一种竹基板材的生产工艺的制作方法

本发明涉及竹板材加工技术领域，具体涉及一种竹基板材的生产工艺。

背景技术：

中国专利 CN 101607411 B公开的竹纤维增强复合材料及其制造方法，其公开的制作方法中，将半圆竹筒的内弧和外弧表面皆进行反复疏解，破坏竹青、竹黄的形态，得到均匀而间断的粗细不均的系列纵向裂缝，才能在接下来的施胶处理中，使胶水剂能够均匀而间隔地渗透到裂缝和竹纤维中，形成牢固的胶钉连接和化学结合，从而达到复合材料的强度和硬度。

该发明的主要目的是提高复合材料的强度和硬度，而用于制作竹地板的竹基材板片是不需要考虑到竹基材板片的高强度和高硬度，述制备工艺需要将竹材进行彻底疏解并且完全浸胶，才能达到其强度要求，所以制得的复合材料板不仅制作成本高 , 耗胶量大，而且竹材的使用率也相对较低。

而实际上，在该技术中为了消除竹黄面的卷曲应力，需要开设较深的纵向裂缝，且采用这种设备加工出来的展平竹片还是无法很好地消除竹黄面的卷曲应力，特别是在后续的烘干或碳化等深加工中还会进一步扩大纵向裂缝或出现圆弧状回弹现象，从而影响到产品的强度、硬度和质量。

技术实现要素：

基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高产品强度、硬度和质量的竹基板材的生产工艺。

本发明的技术方案在于：一种竹基板材的生产工艺，按以下步骤进行：

（1）锯截、选厚：选取竹材，将竹材按预定长度锯截成竹筒段；按竹筒段的壁厚将竹筒段分类。

（2）剖开、除内竹节：将锯截后的竹筒段沿其长度方向剖成两个半圆竹筒，并除去内竹

节，得到半圆竹筒。

（3）一次碳化：采用碳化炉对半圆竹筒进行碳化加工，碳化压力为1.0~1.2MPa，碳化温度为160~180℃，碳化时间为2~5分钟。通常：碳化压力为1.1MPa，碳化温度为170℃，碳化时间为4分钟。

（4）展平：采用滚刀在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹，且网状防裂纹是从半圆竹筒的内弧表面的中间向其两边逐步形成的，在形成网状防裂纹的同时进行展平，得到竹材整体展平板。

网状防裂纹的网眼形状为菱形，也即菱形网眼。每个菱形网眼分两步形成，先用一组带有正向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的一组平行边，再用另一组带有反向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的另一组平行边，两组斜向相反的平行边自然围成菱形网眼。菱形网眼的边长为10mm左右。通常，菱形网眼的边长取值为8~12mm。

滚刀的工作宽度为15~25mm。滚刀的刀刃为三角形尖刃，以便能更好地在内弧表面压刺出网状防裂纹，网状防裂纹的深度约为半圆竹筒壁厚的50%~60%，通常为3~8mm。

为了进一步消除半圆竹筒内弧表面的内壁应力，防止其过渡开裂或圆弧状回弹，在内弧表面形成网状防裂纹后，还可以在半圆竹筒的内弧表面形成再形成若干条相互平行的虚线状防裂纹，或者在成型网状防裂纹的时候同时成型虚线状防裂纹。

在这里还可以根据竹材整体展平板的宽度进行分类，以便后续加工。

（5）定宽定厚：将竹板片进行定宽和定厚，得到规整的竹材整体展平板。

（6）一次低温干燥：将竹材整体展平板进行一次低温干燥，低温干燥时间5~9天，使其含水率小于10%。通常，低温干燥时间为7天。

（7）一次养生：将一次干燥后的竹材整体展平板进行一次养生处理，即在低温下进行放置，让竹材内部水份均匀分布，养生时间5~9天。通常，养生时间为7天

（8）二次碳化：将养生后的竹材整体展平板进行二次碳化，碳化压力为0.2~0.5MPa，碳化温度为110~130℃，碳化时间为90~110分钟。通常，碳化压力为0.3MPa，碳化温度为120℃，碳化时间为100分钟。

（9）二次低温干燥：将竹材整体展平板进行二次低温干燥，低温干燥时间为2~4天，使其含水率小于10%。通常，低温干燥时间为3天。

（10）二次养生：将一次干燥后的竹材整体展平板进行二次养生处理，即在低温下进行放置，让竹材内部水份均匀分布，养生时间5~9天。通常，养生时间为7天。

（11）施胶：对二次养生后的竹材整体展平板表面进行涂胶施胶，所采用的胶料为脲醛胶。

（12）组坯：将施胶后的竹材整体展平板排布在热压机的热压模板上。

（13）热压：热压温度为90~110℃，热压时间为2.5~3.5分钟。通常，热压温度为100℃，热压时间为3分钟。

（14）脱模：将热压完成后的竹基板材从热压机中移出，得到所需的竹制品用竹基板材。

优选的，步骤（4）和步骤（5）是在竹材疏解展平机上进行，所述竹材疏解展平机包括机架、按竹材输送方向依次安装于机架上的竹材展平机构、铣竹青竹黄机构以及修整定厚机构，所述竹材展平机构的滚刀在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹，在形成网状防裂纹的同时进行展平，且网状防裂纹是从半圆竹筒的内弧表面的横向中部向其两边逐级形成的。

