專(zhuān)利名稱(chēng)：毛竹旋切設(shè)備及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及毛竹旋切設(shè)備及工藝，尤其涉及毛竹深加之后，用以取代木材而又好于木材的一種新型技術(shù)是一種國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例的旋切竹材的加工方法。
目前，尚沒(méi)有毛竹的旋切設(shè)備及工藝。
本發(fā)明的技術(shù)是解決竹子旋切的全套工藝流程，其中包括刀具，壓尺的角度參數(shù)及其相互依存關(guān)系的最佳匹配，旋切的切削角及旋切速度等一系列的關(guān)鍵問(wèn)題，提供全部技術(shù)數(shù)據(jù)，依據(jù)此數(shù)據(jù)旋切能得到理想的竹材單板，單板的厚度為0.4-2.5mm。是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù)，當(dāng)然若想得到旋切的理想效果，解決竹子的柔化處理是首要解決的。所以本技術(shù)針對(duì)竹材的特點(diǎn)研制出解決竹材柔化殺蟲(chóng)滅菌處理的一整套工藝。
本發(fā)明的目的是提供一種毛竹旋切的設(shè)備和工藝，使毛竹得以充分利用，竹材在我國(guó)分布廣泛，產(chǎn)量豐富且再生周期短是取之不盡的資源，但至今對(duì)竹子的利用率仍是很低，除部分用以生產(chǎn)工藝品而外，決大部分仍是農(nóng)村自產(chǎn)自用，甚至做燃料，極少用工業(yè)方法生產(chǎn)出產(chǎn)品取代木材，用以減輕日益饋乏的林業(yè)資源，為此本發(fā)明是深入開(kāi)發(fā)竹材的利用率，使竹材經(jīng)過(guò)本發(fā)明的加工處理后制成各類(lèi)板材以取代木材，它是即取代木材而又優(yōu)于木材的新產(chǎn)品，它即可充份利用現(xiàn)有的豐富的竹子資源，又可減輕國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)木材的依賴(lài)。
本發(fā)明的具體解決方案為一種毛竹旋切設(shè)備，包括旋切機(jī)、旋切刀具、旋切壓尺，其特征在于旋切壓尺安裝在旋刀的后上方，旋切刀具和旋切壓尺之間的安裝關(guān)系為其中旋刀的前后與水平面的夾角α為60-70°；
旋刀的研磨角β為18-23°；旋切壓尺的研磨角δ為45-50°；旋刀前面與壓尺后面的夾角γ為75-80°；旋刀刃高于卡軸中心線(xiàn)的高度h為0-0.7mm。
壓尺的棱與旋刀刃水平面間的垂直距離h0，其尺寸與將要旋切的單板厚度有關(guān)，隨旋切單板的厚度加大而增加，可參照下述公式計(jì)算h0=S(1-φ/100)(Sinw-Cosw/igw)mm其中S旋切的單板厚度mmφ壓榨率，一般為8-20％隨單板厚度的增加而加大。
W切削角，即旋切刀刃口處的切線(xiàn)與旋刀前面的夾角。
一種使用上述旋切設(shè)備的毛竹旋切工藝，其特征在于它包括下列步驟1．竹材的選擇、保存選取尖削度小、中徑粗、肉厚、竹齡不大于四年的通常竹，為提高出板率，只取其無(wú)權(quán)部分(長(zhǎng)約5-6m)視具體情況而定。
竹材采集選擇后，根據(jù)旋切的要求，截成所需的長(zhǎng)度(如1300mm)通內(nèi)節(jié)后立即放入清水槽中以防竹材脫水后干裂，最好就地取材，由砍伐到入槽以不大于一周為佳。
2．竹子的殺蟲(chóng)、滅菌及柔化處理竹子的質(zhì)量可采用下述兩種方法(1)含竹蛋白少的(即偏老的)放入1％的NaOH溶液中蒸煮不少于二小時(shí)后即可進(jìn)行旋切，或取出后立即浸入清水中備切。
(2)含竹蛋白多的(較嫩的)可放入5‰的甲醛溶液中浸泡不低于72小時(shí)即可用旋切設(shè)備進(jìn)行旋切。
