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薄竹材缠绕技术与加工工艺
宋莎 莎 杨 峰 孙正军 费 本华
，
中 图分类号 文献标识码 文章编号 ：
我 国是一个木 材资源相 对贫乏 ， 竹材资 源较 丰 材料等领域 ， 是线性制 品到非线形制 品加 工工 艺的
富的 国家⑴ 。 我国 竹材工业经历 了 多年 的发展 已 飞跃 ， 具有重要的 现实 意义 。
取得积极成效 ， 无论是产品 种 类 、 技 术水平等方面均
居世界领先水平口 。 由 于竹材生长速 度快 、 成材早 、 薄竹材加工 工艺概述
产量 高 、 强度高 、 弹性 好 、 硬度大 、 加 工容易 ， 以及胶 竹材物理性能优 良 具有一般木材所不及的优点 ，
合后低毒甚至无毒 的优 良特点 ， 因 而被视为 可 以替 如收缩量小 高度的 割裂性 、 弹性和韧性 ， 具有很好的
代木材 的工程材料 的理想 原料 ， 一种 良好的可持续 顺纹抗压力 和抗拉力 ， 竹材 的抗拉强度约为木材的
发展资源 。 由 于市 场竞争激烈 ， 原料价格大幅度上 倍 ， 抗压强度为木材 的 倍 笔者所述薄竹
涨 ， 因 此 ， 竹材资源 的开发利用应 向 着深加工 、 精加 材缠绕技术与加工工艺正是利用 了 竹材上 述这些优
工 、 技术创新 的方向 发展 。 笔者所 述薄竹材缠绕技 点 。 该项技术采用的薄竹片是竹材经过一系列加工处
术与 加工工艺 即是将集成材 、 层积材 、 竹纤维 板或重 理 ， 胶合成层积材或重组竹材 、 集成材 、 竹纤维板等竹
组竹材等竹材半成品 刨切加工而成 的薄竹片 作为增 方材 再将其软化刨 切而成 如 图 所示 。 其厚度一
强材料 采用低成本 的 氨基树脂作 为粘接剂 ， 通过往 般在 之间 ， 微薄竹厚度则在
复式机械缠绕工艺复合制成所需要 的 曲体制 品 。 该 之间 。 然后根据需要可再将其接长 、加工制成所需的薄
项技术可 以 广 泛应用于家具 、 包装 、 船舶 、 管材 、 装饰 竹条 ， 其工艺流程如 图 所示 。
集成材 层积材 ： 组竹 竹纤维板
刨切机 薄竹 薄竹条
图 薄竹材加 工示意图
基金项 目 十二五国 家科技支撑计划项 目 “ 功能性竹 藤 基新 材料制 研究表明 ， 在薄竹加工过程 中除竹材刨切前的软化
造技术研究 处理外 ， 刨切加工是最具技术含量的重要工序 该工艺
对竹材 处理后温度 、刀具切削 的角度以及表面粗糙度等费本华 通讯作者 ） ， 单位同第一 者 ，
收稿 曰 期 都有特别 的要求 ， 因此在加工过程中应当特别注意 。
林产工业 年第 卷第 期
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材集成材 、 薄竹材缠绕技术的优势
薄竹材缠绕技术的应用具有以下几个方面的优势 ：
！
河以赚非线删品加工问题 。
料半― 传统的加工模式多为线性加工 ， 而生活 中的制 品
多为非线性的 ， 所以 薄竹材缠绕技术能够解决生活中
薄竹条 热压 组坯 陈化 胶
、
‘剪 的一些实际加工问题。
图 薄竹材加工流程图 具有加工灵活性 、 全程自 动化的特点 。普通人造板经过简单的薄竹材胶合贴面工艺处理
薄竹材缠绕工艺 后可具有竹材通直 、古朴的纹理 ， 有效改善原有的板材
薄竹材缠绕技术以上述薄竹片为增强材料 ， 低成 外观质量 ， 其性能与珍贵硬阔叶材薄木相近 ， 因而薄竹
本氨基树脂为粘接剂 ， 通过机械缠绕复合成所需要的 材料既可部分代替珍贵薄木用作人造板 、 家具 、室内 装
产品 ， 充艘挥了丽》耐棚优势 其 艺麵
一 其生产成本低 既可以弥补珍贵薄木资源的不足 ， 又能
。 满足人们回归 自 然的愿望 ， 因此是 目 前室内装饰材
糖来 帅 丨 丨 料领域中较为受欢迎的装饰 面材料。卜 目 前利用缠绕技术将薄竹进行 了更进一步的有效
