一种杉木薄锯板层积材制造技术

本实用新型专利技术公开了一种杉木薄锯板层积材，包括：２层以上按照顺纹方向组坯的杉木薄锯板，每层杉木薄锯板均浸渍有混合浸渍树脂，并通过热压将每层杉木薄锯板胶合在一起。本实用新型专利技术按ＧＢ１９３５－９１木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按ＮＡＳＡＣＲ－１７４９１０、ＵＤＲ－ＴＲ－８５－４５顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，沿木纹方向的平均拉伸强度＞１３０ＭＰａ，沿木纹方向的平均压缩强度＞８０ＭＰａ，沿木纹方向的扬氏模量＞１８ＧＰａ，完全满足风力发电叶片的强度要求。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于风力发电叶片复合材料的杉木薄锯板层积材。
技术介绍
目前，用于风力发电的叶片一般均采用玻璃纤维增强塑料(简称玻璃钢)复合材料制造。这种材料虽然制造工艺成熟，但也存在成本高(10-20万元/吨)的问题，且玻璃钢的废旧产品处理困难，既难以燃烧，又不易分解，国外多采用堆积方式处理，占用了大量的土地。因此，必须开发出一种新的低成本、可回收利用的环保叶片来替代目前大量使用的玻璃钢叶片。我国是木材资源非常丰富的国家，杉木作为我国南方广泛生长的主要木材品种之一，其来源广泛，木材蓄材量大，生长相对较快，同时具有良好的防腐性能，其密度低，顺纹方向力学性能好，但杉木的横纹方向强度低，顺纹方向的抗压强度也相对较低，可以考虑通过杉木的重组的方式来替换这种造价较高的玻璃钢复合材料。专利申请200710178373.8“风电叶片复合材料的杉木边材径切板目测及机械分级方法”公开了一种杉木的毛坯板分级方法，通过该方法能够分级出抗弯弹性模量大于12000Mpa的杉木边材规格板。专利申请200710178853.4“杉木薄板层积材的制造方法”公开了一种杉木薄板层积材的制造方法，通过该方法的步骤能够制造出满足本专利研究要求的重组杉木木方。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于风电叶片复合材料的杉木薄锯板层积材，该层积材能够满足风电叶片各项强度要求。-->为了解决上述问题，本技术提供了一种杉木薄锯板层积材包括:2层以上按照顺纹方向组坯的杉木薄锯板，每层杉木薄锯板均浸渍有混合浸渍树脂，并通过热压将每层杉木薄锯板胶合在一起。优选地，所述每层杉木薄锯板为两片以上，相邻的两片杉木薄锯板片的表面上涂有一层胶层，并通过热加将单层的杉木薄锯板胶合在一起。优选地，所述杉木薄锯板的厚度为2～4mm。本技术按GB1935-91木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASA CR-174910、UDR-TR-85-45顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，沿木纹方向的平均拉伸强度>130MPa，沿木纹方向的平均压缩强度>80MPa，沿木纹方向的扬氏模量>18GPa，完全满足风力发电叶片的强度要求。附图说明图1为单层杉木薄锯板示意图；图2为杉木薄锯板层积材的组坯示意图；图3为分级杉木集成材毛方的组坯图。具体实施方式如图2所示，本技术包括:多层(图2示意性表示8层，但可以是数量更大的层，这样可以方便将来用于进一步加工风力发电叶片)按照顺纹方向组坯的杉木薄锯板1，每层杉木薄锯板1均浸渍有混合浸渍树脂3，并通过热压将每层杉木薄锯板1胶合在一起。如图1所示，每层杉木薄锯板1为两片以上，相邻的两片杉木薄锯板片1的表面上涂有一层胶层2，并通过热加将单层的薄锯板2胶合在一起。杉木薄锯板1厚度为3mm。本技术具体按照如下步骤进行选材和处理:首先按照专利申请200710178373.8进行杉木边材径切规格板的分级，具体包括如下步骤:步骤1:选择直径在30厘米以上，树干通直，外观无缺陷(包括腐朽、-->弯曲等)的杉木新伐材原木若干；步骤2:对选材进行“米”字型下料；步骤3:锯解标准杉木边材径切毛坯板，在干燥窑里烘干至含水率低于12％，剔除各种木材缺陷，精加工制成500mm×20mm×20mm(长×宽×厚)的规格板条备用；步骤4:通过目测，选择的毛坯板满足:直纹理、材质均匀，年轮宽度小于2mm且分布均匀，外观无任何生长缺陷和加工缺陷，径面形成的“山”纹数量少于2个且与平面的夹角大于75°为合格。