旋切速度旋切的速度很快，可達(dá)50-80米/分鐘，但考慮到竹材的肉薄，需不斷地更換旋切料，所以其切削速度為8-15M/分鐘。
采用上述的流程及參數(shù)經(jīng)多次對(duì)竹材進(jìn)行旋切，旋切的單板厚度在0.4-2.5mm時(shí)，一直能旋切到竹材的可切部位(即留有部分厚度供旋切傳動(dòng)用的竹材最小厚度)時(shí)，從未發(fā)現(xiàn)過(guò)斷裂或厚薄不均勻，超差等現(xiàn)象，旋切的最大長(zhǎng)度可達(dá)6M以上(其長(zhǎng)度決定于單板的厚度，由于竹材的旋切部分是有限的)，經(jīng)多次反復(fù)旋切效果是可靠而理想切出的板材光潔度高，強(qiáng)度、韌性都很理想。


圖1為旋切刀具和旋切壓尺之間的安裝關(guān)系實(shí)施例本發(fā)明的內(nèi)容包括下述部分(一)竹材的柔化、殺蟲(chóng)、滅菌霉斑1．竹材的選擇、保存選取尖削度小、中徑粗、肉厚、竹齡不大于四年的通常竹，為提高出板率只取其無(wú)權(quán)部分(長(zhǎng)約5-6m)視具體情況而定。
竹材采集選擇后，根據(jù)旋切的要求，截成所需的長(zhǎng)度(如1300mm)通內(nèi)節(jié)后立即放入清水槽以防竹材脫水后干裂，最好就地取材，由砍伐到入槽以不大于一周為佳。
2．竹子的殺蟲(chóng)、滅菌及柔化處理竹子的質(zhì)量可采用下述兩種方法(1)含竹蛋白少的(即偏老的)放入1％的NaOH溶液中蒸煮不少于二小時(shí)后即可進(jìn)行旋切，或取出后立即浸入清水中備切。
(2)含竹蛋白多的(較嫩的)可放入5‰的甲醛溶液中浸泡不低于72小時(shí)即可用旋切設(shè)備進(jìn)行旋切。(二)旋切的設(shè)備組成1．旋切機(jī)由于竹子的直徑小(120-200mm)肉薄而又中空，可用小型木材旋切機(jī)改制。
2．旋切刀具由于竹子的產(chǎn)地及處理的情況不同，所以對(duì)刀具的要求也有所不同。一般來(lái)說(shuō)刀具的研磨角，即刀具的前后面的夾角，該夾角越小越好，旋切出的單板質(zhì)量越高，但刀具的壽命也相應(yīng)的降低，易發(fā)生卷刃及崩刃。因此我們選定18-23°為好，其中以20°左右最佳，本技術(shù)所用刀具的研磨角為19-21°。
3．旋切壓尺
旋切的壓尺是裝在旋刀的后上方，其作用是在旋切中給竹材施以壓力，與旋刀等長(zhǎng)的壓尺它的作用很關(guān)鍵，在旋刀刃未到達(dá)竹材前，防止竹纖維先行劈裂，在切下的單板脫離母體的一瞬間給單板一個(gè)壓力，使其橫向抗拉強(qiáng)度得以提高減少單板背面的裂隙，使單板由原來(lái)的彎曲狀態(tài)伸直至向反向彎曲。沿著旋刀順利流出，在壓尺的作用下，從單板中擠出部分水份，有利于縮短單板的干燥時(shí)間，壓尺的形狀為研磨角45-50°，以46-48°為最佳，其前端為0.1-0.2mm(園弧半徑)的園弧，園弧部分一定要進(jìn)行研光處理，以減少磨擦力。
4．旋切刀具和旋切壓尺之間的安裝關(guān)系其中α旋刀的前后與水平層的夾角以60-70°最佳；β旋刀的研磨角以18-23°為好，19-20°為最佳；δ旋切壓尺的研磨角以45-50°為好，以48°左右最佳；γ旋刀前面與壓尺后面的夾角以75-80°為好；h旋刀刃高于卡軸中心線(xiàn)的高度h以0-0.7mm為好。h0壓尺的棱與旋刀刃水平面間的垂直距離。其尺寸與將要旋切的單板厚度有關(guān)，隨旋切單板的厚度加大而增加，可參照下述公式計(jì)算h0=S(1-φ4/100)(Sinw-Cosw/igw)mm其中S旋切的單板厚度mmφ壓榨率，一般為8-20％隨單板厚度的增加而加大。
W切削角即旋切刀刃口處的切線(xiàn)與旋刀前后的夾角。
