全 文 ：l之 -一」丝道鱼1 一一一一一一一一、万尸 ~ oN & AIP,L CIAT oNI CNUIA~ ~ ~ `
刨切薄竹生产新工艺 `
赵仁杰` 赵 明
A N e w Pl,祀 e s s of r sl i e de B a幻n b呱 V e n e e r M a n u af c t u r e
Z H AO R e -nJ i
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( 1
.
C泛n t r a l阮 u t h U n iv e r s i t y o f F o er s t yr a n d T e e h n o lo g y , C h a飞 s h a 4 10 0 0 4 , C h in a
2
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中图分类号 : 5 79 5 ; T 6S 53 文献标识码 : B 文章编号 : 1 00 1一 52 99 ( 20 07 ) 0 4一 00 2 5一 03
刨切薄竹是一种人造板和家具的新型贴面材料 ,
不仅具有竹材的纹理和淡雅的质感 , 可以满足人们回
归自然的视觉效果 ,而且是一种高附加值产品 , 因此在
国内外有较好的应用前景 。 但目前刨切薄竹的生产方
法是建立在竹地板生产工艺基础上的 ,它是将竹材加
工成矩形截面的竹片 , 先径向胶合成单层板 ,然后再平
行层积胶合成矩形截面长方体坯料 ,坯料通过水热处
理软化后 ,再在刨切机上刨切成 0 . 15 ~ 1 . s m m 厚的
薄竹 〔` 〕 。 这种工艺的不足之处是工艺繁琐 、 加工工序
达 28 道之多 。 一方面 , 每一道加工工序都需要配备相
应的设备 、场地和生产工人 ,增加了固定资产的投人量
和生产工人数量 ;另一方面 , 每道加工工序都可能会产
生加工剩余物和次品或废品 , 导致竹材的利用率仅
20 %左右 , 浪费了大量的竹材原料 。 上述两个方面的
原因增加了刨切薄竹的生产成本 。 刨切薄竹生产新工
艺的新颖之处是 : 先将竹材加工成内 、外弧面曲率半径
相等的变截面弧形竹块 2j[ , 通过纵向指接接长后 ,平行
层积胶合成曲面单体 ,再通过横向拼宽成多个曲面体
坯料 ,用多个曲面体坯料替代现有的矩形截面长方体
坯料进行刨切 。
干燥一刨切薄竹
1
.
2 竹材原料横截与软化
选用 4~ 6年生 、径级大且竹壁厚的毛竹 、 巨龙竹
等竹材 ,将其中无虫眼 、 正 圆形 、直径在 10 c m 以上的
部分 ,用圆锯横截成长 50 一 l o o c m 的竹段 , 去内节后
在 60 ~ 70 ℃的温水中浸泡 4~ s h 进行软化 。
1
.
3 旋圆
根据竹段为空心圆台体的形态 ,设计加工旋切机
卡轴的专用卡头 (或用胀轴替代专用卡头 ) 。 在旋切机
上通过专用卡头将竹段两端卡紧进行旋圆 ,将竹青旋
去 ,将使其外形成为一个圆柱体3[] 。
1
.
4 纵剖与铣内弧面
将旋圆的竹段等分并纵向剖削成 3 个弧形竹块 。
在木工铣床上 ,将弧形竹块夹持在弧形夹具内 (弧形夹
具内弧面的曲率半径与弧形竹块外弧面的曲率半径相
同 )进行铣削 ,将弧形竹块加工成为内弧面的曲率半径
与其外弧面的曲率半径在竹段长度上完全相等的变截
面弧形竹块 (图 1 ) , 以便于将弧形竹块平行层积胶合
成曲面单体。
1 刨切薄竹生产新工艺
1
.
1 工艺流程
竹材一横截一去内节 、 蒸煮一旋圆一纵剖一铣内弧面一干燥一开指接禅一涂胶一指接与组坯一模压胶合成曲面单体一铣边一横向拼宽一软化一刨切一
, 该技术已申请发明专利
赵仁杰 , 教授 , 中南林业科技大学 . 长沙 4 10 0 04
赵 明 , 浙江雁杰建筑模板有限公司 , 衙州 3 24 0 2
收稿日期 : 2 0 0 7一 0 3一 15
刨切薄竹生产新工艺— 赵仁杰 赵 明
圈 1 内外弧面曲率半径相等的变截面弧形竹块示宜圈
1
. 弧形竹块内弧面的曲率中心 2 . 弧形竹块外弧面的曲率中心
3
. 弧形竹块的内弧面 4 . 弧形竹块的外弧面
R
. 弧形竹块内、外弧面的曲率半径
1
.
