一種竹肉型楔形竹片集成板材及其生產工藝方法
【專利摘要】本發明屬于竹材人造板材【技術領域】，具體涉及一種竹肉型楔形竹片集成板材及其生產工藝方法。組成本發明的竹肉型楔形竹片集成板材的竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型楔形竹片，并由該竹片單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列膠合而成。竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型平面楔形竹片，或者是非等厚、等寬的竹肉型弧面楔形竹片。本發明主要采用將弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片后再通過基準面加工、用分層刀剖分離或用刮刀刮去竹黃層和竹青層而得到的竹肉型楔形竹片后，再組坯成竹肉型楔形竹片集成板材。本發明加工切削量減少，最大化地利用了竹材，采用基準面加工，減小了加工難度。
【專利說明】一種竹肉型楔形竹片集成板材及其生產工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于竹材人造板材【技術領域】，具體涉及一種竹肉型楔形竹片集成板材及其
生產工藝方法。
【背景技術】
[0002]竹桿是竹類植物地上莖的主干，是一種圓錐形或橢圓錐形的有節殼體，竹桿直徑小，且頭大尾小、壁薄中空具尖削度。竹壁頭厚尾薄，在厚度上存在竹青、竹肉、竹黃三大層結構；竹青層、竹黃層對水和膠粘劑潤濕性差，難以膠合，一般剔除；竹肉由基本組織與維管束組成，占竹壁厚度的絕大部分，具有良好的膠合性能。竹材中維管束走向平行而整齊，紋理一致，沒有木射線等橫向組織，具有極好的劈裂性能，用簡單的工具，即可將竹子剖成很薄的竹篾，可以分層利用。一般，毛竹的尖削度是:外表面7mm/m，內表面4mm/m ;毛竹的竹青層厚度是40微米左右，竹黃層厚度是0.3?1.0mm,竹壁一般為IOmm左右(毛竹根部的壁厚可達15mm左右,而梢部壁厚僅有2?3mm)。目前,生產竹地板、竹家具、竹菜板使用的是厚度為1.5?2.5mm、寬度為15?25mm的等厚等寬竹片，將竹青、竹黃層去除。現有的加工技術通常是用銑削方法剔除竹青層、竹黃層生產等寬等厚竹片。由于天然的竹塊缺乏加工基準面，加工難度較大，因此竹材利用率低,并且對原材料要求高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的之一在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種竹材利用率增高的竹肉型楔形竹片集成板材。
[0004]本發明的竹肉型楔形竹片集成板材，其特點是:組成該板材的竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型楔形竹片，并由該竹片單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列膠合而成。
[0005]具體地說，所述竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型平面楔形竹片；或者是非等厚、等寬的竹肉型弧面楔形竹片。
[0006]具體地說,所述竹片單兀體的厚端厚度為6mm?12mm,薄端厚度為2mm?6mm,寬度為20mm?120mm,長度為500mm?5000mm ;所述集成板材厚度為20mm?120mm,長度為500mm ?5000mm,寬度為 20mm ?1300mm。
[0007]具體地說，所述竹片單元體是將弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片后再通過基準面加工、用分層刀剖分離或用刮刀刮去竹黃層和竹青層而得到的竹肉型楔形竹片。
[0008]本發明的竹肉型楔形竹片集成板材由于其組成單元體為竹肉型竹片,膠合性能良好；并且由原來的等寬等厚竹片改為非等厚、等寬竹片，在整形加工過程中有針對性地去除了竹青層和竹黃層，竹材的切削量減少，最大化地利用了原竹材；整形后的竹塊通過基準面機械加工去除竹青層和竹黃層，減小了加工難度。
[0009]本發明的目的之二在于提供一種上述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，該方法包括如下步驟:
[0010](I)選用四年以上的毛竹材；
[0011](2)將毛竹材鋸成規定長的竹筒；