优选地，所述竹材展平机构包括用以在半圆竹筒的内弧表面横向中部滚压出中间网状防裂纹的第一级滚压机构和用以在中间网状防裂纹的两侧逐级向其外边缘滚压出侧边网状防裂纹的第二级滚压机构。

优选地，所述竹材展平机构还包括用以在半圆竹筒的内弧表面滚压出若干条相互平行的虚线状防裂纹的第三级滚压机构。

优选地，每级滚压机构包括至少一个的滚压机构，每个滚压机构包括上滚刀和下托辊，所述下托辊为定托辊，而上滚刀可上下升降活动，上滚刀的两端轴承座与竖向导轨配合，竖向导轨的顶部设置有顶板，轴承座的顶部设置有调节螺杆，调节螺杆的外周套置有压簧，压簧的下端顶触在轴承座上，压簧的上端顶触在顶板的下侧；调节螺杆的上端穿过顶板，并向上延伸形成穿出段，且穿出段上安装有调节螺母。

优选地，所述网状防裂纹的网眼形状为菱形，每个菱形网眼可以一次成型也可以分两步形成，当为分两步形成时，先用一个带有正向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的一组平行边，再用另一个带有反向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的另一组平行边，两组斜向相反的平行边自然围成菱形网眼。

优选地，所述第一级滚压机构包括两个滚压机构，其中第一个滚压机构的滚刀带有正向斜刃，第二个滚压机构的滚刀带有反向斜刃，通常每个滚刀的工作宽度为20mm，经过第一、第二个滚压机构加工后的半圆竹筒的内弧表面形成中间网状防裂纹。

优选地，所述第二级滚压机构包括多个侧边滚压机构，侧边滚压机构的具体个数可根据被加工半圆竹筒的横向宽度而定，通常每个滚刀的工作宽度为20mm。多个侧边滚压机构可分为第一侧边滚压机构、第二侧边滚压机构、第三侧边滚压机构、第四侧边滚压机构等。其中第一侧边滚压机构用于加工衔接在中间网状防裂纹的两侧的第一侧边网状防裂纹；第二侧边滚压机构用于加工衔接在第一侧边网状防裂纹的两侧第二侧边网状防裂纹；第三侧边滚压机构用于加工衔接在第二侧边网状防裂纹的两侧第三侧边网状防裂纹；以此类推，直到侧边滚压机构的工作宽度满足被加工半圆竹筒的横向宽度要求。

本发明的有益效果在于：本发明通过在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹，使展平后的竹材整体展平板具有更好的完整性，避免意外开裂和圆弧状回弹现象的发生，同时也使后续的施胶更加均匀，从而进一步减少物料损失和提高的强度和硬度及产品质量。

附图说明

图1为实施例1中采用竹基板材的生产工艺加工出来的竹基板材的结构示意图。

图2为实施例1中竹材整体展平板的竹黄面的俯视结构示意图。

图3为实施例1中竹材疏解展平机的结构示意图。

图4为实施例1中滚压机构的结构示意图。

图5为实施例1中各级滚刀的分布简图。

图6为实施例2中各级滚刀的分布简图。

图7为实施例3中各级滚刀的分布简图。

图8为实施例4中各级滚刀的分布简图。

标号说明：A1－竹材整体展平板 A2－竹基板材 1－网状防裂纹 2－虚线状防裂纹 3－机架 4－进料导槽 5－竹材展平机构 5.1－第一级滚压机构 5.2－第二级滚压机构 5.3－第三级滚压机构 6－铣竹青竹黄机构 7－修整定厚机构 8－出料拉辊 9－上滚刀 10－下托辊 11－轴承座 12－竖向导轨 13－顶板 14－调节螺杆 15－压簧 16－调节螺母 17－第一个滚压机构 18－第二个滚压机构 19－第一侧边滚压机构 20－第二侧边滚压机构 21－第三侧边滚压机构 22－第一组合滚刀机构 23－第二组合滚刀机构 24－第三组合滚刀机构 25－刀齿。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例1

