CN110466029B - 一种竹制品碳化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹制品碳化工艺，包括如下步骤(1)检测并清理场地、滑车及碳化炉；(2)材料准备；(3)一次碳化作业，6mm的竹片保温、保压的时间设定为：深色竹片98～102分钟、中色竹片78～82分钟、浅色竹片53～57分钟，竹片每增加1mm厚度，所述时间相应增加5mm；(4)自然冷却；(5)回炉二次碳化；通过本碳化工艺处理的竹片能够有效提高竹制品的保质期，使其能够防虫蛀、防湿气、减少开裂，延长使用时间，竹制品表面也更加坚固，色差较小，外观更加好看。

Description

一种竹制品碳化工艺

技术领域

本发明涉及到竹材料碳化技术领域，具体涉及到一种竹制品碳化工艺。

背景技术

竹子作为一种常见的植物，在工业应用中具有非常广阔的应用价值，特别是将竹子进行处理后，可以制成家具、地板、用具等多种产品，相对于木制品来说具有价格低廉、重量较轻、材料来源广泛等多重优点，碳化是竹制品加工中一个非常重要的环节，但是在现有技术中一般只有一次碳化。

如中国发明专利申请(公开号：CN108908596A)在2018年公开了一种竹片碳化干燥工艺，它包括以下工艺步骤：(1)竹片碳化：将竹片放入碳化炉中进行碳化；(2)竹片干燥：将经步骤(1)碳化后的竹片送入干燥窑内，对竹片进行多阶段升温干燥；(3)竹片回湿：将经步骤(2)的竹片冷却后，利用水蒸汽使竹片回湿；(4)竹片回弹：将经步骤(3)回湿后的竹片，利用水蒸汽进行蒸煮；(5)竹片二次干燥：将经步骤(4)回弹后的竹片进行分阶段快速干燥；(6)竹片冷却。通过一次碳化处理后的竹片虽然也能满足加工要求，但是总体而言，还是存在竹片表面物理性质不稳定的问题。

而且现有的碳化工艺，对不同颜色、类型的竹片的升温、保压、保温时间没有具体的要求，易造成有机物去除度不够或有机物去除过度，从而会导致竹材硬度下降，色差也会进一步增加，进而使得生产出来的竹板材产品往往不能满足国标要求，无法最大限度的发挥竹材高温碳化的优势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种竹制品碳化工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种竹制品碳化工艺，所述碳化工艺包括以下步骤:

步骤1：检测并清理场地、滑车及碳化炉，包括确定锅炉压力、阀门、炉门、滑轮的工作状态；

步骤2：准备材料，将竹制品的待碳化竹片平整装入料架内，每大层竹片平整并且均匀分布，竹片根部朝外，竹片尾部朝内，每3层竹片为一大层，每大层隔开装满所述料架并通过所述滑车送入碳化炉；

步骤3：蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，进行第一次碳化作业；

步骤4：关好锅炉盖及炉门，缓慢打开蒸汽阀，打开排污阀，管道内蒸汽进入锅炉后在规定时间内将锅炉内的气压上升到0.2～0.22Mpa，该规定时间为：夏天不超过10分钟，冬天不超过20分钟；在保持稳定气压的情况下进行快速泄压以加快温度的上升，待锅炉内温度上升至预设值时对上排口快速泄压，将锅炉内的压力降低到0.05Mpa，待锅炉内的温度上升至125～130℃时，调节上部排气口缓慢均匀排气；

步骤5：缓慢均匀排气8～12分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；一次碳化的碳化气压保持在0.2～0.22Mpa；温度保持在125～130℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片98～102分钟，中色竹片78～82分钟；浅色竹片53～57分钟；所述保温、保压的时间为厚度6mm的竹片的保温、保压时间，每增加1mm厚度，所述时间相应增加5分钟；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤6：确认一次碳化的时间已达到效果，一次碳化时长达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在18～22分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片分装到外部架子车上；

