[发明专利]一种圆竹构件的端头标准化制造方法

说明书

本发明涉及一种圆竹构件的端头标准化制造方法，包括1）圆竹端部竹壁等厚加工；2）圆竹的高温饱和蒸汽处理；3）圆竹端部的压缩定型；4）圆竹的干燥处理。将新鲜的圆竹筒端部定厚等后利用高温饱和蒸汽的快速加热，趁热定型后干燥制备圆竹构件。优点：1）高温热处理后竹筒含水率高塑性也高，竹材中的半纤维素和木素的玻璃化转变温度降低，竹筒在高于此玻璃化温度下干燥不会造成开裂，圆竹及处理部分可以达到无裂缝干燥，圆竹端头的尺寸标准，便于与其他材料连接。2）所得竹材构件尺寸稳定性好，具备防腐、防蛀和防霉等功效，生产成本低，加工工艺可控，成型周期短。3）处理竹筒的直径范围广，竹材的使用种类多，用途广泛，是一种可持续的循环经济。

技术领域

本发明是一种圆竹构件的端头标准化制造方法，属于木材工业中的竹材加工技术领域。

背景技术

随着木材资源的短缺，人们环保意识的增强，寻找理想的代用材料成了家居和建筑行业急需解决的难题。竹子是木质材料以外较多应用的纤维材料之一，竹子也是最为理想的代用品。

竹材作为一种生物材料，是植物中作为结构材的最好的原料之一， 竹材圆筒结构是天然形成的奇妙的结构，这种结构符合材料力学中的等强度设计原理，它具有强度高、弹性好、性能稳定、密度小的特点。竹材圆筒结构是天然形成的奇妙的结构，这种结构符合材料力学中的等强度设计原理，由于圆竹壁薄中空，截面多为不规则的圆形，且除竹节为无横向组织，加上竹材的径级不规格，如何将其设计成标准化的构件（如家具、竹房屋）又是一难点。为此，根据竹材的特殊结构，将其端部进行规格化加工处理，这样可以很方便与锯材、板材等连接作为家具、结构件等。

我国的竹子资源集中分布在长江以南的14个省、市、自治区。我国竹林面积和竹材产量已由1950年130万公顷和160万吨，到年底，竹林面积增加到2011年的673万公顷，竹材16.44亿根。我国有大型竹材如巨龙竹、龙竹、云南麻竹、小叶龙竹等，这些竹材的竹杆粗大通直，是作为家居及建筑的理想材料。

随着社会经济的发展和人口的增加，全球环境压力加大，各国政府和人民的环境意识加强，认识到生态循环的重要性，竹子具有一次造林成功，地下茎即可年年行鞭、出笋、成竹，年年择伐，生生不息，永续利用。竹子生长迅速，生长周期短。从竹笋出土到竹杆形态的形成，仅需50-60天。象毛竹这样的大型散生竹竹杆发育成熟只需4～5年时间，丛生竹（如巨龙竹）竹杆成熟时间更短，约为2～3年。竹材具有资源的可持续性，不破坏森林资源。

发明内容

本发明提出的是一种圆竹构件的端头标准化制造方法，其目的在于利用竹筒自身结构合理、强度高、弹性好、密度小的特点，将新鲜的圆竹筒端部定厚等后利用高温饱和蒸汽的快速加热，趁热定型，制备尺寸稳定性好，具备防腐、防蛀和防霉等功效的竹材构件。

本发明的技术解决方案：一种圆竹构件的端头标准化制造方法，包括如下工艺步骤：

（1）圆竹端部竹壁等厚加工；

（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理；

（3）圆竹端部的压缩定型规格化；

（4）圆竹的干燥处理。

所述步骤（1）圆竹端部竹壁等厚加工：将直径为6～300mm的新鲜竹筒截成50～5000mm长，内节靠边打通，靠端部20-90mm以竹筒外壁为基准，竹节处将外层竹节去除，与无节处平齐；竹材内壁靠近竹黄部分去掉1-5mm，端头竹壁厚度一定，并将端部外圆和内圆倒角1-3mm。

所述竹筒直径小于40mm，或竹筒壁厚小于3.5mm的，竹黄部分不去除。

所述步骤（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理：将竹筒倾斜放到推车上，倾斜角度为确保加热过程中竹筒内的冷凝水能排出竹筒，推车推进压力罐内并关好罐门，然后向罐内通入饱和蒸汽，在温度为130～180℃的饱和蒸汽压力罐中处理10-90分钟，接着将罐内蒸汽排出泄压。