全 文 ：之一二 业_ _ _ _j 尸~ &~ ~ ~ ~ 一刨切薄竹的发展前景与生产技术 关李延军` 杜春贵` 刘志冲` 林 勇2 张宇庆3P 找心uc t i o n Tec h o nl ogy a nd L随v e 10 P叮Ie nt P ms伴c t of li Se ed B 田r n饭” i Fne l i e nV e ne e rLl Y an勺u n` DU Ch u n~ gu il LI U Z hi -k u nl u N Yo 心 Z HA N GYu -qi 心( 1 .Zh 荀l a ng b Fr es t t’y C bl 电e , L ln an 3 1 1 30 0 2 . H an g z饭旧 W cx刘 凡d 。珍 , H坦郎h o u 3 1 00 0 93 . 比n郎 ho u Q ian g s h er 堪 hS e咫 , d L艳 c o r a t ive M a t e ir al oC . L td . ,沁呢 z抽 u 31 0 07 )中图分类号 二T肠5 3 . 2 文献标识码 : B 文章编号 : 100 1 一 5299 (2 003 )0 3 一 00 36 一 0 3我国是一个木材资源相对贫乏 , 而竹材资源较丰富的国家 。 竹材资源的开发利用近 20 多年得到了迅速发展 , 目前 ,竹材资源的开发利用 已正在向深加工 、精加工方向发展 ,如何充分挖掘资源潜力 ,开展竹材资源的深加工 、精加工 已成为研究热点〔` l 。 本文旨在介绍刨切薄竹生产工艺的特点 , 以期为竹材加工企业提
供有益的启示和借鉴 , 促进竹质产品向高档化 、 多样
化 、高科技含量 、高附加值方向发展 。
1 刨切薄竹的发展前景
我国人造板产量已有相当规模 , 如不经表面装饰
其使用价值很低 ,用途有限 , 不能充分发挥代替木材的
作用 。 然而天然林保护工程的实施使得适宜制作表面
装饰薄木的珍贵树种来源也随之减少 ,于是利用具有
资源丰富及代木性能良好的竹材来生产刨切薄竹代替
薄木使用 ,是缓解我国木材供给紧张局面的有效途径
之一 。
竹材由于其固有的径小 、壁薄 、中空 、有尖削度 、存
在难以胶合的竹青和竹黄等特点 ,导致竹材加工利用
的难度很大 ,也使其加工的科技含量不高 ,产品附加值
低 。 为提高竹材加工的科技含量 ,增加产品附加值 ,设
想将竹片重组成竹方 , 然后通过刨切加工成各种厚度
的刨切薄竹 。 刨切薄竹的厚度一般在 0 . 巧一 1 . 5~之间 ,微薄竹的厚度在 0 . 15 一 0 . 5~ 之间
。 刨切薄竹
可用作人造板 、家具贴面材料 ,也可作为家庭装饰装修
材料 ;另一方面还可将刨切薄竹进一步进行深加工 ,如
染色 、 阻燃等处理 , 生产出染色薄竹 、 阻燃薄竹等一系
列产品 ,从而进一步提高产品科技含量和附加值 。 另
外 ,还可将薄竹与无纺布等柔性材料贴合拼宽成大幅
面 , 不仅可 以克服刨切薄竹脆性大 、易破损 、幅面小 、易
透胶等缺点 ,简化薄竹贴面的生产工序 ,而且还可实现
薄竹专业化定点生产 , 提高薄竹生产的科技含量 。 刨
切薄竹不仅具有竹材的纹理 ,而且具有清新 自然 、真实
淡雅的质感 , 给人以 自然美 , 满足人们回归 自然的愿
望 ,而且可促使 目前竹材集成材加工产业链延伸 ,缓解
同类产品重复建厂 ,导致恶性竞争的局面 ,使竹材加工
业迈上新台阶。 因此在国内、 外均具有较大的推广应
用前景 ,市场潜力巨大 。
, 浙江省自然科学基金项 目“混相端部压注法原木改性研究” ( 59 80 13)
和“ 刨切微薄竹生产工艺研究 ”共同资助 , 刨切微薄竹是在集成材中的
具体应用 。 20 02 年 1 月 12 日通过了由张齐生院士 、 陈绪和教授等国
