一种竹肉型楔形竹片集成板材及其生产工艺方法
【专利摘要】本发明属于竹材人造板材【技术领域】，具体涉及一种竹肉型楔形竹片集成板材及其生产工艺方法。组成本发明的竹肉型楔形竹片集成板材的竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型楔形竹片，并由该竹片单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列胶合而成。竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型平面楔形竹片，或者是非等厚、等宽的竹肉型弧面楔形竹片。本发明主要采用将弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片后再通过基准面加工、用分层刀剖分离或用刮刀刮去竹黄层和竹青层而得到的竹肉型楔形竹片后，再组坯成竹肉型楔形竹片集成板材。本发明加工切削量减少，最大化地利用了竹材，采用基准面加工，减小了加工难度。
【专利说明】一种竹肉型楔形竹片集成板材及其生产工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于竹材人造板材【技术领域】，具体涉及一种竹肉型楔形竹片集成板材及其
生产工艺方法。
【背景技术】
[0002]竹杆是竹类植物地上茎的主干，是一种圆锥形或椭圆锥形的有节壳体，竹杆直径小，且头大尾小、壁薄中空具尖削度。竹壁头厚尾薄，在厚度上存在竹青、竹肉、竹黄三大层结构；竹青层、竹黄层对水和胶粘剂润湿性差，难以胶合，一般剔除；竹肉由基本组织与维管束组成，占竹壁厚度的绝大部分，具有良好的胶合性能。竹材中维管束走向平行而整齐，纹理一致，没有木射线等横向组织，具有极好的劈裂性能，用简单的工具，即可将竹子剖成很薄的竹篾，可以分层利用。一般，毛竹的尖削度是:外表面7mm/m，内表面4mm/m ;毛竹的竹青层厚度是40微米左右，竹黄层厚度是0.3?1.0mm,竹壁一般为IOmm左右(毛竹根部的壁厚可达15mm左右,而梢部壁厚仅有2?3mm)。目前,生产竹地板、竹家具、竹菜板使用的是厚度为1.5?2.5mm、宽度为15?25mm的等厚等宽竹片，将竹青、竹黄层去除。现有的加工技术通常是用铣削方法剔除竹青层、竹黄层生产等宽等厚竹片。由于天然的竹块缺乏加工基准面，加工难度较大，因此竹材利用率低,并且对原材料要求高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种竹材利用率增高的竹肉型楔形竹片集成板材。
[0004]本发明的竹肉型楔形竹片集成板材，其特点是:组成该板材的竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型楔形竹片，并由该竹片单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列胶合而成。
[0005]具体地说，所述竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型平面楔形竹片；或者是非等厚、等宽的竹肉型弧面楔形竹片。
[0006]具体地说,所述竹片单兀体的厚端厚度为6mm?12mm,薄端厚度为2mm?6mm,宽度为20mm?120mm,长度为500mm?5000mm ;所述集成板材厚度为20mm?120mm,长度为500mm ?5000mm,宽度为 20mm ?1300mm。
[0007]具体地说，所述竹片单元体是将弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片后再通过基准面加工、用分层刀剖分离或用刮刀刮去竹黄层和竹青层而得到的竹肉型楔形竹片。
[0008]本发明的竹肉型楔形竹片集成板材由于其组成单元体为竹肉型竹片,胶合性能良好；并且由原来的等宽等厚竹片改为非等厚、等宽竹片，在整形加工过程中有针对性地去除了竹青层和竹黄层，竹材的切削量减少，最大化地利用了原竹材；整形后的竹块通过基准面机械加工去除竹青层和竹黄层，减小了加工难度。
[0009]本发明的目的之二在于提供一种上述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，该方法包括如下步骤:
[0010](I)选用四年以上的毛竹材；
[0011](2)将毛竹材锯成规定长的竹筒；
[0012](3)将竹筒径向剖成弧形竹片；
[0013](4)将弧形竹片整形并加工成非等厚、等宽的平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片;
[0014](5)以整形加工后的平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片的平面状竹青面或统一弧面状竹青面为加工基准进行第一次机械加工，去掉竹青层；
[0015](6)将步骤(5)之后去掉竹青层的楔形竹片以其平面状竹黄面或统一弧面状竹黄面为加工基准进行第二次机械加工，去掉竹黄层；
[0016](7)将步骤(5)和步骤(6)之后得到的竹肉型楔形竹片为单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列，热压胶合而形成竹肉型楔形竹片集成板材。
[0017]具体地说，步骤(5)所述以平面状竹青面或统一弧面状竹青面为加工基准进行第一次机械加工，是采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层，竹青层厚度控制在0.1?0.3_;或者是采用I?2把刮刀对竹青面进行刮削加工，刮去竹青层的厚度控制在0.1?0.3mm。
[0018]具体地说，步骤(6)所述以平面状竹黄面或统一弧面状竹黄面为加工基准进行第二次机械加工，是采用分层刀剖分竹片而分离出竹黄层，竹黄层厚度控制在0.3?1.0mm ;或者是采用铣刀精铣竹黄面，铣削竹黄面的厚度控制在0.3?1.2mm。
