CN105479556B - 一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，包括：1)剖分竹条；2)竹片制备；3)竹片开榫；4)竹板材制造；5)竹板增湿；6)竹方制造、软化；7)竹方刨切；8)柔化处理；9)复合处理。本发明打破了刨切薄竹原料受竹片长度限制的局限性，利用短竹片制造大幅面竹板，提高竹材利用率，通过该方法制备出的刨切薄竹不仅具有可对折柔性，同时还可在该刨切薄竹上进行清晰印刷。

Description

一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法

技术领域

本发明涉及竹材加工技术领域，具体是一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法。

背景技术

刨切薄竹具有竹子特有纹理、清新自然和朴实淡雅，在人造板、家具、室内装饰装修等领域已逐步得到应用，极受欧、美等地用户的青睐。目前刨切薄竹主要由大幅面竹板材采用侧压竹板为多，利用等宽等厚长竹片，顺纹层积胶合而成，该方法对竹材径级较高，竹筒截取长度一般为2.6m以上，剩余部分利用价值较小。在定厚时，一般竹片厚度均根据小头壁厚来选择，竹片长度越长，两端竹壁厚度相差越大，材料损失越大。因此，长竹片制造大幅面竹板材时总利用率不足60％。

首先，用短竹片来生产特殊榫头接长竹片，制造刨切薄竹产品，可以减少竹片制造过程中的刨削量，增加原竹出材率，降低成本，每2m短竹片接长竹片的价格低于长竹片0.5元，竹地板制造过程剩余的不合格短竹条较多，废物重复利用，减少资源浪费。其次，在现有刨切薄竹的制造中存在缺点：第一、制造刨切薄竹所用的竹材原料木质化程度高，横纹抗拉强度低，用其所制造的刨切竹单板柔性不高，在运输使用过程中易碎裂，无法满足急弯形状表面的贴面要求；第二、由于竹木材均属于多孔性材料，其微观表面具有空隙，未经处理直接进行彩色文字、图案印刷，容易渗透模糊，观赏性效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，打破了刨切薄竹原料受竹片长度限制的局限性，可增加竹板幅面，提高竹材利用率，通过该方法制备出的刨切薄竹不仅具有可对折柔性，同时还可在该刨切薄竹上进行清晰印刷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，包括以下步骤：

1)剖分竹条：将竹龄4～6年的毛竹截断成长度1m和1.6m两种规格竹筒，并根据每段竹筒的小头直径竹壁厚度筛选7～9mm、10～12mm、13～15mm三种规格，将分选好的竹筒剖分成竹条；

2)竹片制备：将剖分后的竹条，在定厚定宽粗刨竹条机上，分别定厚为7mm、9mm、11mm，定宽为20mm，得到竹片，然后将竹片放入蒸煮池中进行预处理，蒸煮池中放有防虫剂、防霉剂，预处理温度40～60℃，处理时间2～6h，再经干燥，精刨至6mm、8mm、10mm；

3)竹片开榫：将上述竹片，在铣机和锯机上分别加工成Z字形接长榫头、对称梯形接长榫头、倒钩型梯形接长榫头、斜接梯形榫头，得到开榫竹片；

4)竹板材制造：将开榫竹片采用手工涂胶的方式在榫头处进行施胶，采用辊筒式涂胶机对竹片双面施胶，所用胶黏剂为改性脲醛树脂胶，施胶量为200～220g/m2，施胶后将相同厚度的1m和1.6m竹条进行榫接，相邻两根竹片交叉组坯热压，热压工艺：温度100～120℃，时间800～1000s，正压1～2Mpa，侧压2～3Mpa，采用热进热出工艺，得到双面砂光后的竹板；

5)竹板增湿：双面砂光后的竹板放入带有软化剂的温水中进行浸渍，浸渍温度30～35℃，浸渍时间10～15天，经浸渍后的竹板再进行液压加压注水，注水压力1.2～2.0MPa，注水时间4～8h，该方法增湿的竹板内外含水率较为均匀，软化效果较好；

6)竹方制造、软化：将增湿处理后的竹板，进行自然晾干或用通风机将竹块表面吹干后，再采用胶粘剂进行冷压胶合，胶合后自然陈放12h后，再放入温度为60～70℃的带有软化剂的蒸煮池中软化48～96h；