5 干燥
`之 - - - 些型丝鱼 - - -— - - 一一- - - - - - - - -兰兰三丝- - - -万尸~ &肌~ CNIAU ~ ~ ~在干燥窑内对内 、 外弧面曲率半径相等的变截面弧形竹块进行干燥 , 干燥温度为 50 一 70 ℃ , 相对湿度
为 60 %一 70 % ,使其含水率降低到 ( 10 士 2) % 。
1
.
6 开指接桦
在弧形竹块的一端或两端 (两端均需指接的弧形
竹块 ) ,用指接机开出指接桦 ,摔头长度为 15 ~
。
1
.
7 涂胶
胶猫剂为耐水性 、 耐热性且柔韧性好的合成树脂 ,
其质量指标如下 :
P H 值 : 6~ 8
外观 :粘稠状液体
固体含量 : > 5 %
粘度 : 7~ 8 . SaP · s ( 27℃ )
储存期 : 6 个月
对变截面弧形竹块内、 外弧面及指接桦头进行双
面涂胶 ,单面涂胶量为 25 0一 3 0 0 9 /耐 。
1
.
8 组坯与胶合
在与弧形竹块曲率半径相同的压模内 , 将涂胶后
的弧形竹块进行指接 , 并接长到 1 80 ~ 2 60 ~
,再
在接长的弧形竹块上 ,平行层积弧形竹块 ,并同时进行
指接接 长 , 直到平行层积到坯料厚度达到 350 一
4 0 0m m 为止 ,然后放置一个弧形压模 。 通过丝杆加压
装置进行模压成型 , 以室温胶合成曲面单体 ,单位压力
为 1 . 5~ 2 . o M P a ,加压胶合时间为 2~ 4h( 具体时间视
室内温度而定 ) ,卸压后放置 12h 后再进行后续加工 。
1
.
, 曲面单体的拼宽
将曲面单体的两侧面 ,通过立铣机铣削成互相平行
的侧面 ,并在铣削表面涂胶 , 然后将若干个曲面单体侧
向胶合成多个曲面体坯料 (图 2 ) , 使其宽度为 20 一
35 0~
。 侧向胶合是在压模内 ,通过丝杆装置的水平加
压进行的 ,其胶合工艺与曲面单体的胶合工艺相同。 通
过曲面单体拼宽后 ,多个曲面体坯料的尺寸为 ( 3 50 ~
40 0 ) X ( 20 0一 3 5 0 ) x ( 1 8 0 0~ 2 6 0 0 )m (厚 X 宽 X 长 )
。
为了提高刨切质量 ,需对多个曲面体坯料进行水
热处理 ,使其温度升高 , 含水率增加 , 达到软化的目的 。
水热处理的水温为 40 ~ 60 ℃ 。 水的升温速度为 1. 5~
2℃ / h ,处理时间为 2 4一 4 8h 。
1
.
1 1 刨切
将多个曲面体坯料侧立 ,使其弧形面在水平方向 ,
铣削后的侧面夹持在卧式刨切机上进行刨切 。 刨切时
的刨切后楔角为 1一 2o ,楔角为 ( 18 士 1 ) 。 ,倾角为 o5 ,刨
切薄竹厚度为 0 . 15 一 1 . 5~
。
1
.
12 后期加工
刨切薄竹的后期加工包括干燥和增强处理等 。 刨
切薄竹的干燥 , 可在干燥机或干燥窑内进行强制干燥 ,
也可以在室温条件下进行自然干燥 , 使其含水率达到
10 % ~ 12 %即可 。 由于竹材的横向抗拉强度低 , 加之
刨切薄竹性脆且厚度仅 0 . 15 一 1 . 5~
, 因此极易在搬
运过程产生破损 。 为了增加刨切薄竹的强度 , 可用无
纺布等柔性材料贴合 ,通过粘贴大幅面柔性材料 ,还可
以将条状的刨切薄竹拼宽成所需要的大幅面尺寸 。
圈 2 多个曲面体坯料结构示意圈
1
. 曲面单体 2 . 弧形竹块纵向接长的指接缝
3
. 曲面单体横向拼宽的胶接缝
1
.
