一种中空圆竹棒及制得的中空圆竹棒及应用

本发明属于竹制品加工技术领域，具体涉及一种中空圆竹棒及制得的中空圆竹棒及应用。

背景技术：

竹材是一种环境友好、可循环使用的绿色建材，但原竹易变形开裂、力学强度较差，从而制约其推广应用。竹集成材是将速生、短周期的竹材加工成竹筒后，经过去内节、去青、开槽、高温软化、展平、干燥、砂光等一系列过程得到不同规格的竹展平板，再通过胶粘剂将竹展平板胶合、热压得到的型材。目前的生产工艺可以灵活控制其构件尺寸和长度，作建筑结构构件时，能够显著增加整个构件的相对力学性能，具备良好的推广应用前景。

目前制造的集成材往往为实心截面，制造成本高，且其在用于建筑结构构件时，由于其自重大，往往导致结构用构件的相对力学性能低。这些存在的问题会导致传统方法制造的集成材难以在建筑结构用材中进行快速推广。

技术实现要素：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，解决现有竹材易变形开裂，力学强度较差的缺点，同时降低制造成本，优化竹集成材的截面形状，降低建筑结构构件的制造成本，提高其力学性能，推进竹集成材在建筑结构领域的应用和推广。

本发明的目的是提供一种中空圆竹棒，包括以下步骤：

s1：选取原竹，截断加工成竹筒，将竹筒进行去内节、去青，然后进行开缝处理；

s2：将步骤s1得到的开缝后的竹筒进行蒸汽软化处理，然后立即进行展平处理，得到竹材平板；

s3：将步骤s2得到的竹材平板干燥处理，并将竹材平板表面刨削平整，并在其表面涂布胶粘剂，陈放、低温烘干，将竹材平板组坯，并移入热压机，通过热压压制成竹集成材板坯；

s4：切割步骤s3制得的竹集成材板坯，得到a和b两类板材，并在a、b两类板材的表面涂布胶粘剂，取钢制正方形模具，并在其表面涂脱模剂，b板材高度与钢制正方形模具边长相等，将a板材和b板材均两两对称设置与钢制正方形模具的周边，并热压成竹集成材，养护、备用；

s5：待步骤s4中制得的竹集成材温度冷却至60℃时进行脱模，抽出钢制正方形模具脱模，得到中空竹集成材，并进行刨光、铣型加工成中空圆竹棒。

作为优选，步骤s1中所述原竹长度为1500～2000cm，壁厚为1.0～1.4cm，内径为18～25cm，含水率≥15%，竹龄4～6年，竹筒的长度为0.5～2.0m，开缝处理的缝口宽度为0.02～0.06cm。

作为优选，步骤s2中所述蒸汽软化处理的条件为温度为120～200℃，加热时间为3～30min。

作为优选，步骤s3中所述干燥处理的温度为50～70℃，时间为24～72h，干燥处理后控制其含水率在8～10%。

作为优选，步骤s3中涂胶后陈放时间为10～60min，低温烘干时间为10～20min。

作为优选，步骤s3中所述热压压制中热压温度100～180℃，热压压力为1.0～3.0mpa，热压时间为50～70s/mm。

作为优选，步骤s3和步骤中s4中所述胶粘剂为脲醛树脂胶或酚醛树脂胶，胶粘剂的涂胶量为100～200g/m²。

作为优选，步骤s4中养护的条件为养护时间为48h，养护温度为18～30℃，养护湿度为50～70％，步骤s4中所述脱模剂为油酸钾或有机硅，所述脱模剂的用量为2～8g/m²，所述热压的条件是热压温度为100～180℃，热压压力为1.0～5.0mpa，热压时间为1～3h。

本发明还提供一种如前述所述的一种中空圆竹棒所制备的中空圆竹棒。

本发明还提供一种如前述所述的中空圆竹棒的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明根据竹材本身的受力属性而制备的中空圆竹棒，方法简单，且能够满足各种集成需要固耐用，降低制造成本，同时也优化了竹集成材的截面形状，可用作建筑承重构件；竹材原料经过高温蒸汽软化防腐防霉过程处理，可用作室外或景观园林木建筑装饰装修用构件，具有优异的发展前景。

附图说明

图1为本发明制得的中空圆竹棒结构示意图；

其中，图中a为中空正方形边长的一半；b为中空圆竹棒的半径。

具体实施方式

为了理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种中空圆竹棒，包括以下步骤：

s1：选取原竹，原竹长度为15.0m，壁厚为1.0cm，含水率≥15%，竹龄4年，截断加工成竹筒，竹筒的长度为0.5m，将竹筒进行去内节、去青，然后进行开缝处理，开缝处理的缝口宽度为0.02cm。

s2：将步骤s1得到的开缝后的竹筒进行蒸汽软化处理，蒸汽软化处理的条件为温度为120℃，加热时间为3min，然后立即进行展平处理，得到竹展平板；

s3：将步骤s2得到的竹材平板干燥处理，干燥处理的温度为50℃，时间为24h，干燥处理后控制其含水率在8%，并将竹材平板表面刨削平整，并在其表面涂布脲醛树脂胶，涂胶量为100g/m²，陈放10min、低温烘干10min，将竹材平板组坯，并移入热压机，通过热压压制成竹集成材板坯，热压压制中热压温度100℃，热压压力为1.0mpa，热压时间为50s/mm。