本发明的竹基板材的生产工艺，按以下步骤进行：

（1）锯截、选厚：选取竹材，将竹材按预定长度锯截成竹筒段；按竹筒段的壁厚将竹筒段分类。

（2）剖开、除内竹节：将锯截后的竹筒段沿其长度方向剖成两个半圆竹筒，并除去内竹

节，得到半圆竹筒。

（3）一次碳化：采用碳化炉对半圆竹筒进行碳化加工，碳化压力为1.0~1.2MPa，碳化温度为160~180℃，碳化时间为2~5分钟。

（4）展平：如图1和2所示，采用滚刀在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹1，且网状防裂纹1是从半圆竹筒的内弧表面的中间向其两边逐步形成的。由于滚刀具有压延的作用，在形成网状防裂纹的同时进行展平。得到竹材整体展平板A1。

网状防裂纹1的网眼形状为菱形，也即菱形网眼。每个菱形网眼可以一次成型也可以分两步成型。当为分两步成型时，先用一组带有正向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的一组平行边，再用另一组带有反向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的另一组平行边，两组斜向相反的平行边自然围成菱形网眼。

菱形网眼的边长为10mm左右，通常为8~12mm。

每个滚刀的工作宽度为15~25mm。滚刀的刀刃为三角形尖刃，以便能更好地在内弧表面压刺出网状防裂纹1，网状防裂纹的深度约为半圆竹筒壁厚的50%~60%，通常为3~8mm。

为了进一步消除半圆竹筒内弧表面的内壁应力，防止其过渡开裂或圆弧状回弹，在内弧表面形成网状防裂纹后，还可以在半圆竹筒的内弧表面形成再形成若干条相互平行的虚线状防裂纹2，或者在成型网状防裂纹的时候同时成型虚线状防裂纹2。

本发明通过在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹，不仅可以细化和浅化裂缝，而且能更好地消除竹黄面的卷曲应力，使展平后的竹片具有更好的完整性，避免意外开裂和圆弧状回弹现象的发生，从而进一步提高产品的强度、硬度和质量。

（5）定宽定厚：将竹板片进行定宽和定厚，得到规整的竹材整体展平板A1。

（6）一次低温干燥：将竹材整体展平板进行一次低温干燥，低温干燥时间5~9天，使其含水率小于10%。

（7）一次养生：将一次干燥后的竹材整体展平板A1进行一次养生处理，即在低温下进行放置，让竹材内部水份均匀分布，养生时间5~9天。

（8）二次碳化：将养生后的竹材整体展平板A1进行二次碳化，碳化压力为0.2~0.5MPa，碳化温度为110~130℃，碳化时间为90~110分钟。

（9）二次低温干燥：将竹材整体展平板A1进行二次低温干燥，低温干燥时间2~4天，使其含水率小于10%。

（10）二次养生：将一次干燥后的竹材整体展平板A1进行二次养生处理，即在低温下进行放置，让竹材内部水份均匀分布，养生时间5~9天。

（11）施胶：对二次养生后的竹材整体展平板A1表面进行涂胶施胶，所采用的胶料为脲醛胶。

（12）组坯：将施胶后的竹材整体展平板排布在热压机的热压模板上。

（13）热压：热压温度为90~110℃，热压时间2.5~3.5分钟。

（14）脱模：将热压完成后的竹基板材从热压机中移出，得到所需的竹制品用竹基板材A2。

如图3所示，在上述步骤（4）中，本发明的竹材疏解展平机包括机架3、按竹材输送方向依次安装于机架3上的进料导槽4、竹材展平机构5、铣竹青竹黄机构6、修整定厚机构7和出料拉辊8，所述竹材展平机构5的滚刀在半圆竹筒的内弧表面形成网状防裂纹，在形成网状防裂纹的同时进行展平，且网状防裂纹是从半圆竹筒的内弧表面的横向中部向其两边逐级形成的。

如图3所示，所述竹材展平机构5包括用以在半圆竹筒的内弧表面横向中部滚压出中间网状防裂纹的第一级滚压机构5.1和用以在中间网状防裂纹的两侧逐级向其外边缘滚压出侧边网状防裂纹的第二级滚压机构5.2。

如图3所示，所述竹材展平机构还包括用以在半圆竹筒的内弧表面滚压出若干条相互平行的虚线状防裂纹的第三级滚压机构5.3。

如图4所示，每级滚压机构包括至少一个的滚压机构，每个滚压机构包括上滚刀9（图4中虚线所绘示）和下托辊10（图4中虚线所绘示），所述下托辊10为定托辊，而上滚刀可上下升降活动，上滚刀的两端轴承座11与竖向导轨12配合，竖向导轨12的顶部设置有顶板13，轴承座11的顶部设置有调节螺杆14，调节螺杆14的外周套置有压簧15，压簧15的下端顶触在轴承座上，压簧的上端顶触在顶板的下侧；调节螺杆的上端穿过顶板，并向上延伸形成穿出段，且穿出段上安装有调节螺母16。

