CN101524865A - 竹束层积材的制造方法 - Google Patents

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竹束层积材的制造方法属于竹材人造板的层积材制造领域。它是以竹材为原料，将其分别加工成厚度3～5mm的弦向厚篾、1mm以下的弦向薄篾和径向竹篾帘。弦向厚篾通过辊压加工成竹束条；弦向薄篾通过扭曲加工成竹束线条，并用2根以上的竹束线条绞织成竹束绳；径向竹篾帘通过辊压加工成竹束帘。竹束条、竹束绳和竹束帘分别通过系列物理化学处理后，进行浸胶再干燥。然后在具有双向控制规的金属垫板上分别将竹束条、竹束绳和竹束帘平行叠放组合成单层板坯或混合结构的多层板坯，并通过冷-热-冷胶合工艺压制成板，最后根据用途要求，分别将其加工成一定规格尺寸的地板、火车、汽车车厢底板和集装箱底板。

Description

竹束层积材的制造方法
技术领域
本发明属于竹材人造板的层积材制造领域。
背景技术
目前竹层积材有4种，第一种是竹篾层积材，它是以弦向竹篾为构成单元，在干燥、浸胶、再干燥后，将弦向竹篾平行叠放组坯热压胶合而成。第二种竹篾帘层积材，它是将弦向竹篾织成单篾帘；将径向竹篾织成束篾帘，然后以这两种竹篾帘为构成单元，通过干燥、浸胶、再干燥后，将两种竹篾帘平行叠放组坯热压胶合而成。第三种是竹材层积材，它是将竹材加工成等宽等厚的长条竹片，通过干燥、涂胶后，平行叠放成多层板坯，再热压胶合而成。第四种是重组竹，它是仿照重组木的制造方法，将竹材辊压成网状竹块，通过干燥、浸胶和再干燥后，平行叠放成大断面板坯，再在双向加压的夹具内冷压胶合而成。竹篾层积材和竹篾帘层积材主要用于加工成火车和汽车的车厢底板。竹材层积材和重组竹主要用于加工成竹地板和重竹地板。
发明内容
本发明的目的是为社会提供一种分别以竹束条、竹束绳和竹束帘为构成单元的竹束层积材，作为地板、火车、汽车车厢底板和集装箱底板的坯料。
本发明是以竹材为原料，将竹材横截并纵剖成块后，分别加工成厚度为3～5mm的弦向厚篾、1mm厚以下的弦向薄篾和径向竹篾帘。将弦向厚篾通过辊压使竹材压溃或分离成纤维束，且纤维束相互交织的竹纤维束条(简称竹束条，下同)；将弦向薄篾通过扭曲加工使竹纤维分离，且成圆形断面的竹束线条，再将2根以上的竹束线条绞织成竹束线条绳(简称竹束绳，下同)；将径向竹篾帘、通过辊压使其压溃或分离成纤维束，且纤维束之间相互交织的径向竹束帘(简称竹束帘，下同)。竹束条、竹束绳和竹束帘都是竹束层积材的构成单元。竹束条、竹束绳和竹束帘分别经过热水浸提处理，碳化处理，必要时在碳化处理前，还需进行漂白处理和染色处理，且每项处理工序后均需进行干燥，然后浸渍合成树脂胶并再次干燥到含水率10％左右，再在具有厚度控制和宽度控制装置(简称双向控制规，下同)的金属垫板上，将竹束条或竹束绳或竹束帘平行叠放组合成板坯，通过冷-热-冷胶合工艺压制成竹束层积材。最后根据用途需要，将其加工成室内、室外用地板、火车、汽车的车厢底板和集装箱底板。
具体实施方式
本发明的具体实施步骤和方法如下
1.竹篾与竹帘的加工
1.1弦向竹篾的加工
将竹材横截成一定长度并纵剖成块后，将其分别加工成厚度为3～5mm弦向厚篾和厚度为1mm以下的弦向薄篾，在弦向厚篾的外表面不允许有竹青，但可以有少量竹黄存在，而弦向薄篾的外表面不允许有竹青、竹黄。
1.2径向竹篾帘的加工
将竹材横截成一定长度并纵剖成块后，再剖削成2～3mm厚的径向竹篾，然后用经线将径向竹篾编织成径向竹篾帘。
2.竹束加工
竹束有竹束条、竹束绳和竹束帘三种形态，其加工方法分别如下：
2.1竹束条的加工：将厚篾通过辊压使其压溃或分离成纤维束，且纤维束相互交织的竹束条。
2.2竹束绳的加工：将弦向薄篾通过扭曲加工使竹纤维分离，且成园形断面的竹束线条，再将2根以上的竹束线条，绞织成竹束绳。
2.3竹束帘的加工：将径向竹篾帘通过辊压将径向竹篾压溃或分离成纤维束，且纤维束之间互相交织的竹束帘。
2.4竹束扎捆：分别将一定数量竹束条、竹束绳和竹束帘用塑料带包扎成直径10cm左右的竹束捆，以便后续工序的加工与运输。
3.竹束的物理化学处理
竹束的物理化学处理包括热水浸提处理、碳化处理，必要时在碳化处理前还需进行漂白处理和染色处理，以及每次处理后所进行的干燥处理。
3.1竹束的热水浸提处理