然后再按照专利申请200710178853.4的制作步骤进行制作，具体步骤为:步骤5:如图3所示，对杉木进行组坯，组坯时分级杉木边材径切规格板4组坯过程中要保证斜接缝的位置上下、左右错开，长度方向上按照斜接角度为2～6°进行斜接，最佳斜接角度为3.81°(斜率1/15)。杉木边材径切规格板4之间涂刷集成材胶，胶粘剂选用双组分的合成乳胶(LK-DN60)做为集成材的胶粘剂，配比为(重量百分比):合成乳胶70～90％，固化剂为10～30％，优选的配比为:LK-DN60:固化剂＝100:15。涂胶量为120～220g/m2，陈化时间为5～15分钟，压力为5～15kgcm2，冷压时间为60～120分钟；最佳涂胶量是170g/m2(单面)，陈化时间10分钟，压力10kg/cm2，冷压时间90分钟。制备出来的分级杉木集成材木方5的结构如图3所示。按本技术的制作步骤进行制作，具体步骤为:步骤6:将冷压好的杉木集成材木方放置24小时后，取出沿径向锯切并加工成3mm厚的薄锯板1备用，如图1所示。步骤7:按照配比(重量百分比)为:618环氧树脂15～35％，SK3环氧树脂15～35％，酚醛树脂25～45％调制浸渍树脂；优选配比为:618环氧树脂:SK3环氧树脂:2124酚醛树脂＝30:30:40；测定调制好的环氧混合浸渍树脂的固含量，再加入稀释剂丙酮将环氧混合浸渍树脂的固含量调至40％。步骤8:将调制好的环氧混合浸渍树脂倒入浸渍罐中，加入杉木薄锯板，-->加上重物使杉木薄锯板完全浸入浸渍树脂中，加0.8MPa压力浸渍，60分钟后取出沥干，待薄锯板表面的胶不再粘手为止，将浸渍好树脂的薄锯板送入烘箱干燥，打开烘箱鼓风机，烘箱温度设定为60℃，时间为120分钟。步骤9:将低温干燥好的杉木浸渍薄锯板顺纹组坯，杉木薄锯板的压缩率为55％，将组坯好的材料放入热压机热压，热压垫板的上、下两层涂800～1000厘泊硅油，热压温度为100～140℃，压力为10～20Mpa，热压时间为60～120分钟；优选为热压垫板的上、下两层涂1000厘泊硅油，热压温度为120℃，压力为15Mpa，时间为90分钟。制作出来的杉木薄锯板层积材如图2所示。步骤10:将加工好的杉木薄锯板层积材取出，放置24小时后，按GB1935-91木材顺纹抗压强度试验方法的要求加工并检测试件；再按NASACR-174910，UDR-TR-85-45顺纹抗拉强度试验方法的要求加工并检测试件，沿木纹方向的平均拉伸强度>130MPa，沿木纹方向的平均压缩强度>80MPa，沿木纹方向的扬氏模量>18GPa。通过上述步骤，就能够方便地大量生产出满足风力发电叶片复合材料要求的杉木薄锯板层积材，从而完全满足将杉木大批量用于风力发电叶片的要求。此外，在上述步骤6中将薄锯板加工成2～4mm，其测试结果均能够达到步骤10测试的强度要求。因此，也符合加工成风力发电叶片的材料的要求。综上所述，以上仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围，因此，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杉木薄锯板层积材，其特征在于，包括：２层以上按照顺纹方向组坯的杉木薄锯板，每层杉木薄锯板均浸渍有混合浸渍树脂，并通过热压将每层杉木薄锯板胶合在一起。

【技术特征摘要】
1.一种杉木薄锯板层积材，其特征在于，包括：2层以上按照顺纹方向组坯的杉木薄锯板，每层杉木薄锯板均浸渍有混合浸渍树脂，并通过热压将每层杉木薄锯板胶合在一起。2.如权利要求1所述的一种杉木薄锯板层积材，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：江泽慧，黄晓东，任海青，陈玲，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]