专利名称：一种竹发声材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及竹材料的加工技术领域，尤其涉及一种竹乐器发声材料的制造，适用于制作敲打类竹乐器。
背景技术：
衡量竹乐器材料品质的主要参数为音调、响度和音色，其性能的好坏取主要取决于竹材料的宽泛密度、平衡含水率、弹性模量、竹材内部结构的致密性以及竹材料的纤维孔的多少。普通炭化竹工艺是在较高温高湿的情况下改变竹材颜色的一种方法，对竹材里面的营养成分有所破坏和剔除，但不能破坏竹材细胞中的吸水羟基官能团，故炭化出的竹片在大气中含水率不稳定，导致尺寸也不稳定，不能有效的提高竹材料的密度，对竹材料强度·及弹性模量也无增益，阻抑了竹乐器发声用材的选材。重组竹工艺是在高温条件下炭化竹束或竹丝，浸胶后通过特高吨位压机压制成型的一种工艺，虽然可以提高竹材料的硬度及密度。但此种板材竹纤维已被高温导致断裂，纤维孔也已被胶水堵死且被碾实，板材不具备活性及韧性，而且随着环境温热条件的变化或使用过程中内应力的释放，会出现尺寸变形，表面开裂、翘曲、凹凸平平等现象。木琴所采用的音板是质地软、发音宽厚、音区低、余音较长的木材料制作而成，如马林巴琴，传统的工艺下，在制作其音板时，每块木材料是人工筛选的，需要人工寻找和测试适用于各音区的木材料，不适用于工业化生产，其生产过程不能够实现有效地工业技术参数控制。因此，普通炭化竹工艺和重组竹工艺制成的竹材料不适合作为竹乐器发声材料使用，传统制作木琴音板所采用的木材料也达不到工业生产的目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，针对炭化竹工艺和重组竹工艺生产的竹材料不适合作为竹乐器发声材料的使用缺陷，提供了一种工艺合理、生产效率高、生产周期短、耗能低、无环境污染、生材利用率高的制造方法，该方法适用于工业化生产，且生产过程可以有效控制，生产出的竹材料具有产品性能稳定、密度较高、强度高、硬度大、韧性大、含水率稳定的特点，应用此材料通过后续的加工过程可以制作出适用于各个音区范围的音板。为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是一种竹发声材料的制造方法，其生产步骤包括
(O断竹
选用竹龄在4-6年的竹材料，把竹材料断开，所断开的断竹长度控制在300-3000mm。(2)剖片
把断竹进行剖片，并且去掉内节。所剖的竹片宽度通常在18-26mm范围内，可以为18mm、23mm和26mm,其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青
对上一步所剖竹片进行粗刨留青，留青率25-35%。竹片厚度一般为6. 5-9. 5mm，可以为 6. 5mm、7. 5 mm、8. 5 mm、9. 5 mm，其厚度公差控制在 ±lmm。(4)装窑码堆
对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温 在常温下逐渐升温到60-80°C，将竹片烘干至含水率为12-20%，而后按8-12°C /h升温速度升温至100-120°C。(6)加湿
从100-120°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为150-180°C。(7)高温热解
在饱和蒸汽保护的特定温度150-180°C保持3小时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温
按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度12-18°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑
当窑内的温度低于75-85°C时，出窑。(10)平衡养生
出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整。注意不得淋雨、浸水。作为本发明的优选，所述步骤(3)的留青率为30%。作为本发明的优选，所述步骤(5)，在常温下逐渐升温到70°C，而后按10°C/h的升温速度升温至110°C。作为本发明的优选，所述步骤(6)，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度达160°C。作为本发明的优选，所述步骤(7)，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小时。作为本发明的优选，所述步骤(8)，降温速度为15°C /h。作为本发明的优选，所述步骤(9)，当窑内的温度低于80°C时，出窑。步骤(8)中按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，为现有技术。综上所述，本发明产生的积极的有益的效果是
(I)按本发明生产的竹发声材料，其生产出的竹发声材料具有产品性能稳定、密度较高、强度高、硬度大、韧性大、含水率稳定的特点，适合应用于竹乐发声材料，适合于工业生产。(2)按本发明所述的竹发声材料的制造方法，其具有工艺合理、生产效率高、生产周期短、耗能低、无环境污染、生材利用率高的特点。
(3)按本发明所述的竹发声材料的制造方法，由于剔除了竹材料内部的糖类脂类物质，并且使附着在细胞壁的毛细管凝结水挥发，因此其具有不易胀裂、霉变和缩节的特点。(4)按本发明所述的竹发声材料的制造方法，由于在生产过程中使竹材料的细胞壁结构重新排列，解列了竹材料细胞中的吸水羟基官能团，从而降低了竹材在大气环境中的吸湿性和吸水性，保证了竹材料的平衡含水率，提高了竹材料的尺寸稳定性，实现了竹材料品质的改良。(5)按本发明所述的竹发声材料的制造方法，在不改变竹材料体积的情况下，能够使竹材料内部组织结构更致密更紧凑，达到了竹材料有效密度增大的效果，从而使其强度和弹性模量增大。(6)按本发明所述的竹发声材料的制造方法，生产出的产品具有较高的密度，其密度可达 O. 85-1. lg/Cm30
(7)此种竹材料的生产过程适用于工业化生产，其生产过程可以有效控制，应用此材料通过后续的加工过程可以制作出适用于各个音区范围的音板。
具体实施例方式以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。实施例I :
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为300mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为18mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为6. 5mm，留青率25%，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到60°C，将竹条烘干至含水率为12%,而后按8°C /h的升温速度升温至100°C。(6)加湿，从100°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为150°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度150°C保持3小时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度12°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于75°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。实施例2
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为3000mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为26mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为9. 5mm,留青率35%，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到80°C，将竹条烘干至含水率为20%，而后按12°C /h的升温速度升温至120°C。(6)加湿，从120°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为180°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度180°C保持3小时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度18°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于85°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。实施例3