竹束的热水浸提处理是将竹束捆浸泡在温度为50～95℃的热水中，浸泡时间为2～8h。目的是将竹束中的淀粉、蛋白质、糖份等物质浸提出来，起到防霉、防虫的作用。
3.2竹束的碳化处理
将热水浸提处理和干燥后的竹束捆放入碳化罐，在密闭条件下，喷射汽压为3～6kgf/cm2的蒸汽，喷蒸时间为2～6h，使竹束碳化。
3.3竹束的漂白处理
将干燥后的竹束捆放置在H2O2水中浸泡，其浴比为1∶10～15，浸泡1～3h进行漂白处理。
3.4竹束的染色处理
根据用途颜色的需要，选择相应颜色的染料，再将漂白、干燥后的竹束捆放置在浓度0.5～5％的染料溶液进行染色，其浴比为1∶10～20，染液温度为60℃～90℃，染色时间为2～5h。
4.竹束的干燥
竹束在热水浸提处理、碳化处理、漂白处理和染色处理后，均要进行干燥。竹束的干燥是将竹束捆放置在干燥窑内进行的，其干燥温度为85～95℃，干燥后的竹束含水率为10～15％。
5.竹束的浸胶
将竹束捆装入浸胶框，再将浸胶框按竹束纤维方向放进浸胶槽，胶槽内装有浓度为18～30％的合成树脂胶，浸胶时间为5～10min，要求竹束纤维的全部表面都均匀浸渍胶液，然后将胶框吊出胶槽放置在滴胶架上，使多余胶液沿竹束纤维方向在重力下滴除。
6.浸胶竹束的干燥
将竹束捆装入干燥窑，在温度为60～90℃条件下进行干燥，使其含水率为8～12％。
7.组坯
7.1双向控制规的结构与作用。双向控制规由厚度控制规和宽度控制规组成，它是安装在金属垫板上且与其纵向中心线相对称的机械装置。厚度控制规是固定在金属垫板两外侧的两根矩形断面钢条，其厚度与所需压制板材的厚度相同；宽度控制规安装在厚度控制规的两内侧，它由两组倾斜安装在金属垫板上且可定轴转动60°～80°的档块和档块上放置的不等边角钢状档板组成。在档板受压时两套可定轴转动一组档块的倾角，可以同步逐渐由60°～80°减小到0°，此时宽度控制规的高度为最小值，且略小于厚度控制规的高度；当档板上的压力解除后，两组可定轴转动的档块在轴内弹簧的作用下，可恢复到初始位置。放置在两组可定轴转动档块上的两根不等边角钢状档板，可以在板坯热压时，有效挡住竹束在侧向压力下被挤进档块的转动空间，从而保证了档块的有效工作。
附图1是双向控制规结构及其与板坯未被压缩时的位置关系示意图。此时板坯的厚度远大于厚度控制规，而略低于宽度控制规的高度，当热压机对板坯加压时，热压板最先接触宽度控制规并对其加压，在压力下两组可定轴转动档块的倾角逐渐减小到0°，板坯也被同步压缩到厚度控制规上表面的水平面上，从而保证了板材规定的厚度，并且板坯的宽度在被压缩前和被压缩的过程中，始终在宽度控制规之内，避免了板坯被压缩时在侧向压力作用下而增加宽度的可能性，从而保证了板材的宽度。当板坯在热压机内完成胶合过程并卸压出板时，金属垫板连同双向控制规及其已压制的板材被拉出热压机，然后人工将板材从双向控制规内取出，此时可定轴转动的两组档块在轴内弹簧的作用下反向转动60°～80°，恢复到初始状态。
7.2根据所压制毛边板材的几何尺寸(长、宽、厚)和密度，要求计算出所需竹束的质量，并进行准确称量。
7.3组坯是在具有双向控制规的金属垫板上进行的，组坯时根据产品用途的需要，可以分别单独用竹束条、竹束绳和竹束帘平行叠放，分别组合成单层竹束条板坯、竹束绳板坯和竹束帘板坯，也可以各用一部分竹束条、竹束绳和竹束帘进行混合组坯成对称结构的多层板坯。
8.热压
采用冷-热-冷胶合工艺，其热压过程由升温升压、保温保压和保压冷却三个阶段组成，其热压温度为120℃～140℃，单位压力为2.5～5.0Mpa，热压时间按2.5～4min/mm计算，冷却出板温度为50℃左右。
9.板材加工
9.1在纵横锯边机组上，锯除毛边板纵向两侧的毛边条，再锯除两端的毛边条，使其成为规定幅面尺寸的板材。
9.2竹束层积材根据用途的要求，可以纵向锯剖成一定宽度的板条后，再加工成火车、汽车的车厢底板和集装箱底板；必要时还可以将厚板条从厚度方向再次纵向锯剖成2块等厚的薄板条后，再加工成室内和室外用的地板。
附图说明
附图1是双向控制规结构及其与板坯未被压缩时的位置关系示意图。
图中
1为金属垫板的纵向中心线；
2为金属垫板；
3为固定在金属垫板上的厚度控制规；
4为两组倾斜安装在金属垫板上且可定轴转动60°～80°的档块；
5为放置在档块上且断面呈不等边角钢状的档板；
6为竹束平行叠放组成的板坯；
7为可定轴转动60°～80°档块的轴，在轴内套装着可使水平状态下的档块，在压力解除后恢复到初始状态的弹簧。

