專利名稱：一種杉木薄鋸板層積材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電葉片復(fù)合材料的杉木薄鋸板層積材。
背景技術(shù)：
目前，用于風(fēng)力發(fā)電的葉片一^:均采用玻璃纖維增強塑料(簡稱玻璃鋼) 復(fù)合材料制造。這種材料雖然制造工藝成熟，但也存在成本高(10-20萬元/ 噸)的問題，且玻璃鋼的廢舊產(chǎn)品處理困難，既難以燃燒，又不易分解，國 外多采用堆積方式處理，占用了大量的土地。因此，必須開發(fā)出一種新的低 成本、可回收利用的環(huán)保葉片來替代目前大量使用的玻璃鋼葉片。
我國是木材資源非常豐富的國家，杉木作為我國南方廣泛生長的主要木 材品種之一，其來源廣泛，木材蓄材量大，生長相對較快，同時具有良好的 防腐性能，其密度低，順紋方向力學(xué)性能好，但杉木的橫紋方向強度低，順 紋方向的抗壓強度也相對較低，可以考慮通過杉木的重組的方式來替換這種 造價較高的玻璃鋼復(fù)合材料。
專利申請200710178373.8"風(fēng)電葉片復(fù)合材料的杉木邊材徑切板目測及 機械分級方法"公開了一種杉木的毛坯板分級方法，通過該方法能夠分級出 抗彎彈性;溪量大于12000 Mpa的杉木邊材規(guī)格板。
專利申請200710178853.4"杉木薄板層積材的制造方法"公開了一種杉 木薄板層積材的制造方法，通過該方法的步驟能夠制造出滿足本專利研究要 求的重纟且杉木木方。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于風(fēng)電葉片復(fù)合材料的杉 木薄鋸板層積材，該層積材能夠滿足風(fēng)電葉片各項強度要求。
為了解決上述問題，本實用新型提供了一種杉木薄鋸板層積材包括2 層以上按照順紋方向組坯的杉木薄鋸板，每層杉木薄鋸板均浸漬有混合浸漬 樹脂，并通過熱壓將每層杉木薄鋸板膠合在一起。
優(yōu)選地，所述每層杉木薄鋸板為兩片以上，相鄰的兩片杉木薄鋸板片的 表面上涂有一層膠層，并通過熱加將單層的杉木薄鋸板膠合在一起。
優(yōu)選地，所迷杉木薄鋸板的厚度為2 4rnm。
本實用新型按GB1935-91木材順紋抗壓強度試驗方法的要求加工并檢測 試件；再按NASACR-174910、 UDR-TR-85-45順紋抗拉強度試驗方法的要求 加工并檢測試件，沿木紋方向的平均拉伸強度〉130MPa,沿木紋方向的平均 壓縮強度〉80MPa，沿木紋方向的揚氏模量〉18GPa,完全滿足風(fēng)力發(fā)電葉片 的強度要求。


圖1為單層杉木薄鋸板示意圖2為杉木薄鋸板層積材的組坯示意圖3為分級杉木集成材毛方的組坯圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型包括多層(圖2示意性表示8層，但可以是 數(shù)量更大的層，這樣可以方便將來用于進(jìn)一步加工風(fēng)力發(fā)電葉片)按照順紋 方向組坯的杉木薄鋸板l,每層杉木薄鋸板1均浸漬有混合浸漬樹脂3，并通 過熱壓將每層杉木薄鋸板1膠合在一起。如圖1所示，每層杉木薄鋸板1為 兩片以上，相鄰的兩片杉木薄鋸板片1的表面上涂有一層膠層2,并通過熱 加將單層的薄鋸板2膠合在一起。杉木薄鋸板1厚度為3mm。
本實用新型具體按照如下步驟進(jìn)行選材和處理
首先按照專利申請200710178373.8進(jìn)行杉木邊材徑切規(guī)格板的分級，具 體包括如下步驟
步驟l:選擇直徑在30厘米以上，樹干通直，外觀無缺陷(包括腐朽、
彎曲等)的杉木新伐材原木若干；
步驟2:對選材進(jìn)行"米"字型下料；
步驟3:鋸解標(biāo)準(zhǔn)杉木邊材徑切毛坯板，在干燥窯里烘干至含水率低于 12%，剔除各種木材缺陷，精加工制成500mmx20mmx20mm (長x寬x厚) 的規(guī)格板條備用；
步驟4:通過目測，選擇的毛坯板滿足直紋理、材質(zhì)均勻，年輪寬度 小于2mm且分布均勻，外觀無任何生長缺陷和加工缺陷，徑面形成的"山" 紋數(shù)量少于2個且與平面的夾角大于75。為合格。
然后再按照專利申請200710178853.4的制作步驟進(jìn)行制作，具體步驟
為