10 软化
·
26
·
2 新工艺的优点分析
上述刨切薄竹的生产新工艺 , 与现有建立在竹地
板生产工艺基础上 ,将竹材加工成矩形截面长方体坯
料的刨切薄竹制造工艺相比 (简称原工艺 ,下同 ) ,经分
析认为具有如下优点 。
2
.
1 工序少 、工艺流程短
由原工艺的 28 道工序减少到新工艺的 15 道工
序 。 工艺的简化和流程的缩短 , 可以减少相应的加工
设备和厂房等固定资产的投人 , 也可以相应减少生产
工人数量 , 由劳动密集型产品提升为技术密集产品 , 有
利于降低产品加工费用 。
2
.
2 竹材利用率高
经计算 ,采用新工艺将竹材加工成多个曲面体坯
料的竹材利用率 ,竹段长度越短 , 其加工利用率越高 ,
但弧形竹块的纵向接头也越多 ,增加了加工工作量和
接头材积损失 。 综合进行考虑 , 认为竹段长度为 0 . 5
一 1 . Om 区间为佳 , 在此区间 , 竹材的利用率 (含纵向
指接材积损失 )为 71 . 4 % 一 47 . 38 % (按竹段大头外
径为 10 0~ 计 )
,而原工艺的竹材利用率仅为 25 %左
右 ,故利用率可以提高 1 倍左右 。 当竹段大头外径大
于 10 o m m 时 ,其利用率无疑将会更高 。
2
.
3 胶勃剂用量少
胶勃剂用量的多少 , 可以通过每耐 坯料的胶合
面积和单位面积上的涂胶量进行计算 。 经计算新工艺
林产工业 2 00 7年第 34 卷第 4 期
之 生胜朗 — 一一一一一一一一一一一一一一一一一丝丝一一芍尸 ~o N & ~Cl A N ~ ~ ~制造的多个曲面体坯料 , 每 m 3 材积的胶合面积 (含纵向指接和横向拼宽的胶合面积 )为 82 . 3 m 3 , 而原工艺
制造的矩形截面长方体坯料 , 每 ms 材积的胶合面积
为 514 . 2耐 , 当涂胶量均按 30 9 /耐 计算时 , 新工艺
每 m 3 坯料的用胶量为 25k g , 而原工艺每 耐 坯料用
胶量为 15 4 . 26 k g , 前者仅为后者的 16 . 2% 。
由于新工艺比原工艺的竹材利用率提高 1 倍左
右 , 而胶勃剂用量仅为原工艺的 16 . 2% , 因而可以大
大降低产品的原材料成本 。
2
.
4 外观富于变化 ,装饰效果提高
刨切薄竹是一种贴面装饰材料 , 其外观视觉美感
非常重要 。 由矩形截面坯料刨切的薄竹 ,其纹理是单
一的竹材弦向或径向纹理 , 并且由胶缝所形成的纵向
条纹是等间隔 ,略显呆板 。 采用新工艺生产的刨切薄
竹 ,其外观是一个由弦向纹理向径向纹理逐渐过渡的 ,
并且胶接缝形成的纵向条纹的间距也是逐渐变化的 ,
富于变化的纹理与条纹间隔 ,增加了刨切薄竹的美感 ,
提高了贴面装饰效果 。
3 结论
3
.
1 将竹材加工成内 、外弧面曲率半径相同的变截面
弧形竹块 ,通过纵向指接接长后 ,平行层积胶合成曲面
单体 ,再横向拼宽成多个曲面体坯料 ,并刨切成薄竹是
可行的 ,是生产刨切薄竹的一种新工艺 。
3
.
2 刨切薄竹新工艺具有工序较少 ,工艺流程较短 ,
因而可以减少购置设备 、建造厂房的资金投人和生产
工人数量 ,有利于降低产品加工费用 ;并且竹材利用率
达到 50 %左右 ,胶勃剂用量仅为 25 kg / m 3 , 可以大大
降低产品原材料成本 。 同时采用新工艺生产刨切薄
竹 ,外观富于变化 ,增加了美感 , 可以提高其贴面装饰
效果 。 因而具有较好的经济效益和推广应用前景 。
4 参考文献
1 李延军等 ,刨切薄竹的发展前景与生产技术〔J」. 林产工业 , 2 0 3 . 30
( 3 )
:
3 6 ~ 3 8
.