步骤7：待一次碳化后的竹片完全冷却后，按照步骤1和步骤2将竹片回炉，进行二次碳化；待蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，重复步骤4；

步骤8：缓慢均匀排气8～12分钟后，关闭排气口，6mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.2～0.22Mpa；温度保持在125～130℃；二次保压、保温的时间在33～37分钟；每增加1mm厚度，二次保压、保温的时间相应增加2mm；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤9：确认二次碳化的时间达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在18～22分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片再次分装到外部架子车上，待自然冷却至常温，即完成竹片的碳化过程。

本竹制品的碳化工艺，通过以上步骤能够有效提高竹制品的保质期，使其能够防虫蛀、防湿气、减少开裂，延长使用时间，制品表面也更加坚固，外观更加好看。

按照步骤2的方法，能够避免竹片之间相互挤压，避免部分竹片紧挨一起得不到碳化，部分竹片间距过大又使得碳化过度；采用3组竹片一大层，大层之间相互隔开的方式保证竹片碳化均会，效果最好。

采用步骤5中的方法，使得不同色度的竹片保温、保压时间差异化，深色竹片较老碳化时间相应增加，浅色竹片娇嫩碳化时间缩短，分类碳化处理使其得到最佳的碳化时间，最终得到的竹片色差较小，品质较均衡。对于不同厚度的竹片，按照本方法的线性处理方式，使得不同型号的竹片强度、硬度及寿命均得到相对一致的提高，使其组合生产的竹制品整体品质良好、一致性高，不会出现局部性能较差的情况。

进一步的，所述步骤2中还包括如下步骤，将需要碳化的竹片堆放在碳化炉旁边，检测待碳化的竹片，挑出具有黑节、霉变或非新鲜竹子加工的生竹片，对其进行水煮，处理黑节、霉变后再进行碳化。将具有黑节、霉变的竹片挑出，进行专门的处理后在进行碳化，能够确保竹片的品质，此类的竹片单独碳化，不会影响正常竹片的碳化效果。

进一步的，在所述步骤2中，将规格各异的竹片做好标识，宽度、厚度相同时并炉作业，相近规格的两种竹片一起并炉碳化。分类标识，规格相同或相近的竹片同炉碳化，能够提高碳化的效率，又不会影响碳化效果。

进一步的，所述水煮，处理黑节、霉变的具体方法为：

(1)将具有黑节、霉变的竹片放入40～60°的含有肥皂液或除霉剂的温水中浸泡20～35分钟；

(2)取出(1)中被浸泡的竹片，使用清水反复冲洗干净；

(3)自然通风沥干(2)中竹片，按序堆放待用。

采用该处理黑节、霉变的方法，快速、高效，去除效果好。

进一步的，每大层用不锈钢条或者平整且厚度为10mm的竹条隔离。以使得每大层之间的间隙均匀，有利于高压、高温蒸汽的流动和交换，提高了碳化效果。

进一步的，所述步骤1中，检测锅炉压力为，蒸发量为4T的锅炉，压力为0.5Mpa；蒸发量为2T的锅炉，压力为0.8Mpa。

进一步的，所述步骤4、所述步骤5和所述步骤8中缓慢均匀排气为，排气管口保持9～11cm的直线排气。避免快速排气，造成炉内竹片降压、冷却过快，增加裂纹风险；缓慢均匀排气进一步保证了竹片碳化的品质。

进一步的，所述步骤5中，缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；6mm的竹片一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在127℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片100分钟，中色竹片80分钟；浅色竹片55分钟。

进一步的，所述步骤8中，6mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.21Mpa；温度保持在128℃；二次保压、保温的时间在34分钟。