[0019]具体地说，步骤(4)所述将弧形竹片整形成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片，是采用竹块热整形装置。
[0020]更具体地说，所述采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层或竹黄层，是采用竹块分层装置；所述采用I?2把刮刀对竹青面进行刮削加工，是采用竹块刮青装置。
[0021]本发明竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，为了得到竹材加工的基准面，对竹材进行了整形加工处理。经整形的竹块具有了加工基准面，平面楔形竹片具有平面状加工基准，统一弧面楔形竹片有了统一弧形面的加工基准。与之对应的有平面状的或统一弧形状的导轨、送料辊、铣刀、分层刀等。整形后的竹片由于具有了进行机械加工的基准面，可以分别根据竹青层、竹黄层的厚度有针对性的进行准确分层加工，剥除竹青层、竹黄层，留下竹肉层，即生产人造板的构成单元体——竹肉型楔形竹片。用分层刀剖分的方法处理竹青层、竹黄层时，处理厚度还可以根据生产实际来决定，所得竹黄片可以用于竹黄工艺品或装饰品生产制造，所得竹青片可以用于竹拉丝等产品的原料。
[0022]本发明的生产工艺方法，其有益效果主要体现在如下几点:
[0023](I)本发明的生产工艺方法是一种对竹材整形竹块的机械加工方法，从没有加工基准的天然竹块转变为有加工基准的整形竹块。
[0024](2)加工方式从机床切削改变为剖削分层方法，减少机床刨花等加工剩余物和机械噪音。而原竹材切削加工使用的是高速切削机床，切削量大，噪音大。
[0025](3)从等宽等厚利用转变为等宽非等厚利用，竹肉利用最大化。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1是现有铣削加工制造等宽等厚竹片时，能提供最大尺寸竹片的断面示意图。
[0027]图2是本发明的整形平面竹片能提供最大尺寸楔形竹片的断面示意图。
[0028]图3是现有铣削加工制造标准弧形竹块时的断面示意图。
[0029]图4是本发明将弧形竹片整形成统一弧面竹片的断面示意图。
[0030]图5是本发明将整形加工后的平面竹片分层出平面竹黄层、竹肉型平面楔形竹片、平面竹青层的示意图。
[0031]图6是本发明将整形加工后的弧形竹片分层出弧面竹黄层、竹肉型弧面楔形竹片、弧面竹青层的示意图。
[0032]图7是本发明将竹肉型平面楔形竹片作为单元体组坯成的集成板材侧面结构示意图。
[0033]图8是本发明将竹肉型弧面楔形竹片作为单元体组坯成的集成板材俯视结构示意图。
[0034]图9是本发明采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层或竹黄层时，所采用的分层装置的侧面结构示意图。
[0035]图10是本发明采用刮刀对竹青面进行刮削加工时，所采用的竹块刮青装置的侧面结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0037]参见图7、图8，分别是本发明的竹肉型楔形竹片集成板材的侧面结构示意图和俯视结构示意图。从图7、图8中可见，组成该板材的竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型楔形竹片1，并由该竹肉型楔形竹片I侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列胶合而成。图7所示的竹肉型楔形竹片I是非等厚、等宽的竹肉型平面楔形竹片；图8所示的竹肉型楔形竹片I是非等厚、等宽的竹肉型弧面楔形竹片。图5、图6所示，是将弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片后再通过基准面加工、用分层刀剖分离出平面竹黄层2或弧面竹黄层2和平面竹青层3或弧面竹青层3而得到的竹肉型平面楔形竹片I或竹肉型弧面楔形竹片I。
[0038]下面通过具体实施例对本发明竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法作一个详细说明。
[0039]将大头外径为90mm、内径为70mm、竹壁厚度为10mm、长2600mm的毛竹竹筒开条后，
得到弧形竹片，弧形竹片厚的一头竹壁厚度IOmm,薄的一头竹壁厚度6.1_。
[0040]将弧形竹片整形得到宽20?120mm的平面状或统一弧形状竹片。其中，弧形竹片整形采用的是竹块热整形装置，竹块热整形装置是本 申请人:的另一个专利，专利号为201220169642.0，在此不再详述。参见图1，现有的将弧形竹片铣削加工制造等宽等厚竹片时，图1中空白部分是能提供最大尺寸竹片的断面示意图，铣削掉了大量的竹材(图中剖面线部分)。参见图2，本发明采用竹块热整形装置将弧形竹片整形成平面竹片，图2中空白部分是能提供最大尺寸楔形竹片的断面示意图，从图2中可看出，只要将平面竹片两侧边的三角形余料(图中剖面线部分)加工掉，就可得到平面楔形竹片，铣削量减少，原竹利用率增大。参见图3，现有的将弧形竹片铣削成标准弧形竹块时，图3中空白部分是标准弧形竹块的断面图，铣削掉了不少竹材(图中剖面线部分)。参见图4，本发明采用竹块热整形装置将弧形竹片整形成统一弧面竹片，图4中实线部分是统一弧面竹片的断面图，虚线部分是原弧形竹片的断面图，从图4中可看出，整形后的统一弧机竹片没有切削掉竹材。
[0041]以整形加工后的平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片的平面状竹青面或统一弧面状竹青面为加工基准进行第一次机械加工，去掉竹青层；将去掉竹青层的楔形竹片以其平面状竹黄面或统一弧面状竹黄面为加工基准进行第二次机械加工，去掉竹黄层。剥去竹青层0.3mm,竹黄层1.0mm,从而得到竹肉型楔形竹片,厚的一头厚8.7mm,薄的一头厚4.8mm,长2600mm，宽20?120mm。本实施例中，第一次机械加工和第二次机械加工均采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层和竹黄层，具体采用如图9所示的竹块分层装置；图9中，4是送料辊，5是加工平台，6是分层刀，7是分层刀安装平台；该分层装置为其它【技术领域】的成熟技术，在此不再详述。另外，分离竹青层也可采用I?2把刮刀对竹青面进行刮削加工，采用如图10所示的竹块刮青装置；图10中，8为楔形竹片，9为刮刀，因此装置亦为成熟技术，在此亦不再详述。