在本实施例中，所述网状防裂纹的网眼形状为菱形，每个菱形网眼可以一次成型也可以分两步形成，当为分两步形成时，先用一个带有正向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的一组平行边，再用另一个带有反向斜刃的滚刀在内弧表面形成菱形网眼中的另一组平行边，两组斜向相反的平行边自然围成菱形网眼。

如图5所示，所述第一级滚压机构包括两个滚压机构，其中第一个滚压机构17的滚刀带有正向斜刃，第二个滚压机构18的滚刀带有反向斜刃，通常每个滚刀的工作宽度为20mm，经过第一、第二个滚压机构加工后的半圆竹筒的内弧表面形成中间网状防裂纹。

如图5所示，所述第二级滚压机构包括多个侧边滚压机构，侧边滚压机构的具体个数可根据被加工半圆竹筒的横向宽度而定，通常每个滚刀的工作宽度为20mm。在本实施例中，有三个侧边滚压机构可分为第一侧边滚压机构19、第二侧边滚压机构20、第三侧边滚压机构21等。

其中：第一侧边滚压机构19用于加工衔接在中间网状防裂纹的两侧的第一侧边网状防裂纹，因此，第一侧边滚压机构19也是有一个带有正向斜刃的滚压机构和一个带有反向斜刃的滚压机构组成。

第二侧边滚压机构20用于加工衔接在第一侧边网状防裂纹的两侧第二侧边网状防裂纹，同理，第二侧边滚压机构20也是有一个带有正向斜刃的滚压机构和一个带有反向斜刃的滚压机构组成。

第三侧边滚压机构21用于加工衔接在第二侧边网状防裂纹的两侧第三侧边网状防裂纹，同理，第三侧边滚压机构21也是有一个带有正向斜刃的滚压机构和一个带有反向斜刃的滚压机构组成。

在第三侧边滚压机构21的后面紧接着是第三级滚压机构5.3。

实施例2

如图6所示，为了进一步简化设备的构造，使本发明的竹材疏解展平机在能实现本发明目的的前提下，其结构更加紧凑，造价更低，占用空间更小。对实施例2进行进一步的改进，即将斜向（旋向）相同的相邻或相间隔的各级滚刀进行合并组合，具体表现为：

将第一级滚压机构5.1中的带有反向斜刃的滚刀（在第二个滚压机构18上）与第二级滚压机构5.2中的第一侧边滚压机构19的带有反向斜刃的滚刀合并在同一个滚刀上，形成工作宽度为原第二个滚压机构18上滚刀宽度三倍的第一组合滚刀机构22。

将第二级滚压机构5.2中的第二、第三侧边滚压机构中的带有正向斜刃的滚刀进行组合，形成第二组合滚刀机构23；同时，将第二、第三侧边滚压机构中的带有反向斜刃的滚刀进行组合，形成第三组合滚刀机构24。

在本实施例中，除了滚刀结构和工作宽度以及滚刀的数量和布局与实施例2不同外，其他机构与实施例2相同，这里就不再赘述。

实施例3

如图7所示，为了进一步简化设备的构造，使本发明的竹材疏解展平机在能实现本发明目的的前提下，其结构更加紧凑，造价更低，占用空间更小。对实施例2进行进一步的改进，即将第三级滚压机构5.3中的滚刀刀刃拆分到第一、第二级滚压机构的各个滚刀旁侧，形成复合滚刀机构，具体表现为：

在第二个滚压机构18的反向斜刃滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

在第二侧边滚压机构20的反向斜刃滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

在第三侧边滚压机构21的反向斜刃滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

从而无需再配置第三级滚压机构5.3。

在本实施例中，除了滚刀结构和工作宽度以及滚刀的数量和布局与实施例2不同外，其他机构与实施例2相同，这里就不再赘述。

实施例4

如图8所示，为了进一步简化设备的构造，使本发明的竹材疏解展平机在能实现本发明目的的前提下，其结构更加紧凑，造价更低，占用空间更小。对实施例3进行进一步的改进，即将第三级滚压机构5.3中的滚刀刀刃拆分到第一、第二级滚压机构的各个滚刀旁侧，形成复合滚刀机构，具体表现为：

在第一个滚压机构17的滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

在第一组合滚刀机构18的滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

在第二组合滚刀机构23的滚刀两侧设置用于在半圆竹筒的内弧表面滚压出两条相互平行的虚线状防裂纹的刀齿25。

从而无需再配置第三级滚压机构5.3。

在本实施例中，除了滚刀结构和工作宽度以及滚刀的数量和布局与实施例2不同外，其他机构与实施例2相同，这里就不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。