[发明专利]一种展平竹集成材的高效制造方法

说明书

本发明公开了一种展平竹集成材的高效制造方法，利用竹材在温度为120～200℃的高温蒸汽的湿热作用下，竹材快速升温至软化温度，竹材软化后，采用蒸汽罐内置压机或外部压机对竹材进行可控渐进式加压，将已有锯缝的竹材或弧形竹材展平，展平后的宽幅面、硬度高的竹板作为原料，经干燥定型、精刨、施胶、组坯、热压制得多种组坯结构和尺寸规格的展平竹集成材。通过高温蒸汽软化竹材，减少竹材内壁刻槽或钉齿辊轧处理工序，提高了展平竹集成材的力学性能，降低了展平竹板砂削量，提高了竹材的利用率；竹材高温软化处理和展平工序连续化，降低目前竹材加工中的工艺复杂性，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于竹材加工技术领域，具体涉及一种展平竹集成材的高效制造方法。

背景技术

竹子因其独特的生长特性、生态功能和经济价值，被公认为巨大的、绿色的、可再生的资源库和能源库，已成为替代木材资源的首选材料。我国是全球最大的竹产品生产和出口国，近年来开发的竹集成材产品具有纹理清新，色泽自然、平整光滑、韧性好、强度高、表面耐磨损等特点，深受消费者喜爱。

目前，竹集成材的制造过程主要是竹材经截断、剖分成多片竹条、粗刨（去除竹青和竹黄层）、干燥、精刨、涂胶、组坯、热压成型、裁边及后成型加工等工序。该制造方法存在一系列问题：原材料利用率低；竹单元制备工序复杂，难以实现连续化生产，生产效率低；胶合面过多，胶粘剂使用量大，制造成本高且环保性差；另外，由于材料胶合界面易受温度和湿度等环境因素影响，集成材产品会因环境变化产生裂缝或变形，进而影响产品质量。因此，有必要从竹材单元制造工艺入手，开发出一种高效的竹集成材加工新工艺。

竹材展平技术是一项通过特定装置将弧形竹材展平获得整幅面大宽度竹板的新技术。然而竹材的直径较小、曲率较大，竹材壁层不同组织结构性能差异大，因此，在展平过程中原竹竹材由于内、外表面应力分布不均衡容易横向开裂。目前主要解决的方法主要包括：去除竹材竹青和竹黄层，如专利号为CN103568084B采用浮动去青装置去除竹青层；采用具有不同形状钉齿的轧辊在竹材内壁辊轧出密集的凹坑，以释放展平过程中竹材内部的应力，如专利号为CN201220160643采用矩形或三角形钢钉、CN201220374196采用锥形结构的钢钉对竹材内壁辊轧；或采用刻线刀在竹材内壁加工斜线槽释放应力，如专利号为CN200920121598和CN201220457423在展平轧辊表面采用直线结构的刻线刀在竹材内壁刻槽，使竹材不易开裂。但这些措施会割断竹材纤维，破坏竹材原有的强度和韧性，导致展平后的竹板单元强度减弱，因此，基于此展平竹板制备的复合板材的力学性能也受到显著影响，如专利号为CN201342700Y、CN201342701Y和CN103101087A。再者，由于竹材内壁的钉齿辊轧或刻槽处理工序不易控制，凹坑或刻槽深度不均，导致后期加工中竹板的刨削量增加，竹材的实际利用率大大降低。且竹板表面存在刻痕等将导致施胶难度增加，易出现缺胶现象，影响产品的胶合性能。为了提高展平竹板质量，专利CN201210117531和CN201210416447采用高温蒸汽对竹材进行软化处理，增加竹材的塑性，以改善展平效果。然而所采用高温软化工艺主要是将竹材置于高温罐中处理，再将罐内竹材取至车间的冷环境中展平，因其车间的平均温度只有10～30℃，竹材温度快速冷却至100℃以下，因此，在实际展平时竹材温度已经低于其自身的软化点温度，未能充分利用竹材高温软化的机理。且在室外环境下竹材水分快速散失，使得竹材硬化，展平效果不能得到显著改善。

发明内容

本发明提供了一种展平竹集成材的高效制造方法，达到了高效连续化生产、提高竹材利用率、减少胶粘剂使用量以及产品力学性能高的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种展平竹集成材的高效制造方法，包括以下步骤：

S1、将新鲜或含水率大于15%的原竹按要求截断成0.3~4.0m长的竹材，通过专用装置将竹材内节和外节去除，制备不同弧度的竹材；