專(zhuān)利名稱(chēng)：玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
舷外板材指得是船舶舷外浸水一側(cè)的結(jié)構(gòu)板材。我國(guó)的海洋漁業(yè)船舶主要有鋼船、木船和玻璃鋼船三種類(lèi)型，數(shù)量在20萬(wàn)艘。鋼船和木船的價(jià)格較低，但受到海水的腐蝕嚴(yán)重，海蠣子附著嚴(yán)重。影響到船速、燃料消耗多。需要清除海生物，并涂漆保養(yǎng)，費(fèi)用較高。
國(guó)外的小型船舶主要是玻璃鋼船為主，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)海生物附著，無(wú)需保養(yǎng)。但主要的問(wèn)題是造價(jià)高，每立方米玻璃鋼的成本在2～3萬(wàn)元。九五期間我國(guó)進(jìn)行了玻璃鋼漁船的攻關(guān)項(xiàng)目，但目前玻璃鋼船的價(jià)格高，一時(shí)還難打開(kāi)市場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，用竹材制造低成本，抗腐蝕，抗沖擊，重量輕，易制造和使用壽命長(zhǎng)的中小型船舶。本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括如下步驟(1)竹材采集，采集竹齡4～5年，對(duì)采集地點(diǎn)、時(shí)間、數(shù)量、人員加以記載；(2)竹材目測(cè)分級(jí)，對(duì)所采集的竹材按徑級(jí)、彎曲程度和缺陷分級(jí)，所述的按徑級(jí)分級(jí)為選稍徑大于50mm，長(zhǎng)度5.5m～7.5m，徑級(jí)依竹管?chē)鷱椒譃?、9、10、11、12寸，彎曲程度分為通直，局部彎曲和整體彎曲竹材；選用通直竹材；(3)竹材的分段，自毛竹根部去除300mm長(zhǎng)，按同徑級(jí)竹材分段，各段竹管長(zhǎng)度為1～2.55m，依據(jù)使用要求的長(zhǎng)度尺寸而定；(4)篾條的加工，將分段后的竹管用撞機(jī)制成篾條。篾條寬度為15-20mm；(5)竹篾的加工，以中分法，橫向?qū)Ⅲ鷹l做逐次的對(duì)分；第一次對(duì)分，得到高密度和低密度篾條；竹青一側(cè)的1/2為高密度篾條，竹黃一側(cè)的1/2位低密度篾條，再將高密度篾條對(duì)分，得到穿篾和席篾，高密度篾條具有良好的破篾性，可以破成厚度0.6-0.8mm的竹篾；穿篾的幾何形狀不規(guī)則，有少量的竹青殘留，但其密度、強(qiáng)度和模量高，粘接性差；席篾幾何形狀規(guī)則，密度、強(qiáng)度和模量?jī)H低于穿篾，但粘接性好；低密度篾條稱(chēng)為底篾，破篾性差，能夠破成厚度破成厚度1.2mm～2.4mm的竹篾；(6)竹篾的分級(jí)，根據(jù)密度加以分級(jí)，將高密度篾條分為A，B兩級(jí)，A級(jí)為穿篾，靠近竹青一側(cè)的竹篾，占篾條厚度的1/4，厚度約為0.6～0.8mm；B級(jí)為席篾，與A級(jí)竹篾相鄰，占篾條厚度的1/4，竹篾的厚度約為0.6～0.8mm；低密度篾條分為C，D兩級(jí)，靠近竹黃一側(cè)為D級(jí)，竹篾的厚度在2mm以上，其余為C級(jí)，厚度為1.5mm；舷外用竹層積材使用B或C級(jí)竹篾，竹篾的級(jí)別、應(yīng)有明顯標(biāo)記，存放開(kāi)燥避雨高地面的架子上；(7)竹簾的制備，使用縱向或橫向編機(jī)制成竹簾，保持竹篾有一定的方向，使竹篾的縫隙有一定的坡度，坡度控制在1/100；(8)竹簾的碳化，經(jīng)過(guò)160℃的過(guò)熱蒸汽，3～5分鐘碳化處理；(9)干燥、浸膠竹簾的含水率低于10％，樹(shù)脂選用醇溶性酚醛樹(shù)脂，膠含量高于9％；(10)玻璃鋼表面氈的浸膠，將玻璃纖維布和玻璃纖維表面氈卷成同卷，經(jīng)過(guò)浸膠和干燥，制成玻璃鋼表面層；(11)組坯，竹簾錯(cuò)縫組坯，方法是將斜縫竹簾方向相交錯(cuò)組坯；(12)用B和C級(jí)竹篾的組坯，以C級(jí)竹篾作芯材，比例為以B級(jí)竹簾為主組坯，作為竹層積材的上下