竹木复合层积材是一种新型结构材料。它充分利用竹材强度高、硬度大、吸水膨胀率低以及马尾松间伐材密度较低、价格低廉的特点，运用复合材料力学理论进行结构设计，以多层薄竹帘压制而成的高密度板材为面层材料、马尾松间伐材锯制的数层薄板材为芯层材料，专门研制的间苯二酚改性酚醛树脂为胶粘剂，经二次热压胶合而成。我国是竹子生产大国，竹林总面积379万hm2，总蓄积量9632万t。竹材年产量1160万t，约相当于1000万m3木材量，约占我国木材市场消耗量的12%～15%。竹林与木材相比，具有强度高、韧性大、刚性好、色浅、易漂白等特点，作为结构材料和装饰材料都具有广阔的开发、应用前景。竹木复合层积材开发成功，为我国工业化利用竹子和马尾松间伐材、小径材开辟了新的途径。根据产品实际用途，又分为铁路平车地板用的实芯结构竹木复合层积材和造船用的空心结构竹木复合层积材产品。实芯结构竹木复合层积材具有强度高、耐磨性好、易打入铁钉且握钉力强、装车后平整等优点，目前已成功地以45mm厚的竹木复合层积材替代70mm厚的优质松木应用于铁路平车地板;空心结构竹木复合层积材具有强度高、刚性好、重要轻的特点，可替代造船行业使用的木脚手板，在建筑行业亦有广泛的应用前景。 
　　1)结构设计 
　　研制竹木复合层积材的目的是替代国内供应紧张的大直径优质针叶材(如以优质红松或北美黄杉厚板材制造的铁路平车地板和造船用脚手板等典型产品)。由于造船用脚手板要求重要轻，只能采用空心结构，所以竹木复合层积材结构形式针对不同用途又分为实芯结构和空心结构，均为承重构件。受力情况可简化为筒支梁和多点支撑梁，主要承受静弯曲应力和剪切应力(面层承受拉应力和压应力，芯层承受剪应力)，且拉应力为主要破坏应力。结构设计时按照断面应力分布设计复合结构，将强度高、耐磨性好的竹材作面层材料，3层由马尾松小径材锯制的薄木板作芯层材料全部纵向排列，使中心层与木材相重合，以提高抗剪切性能。为了有一定的横向强度，在多层薄竹帘面层材料加一层横向竹帘。空心结构采用多层薄竹帘为面层材料，马尾松小方材为骨架，均为纵向排列。其结构刚性好、重量轻，能满足造船用脚手板的要求。 
　　竹木复合层积材结构示意图如图1所示(图1略)。
　　结构(a)为实芯结构，厚度为45mm，可作为铁路平车地板代替70mm厚的红松地板;结构(b)为空心结构，产品重量轻、强度大、刚性好，主要用作造船用脚手板，其长度为3m和4m、厚度50mm和60mm。 
　　2）.竹木复合层积材生产工艺 
　　(1)实芯结构竹木复合层积材生产工艺流程　首先将5～7层浸胶薄竹帘热压成板、单面砂(刨)削后再与松木板二次热压成复合层积材。
　　上述生产工艺经中试工厂浙江省诸暨市竹胶板厂生产实践，证明工艺成熟、可操作性强。当然，由于中试工厂的条件，工艺也存在可进一步改进之处，如干燥后松木板整张化最好采用拼板机进行机拼，效果更好。 
　　(2)空心竹帘复合结构板生产工艺流程　空芯结构板也采用二次成型工艺。 
　　3）.主要工序及材料 
　　(1)原料　竹片和竹帘应选用4年生以上毛竹作原料。竹帘编织应松紧适宜，竹篾厚度应均匀(1.0～1.2mm)，无霉变。用于竹片、竹帘复合结构的松木薄板(厚度15mm)，可利用间伐材和小径材剖制，轻微的干燥变形不影响使用。空芯结构所用的厚板(厚度45mm)，应选用树龄30年以上、节子直径较小，节子数量较少的优质马尾松或落叶松，以减缓节子对空芯结构板刚度的影响。 
　　(2)干燥　一般薄板刨削后干燥，空心结构用的厚板应干燥后再刨削、剖分。以保证小木方直线性及厚度均匀性。板材干燥终含水率≤12%，竹帘浸胶前干燥至含水率≤12%，浸胶后干燥终含水率16%～18%。 
　　(3)涂胶和浸胶　木单板涂胶、竹帘浸胶，均须达到规定的上胶量。胶粘剂采用间苯二酚改性酚醛胶，涂胶用的胶粘剂可加入一定比例的面料和木粉，充分拌胶后用于单板涂胶。浸胶用胶粘剂用水稀释合适的固含量，不加面粉和木粉。竹帘浸胶后陈化或低温干燥至不粘手才能组坯。 