7)竹方刨切：按常规方法对竹方进行刨切，干燥，从而获得刨切薄竹，刨切厚度为0.2～0.5mm，对其表面进行修补后，用纸质胶带在其纵向两端进行保护，防止破裂；

8)柔化处理：将上述刨切薄竹放到对辊机上进行柔化处理，对辊机由一个橡胶输送辊和一个金属钉辊组成，金属钉辊表面的一字型辊钉纵向呈现交错排列；

9)复合处理：将热熔胶膜放置于透明具有一定韧性的薄膜和刨切薄竹之间，在表面热压机上进行双面复合，表面热压机的温度为120～140℃，单位压力为1MPa。

作为本发明进一步的方案：所述Z字形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第一斜边、第二斜边、第三斜边，第一斜边与长边之间的夹角、第三斜边与长边之间的夹角均为∠α，∠α的角度范围为45～60°，第一斜边与第二斜边之间的夹角、第二斜边与第三斜边之间的夹角均为∠β，∠β的角度范围为45～75°，第二斜边的长度L为6～10mm。

作为本发明进一步的方案：所述对称梯形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第四斜边、第一横边、第一竖边、第二横边、第五斜边，第四斜边与长边之间的夹角、第五斜边与长边之间的夹角均为∠α1，∠α1的角度范围为45～60°，第四斜边和第五斜边的长度均为L1，L1的长度范围为12～15mm，第一横边和第二横边的长度均为a1，a1的长度范围为6～10mm，第一竖边的长度b1为6～8mm。

作为本发明进一步的方案：所述倒钩型梯形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第二竖边、第三横边、第六斜边、第四横边、第三竖边，第三横边与第六斜边之间的夹角、第四横边与第六斜边之间的夹角均为∠α2，∠α2的角度范围为30～60°，第六斜边的长度L2为6～10mm，第三横边和第四横边的长度均为a2，a2的长度范围为8～12mm，第二竖边和第三竖边的长度均为b2，b2的长度范围为12～15mm。

作为本发明进一步的方案：所述斜接梯形榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第四竖边、第五横边、第七斜边、第六横边、第五竖边，第五横边与第七斜边之间的夹角、第六横边与第七斜边之间的夹角均为∠α3，∠α3的角度范围为90～150°，第七斜边的长度L3为12～15mm，第五横边和第六横边的长度均为a3，a3的长度范围为8～10mm，第四竖边和第五竖边的长度均为b3，b3的长度范围为12～15mm。

作为本发明进一步的方案：所述步骤5)中，采用真空加压浸渍、液压加压浸渍与常温浸渍相结合的方式替代温水浸渍与液压加压浸渍的方式；真空加压浸渍的压力为-0.8～-1.0MPa，时间为1～2h；常温浸渍所采用的浸渍水中带有软化剂，常温浸渍时间为10～15天。

作为本发明进一步的方案：所述软化剂为广东中山市维新科技木业研究所制造的木洁宝原木蒸煮专用软化剂，型号为MJB-JP型。

作为本发明进一步的方案：所述步骤8)中，对辊机由一个宽度500mm、直径150mm的橡胶输送辊和一个宽度500mm、直径150mm、表面具有一字型的金属钉辊组成，金属钉辊表面的一字型辊钉的长度3mm、宽度0.5mm、高度0.8mm，相邻辊钉之间间隔2mm，纵向呈现交错排列，对辊速度8m/min，主要用于柔化竹纤维纵向柔软程度，防止其折叠过程中引起横向碎裂。

作为本发明进一步的方案：所述步骤9)中，薄膜为苯乙烯-氯化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝胶粉-丙烯腈(ACS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或者聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)；热熔胶膜为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)胶膜，厚度0.05～0.15mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明减少了指接、拼板、四面刨削三道工序，而且本发明榫头可直接胶接热压成板，同时还可大大减少毛竹材刨削量，提高竹材资源利用率，这是本发明的第一点改进；在竹方软化阶段和竹板增湿阶段，均采用软化剂浸注到温水池中进行浸渍软化处理和液压增压增湿处理，其压力相对于压缩气体增湿的浸渍压力大大增加了，可实现竹板材水分均匀而又快速注入的目的，可以实现竹方材较好增湿与软化，刨切质量好(刨切薄竹厚度可达0.20～0.50mm)，可以大大提高刨切薄竹得率和附加值，这是本发明的第二点改进；其次，在刨切薄竹后期处理采用一字型辊钉对其进行柔化处理，再与各种高分子材料薄膜进行复合柔化增强处理，薄竹能达到对折效果，并可在其表面进行印刷涂饰处理，与传统的无纺纸、无纺布相比，本方法制备的刨切薄竹具有较好的韧性，可以防止刨切薄竹开裂，增加强度，便于其他加工。