兩層，總數(shù)占厚度的80％，上下兩面各占40％；C級(jí)竹簾占竹層積材厚度的20％，C級(jí)竹簾置放在板材的中間；組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度20％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％；以B和C級(jí)組坯，B和C級(jí)竹篾各占厚度的50％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度50％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％；以C級(jí)竹簾為主，C級(jí)竹篾占厚度的80％，作為竹層積材的芯材，B級(jí)竹簾占厚度的20％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度80％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％；可調(diào)整B和C級(jí)竹簾的比例；(13)玻璃鋼面的類(lèi)型，根據(jù)竹層積材上下兩面置放玻璃鋼層的數(shù)量和方式可分為無(wú)玻璃鋼面，單側(cè)玻璃鋼面、兩側(cè)對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面和兩側(cè)非對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面四種；(14)壓制，將組坯后的壓機(jī)中加壓，壓力2.5MPa，溫度150℃，時(shí)間10～15分鐘；(15)切割，將竹層積材切割成需要的寬度；(16)軟化、定型，用過(guò)熱蒸汽將竹層積材加熱至100℃，軟化后，立即固定在鋼制龍骨上，用螺絲釘固定定型；(17)捻縫，用桐油、石灰、麻混合，在船舶舷外板材的V形縫隙中捻縫，制成船體外殼，船舶內(nèi)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是依據(jù)竹青到竹黃的物理和力學(xué)性，將竹材分為高密度部分和中密度部分，竹層積材的濕環(huán)境下的穩(wěn)定性好是非常突出的性能，遠(yuǎn)比木材優(yōu)越，用竹層積材制作船舶具有吸水膨脹率低，強(qiáng)度高。在竹層積材的外側(cè)，利用玻璃鋼作為表面層，與竹層積材使用相同的樹(shù)脂體系共同壓制，可以保證竹層積材和玻璃鋼面之間有良好的界面，外層的玻璃鋼面具有防止海生物附著，可避免多次涂漆等優(yōu)點(diǎn)。由于玻璃鋼面用量少，主要是以竹層積材為主。因此其成本略高于竹層積材，遠(yuǎn)低于玻璃鋼。吸水膨脹率低對(duì)船舷部的使用非常有利，船舷部由于吃水線(xiàn)變化和波浪的沖刷，經(jīng)常處于干濕循環(huán)狀態(tài)。吸水膨脹系數(shù)小，材料的尺寸穩(wěn)定性好，適合制作船舶甲板或船殼可避免省長(zhǎng)海生物，免予定期的維護(hù)，節(jié)省燃料、提高船速，但價(jià)格率高于木船，遠(yuǎn)低于玻璃鋼船。
由于船舶經(jīng)常遇到碰撞和風(fēng)浪的撞擊，材料的強(qiáng)度高則對(duì)船舶的安全性有利。用竹材制造的船舶成本低，于造船需要高質(zhì)量，大徑級(jí)的木材，加上需要防腐、彎曲等工藝，成本在3000元/立方米。竹層積材性能則遠(yuǎn)超過(guò)木船，與玻璃鋼船相似，但價(jià)格僅為玻璃鋼船的1/10。僅是鋼鐵船的50％，木船的80％。抗腐蝕，抗沖擊。重量輕，易制造和使用壽命長(zhǎng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明首先用鋼材制成船舶的龍骨，再將制成的玻璃鋼面竹層積材加熱軟化，固定在轉(zhuǎn)播的龍骨上，用螺絲釘固定。在用桐油、石灰、麻混合后捻在板材的V形縫隙中。它包含如下步驟(1)竹材采集，采集竹齡4～5年，對(duì)采集地點(diǎn)、時(shí)間、數(shù)量、人員加以記載；竹材屬天然材料，其品種、立地條件、竹齡、徑級(jí)、彎曲的程度、竹璧厚度和竹管的尖削度等均有差異。因此并不能將所有的竹材不加選擇，直接使用。但為了簡(jiǎn)化過(guò)程，竹材以合格與否為判別依據(jù)。符合以下條件據(jù)可使用。