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为700mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为23mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为7. 5mm，留青率30%，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到70°C，将竹条烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升温速度升温至110°C。(6)加湿，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为160°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小·时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度15°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于80°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。实施例4
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为2630mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为23mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为7. 5mm，留青率30 %，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到70°C，将竹条烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升温速度升温至110°C。(6)加湿，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为160°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度15°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于80°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，和大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。实施例5
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为1000mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为23mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为7. 5mm,留青率30 %，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到70°C，将竹条烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升温速度升温至110°C。(6)加湿，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为160°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小时。在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度15°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于80°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。 实施例6
(I)断竹，选用竹龄在4-6年的竹材料，并把竹材料断开，所断开的断竹长度为1500mm。
(2)剖片，把断竹进行剖片，所剖的竹片宽度为20mm，其宽度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，对上一步所剖竹片进行粗刨留青，竹片厚度为8. 5mm,留青率30%，其厚度公差控制在±lmm。(4)对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道。(5)升温，在常温下逐渐升温到70°C，将竹条烘干至含水率15%，而后按10°C /h的升温速度升温至110°C。(6)加湿，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度为160°C。(7)高温热解，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小时。·在该温度湿度状态下，竹材料的细胞壁发生热解。(8)调湿降温，按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度15°C /h,降温时间5小时以上。(9)出窑，当窑内的温度低于80°C时，出窑。(10)平衡养生，出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整，注意不得淋雨、浸水。
权利要求
1.一种竹发声材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 (O断竹 选用竹龄在4-6年的竹材料，把竹材料断开，所断开的断竹长度控制在300-3000mm ； (2)剖片 把断竹进行剖片，并且要去掉内节； (3)粗刨留青 对上一步所剖竹片进行粗刨留青，留青率25-35% ； (4)装窑码堆 对上一步粗刨留青后的竹片装入到加热窑中分层码堆，每层使用隔条隔开，隔条可为不锈钢的方钢或矩形钢，每层隔条要统一，各层隔条在材堆高度上对齐，各层被隔条隔开的空隙为均匀的通风气道； (5)升温 在常温下逐渐升温到60-80°C，将竹片烘干至含水率为12-20 %，而后按8-12°C /h的升温速度升温至100-120°C ； (6)加湿 从100-120°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度达150-180°C ； (7)高温热解 在饱和蒸汽保护的特定温度150-180°C保持3小时； (8)调湿降温 按干湿球显示折算出所需含水率的调湿蒸汽发生量进行调湿降温，降温速度12-18°C /h,降温时间5小时以上； (9)出窑 当窑内的温度低于75-85°C时，出窑； (10)平衡养生 出窑后冷却至常温，与大气进行平衡含水率调整。
2.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于步骤(2)中所剖竹片的宽度可以为18mm、23mm和26mm。
3.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于步骤(3)中所刨竹片的厚度可以为6. 5臟、7. 5臟、8. 5臟和9. 5 mm η
4.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于步骤(3)中所刨竹片的留青率为30%。
5.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于所述步骤(5)，在常温下逐渐升温到70°C，而后按10°C /h的升温速度升温至110°C。
6.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于所述步骤(6)，从110°C时，开始饱和蒸汽跟进，一直跟进到温度达160°C。
7.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于所述步骤(7)，在饱和蒸汽保护的特定温度160°C保持3小时。
8.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于所述步骤(8)，降温速度为15°C /h。
9.根据权利要求I所述的一种竹发声材料的制造方法，其特征在于所述步骤(9)，当窑内的温度低于8 0°C时，出窑。
全文摘要
本发明公开了一种竹发声材料的制造方法，该方法包括以下步骤(1)断竹；(2)剖片；(3)粗刨留青；(4)装窑码堆；(5)升温；(6)加湿；(7)高温热解；(8)调湿降温；(9)出窑；(10)平衡养生。按本发明所述的竹发声材料的制造方法，其具有工艺合理、生产效率高、生产周期短、耗能低、无环境污染、生材利用率高的特点，其生产出的竹材料具有产品性能稳定、密度较高、强度高、硬度大、韧性大、含水率稳定的特点，适合应用于竹乐发声材料。
文档编号B27M1/08GK102909770SQ20121038377
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者熊晓洪, 熊晓晶 申请人:江西省贵竹发展有限公司