进一步的，一种竹制品，包括上述任一所述的一种竹制品碳化工艺进行碳化处理的流程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本竹制品碳化工艺，通过以上步骤能够有效提高竹制品的保质期，使其能够防虫蛀、防湿气、减少开裂，延长使用时间，制品表面也更加坚固，外观更加好看；2、本方法，能够避免竹片之间相互挤压，避免部分竹片紧挨一起得不到碳化，部分竹片间距过大又使得碳化过度；每大层之间的间隙均匀，有利于高压、高温蒸汽的流动和交换，提高了碳化效果；3、本方法，使得不同色度的竹片保温、保压时间差异化，分类碳化处理使其得到最佳的碳化时间，最终得到的竹片色差较小，品质较均衡；4、对于不同厚度的竹片，按照本方法的线性处理方式，使得不同型号的竹片强度、硬度及寿命均得到相对一致的提高，使其组合生产的竹制品整体品质良好、一致性高，不会出现局部性能较差的情况。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种竹制品碳化工艺，所述碳化工艺包括以下步骤:

步骤1：检测并清理场地、滑车及碳化炉，确定4T锅炉的压力为0.5Mpa、阀门、炉门、滑车的滑轮的工作状态良好；

步骤2：准备材料，将竹制品的待碳化竹片平整装入料架内，每大层竹片平整并且均匀分布，竹片根部朝外，竹片尾部朝内，每3层竹片为一大层，每大层隔开装满所述料架并通过所述滑车送入碳化炉；

步骤3：蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，进行第一次碳化作业；

步骤4：关好锅炉盖及炉门，缓慢打开蒸汽阀，打开排污阀，管道内蒸汽进入锅炉后在规定时间内将锅炉内的气压上升到0.2Mpa，该规定时间为：夏天10分钟，冬天20分钟；在保持稳定气压的情况下进行快速泄压以加快温度的上升，待锅炉内温度上升至预设值时对上排口快速泄压，将锅炉内的压力降低到0.05Mpa，待锅炉内的温度上升至125℃时，调节上部排气口缓慢均匀排气；

步骤5：缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在125℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片98分钟，中色竹片78分钟；浅色竹片53分钟；所述时间为厚度6mm的竹片的保温、保压时间；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤6：确认一次碳化的时间已达到效果，一次碳化时长达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在18～22分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片分装到外部架子车上；

步骤7：待一次碳化后的竹片完全冷却后，按照步骤1和步骤2将竹片回炉，进行二次碳化；待蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，重复步骤4；

步骤8：缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，6mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.2Mpa；温度保持在125℃；二次保压、保温的时间在33分钟；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤9：确认二次碳化的时间达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在20分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片再次分装到外部架子车上，待自然冷却至常温，即完成竹片的碳化过程。

本竹制品的碳化工艺，通过以上步骤能够有效提高竹制品的保质期，使其能够防虫蛀、防湿气、减少开裂，延长使用时间，制品表面也更加坚固，外观更加好看。

进一步的，所述步骤2中还包括如下步骤，将需要碳化的竹片堆放在碳化炉旁边，检测待碳化的竹片，挑出具有黑节、霉变或非新鲜竹子加工的生竹片，对其进行水煮，处理黑节、霉变后再进行碳化。将具有黑节、霉变的竹片挑出，进行专门的处理后在进行碳化，能够确保竹片的品质，此类的竹片单独碳化，不会影响正常竹片的碳化效果。

进一步的，在所述步骤2中，将规格各异的竹片做好标识，宽度、厚度相同时并炉作业，相近规格的两种竹片一起并炉碳化。分类标识，规格相同或相近的竹片同炉碳化，能够提高碳化的效率，又不会影响碳化效果。

进一步的，所述水煮，处理黑节、霉变的具体方法为：

(1)将具有黑节、霉变的竹片放入50°的含有除霉剂的温水中浸泡20～35分钟；

(2)取出(1)中被浸泡的竹片，使用清水反复冲洗干净；

(3)自然通风沥干(2)中竹片，按序堆放待用。

采用该处理黑节、霉变的方法，快速、高效，去除效果好。

进一步的，每大层用不锈钢条或者平整且厚度为10mm的竹条隔离。以使得每大层之间的间隙均匀，有利于高压、高温蒸汽的流动和交换，提高了碳化效果。

进一步的，所述步骤4、所述步骤5和所述步骤8中缓慢均匀排气为，排气管口保持9～11cm的直线排气。避免快速排气，造成炉内竹片降压、冷却过快，增加裂纹风险；缓慢均匀排气进一步保证了竹片碳化的品质。