附图说明

图1是Z字形接长榫头示意图；

图2是对称梯形接长榫头示意图；

图3是倒钩型梯形接长榫头示意图；

图4是斜接梯形榫头示意图；

图中：1-长边、2-短边、3-第一斜边、4-第二斜边、5-第三斜边、6-第四斜边、7-第一横边、8-第一竖边、9-第二横边、10-第五斜边、11-第二竖边、12-第三横边、13-第六斜边、14-第四横边、15-第三竖边、16-第四竖边、17-第五横边、18-第七斜边、19-第六横边、20-第五竖边。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，包括以下步骤：

(a)剖分竹条：将毛竹去掉竹稍和竹根截断成长度1m和1.6m两种规格的竹筒，剖分成竹条后，根据竹条小头直径的竹壁厚度筛选7～9mm，10～12mm，13～15mm三种类型竹条；

(b)竹片制备：将竹条在定厚定宽粗刨竹条机上，分别定厚为7mm，9mm，11mm，定宽为20mm，得到竹片，之后将竹片放入蒸煮池中进行预处理，蒸煮池中放有防腐防霉剂、漂白剂，预处理温度50℃，处理时间6h，再经干燥，精刨至5mm，7mm，9mm；

(c)竹片开榫：将竹片的一端在铣机和锯机上加工Z字形接长榫头，所述Z字形接长榫头，由长边1和短边2组合成的矩形内分布有依次连接的第一斜边3、第二斜边4、第三斜边5，第一斜边3与长边1之间的夹角、第三斜边5与长边1之间的夹角均为∠α，∠α的角度范围为60°，第一斜边3与第二斜边4之间的夹角、第二斜边4与第三斜边5之间的夹角均为∠β，∠β的角度范围为45°，第二斜边4的长度L为8mm；

(d)竹板材制造：将脲醛树脂胶涂布榫头处进行施胶，辊涂的方式对竹条侧面进行双面施胶，施胶量为200g/m2，施胶后将相同厚度的1.m和1.6m竹条进行榫接并单根竹条交叉组坯热压，幅面2600×600mm，热压工艺为：温度100℃，正压1.5Mpa，侧压2.5Mpa，时间热压800s；

(e)竹板增湿：双面砂光后的榫接竹板放入带有软化剂的温水中进行浸渍，温度35℃，时间为10天，经浸渍后的竹板再进行液压加压注水，压力1.5Mpa，时间4h；

(f)竹方制造、软化：将增湿处理后的竹板，进行自然晾干或用通风机将竹块表面吹干后，再采用胶粘剂进行冷压胶合，胶合后自然陈放12h，再放入蒸煮中软化72h；

(g)竹方刨切：按常规方法对竹方进行刨切，干燥，从而获得刨切薄竹，刨切厚度为0.2mm，对其表面进行修补后，用纸质胶带在其纵向两端进行保护，防止破裂；

(h)柔化处理：将上述刨切薄竹放到对辊机上进行柔化处理，对辊机由宽度500mm、直径150mm的橡胶下输送辊和宽度500mm、直径150mm、表面具有一字型的金属钉辊组成，其表面的一字型辊钉的长度3mm、宽度0.5mm、高度0.8mm，相邻辊钉之间间隔2mm，纵向呈现交错排列，对辊速度8m/min，主要用于对辊碾碎纵向竹纤维，起到柔软作用；

(i)复合处理：将热熔胶膜放置于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物薄膜和修补后的刨切薄竹之间，在表面热压机上温度120℃，单位压力1MPa下进行双面复合，热压获得柔性刨切薄竹。

