专利名称：一种全竹型材的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家具、装饰材料的制造工艺，特别涉及一种全竹型材的制造工艺。
背景技术：
目前市场上主要的家具、装潢材料、建筑、工程、农业用型材大部分为实木材料、石 料、化工合成材料、金属材料或钢筋水泥制作等。其中实木材料、石料加工中难以解决全部的顺向结构，因而影响理化指标、影响外 观美观等问题，易产生浪费材料、浪费能耗，浪费人力资源、浪费时间的情况；有的采用金属 材料的需后续保养，而不需保养的价格昂贵。且实木材料、石料、化工合成材料、金属材料皆 因自然资源贫匮、价格昂贵、加工复杂、不利生态环保、利用率低等诸多缺陷，而且有的损害 自然生态环境，有的材料中国和国际社会已全面禁止采伐或限制采伐，趋向于收缩生产的 趋势。因此全竹型材具备的高强度、高密度、多功能的替代优势明显。我国的竹子产量占据世界达35%，竹子作为我国森林的第二资源，数量大、分布 广、潜力无限。而竹子又是世界上生长最快的循环植物，生长的速度是速生桉树的3倍，平 均每天最快能生长1米左右。而且竹子的永久成型在30 40天左右，采伐周期短，同面积 的竹林可比树林多释放35%的氧气，一棵竹子可固定6立方米土壤，每公顷竹林可吸收空 气中的二氧化碳12吨，可蓄水1000吨。所以竹子的开发和利用，对自然、生态、环保极为有 利。但我国的竹产业现仍处于加工粗放型阶段。
发明内容
本发明针对目前主家具、装潢材料、建筑、工程、农业用型材大部分采用实木材料、 石料、化工合成材料、金属材料或钢筋水泥制作所存在的问题，而提供一种全竹型材的制造 工艺，根据该工艺制得的型材的主要应用领域家具部件、凳椅部件、沙发架、门及门套板、 窗及窗套板、雨(阳)篷、车库材料、棍棒材料、装饰材料、建筑材料结构件、工艺品及其工程 用材如高速公路防撞护栏、立柱，农用大棚立柱、桁条等。为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案一种全竹型材的制造工艺，该工艺包括以下步骤(1)将制造型材整体结构所采用的竹片除净表皮蜡质，以及内壁硬质层；(2)将处理好的竹片进行改性处理，以便实现本工艺能对多品种竹子进行加工，即 将竹片整片碾压成呈竹纤维、竹丝、竹条束形态，且裂而不碎的改性竹料；(3)对由步骤(2)处理得到的改性竹料进行脱脂、染色、烘干处理；(4)对经步骤(3)处理后的改性竹料进行浸渍胶液、陈化、烘干处理；(5)将陈化后的改性竹料进行铺装进模具组胚；(6)对由模具组胚后的改性竹料进行预压成型，使改性竹料通过胶液缓慢地紧密 粘合，并使其中的残余水份挥发干净；(7)最后对已预压成型的材料，经热压机施加高温、以及35 47kg/cm2的高压，定型制成密度为1. 2 1. 35kg/cm2，规格为5200mmX 1350mmX3 IOOmm的大幅面胚板，并经
脱模得到高强度、高密度的型材。所述步骤(1)前需对采用的竹材进行截断，杆、梢、粗、细分理，将竹材按所需规格 尺寸预留l_2cm余量截断截齐，并按竹材径级、厚薄分理归类加工。所述竹片可按竹材的壁厚采用弦向剖片或径向剖片制作；竹片的宽度不限，厚度 为3 6mm ο所述步骤(2)的改性竹料为呈条束、丝、纤维形态的混合竹片状；所述竹丝、竹条 束中竹条的直径尺寸为1 2. 9mm，所述竹纤维取其自然纤维状态。所述步骤(3)具体处理为首先将碾压好的改性竹料由机械输送至蒸汽沸水槽进 行蒸煮，以达到对改性竹料脱脂的目的；接着对脱脂后的改性竹料进行除湿；再接着将除 湿后的改性竹料联机输送至染色槽染色；最后将染色完毕的改性竹料烘干以便进行后道工 序。