2 赵仁杰 ,喻云水 . 竹材人造板工艺学仁M」. 北京 : 中国林业 出版社 ,
2 0 0 2
.
3 赵雪松 , 王喜明 . 竹材加工新方法— 曲面胶合层积技术〔J〕. 林产工业 , 2 0 0 5 , 3 2 ( 3 ) : 1 7~ 1 9 .
(责任编辑 张国萍 )
· 消息 ·
德国格霄康公司 20 7 年汉诺威 iL gn a 展览会上展新品
在汉诺威 iL g an 展会上 ,德国格雷康公司展示了用于人造板生产工业上使用的检测系统 ,和用于防止火灾发生的 、 各种最新的
火花探测及熄灭系统 ,及近期研发的新产品和方法 ,以体现其在此方面的领先地位。 主题是在扫描技术领域和预防性的火灾保护
领域的当前发展 。
所有领域的可预防性火灾保护 :火花探测及熄灭系统用于监测机械或气力输送方式输送物料或粉尘到料仓或除尘装置的过
程 ,火灾发生的燃烧源一旦被检测到 ,立刻将被细小的水雾所熄灭而生产过程不中断 。 所有过程将毫秒级正确地被记录和储存 ,分
析数据将容易地识别危险区域而加以防范。 新型的压机熄灭系统可及早 、 可靠地检测和熄灭火灾 ,如出现在双层钢带 、 滚压或处于
日光下的压机和相关的液压装置中的火灾 。 由于快速反应和少量用水 ,生产可立刻再一次继续 。
在线板坯扫描装 t : “ D IE F E N 3 0 R , ,在线板坯扫描装置能够识别和检测在整个板坯宽度方向上混合在纤维、 木片或 O S B 中的
外来物体 ,同时能够及时检测和消除不平整的铺装状况 。 由此能节约原材料 、添加剂和能源 ,提高产品质量 。 任何种类的外来物品
在进人双钢带的压机之前被可靠地检出并清除。 因而 ,使钢带的损坏得以避免。
衰面和轮廓的检查 : SU p E R义 A N 装置用于自动检测贴面与未贴面的人造板的表面质量 。 能够检测和区别出印刷图像中的细
小阴影缺陷 。 可用于同时检测家具生产的板材上下二面的质量 。 同时结合使用饰 51 5 系统 ,则系统装置更加完美 ,能够检测到压制
贴面地板和家具元件的质量 。
超声波检查 : U P U 30 00 超声波检测装置可以优化人造板生产工艺过程 ,可完整地检测板材内部缺陷以监控产品质量 . 为实现
持续化的生产 ,系统装置将配备双面的 C T 架 。 如需校对 、 服务和维修等 ,生产线在不停机的状况下 ,移动装 t 两边的 C T 架就可以
进行上述工作 。 基于产品的类型 ,厚度达 20 ~ 的板材能够被检测
。
系列产品 :除了上述装置之外 , G r K为 n 能够提供系列的 、用于人造板生产的在线检测装置 :带板材秤重的重 t 测量装置和最新
的非接触板材重量测量装置 ;超声波检测板材内部缺陷的检测装置 。 滚轮式和激光式的厚度检测装置 ;红外线的水份测定装置和
微波技术的水份测定装置来测定木片、 纤维和板材的含水率 ;安装在铺装机中的或铺装生产线上的单位面积重量测量装置 ; 毛板断
面密度分布分析装置一 tS e n ( ) g r a比 ;实验室使用的板材断面密度分布分析装置和含水率测定装置 ; 以及已经介绍的 DI E F F E N叹) R
和 S U P ER义A N 装置 。
创新是传统 : G r e( 力 n 在生产检测系统 、火花探测装置和火灾预防装置系统方面有着 30 多年的丰富经验 。 20 0 6 年是公司最佳
业务年之一 。 在德国阿尔费德工厂中有 16 0 名员工 ,在世界其它地方有 245 名员工 。 为确保 、 提高和满足客户的服务要求 ,聘用了
额外的服务员工 。 而且 ,研发部门的员工也在不断增加 。 (本刊讯 )
刨切薄竹生产新工艺— 赵仁杰 赵 明