实施例2

请参阅图2，本发明实施例中，一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，与实施例1不同的是：(b)工序中定厚定宽对竹片采用炭化处理，炭化温度180℃，炭化时间4h，再精刨；(c)工序中榫形结构为对称梯形接长榫头，所述对称梯形接长榫头，由长边1和短边2组合成的矩形内分布有依次连接的第四斜边6、第一横边7、第一竖边8、第二横边9、第五斜边10，第四斜边6与长边1之间的夹角、第五斜边10与长边1之间的夹角均为∠α1，∠α1的角度范围为45°，第四斜边6和第五斜边10的长度均为L1，L1的长度范围为12mm，第一横边7和第二横边9的长度均为a1，a1的长度范围为6mm，第一竖边8的长度b1为8mm；(d)工序中榫接要求材色相近配色，然后将炭化和漂白的竹片相间组坯，且榫接位置在长度方向上交叉组坯；(e)工序中双面砂光后的榫接板材采用真空加压浸渍，真空压力-0.9MPa下真空时间1.5h后，在压力0.8Mpa加压浸渍3h，再将竹板常温浸渍15天；(f)工序中蒸煮软化竹方过程中放入MJB-JP型木洁宝原木蒸煮专用软化剂；(i)工序中高分子薄膜为苯乙烯-氯化ABS接枝胶粉-丙烯腈(ACS)再与柔化刨切薄竹复合。其余同实施例1。

实施例3

请参阅图3，本发明实施例中，一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，包括：首先将毛竹截断成长度1.23m的竹筒，并根据每段小头直径的竹壁厚度筛选7～9mm，10～12mm，13～15mm；再采用上述实施例1中(b)工序相同的方法制造竹片；竹片一端在铣床上开榫，榫形为倒钩型梯形接长榫头，所述倒钩型梯形接长榫头，由长边1和短边2组合成的矩形内分布有依次连接的第二竖边11、第三横边12、第六斜边13、第四横边14、第三竖边15，第三横边12与第六斜边13之间的夹角、第四横边14与第六斜边13之间的夹角均为∠α2，∠α2的角度范围为45°，第六斜边13的长度L2为6mm，第三横边12和第四横边14的长度均为a2，a2的长度范围为8mm，第二竖边11和第三竖边15的长度均为b2，b2的长度范围为13mm；再用改性脲醛树脂胶涂布榫头处进行施胶，辊涂的方式对竹条侧面进行双面施胶，施胶量为200g/m2，施胶后将竹条进行单根榫接后再组坯热压，短竹片榫接竹集成材幅面为2440×1220mm，可用于家具及装饰板材。

实施例4

请参阅图4，本发明实施例中，一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，包括：首先将毛竹截断成长度1.23m的竹筒，并根据每段小头直径的竹壁厚度筛选7～9mm，10～12mm，13～15mm；再采用上述实施例1中(b)工序相同的方法制造竹片；竹片一端在铣床上开榫，榫形为斜接梯形榫头，所述斜接梯形榫头，由长边1和短边2组合成的矩形内分布有依次连接的第四竖边16、第五横边17、第七斜边18、第六横边19、第五竖边20，第五横边17与第七斜边18之间的夹角、第六横边19与第七斜边18之间的夹角均为∠α3，∠α3的角度范围为120°，第七斜边18的长度L3为12mm，第五横边17和第六横边19的长度均为a3，a3的长度范围为8mm，第四竖边16和第五竖边20的长度均为b3，b3的长度范围为15mm；再用改性脲醛树脂胶涂布榫头处进行施胶，辊涂的方式对竹条侧面进行双面施胶，施胶量为220g/m2，施胶后将竹条进行单根榫接后再组坯热压，可用于家具及装饰板材。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)剖分竹条：将竹龄4～6年的毛竹截断成长度1m和1.6m两种规格竹筒，并根据每段竹筒的小头直径竹壁厚度筛选7～9mm、10～12mm、13～15mm三种规格，将分选好的竹筒剖分成竹条；

2)竹片制备：将剖分后的竹条，在定厚定宽粗刨竹条机上，分别定厚为7mm、9mm、11mm，定宽为20mm，得到竹片，然后将竹片放入蒸煮池中进行预处理，蒸煮池中放有防虫剂、防霉剂，预处理温度40～60℃，处理时间2～6h，再经干燥，精刨至6mm、8mm、10mm；

3)竹片开榫：将上述竹片，在铣机和锯机上分别加工成Z字形接长榫头、对称梯形接长榫头、倒钩型梯形接长榫头、斜接梯形榫头，得到开榫竹片；

4)竹板材制造：将开榫竹片采用手工涂胶的方式在榫头处进行施胶，采用辊筒式涂胶机对竹片双面施胶，所用胶黏剂为改性脲醛树脂胶，施胶量为200～220g/m²，施胶后将相同厚度的1m和1.6m竹条进行榫接，相邻两根竹片交叉组坯热压，热压工艺：温度100～120℃，时间800～1000s，正压1～2Mpa，侧压2～3Mpa，采用热进热出工艺，得到双面砂光后的竹板；