5．旋切速度；旋切的速度很快，可達(dá)50-80米/分鐘，但考慮到竹材的肉薄，需不斷的更換旋切料，所以其切削速度以8-15M/分鐘最佳。
經(jīng)多次旋切都旋切出很好的單板，其光潔度、強(qiáng)度、韌度都很理想，所以用此單板可多層粘接制成竹材多層板用以取代木制三合板或多層板材；也可用厚竹板做芯兩面粘接旋切單板，制成15-45mm的細(xì)竹板材以取代細(xì)木工板，當(dāng)然，也可以把山竹或竹子的下腳料破碎制成高、中密度竹制板材，用以取代現(xiàn)有的中、高密度木制板。還可以做成保利板的表層或其他裝飾用材等，用途非常廣泛。用旋切的單板制成的竹制板材，其表面光潔、美觀(guān)、強(qiáng)度高、耐磨性能好，是完全可以取代木材而優(yōu)于木材的產(chǎn)品，相信這一方法一旦問(wèn)世，將在國(guó)內(nèi)引起較大的反響，也能為我國(guó)的資源開(kāi)拓作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種毛竹旋切設(shè)備，包括旋切機(jī)，旋切刀具，旋切壓尺，其特征在于旋切壓尺安裝在旋刀的后上方，旋切刀具和旋切壓尺之間的安裝關(guān)系為其中旋刀的前后與水平面的夾角α為60-70°；旋刀的研磨角β為18-23°；旋切壓尺的研磨角δ為45-50°；旋刀前面與壓尺后面的夾角γ為75-80°；旋刀刃高于卡軸中心線(xiàn)的高度h為0-0.7mm。壓尺的棱與旋刀刃水平面間的垂直距離h。其尺村與將要旋切的單板厚度有關(guān)，隨旋切單板的厚度加大而增加，可參照下述公式計(jì)算h0=S(1-φ/100)(Sinw-Cosw/igw)mm其中S旋切的單板厚度mmφ壓榨率，一般為8-20％隨單板厚度的增加而加大。W切削角即旋切刀刃口處的切線(xiàn)與旋刀前面的夾角。
2.一種使用權(quán)利要求1所述毛竹旋切設(shè)備的毛竹旋切工藝，其特征在于它包括下列步驟1．竹材的選擇、保存選取尖削度小、中徑粗、肉厚，竹齡不大于四年的通常竹為提高出板率只取其無(wú)杈部分。竹材采集選擇后，根據(jù)旋切的要求截成所需的長(zhǎng)度(如1300mm)通內(nèi)節(jié)后立即放入清水槽中以防竹材脫水后干裂，最好就地取材，由砍伐到入槽以不大于一周為佳。2．竹子的殺蟲(chóng)、滅菌及柔化處理竹子的質(zhì)量可采用下述兩種方法(1)含竹蛋白少的(即偏老的)放入1％的NaOH溶液中蒸煮不少于二小時(shí)后即可進(jìn)行旋切或取出后立即浸入清水中備切。(2)含竹蛋白多的(較嫩的)可放入5‰的甲醛溶液中浸泡不低于72小時(shí)即可用旋切設(shè)備進(jìn)行旋切。旋切速度為50-80米/分鐘切削速度為8-15米/分鐘
全文摘要
本發(fā)明是把毛竹經(jīng)柔化、殺蟲(chóng)、滅菌處理后,用特制的旋切機(jī),旋切成0.4—2.5mm厚的單板,單板的光潔度、強(qiáng)度、韌性都很理想。本發(fā)明的重點(diǎn)是竹材的柔化、殺蟲(chóng)、滅菌霉斑方法,旋切刀具、旋切壓尺的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的參數(shù)和具體實(shí)施的工藝,旋切出的竹板材可制成竹制多層板,竹制細(xì)竹工板,制成高中密度板和裝飾材料,由于毛竹子的資源豐富,生長(zhǎng)周期短,而制成品的強(qiáng)度高耐磨性好,又美觀(guān)實(shí)用所以它是取代木材而又優(yōu)于木材的極好產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B27L5/02GK1220203SQ97121748
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者錫玉平 申請(qǐng)人:北京奧體宏天科技開(kāi)發(fā)公司