(2)竹材目測(cè)分級(jí)，對(duì)所采集的竹材按徑級(jí)、彎曲程度和缺陷分級(jí)，所述的按徑級(jí)分級(jí)為選稍徑大于50mm，長(zhǎng)度5.5m～7.5m，徑級(jí)依竹管?chē)鷱椒譃?、9、10、11、12寸，彎曲程度分為通直，局部彎曲和整體彎曲竹材；選用通直竹材；竹材采集后，其徑級(jí)，長(zhǎng)短，尖削度，壁厚，彎曲程度均有不同。竹材的目測(cè)分級(jí)是對(duì)其竹齡、彎曲程度、徑級(jí)、尖削度加以分類(lèi)。
采用目測(cè)方法將竹齡短的竹材去除，通過(guò)竹材和竹節(jié)處的顏色，加以分別。
毛竹的彎曲程度有所不同，分為通直、局部彎曲和整體彎曲三種類(lèi)型。局部彎曲多集中在毛竹的根部，整體彎曲出現(xiàn)在毛竹的中部。毛竹的彎曲對(duì)竹篾的側(cè)向彎曲影響大，制成的竹簾也會(huì)發(fā)生較大的空隙。影響竹層積材的質(zhì)量。
通直竹材在竹材的適用范圍內(nèi)，無(wú)明顯的局部和整體彎曲。這種通直竹材可用于結(jié)構(gòu)用竹層積材使用。
局部彎曲毛竹根部出現(xiàn)明顯的局部彎曲，但去除后還可用于結(jié)構(gòu)竹層積材使用。
整體彎曲毛竹出現(xiàn)明顯的整體彎曲，不宜用作結(jié)構(gòu)竹層積材使用。但可以作為非結(jié)構(gòu)才使用。
徑級(jí)不同徑級(jí)的毛竹性能有差異，壁厚等幾何尺寸也不相同，毛竹的圍徑主要有6，7，8，9，10，11，12寸，結(jié)構(gòu)用的竹層積材主要使用8，9，10，11寸的毛竹。徑級(jí)不同，稍徑和長(zhǎng)度也有所不同。徑級(jí)分級(jí)如下
表-1毛竹的徑級(jí)徑級(jí) 寸 8-9 9-10 10-11 11-12稍徑 mm ＞50 ＞50 ＞50 ＞50長(zhǎng)度 m5.5-6 6-6.5 6.5-7 7-7.5尖削度將尖削度明顯的竹材去除。
材質(zhì)指標(biāo)竹材的材質(zhì)還需滿(mǎn)足下列要求表-2竹材材質(zhì)要求缺陷名稱(chēng) 計(jì)算方法 允許限度干枯 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi) 不許有霉變 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi) 不許有蟲(chóng)蛀 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi) 不許有蟲(chóng)眼 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi)最小直徑超過(guò)5mm的蟲(chóng)孔 不許有縮節(jié) 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi)不得超過(guò) 3個(gè)破裂 檢尺長(zhǎng)范圍內(nèi)兩端各不超過(guò) 2節(jié)外傷 弧長(zhǎng)寬度不得超過(guò)所在圓周長(zhǎng)的 30％縱向最大處長(zhǎng)度不得超過(guò)檢尺長(zhǎng)的 10％深度不得超過(guò) 3mm(3)竹材的分段，自毛竹根部去除300mm長(zhǎng)，按同徑級(jí)竹材分段，各段竹管長(zhǎng)度為1～2.55m，依據(jù)使用要求的長(zhǎng)度尺寸而定；毛竹根部壁厚大，影響竹篾的尖削度和均勻性，需要去除300mm。
將竹材的第I段為1.33米的短竹管，用于模板或地板使用。毛竹的第II，III，IV段為2.55米的長(zhǎng)竹管?？捎米髦谱飨贤庵駥臃e材。竹篾的彎曲主要由分段后的竹管彎曲控制，要求竹管的彎曲小于0.5％。
(4)篾條的加工將分段后的竹管用撞機(jī)制成篾條。篾條寬度為15-20mm；將竹管破成篾條，可以采用手工和機(jī)械方法進(jìn)行。手工方法將出現(xiàn)篾條寬度不均勻，影響到竹篾的均勻性。機(jī)械方法使用刨竹機(jī)完成，篾條相對(duì)均勻。