Claims (7)

1.竹束层积材的制造方法，其特征如下：将竹材分别加工成竹束条、竹束绳和竹束帘，这三种竹束在分别通过系列物理化学处理后，进行浸胶再干燥，然后在具有双向控制规的金属垫板上分别将竹束条、竹束绳和竹束帘平行叠放组合成单层板坯或混合结构的多层板坯，并通过冷-热-冷胶合工艺压制成板，最后根据用途要求，分别将其加工成一定规格尺寸的地板、火车、汽车车厢底板和集装箱底板；
2.所述将竹材加工成竹束条，是将竹材加工成厚度为3～5mm的弦向厚篾，然后通过辊压将其压溃或分离成纤维束；且纤维束相互交织的竹束条；所述将竹材加工成竹束绳，是将厚度为1mm以下的弦向薄篾，通过扭曲加工使竹纤维分离且成园形断面的竹束线条，再将2根以上竹束线条绞织成竹束绳；所述将竹材加工成竹束帘，是先剖削成2～3mm厚的径向竹篾，然后用经线将其编织成径向竹篾帘，再通过辊压使其压溃或分离成纤维束，且纤维束之间互相交织的竹束帘；
3.所述三种竹束通过系列物理化学处理，包括热水浸提处理与碳化处理，必要时在碳化处理前还需进行漂白处理与染色处理，以及每次处理后所进行的干燥处理；
4.所述双向控制规是由厚度控制规和宽度控制规组成的，它是安装在金属垫板上且与其纵向中心线相对称的机械装置；厚度控制规是固定在金属垫板两外侧的两根矩形断面钢条，其厚度与所需压制板材的厚度相同；宽度控制规安装在厚度控制规的两内侧，它由两组倾斜安装在金属垫板上且可定轴转动60°～80°的档块和档块上放置的不等边角钢状档板组成；在档板受压时两组可定轴转动档块的倾角，可以同步逐渐从60°～80°减小到0°，此时宽度控制规的高度为最小值，且略小于厚度控制规的高度，当档板上的压力解除后，两组可定轴转动的档块在轴内弹簧的作用下，可恢复到初始位置；放置在两组可定轴转动档块上的两根不等边角钢状档板，可以在板坯热压时，有效挡住竹束在侧向压力下被挤进档块的转动空间，从而保证了档块的有效工作；
5.所述分别将竹束条、竹束绳和竹束帘平行叠放组合成单层板坯或混合结构的多层板坯，是在具双向控制规的金属垫板上，根据产品用途的需要，可以分别单独用竹束条、竹束绳和竹束帘平行叠放，分别组合成单层竹束条板坯、竹束绳板坯和竹束帘板坯；也可以各用一部分竹束条、竹束绳和竹束帘进行混合组坯成对称结构的多层板坯；
6.所述通过冷-热-冷胶合工艺压制成板，其热压过程由升温升压、保温保压和保压冷却三个阶段组成；其热压温度为120℃～140℃，单位压力为2.5～5.0Mpa，热压时间按2.5～4min/mm计算，冷却出板温度为50℃左右；
7.所述根据产品用途要求，分别将其加工成一定规格尺寸的地板、火车、汽车车厢底板和集装箱底板，是先将毛边板通过纵横锯边机组将其加工成规定幅面尺寸的板材；然后锯剖成一定宽度的板条，再加工成火车、汽车车厢底板和集装箱底板，必要时还可以将厚板条从厚度方向再次纵向锯剖成2块等厚的薄板条后，再加工成室内和室外用的地板。
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