内知名专家组成的鉴定委员会的鉴定。
李延军 , 讲师 , 浙江林学院 , 临安 3 n 30
杜春贵 , 刘志坤 , 通讯地址同第一作者
林 勇 , 杭州木材厂 , 杭州 31 0() 0 9
张宇庆 , 杭州强生圣威装饰材料有限公司 , 杭州 3 10 007
收稿 日期 : 2 00 2一 1 1一2 8
2 刨切薄竹生产工艺
刨切薄竹生产工艺由径向集成竹块制造 、竹块层
积胶合成竹方 、刨切薄竹三部分组成 。 其工艺流程如
下 : 原竹一横截~ 纵锯一粗刨~ 蒸煮 、三防处理~ 干燥
, 精刨~ 选片 , 砂光~ 精选~ 涂胶 、 陈化~ 组坯” 侧
压胶合固化一径向集成竹块 2[] ~ 机械加工或胶合拼
宽~ 窄或宽幅径向集成竹块~ 砂光~ 涂胶一叠层组坯
” 层压胶合~ 竹材集成材 (竹方 )~ 软化~ 刨切一薄竹
一干燥~ 裁边~ 成品
2
.
1 径向集成竹块制造工艺
2
.
1
.
1 竹片制造与挑选 竹片制造时基本采用竹地
林产工业 20 3年第 30 卷第 3期
夕 生产与应用 林 产 工 业P RO D C UT I《) N & AP P L C IAn 0N C I HN A F O RES I, PRO D t l( :仆 IN I) t JST RY
板生产工艺的工序 3j[ 。 要求选用竹龄 4 一 6 a ,眉径在
gc m 以上的竹材 , 粗刨后进行蒸煮 、 “ 三防 ” 处理 , 干燥
后含水率控制在 9 % 士 2% , 再进行精刨 。 竹片规格 :
加工 成厚 4 一 7~
, 宽 17 . 5 一 2 5mrn
, 长 1 80 0 一
2 600
~
。要求竹片刨削面平整 、光滑 、 波纹小 , 宽度和
厚度公差控制在 士 0 . 1~ 以内
。 竹片挑选时 ,剔除带
青 、带黄的竹片 ,剔除材色差异大的竹片 ,剔除有霉变 、
腐朽 、虫眼 、严重翘曲和幼龄竹的竹片 。 在竹条制备过
程中其蒸煮漂白工序至关重要 , 通过蒸煮漂白去除材
内的糖类 、蛋白质等抽提物 , 使刨切薄竹的颜色均一 ,
并提高薄竹片的防霉 、防蛀及耐久性 。
2
.
1
.
2 胶粘剂的研制 径向集成竹块胶粘剂的研制
是刨切薄竹生产工艺技术的关键环节之一 , 胶粘剂不
仅要有较好的耐水性 、 耐热性 , 而且要有较好的柔韧
性 。 研制出径向集成竹块用的胶粘剂 , 其技术指标如
下 :
p H 值 6 . 5一 8
固含量 (% ) 6 5左右
粘度 ( 2 0℃ ) ( aP · 。 ) 0 , 3一 0 . 5
游离甲醛含量 ( % ) 簇0 . 1
适用期 (20 ℃ ) ( h ) 12 一 2 4
2
.
1
.
3 径向集成竹块制造 生产试验中径向集成竹
块制造采用竹地板生产设备2j[ 。 将挑选的竹片经定
厚砂光 ,去除精刨后的波痕 。 经精刨 、砂光后的规格竹
条 ,其尺寸为 1 9 50 ~ x 17
.
5
~
x s
~
, 采用人工上
胶方式 ,双面涂胶 , 涂胶量 25 0 9 n/ 12 左右 。 涂胶后的
竹条直接进行组坯 , 组坯时每块径向集成竹块采用青
黄面对称结构组坯 , 以便消除竹条纵向弯曲应力对板
坯强度的影响 , 根据现有设备组坯后竹块宽度不宜太
大 ,超过 320 ~ 时
,在组坯 、装板 、侧拼等工序的操作
中均存在困难 ,在侧拼过程中易产生竹条棱边挤损或
因局部受力不匀而起拱等现象 ,影响径向集成竹块的
合格率 。 侧拼时侧压力在 2 . 0一 3 . OM P a ;时间为 9一
12 m in
,热压温度 95 一 1 10 ℃ 。 侧压及正压的施压顺序
要相互配合 ,交替进行 ,正压压力为 1 . 0一 1 . SM P a 。
2
.