篾條的厚度對(duì)決定了竹篾的加工層數(shù)和厚度。篾條的厚度主要分為10，8，6mm三種。
篾條的側(cè)向彎曲對(duì)竹層積材質(zhì)量的影響很大。其側(cè)向彎曲不得超過(guò)0.5％。
(5).竹篾的加工與分級(jí)以中分法，橫向?qū)Ⅲ鷹l做逐次的對(duì)分；第一次對(duì)分，得到高密度和低密度篾條；竹青一側(cè)的1/2為高密度篾條，竹黃一側(cè)的1/2位低密度篾條，再將高密度篾條對(duì)分，得到穿篾和席篾，高密度篾條具有良好的破篾性，可以破成厚度0.6～0.8mm的竹篾；穿篾的幾何形狀不規(guī)則，有少量的竹青殘留，但其密度、強(qiáng)度和模量高，粘接性差；席篾幾何形狀規(guī)則，密度、強(qiáng)度和模量?jī)H低于穿篾，但粘接性好；低密度篾條稱(chēng)為底篾，破篾性差，能夠破成厚度破成厚度1.2mm～2.4mm的竹篾。
竹篾的分級(jí)，根據(jù)密度加以分級(jí)，將高密度篾條分為A，B兩級(jí)，A級(jí)為穿篾，靠近竹青一側(cè)的竹篾，占篾條厚度的1/4，厚度約為0.6～0.8mm；B級(jí)為席篾，與A級(jí)竹篾相鄰，占篾條厚度的1/4，竹篾的厚度約為0.6～0.8mm；低密度篾條分為C，D兩級(jí)，靠近竹黃一側(cè)為D級(jí)，竹篾的厚度在2mm以上，其余為C級(jí)，厚度為1.5mm；舷外用竹層積材使用B或C級(jí)竹篾，竹篾的級(jí)別、應(yīng)有明顯標(biāo)記，存放開(kāi)燥避雨高地面的架子上；竹篾的加工多采用對(duì)分法，對(duì)分法是將篾條近似分成厚度相同的兩層。對(duì)稱(chēng)分法的優(yōu)點(diǎn)是破篾性好，由于基本對(duì)稱(chēng)，破篾的分離面可以保持平行。如采用非對(duì)稱(chēng)的破篾方式，分離面則有可能出現(xiàn)一定程度的偏移。
篾條的厚度不同，采用相同的對(duì)分法得到竹篾的層數(shù)和厚度均會(huì)出現(xiàn)不同。篾條第一次對(duì)分，得到高密度和低密度篾條。高密度篾條為竹青一側(cè)，低密度篾條為竹黃一側(cè)。
高密度篾條再次對(duì)分，得到穿篾和席篾。穿篾的密度、強(qiáng)度和模量最高，表面光滑，易于穿過(guò)編簾的編線(xiàn)，因此稱(chēng)為穿篾。穿篾的破篾性好，但穿篾在加工過(guò)程中幾何形狀不規(guī)則，而且常有少量竹青殘留。穿篾的厚度可達(dá)0.6～0.8mm。在竹篾的分級(jí)方法中，穿篾為A級(jí)竹篾。
席篾是用于建筑模板中編制竹席用的竹篾。席篾的幾何形狀規(guī)則，破篾性好，表面雖不如穿篾光滑，但仍具有穿過(guò)編線(xiàn)，易于編織成竹席。席篾的密度、強(qiáng)度和模量?jī)H低于穿篾。席篾的厚度也可達(dá)0.6～0.8mm。在竹篾的分級(jí)方法中，席篾為B級(jí)竹篾。
低密度篾條的破篾性不佳，難于得到薄的竹篾，加工的竹篾的厚度在1.2～1.5mm。低密度篾條經(jīng)過(guò)再次對(duì)分，得到的竹篾為C級(jí)竹篾。
在靠近竹黃一側(cè)得到的竹篾的強(qiáng)度不高，主要是竹節(jié)處易于斷裂。因此至一層竹篾的厚度應(yīng)不低于1.5mm。D級(jí)竹篾有可能有少量竹黃的殘留。這一層竹篾為D級(jí)竹篾。
A級(jí)竹篾的幾何形狀不規(guī)則，有少量的殘留竹青，而且竹篾的浸膠和粘接性能不佳，不適合制作船舶用材。
D級(jí)竹篾的強(qiáng)度低，有少量竹黃的殘留，影響到浸膠和粘接性。不適合制作船舶用材。
船舶舷外板材使用的竹篾為B和C級(jí)。
竹篾的級(jí)別、厚度、篾面的方向應(yīng)有明顯、清楚的標(biāo)記。
篾條和竹篾的儲(chǔ)存應(yīng)放置干燥、避雨離開(kāi)地面0.5米的架子之上。
(6)使用縱向或橫向編機(jī)制成竹簾，保持竹篾有一定的方向，使竹篾的縫隙有一定的坡度，坡度控制在1/100；竹簾是將有一定尖削度的竹篾用混紡線(xiàn)變成方向一致的竹簾，竹簾有縱向的長(zhǎng)簾和橫向的短簾兩種。竹簾的主要問(wèn)題是竹篾間的縫隙與空隙，竹篾除尖削度外還有側(cè)向彎曲等缺陷，從而引起竹簾間存在大小不一，位置不定的空隙。如果竹篾的側(cè)向彎曲度不加以限制，空隙可超過(guò)竹篾的寬度，竹簾的均勻性受到破壞。