实施例二：

一种8mm厚度的竹片碳化工艺，具体包括以下几步：

步骤1：检测并清理场地、滑车及碳化炉，确定4T锅炉的压力为0.5Mpa、阀门、炉门、滑车的滑轮的工作状态良好；

步骤2：准备材料，挑出具有黑节、霉变等质量问题的竹片，将符合要求的待碳化竹片平整装入料架内，每大层竹片平整并且均匀分布，竹片根部朝外，竹片尾部朝内，每3层竹片为一大层，每大层采用10mm竹条隔开装满所述料架并通过所述滑车送入碳化炉；

步骤3：蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，进行第一次碳化作业；

步骤4：关好锅炉盖及炉门，缓慢打开蒸汽阀，打开排污阀，管道内蒸汽进入锅炉后在规定时间内将锅炉内的气压上升到0.21Mpa，该规定时间为：夏天10分钟，冬天20分钟；在保持稳定气压的情况下进行快速泄压以加快温度的上升，待锅炉内温度上升至预设值时对上排口快速泄压，将锅炉内的压力降低到0.05Mpa，待锅炉内的温度上升至125℃时，调节上部排气口，排气管口保持10cm的直线缓慢均匀排气；

步骤5：缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在128℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片110分钟，中色竹片90分钟；浅色竹片65分钟；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤6：确认一次碳化的时间已达到效果，一次碳化时长达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在20分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片分装到外部架子车上；

步骤7：待一次碳化后的竹片完全冷却后，按照步骤1和步骤2将竹片回炉，进行二次碳化；待蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，重复步骤4；

步骤8：缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，8mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.2Mpa；温度保持在125℃；二次保压、保温的时间在39分钟；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤9：确认二次碳化的时间达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在20分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片再次分装到外部架子车上，待自然冷却至常温，即完成竹片的碳化过程。

实施例三：

一种竹制品，在产生加工过程中使用到了4cm～7cm厚度的中色竹片，该竹片采用了实施例一中的碳化处理方法，与实施例一不同的是，为了保证不同厚度竹片的最终品质一致，采用了不同的保压、保温时间及处理方法，具体如下：

4mm厚度的竹片一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在125℃，保温、保压的时间设定为70分钟；回炉二次碳化的气压保持在0.2Mpa；温度保持在125℃；二次保压、保温的时间在31分钟；

5mm厚度的竹片一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在125℃，保温、保压的时间设定为75分钟；回炉二次碳化的气压保持在0.2Mpa；温度保持在125℃；二次保压、保温的时间在33分钟；

7mm厚度的竹片一次碳化的碳化气压保持在0.22Mpa；温度保持在130℃，保温、保压的时间设定为85分钟；回炉二次碳化的气压保持在0.22Mpa；温度保持在130℃；二次保压、保温的时间在37分钟；

采用此碳化工艺处理的竹片得到的竹制品，保质期明显延长，并能够有效防虫蛀、防湿气、基本无开裂，经久耐用，竹制品表面也更加坚固，外观更加好看，得到消费者青睐。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述碳化工艺包括以下步骤：

步骤1：检测并清理场地、滑车及碳化炉，包括确定锅炉压力、阀门、炉门、滑轮的工作状态；

步骤2：准备材料，将竹制品的待碳化竹片平整装入料架内，每大层竹片平整并且均匀分布，竹片根部朝外，竹片尾部朝内，每3层竹片为一大层，每大层隔开装满所述料架并通过所述滑车送入碳化炉；将规格各异的竹片做好标识，宽度、厚度相同时并炉作业，相近规格的两种竹片一起并炉碳化；