[0012](3)將竹筒徑向剖成弧形竹片；
[0013](4)將弧形竹片整形并加工成非等厚、等寬的平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片;
[0014](5)以整形加工后的平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片的平面狀竹青面或統一弧面狀竹青面為加工基準進行第一次機械加工，去掉竹青層；
[0015](6)將步驟(5)之后去掉竹青層的楔形竹片以其平面狀竹黃面或統一弧面狀竹黃面為加工基準進行第二次機械加工，去掉竹黃層；
[0016](7)將步驟(5)和步驟(6)之后得到的竹肉型楔形竹片為單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列，熱壓膠合而形成竹肉型楔形竹片集成板材。
[0017]具體地說，步驟(5)所述以平面狀竹青面或統一弧面狀竹青面為加工基準進行第一次機械加工，是采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層，竹青層厚度控制在0.1?0.3_;或者是采用I?2把刮刀對竹青面進行刮削加工，刮去竹青層的厚度控制在0.1?0.3mm。
[0018]具體地說，步驟(6)所述以平面狀竹黃面或統一弧面狀竹黃面為加工基準進行第二次機械加工，是采用分層刀剖分竹片而分離出竹黃層，竹黃層厚度控制在0.3?1.0mm ;或者是采用銑刀精銑竹黃面，銑削竹黃面的厚度控制在0.3?1.2mm。
[0019]具體地說，步驟(4)所述將弧形竹片整形成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片，是采用竹塊熱整形裝置。
[0020]更具體地說，所述采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層或竹黃層，是采用竹塊分層裝置；所述采用I?2把刮刀對竹青面進行刮削加工，是采用竹塊刮青裝置。
[0021]本發明竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，為了得到竹材加工的基準面，對竹材進行了整形加工處理。經整形的竹塊具有了加工基準面，平面楔形竹片具有平面狀加工基準，統一弧面楔形竹片有了統一弧形面的加工基準。與之對應的有平面狀的或統一弧形狀的導軌、送料輥、銑刀、分層刀等。整形后的竹片由于具有了進行機械加工的基準面，可以分別根據竹青層、竹黃層的厚度有針對性的進行準確分層加工，剝除竹青層、竹黃層，留下竹肉層，即生產人造板的構成單元體——竹肉型楔形竹片。用分層刀剖分的方法處理竹青層、竹黃層時，處理厚度還可以根據生產實際來決定，所得竹黃片可以用于竹黃工藝品或裝飾品生產制造，所得竹青片可以用于竹拉絲等產品的原料。
[0022]本發明的生產工藝方法，其有益效果主要體現在如下幾點:
[0023](I)本發明的生產工藝方法是一種對竹材整形竹塊的機械加工方法，從沒有加工基準的天然竹塊轉變為有加工基準的整形竹塊。
[0024](2)加工方式從機床切削改變為剖削分層方法，減少機床刨花等加工剩余物和機械噪音。而原竹材切削加工使用的是高速切削機床，切削量大，噪音大。
[0025](3)從等寬等厚利用轉變為等寬非等厚利用，竹肉利用最大化。
【專利附圖】

【附圖說明】[0026]圖1是現有銑削加工制造等寬等厚竹片時，能提供最大尺寸竹片的斷面示意圖。
[0027]圖2是本發明的整形平面竹片能提供最大尺寸楔形竹片的斷面示意圖。
[0028]圖3是現有銑削加工制造標準弧形竹塊時的斷面示意圖。
[0029]圖4是本發明將弧形竹片整形成統一弧面竹片的斷面示意圖。
[0030]圖5是本發明將整形加工后的平面竹片分層出平面竹黃層、竹肉型平面楔形竹片、平面竹青層的示意圖。
[0031]圖6是本發明將整形加工后的弧形竹片分層出弧面竹黃層、竹肉型弧面楔形竹片、弧面竹青層的示意圖。
[0032]圖7是本發明將竹肉型平面楔形竹片作為單元體組坯成的集成板材側面結構示意圖。
[0033]圖8是本發明將竹肉型弧面楔形竹片作為單元體組坯成的集成板材俯視結構示意圖。
[0034]圖9是本發明采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層或竹黃層時，所采用的分層裝置的側面結構示意圖。
[0035]圖10是本發明采用刮刀對竹青面進行刮削加工時，所采用的竹塊刮青裝置的側面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。