s4：切割步骤s3得到的竹集成材板坯，得到a和b两类板材，并在a、b两类板材的表面涂布胶粘剂，取钢制正方形模具，并在其表面涂油酸钾，油酸钾的用量为2g/m²，b板材高度与钢制正方形模具边长相等，钢制正方形模具边长为4cm，将a板材和b板材均两两对称设置与钢制正方形模具的周边，并热压成竹集成材，养护、备用，其中：热压温度为100℃，热压压力为1.0mpa，热压时间为1h，养护的条件为养护时间为48h，养护温度为18℃，养护湿度为50％，备用；

s5：待步骤s4中制得的竹集成材温度冷却至60℃时进行脱模，抽出钢制正方形模具，得到中空竹集成材，并进行刨光、铣型加工成如图1所示的中空圆竹棒，所制得的中空圆竹棒的外径是8cm。

实施例2：

一种中空圆竹棒，包括以下步骤：

s1：选取原竹，原竹长度为16.0m，壁厚为1.1cm，含水率≥15%，竹龄4年，截断加工成竹筒，竹筒的长度为1.2m，将竹筒进行去内节、去青，然后进行开缝处理，开缝处理的缝口宽度为0.03cm。

s2：将步骤s1得到的开缝后的竹筒进行蒸汽软化处理，蒸汽软化处理的条件为温度为135℃，加热时间为4min，然后立即进行展平处理，得到竹展平板；

s3：将步骤s2得到的竹材平板干燥处理，干燥处理的温度为55℃，时间为36h，干燥处理后控制其含水率在8%，并将竹材平板表面刨削平整，并在其表面涂布酚醛树脂胶，涂胶量为120g/m²，陈放12min、低温烘干12min，将竹材平板组坯，并移入热压机，通过热压压制成竹集成材板坯，热压压制中热压温度120℃，热压压力为1.5mpa，热压时间为55s/mm。

s4：切割步骤s3得到的竹集成材板坯，得到a和b两类板材，并在a、b两类板材的表面涂布胶粘剂，取钢制正方形模具，并在其表面涂油酸钾，油酸钾的用量为2g/m²，b板材高度与钢制正方形模具边长相等，钢制正方形模具边长为6cm，将a板材和b板材均两两对称设置与钢制正方形模具的周边，并热压成竹集成材，养护、备用，其中：热压温度为160℃，热压压力为4.0mpa，热压时间为2h，养护的条件为养护时间为48h，养护温度为22℃，养护湿度为55％，备用；

s5：待步骤s4中制得的竹集成材温度冷却至60℃时进行脱模，抽出钢制正方形模具，得到中空竹集成材，并进行刨光、铣型加工成如图1所示的中空圆竹棒，所制得的中空圆竹棒的外径是16cm。

实施例3：

一种中空圆竹棒，包括以下步骤：

s1：选取原竹，原竹长度为17.2m，壁厚为1.2cm，含水率≥15%，竹龄5年，截断加工成竹筒，竹筒的长度为2m，将竹筒进行去内节、去青，然后进行开缝处理，开缝处理的缝口宽度为0.04cm。

s2：将步骤s1得到的开缝后的竹筒进行蒸汽软化处理，蒸汽软化处理的条件为温度为150℃，加热时间为6min，然后立即进行展平处理，得到竹展平板；

s3：将步骤s2得到的竹材平板干燥处理，干燥处理的温度为60℃，时间为48h，干燥处理后控制其含水率在9%，并将竹材平板表面刨削平整，并在其表面涂布脲醛树脂胶，涂胶量为140g/m²，陈放14min、低温烘干14min，将竹材平板组坯，并移入热压机，通过热压压制成竹集成材板坯，热压压制中热压温度140℃，热压压力为2.0mpa，热压时间为60s/mm。

s4：切割步骤s3得到的竹集成材板坯，得到a和b两类板材，并在a、b两类板材的表面涂布胶粘剂，取钢制正方形模具，并在其表面涂油酸钾，油酸钾的用量为4g/m²，b板材高度与钢制正方形模具边长相等，钢制正方形模具边长为8cm，将a板材和b板材均两两对称设置与钢制正方形模具的周边，并热压成竹集成材，养护、备用，其中：热压温度为120℃，热压压力为5.0mpa，热压时间为1h，养护的条件为养护时间为48h，养护温度为20℃，养护湿度为60％，备用；

s5：待步骤s4中制得的竹集成材温度冷却至60℃时进行脱模，抽出钢制正方形模具，得到中空竹集成材，并进行刨光、铣型加工成如图1所示的中空圆竹棒，所制得的中空圆竹棒的外径是24cm。

本发明根据竹材本身的受力属性而制备的中空圆竹棒，方法简单，且能够满足各种集成需要固耐用，降低制造成本，同时也优化了竹集成材的截面形状，可用作建筑承重构件；竹材原料经过高温蒸汽软化防腐防霉过程处理，可用作室外或景观园林木建筑装饰装修用构件，具有优异的发展前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。