竹簾縫隙指得是竹篾間正常的間隙，由于竹篾的尖削度，竹篾的方向(大小頭)未有規(guī)定，但大體保持平衡。
竹簾間正常的縫隙受到混紡線(xiàn)松緊度的影響，需要確定混紡線(xiàn)的牌號(hào)與規(guī)格，以保證質(zhì)量。另外編簾時(shí)也需注意各個(gè)環(huán)節(jié)，包括竹篾的推緊，混紡線(xiàn)的扭緊等。竹簾的主要要求如下竹篾之間的縫隙長(zhǎng)簾不得超過(guò)0.5mm，短簾不得超過(guò)3mm?；旒従€(xiàn)的間距為0.3m，端距為0.2m?；旒従€(xiàn)的牌號(hào)的廠家應(yīng)固定。竹簾的級(jí)別、厚度、面層和產(chǎn)品編號(hào)應(yīng)有明顯和清楚的標(biāo)記。竹簾儲(chǔ)存應(yīng)放置干燥、避雨離開(kāi)地面0.5米的架子之上。
目前工藝生產(chǎn)的竹簾，組坯時(shí)難以避免出現(xiàn)縫隙的集中，而集中的縫隙將影響到材料的均勻性和力學(xué)性能。這是結(jié)構(gòu)材料應(yīng)當(dāng)加以限制的，將縫隙錯(cuò)開(kāi)是結(jié)構(gòu)材料所必需。
竹篾沿長(zhǎng)度方向上的尖削度是基本相似的，大約在9-15％之間。如采用機(jī)械方法加工篾條，則可保證竹篾沿長(zhǎng)度方向上的尖削度。因此利用這一特性可制成斜簾，方法很簡(jiǎn)單，只需要將竹篾大小頭有規(guī)律的集中置放，則可制出斜縫竹簾。斜縫竹簾組坯時(shí)將左斜和右斜竹簾交錯(cuò)組坯，形成斜縫相錯(cuò)，避免了縫隙的集中，解決了縫隙的集中的問(wèn)題。
(7)舷外竹層積材的耐水性能與樹(shù)脂體系的選擇船舶的舷外板材長(zhǎng)期浸泡在水中，需要有優(yōu)良的耐水性能。目前竹木層壓材料使用的樹(shù)脂體系為熱固性酚醛樹(shù)脂。熱固性的酚醛樹(shù)脂體系具有良好的耐水性，目前主要有醇溶和水溶兩種類(lèi)型。目前水溶性樹(shù)脂體系大量用于模板、車(chē)廂板等場(chǎng)合。水溶性的樹(shù)脂體系雖具有一定的防水性，但畢竟屬水溶性。少量交聯(lián)度低的樹(shù)脂在長(zhǎng)期水環(huán)境中，竹層積材的耐水性受到影響。因此船舶舷外板材應(yīng)使用耐水性更好的醇溶性樹(shù)脂。
醇溶性酚醛樹(shù)脂具有良好的耐水、耐磨性能，舷外竹層積材應(yīng)選用醇溶性樹(shù)脂，以保證其耐水性。醇溶性酚醛樹(shù)脂的品種很多，適合熱壓的產(chǎn)品為牌號(hào)2124，可用于浸漬布、紙、竹、木片、鐵片等。
由于在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用具有揮發(fā)性的工業(yè)乙醇，需要考慮加工過(guò)程的防燃、防暴。
(8)竹材的防腐處理，竹簾的碳化，經(jīng)過(guò)160℃的過(guò)熱蒸汽，3～5分鐘碳化處理；竹材含有一定的糖分，在一定的濕度、溫度和氧環(huán)境下，糖份成為褐腐菌的營(yíng)養(yǎng)源。船舶的舷外板材長(zhǎng)期浸入水中的部分，由于缺少氧氣作用，腐朽作用并不明顯。但在船舶吃水線(xiàn)部分，會(huì)發(fā)生腐朽。
在高溫條件下，糖分發(fā)生碳化，竹層積材具有良好的防腐性能。在竹層積材的加工過(guò)程中，經(jīng)過(guò)浸膠和高溫壓制，內(nèi)部產(chǎn)生了一定程度的碳化，使竹層積材具有一定的防腐作用。但這一部分碳化的程度是否能夠滿(mǎn)足船舶的要求還有一定的疑問(wèn)。因此為了保證防腐性能需要增加竹簾的碳化工藝。
碳化方法是將竹材在160℃的高壓、過(guò)熱蒸汽，短時(shí)間處理，時(shí)間約為3～5分鐘。
(9)玻璃鋼表面氈的浸膠，將玻璃纖維布和玻璃纖維表面氈卷成同卷，經(jīng)過(guò)浸膠和干燥，制成玻璃鋼表面層；玻璃鋼的表面氈具有良好的防水性能，但由短切的玻璃纖維制成，在成型之前其強(qiáng)度低，難于采用機(jī)械方法浸膠。因此采用玻璃纖維氈和一層玻璃部共同浸膠的方法能夠保證浸膠的質(zhì)量。