[0037]參見圖7、圖8，分別是本發明的竹肉型楔形竹片集成板材的側面結構示意圖和俯視結構示意圖。從圖7、圖8中可見，組成該板材的竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型楔形竹片1，并由該竹肉型楔形竹片I側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列膠合而成。圖7所示的竹肉型楔形竹片I是非等厚、等寬的竹肉型平面楔形竹片；圖8所示的竹肉型楔形竹片I是非等厚、等寬的竹肉型弧面楔形竹片。圖5、圖6所示，是將弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片后再通過基準面加工、用分層刀剖分離出平面竹黃層2或弧面竹黃層2和平面竹青層3或弧面竹青層3而得到的竹肉型平面楔形竹片I或竹肉型弧面楔形竹片I。
[0038]下面通過具體實施例對本發明竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法作一個詳細說明。
[0039]將大頭外徑為90mm、內徑為70mm、竹壁厚度為10mm、長2600mm的毛竹竹筒開條后，
得到弧形竹片，弧形竹片厚的一頭竹壁厚度IOmm,薄的一頭竹壁厚度6.1_。
[0040]將弧形竹片整形得到寬20?120mm的平面狀或統一弧形狀竹片。其中，弧形竹片整形采用的是竹塊熱整形裝置，竹塊熱整形裝置是本 申請人:的另一個專利，專利號為201220169642.0，在此不再詳述。參見圖1，現有的將弧形竹片銑削加工制造等寬等厚竹片時，圖1中空白部分是能提供最大尺寸竹片的斷面示意圖，銑削掉了大量的竹材(圖中剖面線部分)。參見圖2，本發明采用竹塊熱整形裝置將弧形竹片整形成平面竹片，圖2中空白部分是能提供最大尺寸楔形竹片的斷面示意圖，從圖2中可看出，只要將平面竹片兩側邊的三角形余料(圖中剖面線部分)加工掉，就可得到平面楔形竹片，銑削量減少，原竹利用率增大。參見圖3，現有的將弧形竹片銑削成標準弧形竹塊時，圖3中空白部分是標準弧形竹塊的斷面圖，銑削掉了不少竹材(圖中剖面線部分)。參見圖4，本發明采用竹塊熱整形裝置將弧形竹片整形成統一弧面竹片，圖4中實線部分是統一弧面竹片的斷面圖，虛線部分是原弧形竹片的斷面圖，從圖4中可看出，整形后的統一弧機竹片沒有切削掉竹材。
[0041]以整形加工后的平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片的平面狀竹青面或統一弧面狀竹青面為加工基準進行第一次機械加工，去掉竹青層；將去掉竹青層的楔形竹片以其平面狀竹黃面或統一弧面狀竹黃面為加工基準進行第二次機械加工，去掉竹黃層。剝去竹青層0.3mm,竹黃層1.0mm,從而得到竹肉型楔形竹片,厚的一頭厚8.7mm,薄的一頭厚4.8mm,長2600mm，寬20?120mm。本實施例中，第一次機械加工和第二次機械加工均采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層和竹黃層，具體采用如圖9所示的竹塊分層裝置；圖9中，4是送料輥，5是加工平臺，6是分層刀，7是分層刀安裝平臺；該分層裝置為其它【技術領域】的成熟技術，在此不再詳述。另外，分離竹青層也可采用I?2把刮刀對竹青面進行刮削加工，采用如圖10所示的竹塊刮青裝置；圖10中，8為楔形竹片，9為刮刀，因此裝置亦為成熟技術，在此亦不再詳述。
[0042]將上述所得竹肉型楔形竹片組坯，將竹肉型楔形竹片作為單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列，熱壓膠合而形成如圖7或圖8所示的竹肉型楔形竹片集成板材；集成板材的厚度20?120mm，寬度20?1300mm，長度為2600mm。
[0043]本發明達到了竹肉最大化利用的目的，保持了竹材順紋(縱向)強度高的優勢，竹材縱橫兩個方向的強度比為30:1。本發明從沒有加工基準的天然竹塊轉變為有加工基準的整形竹塊，減小了加工難度，減少了竹材切削加工量，提高了竹材利用率。
[0044]本發明改變整形竹片的長度、寬度可以制造各種規格長度、寬度的竹肉型竹片。竹片長度可以選擇為500?5000mm ;毛竹竹桿長度為10?20m,胸徑為10?20cm,竹壁厚度竹頭最厚為15mm左右,竹梢最薄為2?3mm ;毛竹的尖削度外徑內徑4mm/m。