卜 门隱 机械缠绕 应用 。 有别于同一平面内的装饰材料 通过缠绕工艺将产 ■料成 型 环 向 、 其贴覆于管材 、船舶 、 家具等曲 面产品 上 ，贿了 曲 面
领域 。 胃采用 复式的机械化缠绕工艺产醒 对曲体产品进行造型 ， 又可以 利用薄竹材作为产品的
图 薄竹缠绕工艺流程 增强材料来达到一定强度的结构性能 。
竹材原料综合利用率高 ， 经济效益好 。竹材在相对稳定的环境中 ’ 材质性赫 吊 稳定 。 该 经计算 将竹材加工成薄竹 ， 竹材的利用率 含纵
向指接材积损失 为 ， 相对于传统竹势 将其应用于管材 、 曲面产 品 、 家具 、 船舶等产 品 体 材利用率可以提高 倍左右 。 此外 通过对刨切薄竹现了竹质工程材料技术的创新性 。 生产的初步估算 ， 按原竹制得薄竹材料的 出 材率为
以 目前市场上应用该技术的主要产品 薄竹片缠绕 计算 ， 每 竹方可刨得 厚薄竹 ， 按
复合管为 例 ， 所用薄竹片 由 、 年生毛竹经截断 、 开 市场价销售可获得 的利税收入 经济效益显著口 。
片 、 初刨 、精刨成竹条后 胶合成竹方制成竹质工程材 薄竹材料改性手段多样 ， 可满足多种市场需求 。
料半成品 、再经软化 、刨切 、裁剪制得 。 最初商品用薄竹的颜色为 自 然色即为竹材本色 ，
该种复合管沿管径方向 ， 由 内到外依次为 内 衬 自然色对竹材要求极严 ， 但竹材在运输加工过程 中 易
层 、 增强层 、 外防护层 ， 其制作工艺如下 ： 内 衬层的 霉变而生成污渍 、 斑点 ， 不适宜加工成 自 然色的竹制
制备 ： 在直管模具上用树脂及毡制作 内 衬 形成防渗 品 因此后期出现了漂 白色和炭化色 ， 即分别 以薄竹
且 内壁光滑的 内衬层 带状薄竹片预处理 ： 将长 为原料利用漂白 技术将竹材原有的黄色变为较浅的淡
、 厚 匪 、 宽 的 竹薄片 ， 经脱脂 （ 蒸 薄竹 进行高温热处理使其颜色变为浅揭色
煮 、 漂白 后清洗并干燥至要求 的含水率 ， 最后漏竹 杉美观有了更进一步的要求 ， 薄竹染色是满足该种餘采用衬布粘接 、 或缝 、 或编— 、 的方式连接成 条 求的主要方式 。 刨切薄竹染色是染料与创切薄竹发生连续的带状竹片 ， 并卷成卷 虽层的制备 ： 将
的带状竹片装棚舰上退卷 ’職竹片細浦！ 日 加工腿 ， 是麟竹材麵质量 ， 改前材视觉特性槽并涂上树脂 ， 然后缠绕在直管模具的内衬层上 缠 和提高竹材产品附加值的重要手段 〖 。
绕 层 以上 ， 经 固化后形成增 强层 外防护层 的制 薄竹材料的阻燃处理是另一种提高产品 附加值的
备 ： 在增强层外喷涂一层防腐防水 的材料 ， 形成外防 改性手段 ， 在薄竹加工领域内该方面的研究较少 ， 主要
护层 。 该产品是对现有的聚氯乙烯管 、 聚 乙烯管 、玻璃 是以 阻燃剂 对刨切薄竹进行阻燃处理 ， 这为刨
钢管及玻璃钢夹砂管的革新 生态环保且节约宝贵的 切薄竹在建筑装饰装修 、 家具制造等领域的广泛应用
石油资源 。 提供了科学依据 。
薄竹材缠绕技术与加 ： ：艺一宋莎莎 杨 峰 孙正军 费本华
生产与应用 林 产 工 业
薄竹材缠绕技术的应用 前景 内空间有限 塑料具有 良好的可塑性 ， 成型容易 ， 但是
世界竹类植物 余属 ， 余种 而我国竹类植 以塑料材质为汽车 内部主要材料从环保概念上讲不符
物就有 属 近 种％ 我国竹产业巳经形成了一个 合人们追求 自然环保的要求 ， 从安全性而言 ， 塑料聚酯
由 竹林资源培育 、 竹材加工利用到竹产品 出 口 贸易等 制品易于燃烧 ， 在汽车遇高温时发生燃烧 、融化加速车
环节构成的较为完善的产业体系 ， 成为了我国林业中 体变形 对驾乘人员逃生有一定影响 。 因此 ， 在汽车内
最具有国际竞争力 的朝阳产业 结合对各类竹产品 部制造材料的选择上应将眼光由常用材料 （ 塑料聚酯
的竞争力研究表明 ， 竹产 品具有环保 、纹理美观 、 耐 等 ） 转移到具有天然环保性且使用上安全系数高 的材