玻璃纖維表面氈的浸膠必須采用機(jī)械的方法完成。
目前模板生產(chǎn)工藝中有外層紙面的浸膠，其工藝和設(shè)備成熟可靠?？芍苯訉⒉ＡЮw維表面氈和玻璃部共同卷成一卷，再用浸紙?jiān)O(shè)備浸膠即可。
目前浸紙工藝采用的顏料主要是黑色和棕紅色兩種，但船舶多采用淺灰色、淺藍(lán)和淺綠色。因此需要試用其它顏料調(diào)節(jié)表面玻璃鋼層的顏色。
所述的壓制是同樹(shù)脂體系的竹簾和玻璃鋼表面層共同壓制，保證有良好的結(jié)合界面。
(10)竹簾錯(cuò)縫組坯，方法是將斜縫竹簾方向相交錯(cuò)組坯，竹層積材的性能的調(diào)節(jié)；竹篾舷外使用的竹層積材可以設(shè)計(jì)為三種規(guī)格，一是以B級(jí)竹篾為主，加以少量的C級(jí)竹篾。二是B和C級(jí)竹篾的數(shù)量基本相同，C級(jí)竹篾為芯材，置放在板材的中部；三是以C竹層積材為主，少量的B級(jí)竹層積材置放在板材的兩側(cè)。
目前江西生產(chǎn)的竹篾，B級(jí)竹篾的厚度為0.6-0.8mm，C級(jí)竹篾的厚度為1.5mm。組坯的原則是以性能好的B級(jí)竹篾為外層，C性能差一些的C級(jí)竹篾為芯材。調(diào)節(jié)它們的比例，得到三種不同規(guī)格的舷外用竹層積材。竹簾的性能可采用超聲波等方法檢驗(yàn)。
組坯玻璃纖維表面氈置放在板材的上下兩面，中間為B和C級(jí)竹簾。用B和C級(jí)竹篾的組坯，以C級(jí)竹篾作芯材，比例為以B級(jí)竹簾為主組坯，作為竹層積材的上下兩層，總數(shù)占厚度的80％，上下兩面各占40％；C級(jí)竹簾占竹層積材厚度的20％，C級(jí)竹簾置放在板材的中間；組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度20％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％；以B和C級(jí)組坯，B和C級(jí)竹篾各占厚度的50％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度50％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％；以C級(jí)竹簾為主，C級(jí)竹篾占厚度的80％，作為竹層積材的芯材，B級(jí)竹簾占厚度的20％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度80％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％；在生產(chǎn)中，如果由于原材料的影響，使產(chǎn)品的性能比預(yù)計(jì)的高或低，可適當(dāng)調(diào)整B和C級(jí)竹簾的比例，得到合格的產(chǎn)品。
(12)玻璃鋼面的類(lèi)型根據(jù)竹層積材上下兩面置放玻璃鋼層的數(shù)量和方式，可分為無(wú)玻璃鋼面，單側(cè)玻璃鋼面、兩側(cè)對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面和兩側(cè)非對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面四種。
所述的無(wú)玻璃鋼面為竹層積材上下兩面無(wú)置放的玻璃鋼層，如竹層積材作艙內(nèi)隔板。
所述的單面玻璃鋼為竹層積材上面，或下面置放的玻璃鋼層，如竹層積材在觸水面，或防潮面設(shè)玻璃鋼層。
所述的雙面對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面為竹層積材上面和下面置放對(duì)稱(chēng)的玻璃鋼層，如竹層積材在對(duì)稱(chēng)雙面觸水面，或防潮面設(shè)玻璃鋼層，如竹層積材作船欄板。
所述的雙面非對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面為竹層積材上面和下面置放非對(duì)稱(chēng)的玻璃鋼層，如竹層積材在非對(duì)稱(chēng)雙面觸水面，或防潮面設(shè)玻璃鋼層，如竹層積材作船殼板等。
