高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下工藝步驟：（1）將新鮮竹筒預(yù)處理；（2）竹筒堆放；（3）圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平；（4）展平竹片的后處理。新鮮圓竹筒在溫度為130～160℃的高溫飽和蒸汽罐中，利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱處理，使竹筒的溫度達(dá)到木素、纖維素和半纖維素的軟化點(diǎn)，在此情況下，利用竹筒內(nèi)的圓鋼在外掛鐵塊等重物的自重作用下，將已有鋸縫的圓竹筒展平，降低了竹展平的處理溫度以及工人操作時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度和惡劣環(huán)境。制造的展平竹的物理力學(xué)性能等更佳，且色澤美觀，適合制造工藝品、家具和家居裝修使用。為竹產(chǎn)業(yè)提供更優(yōu)加工方法。
【專利說明】
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，屬木材工業(yè)中的竹材加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]家用地板和戶外木質(zhì)材料主要使用天然實(shí)木，如非洲菠蘿格、緬甸柚木、南美伊貝和美洲橡木等大徑級(jí)硬闊葉材，和經(jīng)防腐劑處理的俄羅斯樟子松、美國(guó)南方松等。然而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，全球?qū)δ静牡男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)。由于全球環(huán)境壓力加大，各國(guó)政府和人民的環(huán)境意識(shí)加強(qiáng)，認(rèn)識(shí)到保護(hù)森林的重要性，大直徑原木供給越來越短缺，依賴天然林原木作為原料的時(shí)代已經(jīng)過去。
[0003]我國(guó)的竹子資源集中分布在長(zhǎng)江以南的14個(gè)省、市、自治區(qū)。今天，竹產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)竹產(chǎn)區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。我國(guó)竹林面積和竹材產(chǎn)量已由1950年130萬公頃和160萬噸，增加到2011年的538.1萬公頃和16.44億根。這些為我國(guó)發(fā)展竹材加工提供了堅(jiān)實(shí)、可持續(xù)的資源基礎(chǔ)，圓竹筒無裂縫展平因其原材料來源可持續(xù)和利用率高、紋理美觀，在今天熱帶硬木短缺的情況下，會(huì)在今后有很大的發(fā)展空間，但現(xiàn)有圓竹展平還有需要溫度很高的高溫蒸汽(如180°C)中進(jìn)行，需要特制鍋爐，需要壓力罐的耐壓強(qiáng)度也較高(最低需1.8MPa)。這主要是因?yàn)槠湓诟邷毓拗刑幚?，然后再將罐?nèi)竹筒拿到車間的冷環(huán)境中展平，因其車間的溫度只有10?30°C，被加熱的竹筒很快就冷卻下來，以及高溫處理竹筒在后續(xù)工序中水分的散失引起的表面硬化，所以只能將其溫度加熱到180°C以上，降低竹材強(qiáng)度，出罐后竹筒溫度保持較高，增加竹筒的塑性，才能滿足在冷的車間環(huán)境下處理后的竹筒能實(shí)現(xiàn)無裂縫展平。為此對(duì)現(xiàn)有的竹筒展平生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在溫度為140?160°C的高溫罐中，當(dāng)其達(dá)到竹材軟化點(diǎn)時(shí)。利用插在已開槽的圓竹筒內(nèi)的從多圓鋼的自重以及外加重物的情況下，將其展平。
[0004]采用這種工藝可以改進(jìn)現(xiàn)有圓竹筒展平生產(chǎn)技術(shù)，利用竹材在高溫高濕的情況下，其軟化點(diǎn)溫度會(huì)降低的特性，在罐內(nèi)高溫高濕的情況下，達(dá)到竹材軟化點(diǎn)時(shí)，在罐內(nèi)外加重力下自然地將竹筒展平，同時(shí)，又可提高圓竹筒的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，這是因?yàn)楹心举|(zhì)素、纖維素和半纖維素的材質(zhì)，在高溫180°C的情況下，易發(fā)生半纖維素的快速水解，不僅降低板材的力學(xué)性能，同時(shí)其材質(zhì)也變?yōu)楹稚?，降低展平竹片的品質(zhì)和美觀要求，同時(shí)減輕工人在高溫下操作展平的難度，且展平過程中無需在竹黃面進(jìn)行開槽處理，節(jié)約了竹材資源，成品的開裂等缺陷將會(huì)大大改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出的是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，其目的旨在利用新鮮圓竹筒在溫度為130?160°C的高溫飽和蒸汽罐中，利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱熱處理，使竹筒保水加熱，迅速達(dá)到木素、纖維素、和半纖維素的軟化點(diǎn)，在此情況下，利用竹筒內(nèi)圓鋼在外掛鐵塊等重物的自重作用下，將已有鋸縫的圓竹筒展平，這樣使得圓竹筒的展平在不算溫度太高的130?160°C時(shí)進(jìn)行展平。同時(shí)，在保持竹材的強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，展平過程中無需在竹黃面進(jìn)行開槽處理，提高竹材資源利用率，節(jié)約能耗以及降低工人操作時(shí)的惡劣環(huán)境。這樣快速展平處理，制造的展平竹的物理力學(xué)性能等更佳，且色澤美觀，適合制造工藝品、家具和家居裝修使用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下工藝步驟:
a、新鮮圓竹按要求截?cái)?.3-3.5m長(zhǎng)的竹筒后，通過一裝置同時(shí)將內(nèi)節(jié)和外節(jié)去除。然后在竹筒上開一條縱向貫通直鋸縫。
[0007]b、竹筒堆放，將竹筒放置在厚度為4mm的墊板上，該墊板上固定3?4根竹筒，該竹筒的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12?20mm的圓鋼，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上30mm，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將4?9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)100mm，兩端上可以懸掛鐵塊。將小車上裝好墊板、竹筒和圓鋼，在小車上插上一圓鋼以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽。檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。
[0008]C、圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為130?160°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持10?30分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)的圓鋼在兩端鐵塊和墊板等的自重作用下，將竹筒展平。