所述步骤(4)中的浸胶根据不同需要采用不同的布胶方式若为民用需要，采用 植物型胶液浸渍布胶；若为工程需要，采用改性醛类树脂胶液浸渍布胶。所述步骤(5)通过人工或机械将改性竹料按粗、细或长、短相等或不等的形式分 别顺向的布排铺装进入模具组胚。所述模具与型材的形状相对应，其上设有便于脱模的工艺孔位，并且该模具采用 组合套制的模式设计。所述步骤(7)中进行热压定型时，热压温度根据布胶方式设定若采用植物型胶 液布胶的，热压温度控制在170 180度，同时按型材胚板厚度设定加热时间，起始总时间 按每Imm设定1分钟的方式设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm延长8_10秒；若采用醛类胶液布胶的，热压温度控制在125 140度，同时按胚板厚度设定加热 时间，起始总时间按每Imm设定1分钟方式设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm 延长5-8秒。上述技术方案得到的全竹型材的制造工艺，能够完全利用资源充沛、可快速循环 生长利用的竹子(可用10多个竹品种)自然属性开发出兼备优质木材属性又能优化竹子 特性的型材。本工艺制得的型材不仅具备高强度、高密度、多功能特性如防蛀、防霉、阻燃等，其 大幅面板材便于合理套裁，如不再需要烘干、拼接、胶粘等工序，因而出材率高，大幅度节约 了原材料，而且其由于纹理细腻、紧密、花纹自然、更能便利精深加工的需要，因此能大量节 约人力成本、节约能耗、节约厂房场地。并且本工艺使得竹子的辅料又化废为宝开发成不 同档位的全竹型材的原料，提高了全竹的利用率达80%，并扩大竹子品种原料的选用范围， 因此拓宽了以竹子替代优质硬木木材的理想替代材料的应用领域，可节约综合生产成本 200 300%，提高产量200 300%，即大幅做到节能减排，又有利自然生态和谐统一，是利 国、利民、利企业的能快速大量制造多品种、多规格的全竹型材的制造工艺。本发明不仅从前道工序中考虑、设计、解决了全竹型材及其应用领域的深度加工 需要的高强度、高密度、材质细腻、紧密，具有顺向强度好，适宜应用于结构件等特性，又便 于精深加工如镂、刻、雕、车、铣、刨、激光加工和镶嵌工艺需要等，因此可广泛应用于中高档 家具的部件、工艺品、高档礼品盒、建筑装潢、建筑结构用材等。
本发明提供的制造工艺予以优化竹子的特性，且能具备优质木材的属性，生产中 即能节能减排，还能提高材料的利用率，节约材料、节约加工时间、节约人力资源、节约能 耗、节约厂房场地。因此本发明生产的全竹型材压制快捷、加工便利、优势明显、应用领域广 泛。而且竹子为循环资源，能实现大工业生产，又能能完整形成工厂生产和自然生态的和谐统一。本发明提供的型材生产工艺能使用异性模具，快速制造型材；同时得到的产品结 构顺向合理，优化强度；本发明简化加工工艺，节约加工成本，节约材料。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。
图1为本发明流程图。图2为本发明中模具的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。本发明为了解决目前主家具、装潢材料、建筑、工程、农业用型材大部分采用实木 材料、石料、化工合成材料、金属材料或钢筋水泥制作所存在的问题，而提供一种全竹型材 的制造工艺，根据该工艺制得的型材的主要应用领域家具部件、凳椅部件、沙发架、门及门 套板、窗及窗套板、雨(阳)篷、车库材料、棍棒材料、装饰材料、建筑材料结构件、工艺品及 其工程用材如高速公路防撞护栏、立柱，农用大棚立柱、桁条等。为了达到上述目的，本发明的具体实施步骤如图1所示步骤1，首先对采用的竹材进行截断，杆、梢、粗、细分理，将竹材按所需规格尺寸预 留l-2cm余量截断截齐，并按竹材径级、厚、薄分理归类加工。