(13)壓制，將組坯后的壓機(jī)中加壓，壓力2.5MPa，溫度150℃，時(shí)間10～15分鐘(根據(jù)厚度可加以調(diào)節(jié))；(14)切割，將竹層積材切割成需要的寬度。
(15)軟化、定型用過(guò)熱蒸汽將竹層積材加熱至100℃，軟化后，立即固定在鋼制龍骨上，用螺絲釘固定定型。所述的軟化定型是使用蒸汽加熱方式將玻璃鋼面竹層積材加熱，使其軟化易于彎曲固定在船舶龍骨上，在經(jīng)過(guò)捻縫，用桐油、石灰、麻混合，在船舶舷外板材的V形縫隙中捻縫。
船的制作，用工字鋼焊成船體龍骨和肋骨，直接與海水接觸的船舷外側(cè)的板材用單面，或雙面的玻璃鋼面竹層積材舷側(cè)板材，玻璃鋼面竹層積材的有玻璃鋼面向外與海水接觸，船艙內(nèi)壁隔板用舷側(cè)板材，使用螺栓將各板材與對(duì)應(yīng)的船體龍骨和肋骨固定，形成各板材制成的船殼，艙壁，艙口和甲板相鄰各板材的接口為槽口，或V型槽接口，用桐油拌35％的石灰和65％的麻，或竹纖維混合捻縫堵塞各板材邊口密封防水，制成玻璃鋼面竹層積材船舶。
權(quán)利要求
1.一種玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于它包含如下步驟(1)竹材采集，采集竹齡4～5年，對(duì)采集地點(diǎn)、時(shí)間、數(shù)量、人員加以記載；(2)竹材目測(cè)分級(jí)，對(duì)所采集的竹材按徑級(jí)、彎曲程度和缺陷分級(jí)，所述的按徑級(jí)分級(jí)為選稍徑大于50mm，長(zhǎng)度5.5m～7.5m，徑級(jí)依竹管?chē)鷱椒譃?、9、10、11、12寸，彎曲程度分為通直，局部彎曲和整體彎曲竹材；選用通直竹材；(3)竹材的分段，自毛竹根部去除300mm長(zhǎng)，按同徑級(jí)竹材分段，各段竹管長(zhǎng)度為1～2.55m，依據(jù)使用要求的長(zhǎng)度尺寸而定；(4)篾條的加工，將分段后的竹管用撞機(jī)制成篾條。篾條寬度為15-20mm；(5)竹篾的加工，以中分法，橫向?qū)Ⅲ鷹l做逐次的對(duì)分；第一次對(duì)分，得到高密度和低密度篾條；竹青一側(cè)的1/2為高密度篾條，竹黃一側(cè)的1/2位低密度篾條，再將高密度篾條對(duì)分，得到穿篾和席篾，高密度篾條具有良好的破篾性，可以破成厚度0.6-0.8mm的竹篾；穿篾的幾何形狀不規(guī)則，有少量的竹青殘留，但其密度、強(qiáng)度和模量高，粘接性差；席篾幾何形狀規(guī)則，密度、強(qiáng)度和模量?jī)H低于穿篾，但粘接性好；低密度篾條稱(chēng)為底篾，破篾性差，能夠破成厚度破成厚度1.2mm～2.4mm的竹篾；(6)竹篾的分級(jí)，根據(jù)密度加以分級(jí)，將高密度篾條分為A，B兩級(jí)，A級(jí)為穿篾，靠近竹青一側(cè)的竹篾，占篾條厚度的1/4，厚度約為0.6～0.8mm；B級(jí)為席篾，與A級(jí)竹篾相鄰，占篾條厚度的1/4，竹篾的厚度約為0.6～0.8mm；低密度篾條分為C，D兩級(jí)，靠近竹黃一側(cè)為D級(jí)，竹篾的厚度在2mm以上，其余為C級(jí)，厚度為1.5mm；舷外用竹層積材使用B或C級(jí)竹篾，竹篾的級(jí)別、應(yīng)有明顯標(biāo)記，存放開(kāi)燥避雨高地面的架子上；(7)竹簾的制備，使用縱向或橫向編機(jī)制成竹簾，保持竹篾有一定的方向，使竹篾的縫隙有一定的坡度，坡度控制在1/100；(8)竹簾的碳化，經(jīng)過(guò)160℃的過(guò)熱蒸汽，3～5分鐘碳化處理；(9)干燥、浸膠竹簾的含水率低于10％，樹(shù)脂選用醇溶性酚醛樹(shù)脂，膠含量高于9％；(10)玻璃鋼表面氈的浸膠，將玻璃纖維布和玻璃纖維表面氈卷成同卷，經(jīng)過(guò)浸膠和干燥，制成玻璃鋼表面層；(11)組坯，竹簾錯(cuò)縫組坯，方法是將斜縫竹簾方向相交錯(cuò)組坯；(12)用B和C級(jí)竹篾的組坯，以C級(jí)竹篾作芯材，比例為以B級(jí)竹簾為主組坯，作為竹層積材的上下兩層，總數(shù)占厚度的80％，上下兩面各占40％；C級(jí)竹簾占竹層積材厚度的20％，C級(