[發(fā)明專利]一種圓竹構(gòu)件的端頭標(biāo)準(zhǔn)化制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910223434.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109866293A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許斌;張豐;李楠楠;梁韻怡;劉李丹;王歡歡
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B27J1/00
• 分類號: B27J1/00;B27K5/00;B27K9/00;B27M1/02;B27M3/12
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發(fā)明涉及一種圓竹構(gòu)件的端頭標(biāo)準(zhǔn)化制造方法，包括1）圓竹端部竹壁等厚加工；2）圓竹的高溫飽和蒸汽處理；3）圓竹端部的壓縮定型；4）圓竹的干燥處理。將新鮮的圓竹筒端部定厚等后利用高溫飽和蒸汽的快速加熱，趁熱定型后干燥制備圓竹構(gòu)件。優(yōu)點：1）高溫?zé)崽幚砗笾裢埠矢咚苄砸哺?，竹材中的半纖維素和木素的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，竹筒在高于此玻璃化溫度下干燥不會造成開裂，圓竹及處理部分可以達(dá)到無裂縫干燥，圓竹端頭的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，便于與其他材料連接。2）所得竹材構(gòu)件尺寸穩(wěn)定性好，具備防腐、防蛀和防霉等功效，生產(chǎn)成本低，加工工藝可控，成型周期短。3）處理竹筒的直徑范圍廣，竹材的使用種類多，用途廣泛，是一種可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種圓竹構(gòu)件的端頭標(biāo)準(zhǔn)化制造方法，屬于木材工業(yè)中的竹材加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著木材資源的短缺，人們環(huán)保意識的增強，尋找理想的代用材料成了家居和建筑行業(yè)急需解決的難題。竹子是木質(zhì)材料以外較多應(yīng)用的纖維材料之一，竹子也是最為理想的代用品。

竹材作為一種生物材料，是植物中作為結(jié)構(gòu)材的最好的原料之一， 竹材圓筒結(jié)構(gòu)是天然形成的奇妙的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)符合材料力學(xué)中的等強度設(shè)計原理，它具有強度高、彈性好、性能穩(wěn)定、密度小的特點。竹材圓筒結(jié)構(gòu)是天然形成的奇妙的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)符合材料力學(xué)中的等強度設(shè)計原理，由于圓竹壁薄中空，截面多為不規(guī)則的圓形，且除竹節(jié)為無橫向組織，加上竹材的徑級不規(guī)格，如何將其設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件（如家具、竹房屋）又是一難點。為此，根據(jù)竹材的特殊結(jié)構(gòu)，將其端部進行規(guī)格化加工處理，這樣可以很方便與鋸材、板材等連接作為家具、結(jié)構(gòu)件等。

我國的竹子資源集中分布在長江以南的14個省、市、自治區(qū)。我國竹林面積和竹材產(chǎn)量已由1950年130萬公頃和160萬噸，到年底，竹林面積增加到2011年的673萬公頃，竹材16.44億根。我國有大型竹材如巨龍竹、龍竹、云南麻竹、小葉龍竹等，這些竹材的竹桿粗大通直，是作為家居及建筑的理想材料。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，全球環(huán)境壓力加大，各國政府和人民的環(huán)境意識加強，認(rèn)識到生態(tài)循環(huán)的重要性，竹子具有一次造林成功，地下莖即可年年行鞭、出筍、成竹，年年擇伐，生生不息，永續(xù)利用。竹子生長迅速，生長周期短。從竹筍出土到竹桿形態(tài)的形成，僅需50-60天。象毛竹這樣的大型散生竹竹桿發(fā)育成熟只需4～5年時間，叢生竹（如巨龍竹）竹桿成熟時間更短，約為2～3年。竹材具有資源的可持續(xù)性，不破壞森林資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種圓竹構(gòu)件的端頭標(biāo)準(zhǔn)化制造方法，其目的在于利用竹筒自身結(jié)構(gòu)合理、強度高、彈性好、密度小的特點，將新鮮的圓竹筒端部定厚等后利用高溫飽和蒸汽的快速加熱，趁熱定型，制備尺寸穩(wěn)定性好，具備防腐、防蛀和防霉等功效的竹材構(gòu)件。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種圓竹構(gòu)件的端頭標(biāo)準(zhǔn)化制造方法，包括如下工藝步驟：

（1）圓竹端部竹壁等厚加工；

（2）圓竹的高溫飽和蒸汽處理；

（3）圓竹端部的壓縮定型規(guī)格化；

（4）圓竹的干燥處理。

所述步驟（1）圓竹端部竹壁等厚加工：將直徑為6～300mm的新鮮竹筒截成50～5000mm長，內(nèi)節(jié)靠邊打通，靠端部20-90mm以竹筒外壁為基準(zhǔn)，竹節(jié)處將外層竹節(jié)去除，與無節(jié)處平齊；竹材內(nèi)壁靠近竹黃部分去掉1-5mm，端頭竹壁厚度一定，并將端部外圓和內(nèi)圓倒角1-3mm。

所述竹筒直徑小于40mm，或竹筒壁厚小于3.5mm的，竹黃部分不去除。

所述步驟（2）圓竹的高溫飽和蒸汽處理：將竹筒傾斜放到推車上，傾斜角度為確保加熱過程中竹筒內(nèi)的冷凝水能排出竹筒，推車推進壓力罐內(nèi)并關(guān)好罐門，然后向罐內(nèi)通入飽和蒸汽，在溫度為130～180℃的飽和蒸汽壓力罐中處理10-90分鐘，接著將罐內(nèi)蒸汽排出泄壓。