步骤2，将截断分理处理好的竹材制成所制造板材所需的竹片，制作竹片时，可按 竹材的壁厚采用弦向剖片或径向剖片制得，同时竹片的宽度不限，厚度为3 6mm。步骤3，将用于制造型材整体结构的竹片通过机械将竹片的表皮除净，以达到除去 竹片上蜡质的目的，同时将竹片的内壁硬质层除净，以便后续的处理；步骤4，将经步骤三处理好的竹片通过碾压机整片改性碾压成呈条、丝、纤维形态 的裂而不碎的竹片状；其竹丝、竹条束中竹条的直径尺寸为1 2. 9mm最佳，同时竹纤维取 其自然纤维状态。步骤5，将碾压成条状、丝状、或纤维状的改性竹料由机械输送至蒸汽沸水槽进行 蒸煮，以达到对改性竹料脱脂的目的；接着对脱脂后的改性竹料进行除湿；再接着将除湿后 的改性竹料联机输送至染色槽染色；最后将染色完毕的改性竹料烘干以便进行后道工序。步骤6，将处理好的改性竹料进行浸胶、陈化、烘干处理；根据不同的应用需求，采 用不同的布胶方式民用需要采用植物型胶液布胶，工程需要采用醛类胶、阻燃剂、除虫剂、 防腐剂布胶。步骤7，将陈化、烘干后的改性竹料通过人工或机械铺装入模具组胚；进行铺装 时，可按改性竹料粗、细或长、短相等或不等分别顺向的布排方式铺装进入模具组胚，其顺向纤维完整流畅、结构合理、保持理化指标较好状态。这里使用的模具为金属材质，其形状与所制造型材的形状相对应，其上设有便于 脱模的工艺孔位，并且该模具采用组合套制的模式设计。如图2所示，其由上范模201、下范 模202相配合组成，同时上面设有分布合理便于快速脱模的工艺孔203，该图上显示的为在 上范模201、下范模202的四个角的方位，各设置有一个工艺孔203.这样的设计结构能够增 加压制全竹型材的数量，确保能批量生产。步骤8，对由模具组胚后的改性竹料进行预压成型，使改性竹料通过胶液缓慢地紧 密粘合，并使其中的残余水份挥发干净，可有效缩短后道工艺施压的时间。步骤9，最后对已预压成型的材料进行热压定型，并经脱模得到高强度、高密度的 型材，其型材的密度为1. 2 1. 35kg/cm2，其规格为5200mmX 1350mmX3 100mm。该步骤 中进行热压定型时，施加压力为35-47kg/cm2 ；热压温度根据布胶方式设定若采用植物型 胶液布胶的，热压温度控制在170 180度，同时按型材胚板厚度设定加热时间，起始总时 间按每Imm设定1分钟的方式设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm延长8_10秒；若采用醛类胶液布胶的，热压温度控制在125 140度，同时按胚板厚度设定加热 时间，起始总时间按每Imm设定1分钟方式设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm 延长5-8秒。本工艺中，整体结构迭加的厚度可按功能、等级需要设定板胚料或定制型材胚料。 其选用的竹材、结构、胶种、胶量、厚度、密度、温度、压力等决定全竹型材的理化指标和实用 形状需要。基于上述的工艺原理，进行具体实施如下1、选竹竹原料可选用10多个竹子的品种分别加工采用，其中选用4-6年生成熟 竹为主、直径不限，杆、梢分别加工采用。2、截断分理对所选好的竹原料按所需规格尺寸预留l-2cm余量截断截齐，严格 按竹子径级、厚薄分理归类进入后道工序。3、剖材、展平、刮削、碾压、展平对截断分理好的竹料按竹料径级、竹片的厚薄分 理归类进入剖材工序剖材制作竹片，其可按竹材的壁厚采用弦向剖片或径向剖片制得，同 时竹片的宽度不限，厚度为3 6mm ；将制得的竹片通过机械辊压展平；然后进入机械刮削 外皮内隔，以达到除去竹片上蜡质的目的，同时将竹片的内壁硬质层除净，以便后续的处 理；接着处理好的竹片采用机械整片改性碾成呈条束、丝、纤维形态的裂而不碎的改性竹 料，并使得竹丝、竹条束中竹条的直径尺寸为1 2. 