jí)竹簾置放在板材的中間；組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度20％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度40％；以B和C級(jí)組坯，B和C級(jí)竹篾各占厚度的50％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度50％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度25％；以C級(jí)竹簾為主，C級(jí)竹篾占厚度的80％，作為竹層積材的芯材，B級(jí)竹簾占厚度的20％，組坯方式自下而上為B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％，C級(jí)竹簾占竹層積材厚度80％，B級(jí)竹簾占竹層積材厚度10％；可調(diào)整B和C級(jí)竹簾的比例；(13)玻璃鋼面的類(lèi)型，根據(jù)竹層積材上下兩面置放玻璃鋼層的數(shù)量和方式可分為無(wú)玻璃鋼面，單側(cè)玻璃鋼面、兩側(cè)對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面和兩側(cè)非對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面四種；(14)壓制，將組坯后的壓機(jī)中加壓，壓力2.5MPa，溫度150℃，時(shí)間10～15分鐘；(15)切割，將竹層積材切割成需要的寬度；(16)軟化、定型，用過(guò)熱蒸汽將竹層積材加熱至100℃，軟化后，立即固定在鋼制龍骨上，用螺絲釘固定定型；(17)捻縫，用桐油、石灰、麻混合，在船舶舷外板材的V形縫隙中捻縫，制成船體外殼，船舶內(nèi)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的無(wú)玻璃鋼面為竹層積材上下兩面無(wú)置放的玻璃鋼層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的單面玻璃鋼為竹層積材上面，或下面置放的玻璃鋼層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的雙面對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面為竹層積材上面和下面置放對(duì)稱(chēng)的玻璃鋼層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的雙面非對(duì)稱(chēng)玻璃鋼面為竹層積材上面和下面置放非對(duì)稱(chēng)的玻璃鋼層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的壓制是同樹(shù)脂體系的竹簾和玻璃鋼表面層共同壓制，保證有良好的結(jié)合界面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的軟化定型是使用蒸汽加熱方式將玻璃鋼面竹層積材加熱，使其軟化易于彎曲固定在船舶龍骨上，在經(jīng)過(guò)捻縫方法制成船舶舷外船殼。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種玻璃鋼面竹層積材與船舶的生產(chǎn)方法，它包含竹材的采集，竹材目測(cè)分級(jí)，竹材的分段，篾條的加工，竹篾的分級(jí)，竹簾的制備，干燥、竹簾的碳化，浸膠，組坯，玻璃鋼面的制備，壓制，軟化、定型，捻縫，制成船舶。本發(fā)明用竹材制造低成本，抗腐蝕，抗沖擊，重量輕，易制造和使用壽命長(zhǎng)的中小型船舶。
文檔編號(hào)B63B5/06GK1597440SQ20041000957
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者江澤慧, 孫正軍, 費(fèi)本華, 王正, 郭起榮, 郭文靜 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所