　　(4)竹帘热压　竹帘复合结构板所用的竹帘面板采用5～7层薄竹帘热压而成。空心结构板用的面板采用13～15层薄竹帘热压成板。热压参数为;单位压力4.0～5.0MPa;温度130～140℃;加压时间随组坯厚度、热压工艺(热进热出或冷一热一冷工艺)不同而变化。 
　　(5)胶合面单面砂(刨)削　由于竹帘采用浸胶方式上胶，热压胶合制成的竹帘板，其表面覆有一层固化胶膜，影响二次热压成型。必须利用砂光机除去需二次热压胶合的竹帘板面上的胶膜。 
　　(6)组坯　实芯结构竹木复合层积材由竹帘板和用气钉连成整张化的3层薄木板一起组成板坯。组坯时，靠竹帘面层板的木板双面涂胶，芯层木板不涂胶，同时竹帘板刨削面也可涂上较薄的一层胶，再一同组坯，以保证胶合质量;空心结构复合板组坯时，构成芯层木框的3～4根小木方上、下表面涂胶，同时在竹帘面板条相应地方涂上较薄的一层胶，以保证胶合良好。小木方与竹帘面板相对位置确定后，用手提钻打孔，再用削制的竹钉定位。一般沿纵向长度钉入7～12颗带胶竹钉，以便搬运和二次成型热压。 
　　(7)成型热压　实芯结构的竹帘薄面板和空心结构的竹帘面板经过砂削刨削，表面较平整，可采用较低压力，一般为1.5MPa左右，既可保证胶合，又可减少压缩率。热压温度130℃，时间0.8min/mm板坯厚。 
　　(8)后期加工　竹木复合层积材如用作铁路平车地板，须剖成宽度为300mm的窄长板，再经表面定厚刨削、铣槽，才能制成可供装车使用的产品。空心结构板也需进行表面刨削、修边、油漆封端头等后期加工。 
　　2.关键技术、主要技术经济指标与国内外同类技术的比较 
　　(一)关键技术 
　　(1)运用复合材料结构力学的原理，结合竹材和木材的物理、力学性能，按照等应力设计理论进行结构设计，并建立空心结构竹木复合层积材力学计算模型，保证实现强度、刚度、重量等指标。 
　　(2)采用高密度的竹帘板作面层材料，实芯结构以3层马尾松间伐材、小径材锯制的薄板作芯层材料，空心结构以松木条为骨架，经热压胶合而制成竹木复合层积材。具有结构合理、重量较轻、材料利用科学的特点。 
　　(3)加工工艺上，采用二次热压成型工艺。先采用较高的压力将多层薄竹帘热压成板材，再二次组坯热压。二次热压时采用低压，减少木材压缩率，达到节约木材、降低产品吸水厚度膨胀率的目的。 
　　(4)为保证胶合强度和产品的耐久性，专门研制了间苯二酚改性中温快速固化的酚醛树脂，从而强化了产品的耐侯性能和使用寿命。 
　　(5)实芯结构竹木复合层积材已获实用新型专利，专利号ZL98 2 27629.X;空心结构竹木复合层积材已申请了发明专利，申请号;00112378.5。 
　　我国是竹子生产大国，竹材工业化利用起步早，研究开发水平较高，国外尚未开展同类产品的研究。 
　　(二)主要技术经济指标 
　　实芯结构竹木复合层积材主要物理、力学性能如下; 
　　密度:≤0.80g/cm3 
　　纵向静曲强度:≥75MPa 
　　横向静曲强度:≥10MPa 
　　纵向弹性模量:≥6000MPa 
　　冲击韧性:≥80kJ/m2 
　　抗压强度:≥10MPa 
　　握钉力:≥1400N 
　　胶合强度:≥1.5MPa 
　　空心结构竹木复合层积材主要性能指标如下; 
　　厚度:≥50mm 
　　密度:≤0.65g/cm3 
　　胶合强度:≥1.0MPa 
　　　　　　　　实例一　　　实例二 
　　长　　　4000mm±5mm　　3000mm±5mm 
　　宽　　　300mm±5mm　　　300mm±5mm 
　　厚　　　60mm±2mm　　　　50mm±3mm 
　　重量　　　≤32.5kg　　　　≤22.5kg 
　　挠度　　　≤36mm/225kg　　≤24mm/225kg 
　　强度450kg荷重，5min静压卸载后无破坏现象 
　　面板氧指数:≥28