9mm最佳，同时竹纤维取其自然纤维状 态。有的芯材编织竹席，编扎竹帘。4、蒸煮、脱脂、染色、烘干将得到的竹丝、竹条束、或竹纤维在常温下经蒸汽水池 中蒸煮进行脱脂、防腐、抗菌、杀虫处理；然后将处理好的竹丝、竹条束、或竹纤维进行烘干， 在送入到染色池中染色，最后将染好色的竹丝、竹条束、或竹纤维烘干。5、分理、布施胶液、铺装将通过上述步骤处理好的竹丝、竹条束、或竹纤维，按其 形状分理竹条束、竹丝、竹纤维或其混合状改性竹料，然后对其进行布施胶液和铺装成型材 胚板。在进行布施胶液时，根据不同的应用需求，采用不同的布胶方式1)民用需要的，采用用植物型胶液布胶。2)工程需要的，采用用改性酚醛树脂胶液布胶。
6、浙干、陈化、烘干将浸胶好的型材胚板进行浙干、陈化、以及烘干的处理。7、组胚由机械或人工将型材胚板铺装入模具组胚；进行铺装时，可按竹料粗、细 或长、短相等或不等分别顺向的布排方式铺装进入模具组胚，其顺向纤维完整流畅、结构合 理、保持理化指标较好状态。此处使用的模具如图2所示为金属材质，其形状与所制造型材 的形状相对应，其上设有便于脱模的工艺孔位，并且该模具采用组合套制的模式设计。8、预压成型组胚后进行预压成型，确保改性竹料通过胶液缓慢地紧密粘合，使其 中的残余水份挥发完全，这样可有效缩短后道工艺施压的时间。9、热压定型通过高温、高压形成高强度、高密度的型材(其密度为为1.2 1. 35kg/cm2，其规格为5200mmX 1350mmX3 100mm)。该步骤中压机应选择13-18层，同时 使其施压力为35-47kg/cm2 ；对于热压温度的设定如下1)采用植物型胶液进行布施胶液的，胶热压温度控制在170到180度，同时按型材 胚板厚度设定时间，起始时间设定时按厚度每Imm约1分钟方式进行设定，超过20mm应考 虑延长，每増厚Imm约延长8-10秒。2)采用改性酚醛树脂胶进行布施胶液的热压温度控制在125到140度，按型材胚 板厚度设定时间，起始时间设定时按厚度每Imm约1分钟方式进行设定，超过20mm应考虑 延长每増厚Imm约5-8秒。10、脱模通过热压定型形成型材后，再由模具上的工艺孔进行脱模。11、平衡对脱模后的型材进行干湿度、温差度平衡处理。12、光洁、修整处理此步骤完成型材表面光洁、修整处理。13、检验最后逐片人工或机械检验。该工艺流程制得的型材，其整体结构迭加的厚度可按功能、等级需要设定板胚料 或定制型材胚料。其选用的竹材、结构、胶种、胶量、厚度、密度、温度、压力等决定全竹型材 的理化指标和实用形状需要。按上述工艺流程制成全竹型材，再按定制规格需要进入精深加工流程。所述的全竹型材的精深加工工艺流程如下1)胚板开料按所需规格合理套裁开料制材。2)砂光开料后的规格板料砂光定厚和表面光洁、修整处理。3)定型型材定制规格。4)成型加工按所加工要求进入深加工机械、激光或人工直接镂、铣、车、刨、雕、 刻、镶嵌图案。5)涂装按涂装工艺分别以漆、涂料或复贴高分子面膜等功能由流水线工艺流程 完成。6)检验逐片人工或机械检验。7)包装入库合格品包装入库。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求