[0045]以上實施例僅是本發明技術構思的主要體現，涉及一些竹材加工工藝中的常規加工過程并未作描述，如加入一些不影響本發明主要技術構思的常規工藝，比如加熱、烘干等，或是等同技術特征的置換，均應屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:組成該板材的竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型楔形竹片，并由該竹片單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列膠合而成。
2.根據權利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型平面楔形竹片。
3.根據權利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片單元體是非等厚、等寬的竹肉型弧面楔形竹片。
4.根據權利要求1所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片單元體的厚端厚度為6mm~12mm,薄端厚度為2mm~6mm,寬度為20mm~120mm,長度為500mm~5000mm ;所述集成板材厚度為20mm~120mm,長度為500mm~5000mm,寬度為20mm~1300mm。
5.根據權利要求2或3所述的竹肉型楔形竹片集成板材，其特征在于:所述竹片單元體是將弧形竹片整形并加工成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片后再通過基準面加工、用分層刀剖分離或用刮刀刮去竹黃層和竹青層而得到的竹肉型楔形竹片。
6.一種如權利要求1所述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，其特征在于包括如下步驟: (1)選用四年以上的毛竹材； (2)將毛竹材鋸成規定長 的竹筒； (3)將竹筒徑向剖成弧形竹片； (4)將弧形竹片整形并加工成非等厚、等寬的平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片； (5)以整形加工后的平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片的平面狀竹青面或統一弧面狀竹青面為加工基準進行第一次機械加工，去掉竹青層； (6)將步驟(5)之后去掉竹青層的楔形竹片以其平面狀竹黃面或統一弧面狀竹黃面為加工基準進行第二次機械加工，去掉竹黃層； (7)將步驟(5)和步驟(6)之后得到的竹肉型楔形竹片為單元體側豎擺放、相鄰兩竹片的同一端是厚端與薄端交遞緊密相靠整齊排列，熱壓膠合而形成竹肉型楔形竹片集成板材。
7.根據權利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，其特征在于:步驟(5)所述以平面狀竹青面或統一弧面狀竹青面為加工基準進行第一次機械加工，是采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層，竹青層厚度控制在0.1~0.3mm ;或者是采用I~2把刮刀對竹青面進行刮削加工，刮去竹青層的厚度控制在0.1~0.3mm。
8.根據權利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，其特征在于:步驟(6)所述以平面狀竹黃面或統一弧面狀竹黃面為加工基準進行第二次機械加工，是采用分層刀剖分竹片而分離出竹黃層，竹黃層厚度控制在0.3~1.0mm ;或者是采用銑刀精銑竹黃面，銑削竹黃面的厚度控制在0.3~1.2mm。
9.根據權利要求6所述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，其特征在于:步驟(4)所述將弧形竹片整形成平面楔形竹片或統一弧面楔形竹片，是采用竹塊熱整形裝置。
10.根據權利要求7或8所述竹肉型楔形竹片集成板材的生產工藝方法，其特征在于:所述采用分層刀剖分竹片而分離出竹青層或竹黃層，是采用竹塊分層裝置；所述采用I~2把刮刀對竹 青面進行刮削加工，是采用竹塊刮青裝置。
【文檔編號】B27D1/04GK103753658SQ201410042527
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】彭亮, 孫曉東, 丁定安, 艾文勝 申請人:湖南省林業科學院