，直徑50—60厘米。由于體內細胞組織更新很快，植株的各部分都異常輕軟而富有彈性。其樹干挺直高大、樹皮棟褐色。葉寬心臟形，交互生長在枝條上。花大，色黃白，生于樹冠上層。結長圓形蒴果，里面有綿狀的簇毛，由五個果瓣構成。種子倒卵形，淡紅色或咖啡色，外面密被絨毛，像棉花籽一樣。輕木是世界上密度最低的木材，密度約為0.12g/cm³。該木材紋理直，結構細而均勻，十分輕軟，因此強度及沖擊韌性甚低，加工也很容易。但如果刨刀不鋒利，板面容易發毛。正是由于其密度低、尺寸穩定性較好、材質均勻、導熱系數低、易于加工等優點，輕木有著其它材料不能比擬的優越性，被廣泛運用作絕緣材料、隔音設備、救生用品及飛機制造等領域。上個世紀60年代我國開始引種試種輕木，目前云南、廣東、福建、海南、臺灣等省區已大面積種植。本發明采用的是輕木制造工藝品時的下腳料，或者采用無法制備成工藝品的輕木樹的外皮、枝干部分，使得原材料成本較低，有利于推廣應用。

本發明中，采用的核桃楸木（juglansmandshuricamaxim.）隸屬胡桃科，山胡桃屬。落葉喬木，高達20余米；枝條擴展，樹冠扁圓形；樹皮灰色，具淺縱裂；幼枝被有短茸毛。奇數羽狀復葉生于萌發條上者長可達80厘米，葉柄長9-14厘米，小葉15-23枚，長6-17厘米，寬2-7厘米；分布區地處溫帶、局部地區可深入亞熱帶北緣。喜歡涼干燥氣候，耐寒，能耐-40℃嚴寒。本發明采用的是核桃楸木制造工藝品時的下腳料，或者采用無法制備成工藝品的輕木樹的外皮、枝干部分，使得原材料成本較低，有利于推廣應用。

本發明采用煅燒后的竹炭粉末、三聚氯氰與輕木粉、核桃楸木份配合，可以避開其易開裂、出油、易溶、受溫度濕度影響大的缺點，更好的發揮輕木及核桃楸木的性能優點。

本發明通過輕木粉、慈竹粉、核桃楸木粉、無堿性低浮纖長切玻璃纖維的協效復配作用，形成高強度的空間排布結構以及規則層狀結構，再通過三聚氯氰、硅烷偶聯劑的作用增強其內部連接強度。通過對本發明斷面形貌的觀察，各組分的相界面模糊，存在包裹與被包裹的連接方式，同時還存在部分孔洞，說明三聚氯氰、硅烷偶聯劑可有效改善輕木粉、慈竹粉、核桃楸木粉、無堿性低浮纖長切玻璃纖維之間的界面結合，但粒徑較大的纖維之間容易搭橋，使得纖維與纖維之間以及纖維與基體之間易產生孔隙，進而減弱了結合力的作用，因此本發明中通過采用不同粒徑的纖維搭配，避免材料在受力時產生應力集中的現象，同時增強了本產品的力學性能，使其更加穩固牢靠。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

一種多功能連接結構，包括本體1，所述本體1為圓柱體，其特征在于，所述圓柱體的側表面對稱設有弧形加強筋11，所述圓柱體的上表面和下表面對稱設有圓臺部12，所述本體1、弧形加強筋11、圓臺部12一體連接。

進一步的，所述多功能連接結構的原料及各原料的重量份數為：輕木粉22份、慈竹粉16份、無堿性低浮纖長切玻璃纖維11份、高密度聚乙烯4份、核桃楸木粉9份、大豆蛋白纖維16份、三聚氯氰17份、硅烷偶聯劑7份。

進一步的，所述輕木粉為輕木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為200微米。所述慈竹粉為慈竹經預燒、研磨、酸洗、煅燒后得到的粉末，顆粒度大小為350微米；所述玄武巖纖維的顆粒度大小為250微米。所述核桃楸木粉為核桃楸木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為240微米。

進一步的，所述慈竹的預燒溫度為720℃，時間為1h；酸洗為采用乙酸浸泡；煅燒的溫度為920℃，時間為90min。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的長度為9mm，直徑為13um。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的制備方法為將無堿連續玻纖加熱至140℃，投入溫度為2℃的過氧化氫中，加入氯化鉀，保溫2min，干燥后獲得所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維。

將本實施例制備獲得直徑1cm、長度4cm的產品，并按照相關國家標準對其進行力學性能的測試，測試得到：靜曲強度128mpa、彈性模量137gpa、剪切強度16mpa、抗壓強度17mpa。