步驟5:如圖3所示，對杉木進(jìn)行組坯，組坯時分級杉木邊材徑切規(guī)格 板4組坯過程中要保證斜接縫的位置上下、左右錯開，長度方向上按照斜接 角度為2-6。進(jìn)行斜接，最佳斜接角度為3.81° (斜率1/15)。杉木邊材徑切 規(guī)格板4之間涂刷集成材膠，膠粘劑選用雙組分的合成乳膠(LK-DN60 )做 為集成材的膠粘劑，配比為(重量百分比)合成乳膠70~90%，固化劑 為10~30%,優(yōu)選的配比為LK-DN60:固化劑=100: 15。涂膠量為120 ~ 220g/m2，陳化時間為5-15分鐘，壓力為5 ~ 15kgcm2,冷壓時間為60-120 分鐘；最佳涂膠量是170g/m2 (單面)，陳化時間IO分鐘，壓力10kg/cm2， 冷壓時間90分鐘。制備出來的分級杉木集成材木方5的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
按本實用新型的制作步驟進(jìn)行制作，具體步驟為
步驟6:將冷壓好的杉木集成材木方放置24小時后，取出沿徑向鋸切 并加工成3mm厚的薄鋸板1備用，如圖1所示。
步驟7:按照配比(重量百分比)為618環(huán)氧樹脂15-35 %, SK3環(huán) 氧樹脂15~35%，酚醛樹脂25~45%調(diào)制浸漬樹脂；優(yōu)選配比為618環(huán) 氧樹脂SK3環(huán)氧樹脂2124酚醛樹脂=30: 30: 40;測定調(diào)制好的環(huán)氧混 合浸漬樹脂的固含量，再加入稀釋劑丙酮將環(huán)氧混合浸漬樹脂的固含量調(diào)至 40%。
步驟8:將調(diào)制好的環(huán)氧混合浸漬樹脂倒入浸漬罐中，加入杉木薄鋸板，
加上重物使杉木薄鋸板完全浸入浸漬樹脂中，加0.8MPa壓力浸漬，60分鐘 后取出瀝干，待薄鋸板表面的膠不再粘手為止，將浸漬好樹脂的薄鋸板送入 烘箱干燥，打開烘箱鼓風(fēng)機，烘箱溫度設(shè)定為60。C，時間為120分鐘。
步驟9:將低溫干燥好的杉木浸漬薄鋸板順紋組坯，杉木薄鋸板的壓縮 率為55%，將組坯好的材料放入熱壓機熱壓，熱壓墊板的上、下兩層涂800~ IOOO厘泊硅油，熱壓溫度為100~140°C,壓力為10 20Mpa，熱壓時間為 60~120分鐘；優(yōu)選為熱壓墊板的上、下兩層涂1000厘泊硅油，熱壓溫度 為120°C,壓力為15Mpa,時間為90分鐘。制作出來的杉木薄鋸板層積材 如圖2所示。
步驟10:將加工好的杉木薄鋸板層積材取出，放置24小時后，按 GB1935-91木材順紋抗壓強度試驗方法的要求加工并檢測試件；再按NASA CR-174910, UDR-TR-85-45順紋抗拉強度試驗方法的要求加工并檢測試件， 沿木紋方向的平均拉伸強度〉130 MPa,沿木紋方向的平均壓縮強度〉80 MPa,沿木紋方向的揚氏模量〉18GPa。
通過上述步驟，就能夠方便地大量生產(chǎn)出滿足風(fēng)力發(fā)電葉片復(fù)合材料要 求的杉木薄鋸板層積材，從而完全滿足將杉木大批量用于風(fēng)力發(fā)電葉片的要求。
此外，在上述步驟6中將薄鋸板加工成2-4mm，其測試結(jié)果均能夠達(dá) 到步驟10測試的強度要求。因此，也符合加工成風(fēng)力發(fā)電葉片的材料的要求。
綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實 用新型的保護(hù)范圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種杉木薄鋸板層積材，其特征在于，包括2層以上按照順紋方向組坯的杉木薄鋸板，每層杉木薄鋸板均浸漬有混合浸漬樹脂，并通過熱壓將每層杉木薄鋸板膠合在一起。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種杉木薄鋸板層積材，其特征在于，所述每層 杉木薄鋸板為兩片以上，相鄰的兩片杉木薄鋸板片的表面上涂有一層膠層， 并通過熱壓將單層的杉木薄鋸板膠合在一起。
3、 如權(quán)利要求l或2所述的一種杉木薄鋸板層積材，其特征在于，所述 杉木薄鋸板的厚度為2 ~ 4mm。
專利摘要本實用新型公開了一種杉木薄鋸板層積材，包括2層以上按照順紋方向組坯的杉木薄鋸板，每層杉木薄鋸板均浸漬有混合浸漬樹脂，并通過熱壓將每層杉木薄鋸板膠合在一起。本實用新型按GB1935-91木材順紋抗壓強度試驗方法的要求加工并檢測試件；再按NASA CR-174910、UDR-TR-85-45順紋抗拉強度試驗方法的要求加工并檢測試件，沿木紋方向的平均拉伸強度＞130MPa，沿木紋方向的平均壓縮強度＞80MPa，沿木紋方向的揚氏模量＞18GPa，完全滿足風(fēng)力發(fā)電葉片的強度要求。
文檔編號B27D1/08GK201195330SQ200820080170
公開日2009年2月18日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者任海青, 江澤慧, 玲 陳, 黃曉東 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所