5)竹板增湿：双面砂光后的竹板放入带有软化剂的温水中进行浸渍，浸渍温度30～35℃，浸渍时间10～15天，经浸渍后的竹板再进行液压加压注水，注水压力1.2～2.0MPa，注水时间4～8h；

6)竹方制造、软化：将增湿处理后的竹板，进行自然晾干或用通风机将竹块表面吹干后，再采用胶粘剂进行冷压胶合，胶合后自然陈放12h后，再放入温度为60～70℃的带有软化剂的蒸煮池中软化48～96h；

7)竹方刨切：按常规方法对竹方进行刨切，干燥，从而获得刨切薄竹，刨切厚度为0.2～0.5mm，对其表面进行修补后，用纸质胶带在其纵向两端进行保护，防止破裂；

8)柔化处理：将上述刨切薄竹放到对辊机上进行柔化处理，对辊机由一个橡胶输送辊和一个金属钉辊组成，金属钉辊表面的一字型辊钉纵向呈现交错排列；

9)复合处理：将热熔胶膜放置于薄膜和刨切薄竹之间，在表面热压机上进行双面复合，表面热压机的温度为120～140℃，单位压力为1MPa。

2.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述Z字形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第一斜边、第二斜边、第三斜边，第一斜边与长边之间的夹角、第三斜边与长边之间的夹角均为∠α，∠α的角度范围为45～60°，第一斜边与第二斜边之间的夹角、第二斜边与第三斜边之间的夹角均为∠β，∠β的角度范围为45～75°，第二斜边的长度L为6～10mm。

3.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述对称梯形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第四斜边、第一横边、第一竖边、第二横边、第五斜边，第四斜边与长边之间的夹角、第五斜边与长边之间的夹角均为∠α1，∠α1的角度范围为45～60°，第四斜边和第五斜边的长度均为L1，L1的长度范围为12～15mm，第一横边和第二横边的长度均为a1，a1的长度范围为6～10mm，第一竖边的长度b1为6～8mm。

4.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述倒钩型梯形接长榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第二竖边、第三横边、第六斜边、第四横边、第三竖边，第三横边与第六斜边之间的夹角、第四横边与第六斜边之间的夹角均为∠α2，∠α2的角度范围为30～60°，第六斜边的长度L2为6～10mm，第三横边和第四横边的长度均为a2，a2的长度范围为8～12mm，第二竖边和第三竖边的长度均为b2，b2的长度范围为12～15mm。

5.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述斜接梯形榫头，由长边和短边组合成的矩形内分布有依次连接的第四竖边、第五横边、第七斜边、第六横边、第五竖边，第五横边与第七斜边之间的夹角、第六横边与第七斜边之间的夹角均为∠α3，∠α3的角度范围为90～150°，第七斜边的长度L3为12～15mm，第五横边和第六横边的长度均为a3，a3的长度范围为8～10mm，第四竖边和第五竖边的长度均为b3，b3的长度范围为12～15mm。

6.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述步骤5) 中，采用真空加压浸渍、液压加压浸渍与常温浸渍相结合的方式替代温水浸渍与液压加压浸渍的方式；真空加压浸渍的压力为-0.8～-1.0MPa，时间为1～2h；常温浸渍所采用的浸渍水中带有软化剂，常温浸渍时间为10～15天。

7.根据权利要求6所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述软化剂为木洁宝原木蒸煮专用软化剂，型号为MJB-JP型。

8.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述步骤8)中，对辊机由一个宽度500mm、直径150mm的橡胶输送辊和一个宽度500mm、直径150mm、表面具有一字型的金属钉辊组成，金属钉辊表面的一字型辊钉的长度3mm、宽度0.5mm、高度0.8mm，相邻辊钉之间间隔2mm，纵向呈现交错排列，对辊速度8m/min。

9.根据权利要求1所述的短竹片榫接制备柔性刨切薄竹的方法，其特征在于，所述步骤9)中，薄膜为苯乙烯-氯化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝胶粉-丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或者聚对苯二甲酸乙二醇脂；热熔胶膜为热塑性聚氨酯弹性体橡胶胶膜，热熔胶膜的厚度0.05～0.15mm。