[发明专利]一种不开裂复合圆筒的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种不开裂复合圆筒的制造方法，属木材工业中的木竹材加工技术领域。

背景技术

木竹材的冬暖夏凉，纹理美观，深受人们的喜欢，家庭装修、家具和户外木质材料都喜欢用它，竹材圆筒结构是天然形成的奇妙结构，这种结构符合材料力学中的等强度设计原理，可以作为结构材来使用，如云南傣族的竹楼，主要使用圆竹建成；但在使用过程中容易发生开裂，限制了作为结构材的使用范围，并易使水、虫、腐朽菌等进入其中，造成虫蛀和腐朽等影响其使用寿命缺陷。因此，开发不开裂的复合圆筒，是实现竹资源可持续利用的必要保障。

我国的竹子资源集中分布在长江以南的14个省、市、自治区，今天，竹产业已经成为我国竹产区的支柱产业；我国竹林面积和竹材产量在2011年已达538.1万公顷和16.44亿根；这些为我国发展竹材加工提供了坚实、可持续的资源基础；在已干燥的圆竹等材料外面包覆多层单板，就得到了不开裂的复合圆管。

新鲜圆竹在温度很高的饱和蒸汽中短时间热处理炭化，然后再在高温下快速干燥，该温度在竹材木质素、纤维素和半纤维素软化点之上，圆竹干燥后无裂缝，就保持圆竹原来的最佳结构强度；通过炭化处理后，竹材中的适合虫菌生长的营养物质被分解，再在干燥的圆竹的表层覆贴几层单板，就会将圆竹使用时开裂的可能性大大减少，且其平衡含水率也较低，这样其尺寸稳定性、耐腐和防蛀的能力就提高，可以作为家具材料、建筑结构材、户外的围栏等景观材料使用，提高其使用附加值。

发明内容

本发明提出的是一种不开裂复合圆筒的制造方法，其目的旨在制造一种不开裂且表面纹理美观的圆筒，使其具备良好的尺寸稳定性，防腐、防霉和防蛀性能好，更适合于制作工艺品、家具和户外景观。

本发明的技术解决方案：一种不开裂复合圆筒的制造方法，包括如下工艺步骤：

（1）内芯圆筒的准备；

（2）单板的准备；

（3）单板的缠绕和紧固；

（4）复合管的固化和后处理。

本发明的优点：利用已经过高温饱和蒸汽迅速炭化处理过的圆竹筒本身的防腐、防蛀和防霉特性，再在其表面缠绕经过处理的单板，加强其在弦向上的强度，成为具有强度高、尺寸稳定性好，且防腐、防霉和防虫的复合圆筒，该复合圆筒可以作为家具、建筑构件、户外景观等方面的材料使用；使无裂缝木竹筒的大规模生产成为可能，也为木竹产业的健康发展提供保障。

具体实施方式

一种不开裂复合圆筒的制造方法，包括如下工艺步骤：

（1）内芯圆筒的准备；

（2）单板的准备；

（3）单板的缠绕和紧固；

（4）复合管的固化和后处理。

所述的步骤（1）内芯圆筒的准备：直径20～300mm，长度80～400cm的新鲜圆竹，经过140℃以上高温饱和蒸汽25min以内迅速炭化处理，并干燥到含水率12%以下，圆竹截成所需要的长度（端头不齐需考虑进去），先用铣刀将其外节去除，再用砂纸等将其表面竹青打磨干净。

所述的步骤（2）单板的准备：采用厚度为0.6～1.8mm的单板，含水率小于12%，部分单板裁成宽度50～200mm条状，并将其端头磨成高:宽=1:（15～25）的斜边，在其斜边上涂布脲醛胶，涂胶量为90～120g/m²，然后在单板接长机上将其接长固化；将用于覆贴的单板单面涂布环氧树脂，涂胶量为50～80g/m²。

所述的步骤（3）单板的缠绕和紧固：将内芯圆筒的两端固定在可以旋转的装置上，然后将单板带从内芯圆筒的左端向内芯圆筒的右端沿着内芯圆筒表面呈25～75°螺旋缠绕，缠绕时不得有缝隙和重叠；缠绕一层后，单板带从内芯圆筒的右端向内芯圆筒的左端沿着内芯圆筒表面呈155～105°螺旋继续缠绕，再重复以上的工序，共4～10层单板，然后在内芯圆筒的外面再缠绕多层保鲜膜，将其固定住。

所述的步骤（4）复合管的固化和后处理：缠绕单板后的内芯圆筒放进温度为30～60℃的烘房中固化12～24h，固化后将保鲜膜去除，然后再用砂纸将其表面打磨干净、截断，就得到不开裂的复合圆筒。

所述的步骤（1）内芯圆筒的准备，其内芯圆筒也可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、铝、钢等材料制成的圆筒。

所述的步骤（2）单板的准备，该单板是木质单板或竹质单板；单板可以旋切的，也可以是刨切的；木质单板还可以是科技木木皮。