[0009]d、展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到可以再加工使用的合格展平竹片。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):竹類植物是地球上生長(zhǎng)速度最快、繁殖最容易、成熟期最短的木本植物，是人類的環(huán)境友好材料，它具有一次造林成功，就可年年擇伐、永續(xù)利用而不破壞生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)。全國(guó)現(xiàn)有竹林面積673萬公頃，主要分布在全國(guó)16個(gè)省，為展平竹的生產(chǎn)提供了可持續(xù)的原材料資源。展平竹還可使毛竹等大徑竹材的一次利用率從20%?50%提高至85%以上，同時(shí)，在罐內(nèi)將圓竹筒展平，又可提高圓竹筒的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，這是因?yàn)楹心举|(zhì)素、纖維素和半纖維素的材質(zhì)，在高溫180°C的情況下，易發(fā)生半纖維素的快速水解，不僅降低板材的力學(xué)性能，同時(shí)其材質(zhì)也變?yōu)楹稚?，降低展平竹片的品質(zhì)和美觀要求，同時(shí)減輕工人在高溫下操作展平的強(qiáng)度，且展平過程中無需在竹黃面進(jìn)行開槽處理，節(jié)約了竹材資源，成品的開裂等缺陷將會(huì)大大改善。使展平竹的大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，也為竹產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供保障。
【附圖說明】
[0011]附圖1是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平示意圖。
[0012]附圖2是開槽圓竹筒中圓鋼的堆放示意圖。
[0013]圖中的I是堆放小車;2是開槽竹筒;3是定位圓鋼;4是墊板;5是鐵塊;6是展平用圓鋼;7是方鋼;8是竹筒端部夾緊裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1 高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下步驟:
(1)直徑為80mm，新鮮竹筒砍伐10天，按要求截成1200mm長(zhǎng)，通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀，將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時(shí)去除，然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫；
(2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上，該墊板上固定4根竹筒，該竹筒2的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為15mm的圓鋼6，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上30mm，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)10cm，兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車，在小車上插上一定位圓鋼3以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽。檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。
[0015](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為160°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持15分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒2已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下，將竹筒展平。
[0016](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到合格的展平竹片。
[0017]經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到定型后的厚度為1mm的平整竹片，其物理力學(xué)性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0018]實(shí)施例2
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下步驟:
(I)直徑為85mm，新鮮竹筒砍伐8天，按要求截成1000mm長(zhǎng)，通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀，將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時(shí)去除，然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0019](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為3.5mm的墊板4上，該墊板上固定3根竹筒，該竹筒2的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12_的圓鋼6，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上25_，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將4層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度32mm方鋼7，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)11cm，兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車，在小車上插上一定位圓鋼3以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽。檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。
[0020](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為130°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持30分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒2已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下，將竹筒展平。
[0021](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到合格的展平竹片。
[0022]經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到定型后的厚度為8mm的平整竹片，其物理力學(xué)性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0023]實(shí)施例3
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下步驟:
(I)直徑為90mm，新鮮竹筒砍伐6天，按要求截成1300mm長(zhǎng)，通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀，將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時(shí)去除。然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0024](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上，該墊板上固定5根竹筒，該竹筒2的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為13mm的圓鋼6，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上30mm，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將5層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)10cm，兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車，在小車上插上一定位圓鋼3以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽。檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。
[0025](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為140°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持20分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒2已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下，將竹筒展平。
[0026](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到合格的展平竹片。
[0027]經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到定型后的厚度為1mm的平整竹片，其物理力學(xué)性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0028]實(shí)施例4
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，包括如下步驟:
(I)直徑為10mm，新鮮竹筒砍伐10天，按要求截成1300mm長(zhǎng)，通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀，將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時(shí)去除。然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0029](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上，該墊板上固定2根竹筒，該竹筒2的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為20mm的圓鋼6，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上30mm，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將6層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)10cm，兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車，在小車上插上一定位圓鋼3以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽。檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。
[0030](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為150°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持18分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒2已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下，將竹筒展平。
[0031](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到合格的展平竹片。
[0032]經(jīng)常規(guī)后期加工后，即可得到定型后的厚度為Ilmm的平整竹片，其物理力學(xué)性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，其特征是包括如下工藝步驟: (1)將新鮮竹筒預(yù)處理； (2)竹筒堆放； (3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平； (4)展平竹片的后處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，其特征是所述的步驟(I)將新鮮竹筒預(yù)處理:砍伐不超過10天圓竹筒按要求截?cái)喑?.3-3.5m長(zhǎng)的竹筒后，將內(nèi)節(jié)和外節(jié)去除，然后在竹筒上開一條縱向貫通直鋸縫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，其特征是所述的步驟(2)竹筒堆放:將處理過的竹筒放置在厚度為4mm的墊板上，該墊板上固定3?4根竹筒，該竹筒的鋸縫朝上，竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置將其與墊板固定，在每個(gè)圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12?20mm的圓鋼，該圓鋼的長(zhǎng)度為竹筒長(zhǎng)度加上30mm，多層墊板的長(zhǎng)度兩邊有一半圓形定位槽，以便于在罐中上下對(duì)位，將4?9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上，最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼，該方鋼的長(zhǎng)度比墊板寬度長(zhǎng)10cm，兩端上可以懸掛鐵塊，在已裝有墊板、竹筒和圓鋼的小車上插上一定位圓鋼以對(duì)應(yīng)墊板的對(duì)位槽;檢測(cè)是否安裝好后，將小車推進(jìn)高壓罐中，關(guān)好罐門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法，其特征是所述的步驟(3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平，將罐內(nèi)通入溫度為130?160°C高溫蒸汽，剛通入時(shí)，先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出，使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度，然后保持10?30分鐘，在此段時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)始終為飽和蒸汽，在此溫度和濕度下，竹筒已達(dá)到其軟化點(diǎn)溫度，此時(shí)竹筒內(nèi)圓鋼及兩端鐵塊和墊板的自重作用下，將竹筒展平。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒高效展平方法，其特征是所述的步驟(4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理，放出罐內(nèi)蒸汽降溫，將罐內(nèi)展平竹取出，再經(jīng)過平板壓機(jī)的定型和干燥，就得到合格的展平竹片。
【文檔編號(hào)】B27J1/00GK105856367SQ201610198835
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】李延軍, 許斌, 張齊生, 王新洲
【申請(qǐng)人】南京林業(yè)大學(xué)