步骤3：蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，进行第一次碳化作业；

步骤4：关好锅炉盖及炉门，缓慢打开蒸汽阀，打开排污阀，管道内蒸汽进入锅炉后在规定时间内将锅炉内的气压上升到0.2～0.22Mpa，该规定时间为：夏天不超过10分钟，冬天不超过20分钟；在保持稳定气压的情况下进行快速泄压以加快温度的上升，待锅炉内温度上升至预设值时对上排口快速泄压，将锅炉内的压力降低到0.05Mpa，待锅炉内的温度上升至125～130℃时，调节上部排气口缓慢均匀排气；

步骤5：缓慢均匀排气8～12分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；一次碳化的碳化气压保持在0.2～0.22Mpa；温度保持在125～130℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片98～102分钟，中色竹片78～82分钟；浅色竹片53～57分钟；所述时间为厚度6mm的竹片的保温、保压时间，每增加1mm厚度，所述时间相应增加5分钟；实时记录时间、压力及温度信息；对于不同厚度的竹片，分别按照步骤5中的线性处理方式进行处理；

步骤6：确认一次碳化的时间已达到效果，一次碳化时长达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在18～22分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片分装到外部架子车上；

步骤7：待一次碳化后的竹片完全冷却后，按照步骤1和步骤2将竹片回炉，进行二次碳化；待蒸汽管道内蒸汽压力达到0.5Mpa时，重复步骤4；

步骤8：缓慢均匀排气8～12分钟后，关闭排气口，6mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.2～0.22Mpa；温度保持在125～130℃；二次保压、保温的时间在33～37分钟；每增加1mm厚度，二次保压、保温的时间相应增加2分钟；实时记录时间、压力及温度信息；

步骤9：确认二次碳化的时间达到预设时长后，关闭进气阀门并打开上下两个出气阀门；泄气泄压到排净蒸汽的时间控制在18～22分钟；一旦蒸汽排净，立即将炉内的竹片再次分装到外部架子车上，待自然冷却至常温，即完成竹片的碳化过程；

所述步骤4、所述步骤5和所述步骤8中缓慢均匀排气为，排气管口保持9～11cm的直线排气。

2.根据权利要求1所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述步骤2中还包括如下步骤，将需要碳化的竹片堆放在碳化炉旁边，检测待碳化的竹片，挑出具有黑节、霉变或非新鲜竹子加工的生竹片，对其进行水煮，处理黑节、霉变后再进行碳化。

3.根据权利要求2所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述水煮，处理黑节、霉变的具体方法为：

（1）将具有黑节、霉变的竹片放入40～60°的含有肥皂液或除霉剂的温水中浸泡20～35分钟；

（2）取出（1）中被浸泡的竹片，使用清水反复冲洗干净；

（3）自然通风沥干（2）中竹片，按序堆放待用。

4.根据权利要求1所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，每大层用不锈钢条或者平整且厚度为10mm的竹条隔离。

5.根据权利要求1所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述步骤1中，检测锅炉压力为，蒸发量为4T的锅炉，压力为0.5Mpa；蒸发量为2T的锅炉，压力为0.8Mpa。

6.根据权利要求1所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述步骤5中，缓慢均匀排气10分钟后，关闭排气口，进入保温、保压工序；6mm的竹片一次碳化的碳化气压保持在0.21Mpa；温度保持在127℃，保温、保压的时间设定为：深色竹片100分钟，中色竹片80分钟；浅色竹片55分钟。

7.根据权利要求1所述的一种竹制品碳化工艺，其特征在于，所述步骤8中，6mm厚度的竹片回炉二次碳化的气压保持在0.21Mpa；温度保持在128℃；二次保压、保温的时间在34分钟。

8.一种竹制品，其特征在于，包括权利要求1～7任一所述的一种竹制品碳化工艺进行碳化处理的流程。