實施例2

一種多功能連接結構，包括本體1，所述本體1為圓柱體，其特征在于，所述圓柱體的側表面對稱設有弧形加強筋11，所述圓柱體的上表面和下表面對稱設有圓臺部12，所述本體1、弧形加強筋11、圓臺部12一體連接。

進一步的，所述多功能連接結構的原料及各原料的重量份數為：輕木粉34份、慈竹粉29份、無堿性低浮纖長切玻璃纖維19份、高密度聚乙烯9份、核桃楸木粉16份、大豆蛋白纖維23份、三聚氯氰21份、硅烷偶聯劑15份。

進一步的，所述輕木粉為輕木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為350微米。所述慈竹粉為慈竹經預燒、研磨、酸洗、煅燒后得到的粉末，顆粒度大小為500微米；所述玄武巖纖維的顆粒度大小為330微米。所述核桃楸木粉為核桃楸木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為390微米。

進一步的，所述慈竹的預燒溫度為720℃，時間為1h；酸洗為采用乙酸浸泡；煅燒的溫度為1050℃，時間為65min。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的長度為16mm，直徑為18um。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的制備方法為將無堿連續玻纖加熱至150℃，投入溫度為3℃的過氧化氫中，加入氯化鉀，保溫5min，干燥后獲得所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維。

將本實施例制備獲得直徑1cm、長度4cm的產品，并按照相關國家標準對其進行力學性能的測試，測試得到：靜曲強度132mpa、彈性模量141gpa、剪切強度18mpa、抗壓強度19mpa。

實施例3

一種多功能連接結構，包括本體1，所述本體1為圓柱體，其特征在于，所述圓柱體的側表面對稱設有弧形加強筋11，所述圓柱體的上表面和下表面對稱設有圓臺部12，所述本體1、弧形加強筋11、圓臺部12一體連接。

進一步的，所述多功能連接結構的原料及各原料的重量份數為：輕木粉28份、慈竹粉23份、無堿性低浮纖長切玻璃纖維15份、高密度聚乙烯6份、核桃楸木粉12份、大豆蛋白纖維17份、三聚氯氰19份、硅烷偶聯劑10份。

進一步的，所述輕木粉為輕木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為250微米。所述慈竹粉為慈竹經預燒、研磨、酸洗、煅燒后得到的粉末，顆粒度大小為400微米；所述玄武巖纖維的顆粒度大小為280微米。所述核桃楸木粉為核桃楸木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為350微米。

進一步的，所述慈竹的預燒溫度為600℃，時間為2h；酸洗為采用乙酸浸泡；煅燒的溫度為980℃，時間為78min。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的長度為13mm，直徑為15um。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的制備方法為將無堿連續玻纖加熱至145℃，投入溫度為2.5℃的過氧化氫中，加入氯化鉀，保溫3.8min，干燥后獲得所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維。

將本實施例制備獲得直徑1cm、長度4cm的產品，并按照相關國家標準對其進行力學性能的測試，測試得到：靜曲強度149mpa、彈性模量157gpa、剪切強度22mpa、抗壓強度24mpa。

實施例4

一種多功能連接結構，包括本體1，所述本體1為圓柱體，其特征在于，所述圓柱體的側表面對稱設有弧形加強筋11，所述圓柱體的上表面和下表面對稱設有圓臺部12，所述本體1、弧形加強筋11、圓臺部12一體連接。

進一步的，所述多功能連接結構的原料及各原料的重量份數為：輕木粉25份、慈竹粉19份、無堿性低浮纖長切玻璃纖維13份、高密度聚乙烯7份、核桃楸木粉13份、大豆蛋白纖維19份、三聚氯氰18份、硅烷偶聯劑11份。

進一步的，所述輕木粉為輕木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為300微米。所述慈竹粉為慈竹經預燒、研磨、酸洗、煅燒后得到的粉末，顆粒度大小為400微米；所述玄武巖纖維的顆粒度大小為310微米。所述核桃楸木粉為核桃楸木制造產品時的下腳料研磨成的粉末，顆粒度大小為360微米。

進一步的，所述慈竹的預燒溫度為680℃，時間為1.5h；酸洗為采用乙酸浸泡；煅燒的溫度為1000℃，時間為85min。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的長度為12mm，直徑為15um。

進一步的，所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維的制備方法為將無堿連續玻纖加熱至148℃，投入溫度為2.7℃的過氧化氫中，加入氯化鉀，保溫4min，干燥后獲得所述無堿性低浮纖長切玻璃纖維。

將本實施例制備獲得直徑1cm、長度4cm的產品，并按照相關國家標準對其進行力學性能的測試，測試得到：靜曲強度145mpa、彈性模量152gpa、剪切強度20mpa、抗壓強度21mpa。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。需注意的是，本發明中所未詳細描述的技術特征，均可以通過任一現有技術實現。