用 、 低碳 、 经济等优良特性 具有广阔 的市场前景 尤其 料上来 。 采用缠绕技术的薄竹材制品就可满足此要求 ，
是采用薄竹缠绕加工新技术为指导制造出 的产 品 ， 具 不仅可以加工为车内方 向盘 手刹等小配件 而且可以
有产品规模化 商品化发展最关键的要素 能吸引消费 成型为曲面材料作为汽车前操作台使用 。 从生产原料
者眼球 ， 更具市场竞争力 并将为我国竹加工行业开辟 选择 、 加工 ， 甚至是后期车辆达到使用年限后 的报废拆
一条新途径。 卸都对环境无公害 ， 从使用理念到应用实际都达到了
缠绕技术在室内家具中的应用设想 。 天然环保的 品质要求 。 此外 为防止汽车在事故中高温
目 前 ， 国 内 的家具市场中 主要是采用木质人造板 燃烧 可在前操作台加工中添加阻燃抑烟剂 ， 达到延缓
家具 ， 在现代家具设计的餐边柜 、 书柜 、 电视柜和床头 车内燃烧 减少有害烟雾释放的 目 的 为车内人员 争取
上都包含有曲 面设计 ； 在仿明清家具 ， 尤其是仿明代家 逃生时间 从而提升车辆的安全性能 。
具中 曲 面造型尤为丰富 。 在传统的家具生产环节中 ，
这些 曲面的设计多 为木工机械或数控机床铣削产生 ， 参考文献
对工艺设备的操作精准度要求较高 ， 对操作人员 的技 江泽慧 世界竹藤 沈 阳 辽宁科学技术出 版社
术熟练程度也有较高要求 ； 从材料利用程度而言 木质 中国竹材工业面临的机遇与挑战 世界竹藤通讯 ’
板材通过曲面加工工艺处理后获得理想 的尺寸与形 賴军 ， 杜春贵 ， 刘志坤 创切薄竹的发展前景与生产技术 林产
状 ， 在加工过程中会有一些边角材料剩余 ， 该部分余料 工业
一般尺寸较小 ， 且形状不规贝 丨 ， 仅能作为生产加工过程 李慧 ， 张玉坤 生 态建筑材料竹子浅析 建筑科学 ，
中的燃料焚烧使用 ， 对于原材料的利用是一种变相的
资源浪费 。 若薄竹材的缠绕技术在现代家具生产 中推 陈章敏 彩色刨 切薄竹生产关键技想世界體通
广使用 ， 同时利用生长周期短的竹材替代木材原料 一 李延军 杜春贵 鲍滨福 大 幅酬切薄竹的生产 工艺 木材工业 ，
方面可缓解木材资源的供需矛盾 、 降低生产成本 、扩宽
家具原材料领域 ； 另一方面还可 以通过缠绕技术这种 李 军， 董升 ■板加工工艺 竹子研究二應材砂光繊麵量与分计 和结构 的增强都起到一定作用 ， 并能降低机械磨
和提高生产效率。 邓玉和 张沛 阻燃剂 的种类及添加方法对刨花板性 能影响的研究
缠绕技术在航海船舶制造中的应用设想。 林产工业 ，
由 于船舶使用功能 的特殊性 ， 船体和甲板都是曲 杜春贵 ’ 刘志坤 ’ 李延军 ， 等 创 切薄竹的研究进展⑷ 林产工业 ’
面形状 。 空间分割后必然有些全 间呈现曲面性 ， 因而在
丨 ！ 赵仁杰 删 刨切薄竹生产新工艺 林产工业， ，
船体 、 船舶家具设计与舱室布置必须考虑到曲 面性特 李延军 ， 刘 志坤 杜春贵 刨切微薄竹的发 展前景及经济效益分析
点 ， 薄竹材缠绕技术恰恰能够有效满足这一要求 。 另 几林业机械与木工设备， ，
外 从船舶建筑和陆上建筑的差异性可知 ， 防火性和经
—济性也是船舶加工的一项重要，标 。 薄竹材的缠，技 陈玉和 陆仁书 杨洪义 刨切薄竹竹材仿红木染色工艺的研究术不仅可满足船舱内部的曲面设计加工 ， 还可以米用 林产工业 ， ，
防火阻燃处理后的改性薄竹材替代原舱体加工材料 ， 金春德 ， 杜春贵 ， 李延军 阻燃刨切薄竹的阻燃特性 林业科
经济环保 安全可靠。 学 ’ ’
缠绕技术在汽车内饰制造上的应用设想 。
当前的汽车制造业 外观为金属材质 ， 内部多采用 郭 明 ， 武新艳 张金凤 竹产品竞争力影 响因 素研究 世界竹藤通
塑料制 品 ， 以塑料作为 内部材料的主要原 因是由 于车 讯 ， 责任编辑 张国萍 ）
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