[0042]将上述所得竹肉型楔形竹片组坯，将竹肉型楔形竹片作为单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列，热压胶合而形成如图7或图8所示的竹肉型楔形竹片集成板材；集成板材的厚度20?120mm，宽度20?1300mm，长度为2600mm。
[0043]本发明达到了竹肉最大化利用的目的，保持了竹材顺纹(纵向)强度高的优势，竹材纵横两个方向的强度比为30:1。本发明从没有加工基准的天然竹块转变为有加工基准的整形竹块，减小了加工难度，减少了竹材切削加工量，提高了竹材利用率。
[0044]本发明改变整形竹片的长度、宽度可以制造各种规格长度、宽度的竹肉型竹片。竹片长度可以选择为500?5000mm ;毛竹竹杆长度为10?20m,胸径为10?20cm,竹壁厚度竹头最厚为15mm左右,竹梢最薄为2?3mm ;毛竹的尖削度外径内径4mm/m。
[0045]以上实施例仅是本发明技术构思的主要体现，涉及一些竹材加工工艺中的常规加工过程并未作描述，如加入一些不影响本发明主要技术构思的常规工艺，比如加热、烘干等，或是等同技术特征的置换，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:组成该板材的竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型楔形竹片，并由该竹片单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列胶合而成。
2.根据权利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型平面楔形竹片。
3.根据权利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片单元体是非等厚、等宽的竹肉型弧面楔形竹片。
4.根据权利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片单元体的厚端厚度为6mm~12mm,薄端厚度为2mm~6mm,宽度为20mm~120mm,长度为500mm~5000mm ;所述集成板材厚度为20mm~120mm,长度为500mm~5000mm,宽度为20mm~1300mm。
5.根据权利要求2或3所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片单元体是将弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片后再通过基准面加工、用分层刀剖分离或用刮刀刮去竹黄层和竹青层而得到的竹肉型楔形竹片。
6.一种如权利要求1所述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，其特征在于包括如下步骤: (1)选用四年以上的毛竹材； (2)将毛竹材锯成规定长 的竹筒； (3)将竹筒径向剖成弧形竹片； (4)将弧形竹片整形并加工成非等厚、等宽的平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片； (5)以整形加工后的平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片的平面状竹青面或统一弧面状竹青面为加工基准进行第一次机械加工，去掉竹青层； (6)将步骤(5)之后去掉竹青层的楔形竹片以其平面状竹黄面或统一弧面状竹黄面为加工基准进行第二次机械加工，去掉竹黄层； (7)将步骤(5)和步骤(6)之后得到的竹肉型楔形竹片为单元体侧竖摆放、相邻两竹片的同一端是厚端与薄端交递紧密相靠整齐排列，热压胶合而形成竹肉型楔形竹片集成板材。
7.根据权利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，其特征在于:步骤(5)所述以平面状竹青面或统一弧面状竹青面为加工基准进行第一次机械加工，是采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层，竹青层厚度控制在0.1~0.3mm ;或者是采用I~2把刮刀对竹青面进行刮削加工，刮去竹青层的厚度控制在0.1~0.3mm。
8.根据权利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，其特征在于:步骤(6)所述以平面状竹黄面或统一弧面状竹黄面为加工基准进行第二次机械加工，是采用分层刀剖分竹片而分离出竹黄层，竹黄层厚度控制在0.3~1.0mm ;或者是采用铣刀精铣竹黄面，铣削竹黄面的厚度控制在0.3~1.2mm。
9.根据权利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，其特征在于:步骤(4)所述将弧形竹片整形成平面楔形竹片或统一弧面楔形竹片，是采用竹块热整形装置。
10.根据权利要求7或8所述竹肉型楔形竹片集成板材的生产工艺方法，其特征在于:所述采用分层刀剖分竹片而分离出竹青层或竹黄层，是采用竹块分层装置；所述采用I~2把刮刀对竹 青面进行刮削加工，是采用竹块刮青装置。
【文档编号】B27D1/04GK103753658SQ201410042527
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】彭亮, 孙晓东, 丁定安, 艾文胜 申请人:湖南省林业科学院