[發(fā)明專利]一種展平竹集成材的高效制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811219239.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109159224A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新洲;李延軍;許斌;何文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B27J1/00
• 分類號(hào): B27J1/00;B27K9/00;B27M1/02;B27K5/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種展平竹集成材的高效制造方法，利用竹材在溫度為120～200℃的高溫蒸汽的濕熱作用下，竹材快速升溫至軟化溫度，竹材軟化后，采用蒸汽罐內(nèi)置壓機(jī)或外部壓機(jī)對(duì)竹材進(jìn)行可控漸進(jìn)式加壓，將已有鋸縫的竹材或弧形竹材展平，展平后的寬幅面、硬度高的竹板作為原料，經(jīng)干燥定型、精刨、施膠、組坯、熱壓制得多種組坯結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格的展平竹集成材。通過(guò)高溫蒸汽軟化竹材，減少竹材內(nèi)壁刻槽或釘齒輥軋?zhí)幚砉ば颍岣吡苏蛊街窦刹牡牧W(xué)性能，降低了展平竹板砂削量，提高了竹材的利用率；竹材高溫軟化處理和展平工序連續(xù)化，降低目前竹材加工中的工藝復(fù)雜性，提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于竹材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種展平竹集成材的高效制造方法。

背景技術(shù)

竹子因其獨(dú)特的生長(zhǎng)特性、生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，被公認(rèn)為巨大的、綠色的、可再生的資源庫(kù)和能源庫(kù)，已成為替代木材資源的首選材料。我國(guó)是全球最大的竹產(chǎn)品生產(chǎn)和出口國(guó)，近年來(lái)開(kāi)發(fā)的竹集成材產(chǎn)品具有紋理清新，色澤自然、平整光滑、韌性好、強(qiáng)度高、表面耐磨損等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。

目前，竹集成材的制造過(guò)程主要是竹材經(jīng)截?cái)唷⑵史殖啥嗥駰l、粗刨（去除竹青和竹黃層）、干燥、精刨、涂膠、組坯、熱壓成型、裁邊及后成型加工等工序。該制造方法存在一系列問(wèn)題：原材料利用率低；竹單元制備工序復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低；膠合面過(guò)多，膠粘劑使用量大，制造成本高且環(huán)保性差；另外，由于材料膠合界面易受溫度和濕度等環(huán)境因素影響，集成材產(chǎn)品會(huì)因環(huán)境變化產(chǎn)生裂縫或變形，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，有必要從竹材單元制造工藝入手，開(kāi)發(fā)出一種高效的竹集成材加工新工藝。

竹材展平技術(shù)是一項(xiàng)通過(guò)特定裝置將弧形竹材展平獲得整幅面大寬度竹板的新技術(shù)。然而竹材的直徑較小、曲率較大，竹材壁層不同組織結(jié)構(gòu)性能差異大，因此，在展平過(guò)程中原竹竹材由于內(nèi)、外表面應(yīng)力分布不均衡容易橫向開(kāi)裂。目前主要解決的方法主要包括：去除竹材竹青和竹黃層，如專利號(hào)為CN103568084B采用浮動(dòng)去青裝置去除竹青層；采用具有不同形狀釘齒的軋輥在竹材內(nèi)壁輥軋出密集的凹坑，以釋放展平過(guò)程中竹材內(nèi)部的應(yīng)力，如專利號(hào)為CN201220160643采用矩形或三角形鋼釘、CN201220374196采用錐形結(jié)構(gòu)的鋼釘對(duì)竹材內(nèi)壁輥軋；或采用刻線刀在竹材內(nèi)壁加工斜線槽釋放應(yīng)力，如專利號(hào)為CN200920121598和CN201220457423在展平軋輥表面采用直線結(jié)構(gòu)的刻線刀在竹材內(nèi)壁刻槽，使竹材不易開(kāi)裂。但這些措施會(huì)割斷竹材纖維，破壞竹材原有的強(qiáng)度和韌性，導(dǎo)致展平后的竹板單元強(qiáng)度減弱，因此，基于此展平竹板制備的復(fù)合板材的力學(xué)性能也受到顯著影響，如專利號(hào)為CN201342700Y、CN201342701Y和CN103101087A。再者，由于竹材內(nèi)壁的釘齒輥軋或刻槽處理工序不易控制，凹坑或刻槽深度不均，導(dǎo)致后期加工中竹板的刨削量增加，竹材的實(shí)際利用率大大降低。且竹板表面存在刻痕等將導(dǎo)致施膠難度增加，易出現(xiàn)缺膠現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的膠合性能。為了提高展平竹板質(zhì)量，專利CN201210117531和CN201210416447采用高溫蒸汽對(duì)竹材進(jìn)行軟化處理，增加竹材的塑性，以改善展平效果。然而所采用高溫軟化工藝主要是將竹材置于高溫罐中處理，再將罐內(nèi)竹材取至車間的冷環(huán)境中展平，因其車間的平均溫度只有10～30℃，竹材溫度快速冷卻至100℃以下，因此，在實(shí)際展平時(shí)竹材溫度已經(jīng)低于其自身的軟化點(diǎn)溫度，未能充分利用竹材高溫軟化的機(jī)理。且在室外環(huán)境下竹材水分快速散失，使得竹材硬化，展平效果不能得到顯著改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種展平竹集成材的高效制造方法，達(dá)到了高效連續(xù)化生產(chǎn)、提高竹材利用率、減少膠粘劑使用量以及產(chǎn)品力學(xué)性能高的目的。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種展平竹集成材的高效制造方法，包括以下步驟：

S1、將新鮮或含水率大于15%的原竹按要求截?cái)喑?.3~4.0m長(zhǎng)的竹材，通過(guò)專用裝置將竹材內(nèi)節(jié)和外節(jié)去除，制備不同弧度的竹材；