一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤(1)将制造型材整体结构所采用的竹片除净表皮蜡质，以及内壁硬质层；(2)将处理好的竹片进行改性处理，以便实现本工艺能对多品种竹子进行加工，即将竹片整片碾压成呈竹纤维、竹丝、竹条束形态，且裂而不碎的改性竹料；(3)对由步骤(2)处理得到的改性竹料进行脱脂、染色、烘干处理；(4)对经步骤(3)处理后的改性竹料进行浸渍胶液、陈化、烘干处理；(5)将陈化后的改性竹料进行铺装进模具组胚；(6)对由模具组胚后的改性竹料进行预压成型，使改性竹料通过胶液缓慢地紧密粘合，并使其中的残余水份挥发干净；(7)最后对已预压成型的材料，经热压机施加高温、以及35～47kg/cm2的高压，定型制成密度为1.2～1.35kg/cm2，规格为5200mm×1350mm×3～100mm的大幅面胚板，并经脱模得到高强度、高密度的型材。
2.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(1)前需 对采用的竹材进行截断，杆、梢、粗、细分理，将竹材按所需规格尺寸预留l_2cm余量截断截 齐，并按竹材径级、厚薄分理归类加工。
3.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述竹片可按竹材 的壁厚采用弦向剖片或径向剖片制作；竹片的宽度不限，厚度为3 6mm。
4.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)的 改性竹料为呈条、丝、纤维形态的混合竹片状；所述竹丝、竹条束中竹条的直径尺寸为1 2. 9mm，所述竹纤维取其自然纤维状态。
5.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(3)具体处 理为首先将碾压好的改性竹料由机械输送至蒸汽沸水槽进行蒸煮，以达到对改性竹料脱 脂的目的；接着对脱脂后的改性竹料进行除湿；再接着将除湿后的改性竹料联机输送至染 色槽染色；最后将染色完毕的改性竹料烘干以便进行后道工序。
6.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(4)中的浸 胶根据不同需要采用不同的布胶方式若为民用需要，采用植物型胶液浸渍布胶；若为工 程需要，采用改性醛类树脂胶液浸渍布胶。
7.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(5)通过人 工或机械将改性竹料按粗、细或长、短相等或不等的形式分别顺向的布排铺装进入模具组 胚。
8.根据权利要求1或7所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述模具与型材 的形状相对应，其上设有便于脱模的工艺孔位，并且该模具采用组合套制的模式设计。
9.根据权利要求1所述的一种全竹型材的制造工艺，其特征在于，所述步骤(7)中进 行热压定型时，热压温度根据布胶方式设定若采用植物型胶液布胶的，1热压温度控制在 170 180度，同时按型材胚板厚度设定加热时间，起始总时间按每Imm设定1分钟的方式 设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm延长8_10秒；若采用醛类胶液布胶的，热压温度控制在125 140度，同时按胚板厚度设定加热时 间，起始总时间按每Imm设定1分钟方式设定，胚板定型后厚度超过20mm时，每増厚Imm延 长5-8秒。
全文摘要
本发明公开了一种全竹型材的制造工艺，该工艺将采用的竹材经改性处理后铺装进模具施以高温、高压制成定制型材。本发明制造全竹型材时一次成型，强度好、加工简便、应用领域广；能节约能耗、节约材料、节约人工成本；节约加工设备、场地。
文档编号B27N3/08GK101890750SQ20091005168
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者葛会龙, 葛晟亮 申请人:葛会龙;葛晟亮