2 竹方制造工艺
2
.
2
.
1 竹块层积胶合制造竹方 竹方制造采用人造
板生产的单层压机川 。 经过砂光机或平压刨加工后
的径向集成竹块采用涂 (刮 ) 、淋胶等方式施胶 ,胶合成
厚 30 0 一 4 00 rn
,宽 2 0 0 一 350mrn
,长 1 800一 2 6 0 0rn的竹方毛坯 。
竹块层积胶合用胶粘剂技术指标为 :
p H值 6 ~ 8
外观 粘稠状液体
刨切薄竹的发展前景与生产技术— 李延军 杜春贵 刘志坤
固含量 > 5 %
粘度 7一 8 . SaP · s ( 2 7℃ )
储存期 6个月
叠层冷压胶合竹方时 , 单 面涂胶量 250 一 30
g n/ 尹,单位压力 1 . 5一 2 . 0入卫〕 a ;加压 固化时间 2一 4 h ,
具体固化时间视环境温度而定 ;卸压后 自然放置 12 h
后再进行后续加工 。
2
.
2
.
2 调湿处理 将制好的竹方放在冷水中浸泡 ,需
软化时再取出置于软化池软化 。
2
.
3 刨切薄竹工艺
包J切采用四川省青城有限公司生产的国产卧式刨
切机 (B I 13 1A 型 )和意大利进 口卧式刨切机 ( A n g C I
e r emo
n a
& F lg l i
o T M 5 0 0 型 )进行刨切试验 , 其技术
参数和精度完全能够满足竹方刨切要求 , 主要技术参
数如表 1 。
表 1 ( B B l l 3 1 A 型 )刨切机主要技术参数
单位 参数
刨切工件长度
刨切工件宽度
刨切工件高度
刨切工件厚度 (材质 )
刨切效率 次角止n
3 0 4 0
65 0
6 5 0
0
.
0 8 一 3 0 0
13 一 3 5
ōù
2
.
3
.
1 竹方软化处理 软化处理是竹方刨切薄竹生
产工艺重要环节之一 。 竹方软化可提高刨切质量 , 可
减少刨切时的切削阻力 , 并进一步除去糖类 、 脂肪 、 蛋
白质等有机物 。 根据胶层的耐水 、耐热能力 , 软化时 ,
水温一般控制在 40 一 60 ℃为宜 , 升温速度控制在 1 . 5
一 2℃小 , 软化时间 24 一 48 h 。 为了加快软化速度 , 可
选用适当软化剂 , 如加人适量的氢氧化钠溶液或工业
水玻璃 ,并调整好溶液的 p H 值 ,呈弱碱性 〔4〕。
2
.
3
.
2 刨切刀具的调整 刨切薄竹的质量好坏与刨
刀的安装调整及刃磨关系密切 ,安装时需调整刀具的
刀门间隙 、刨切角及刀刃与竹方的夹角 , 与刨切薄木相
比 , 同等条件下刀门间隙宜稍大 ;为均衡刨切载荷 ,宜
使刀刃与竹方构成一定夹角 。 经过反复试验 , 采用横
向刨切时 , 刨切后角 1一 o2 ,楔角 ( 18 士 l) ` , 刃倾角 5 `为
宜 。 此外为提高薄竹刨切质量 ,刨刀刃磨特别关键 , 当
刨切薄竹片时 ,刨刀刃 口要求平直无缺 口 ,否则刀刃微
小缺陷都会在薄竹面上留下刨削痕迹 ,影响美观及平
整 。
2
.
3
.
3 竹方刨切试验 将软化处理后的竹方卡装在
刨切机上 ,按刨切厚度调整好刀 门间隙及刨切速度 ,在
竹方心部处于常温和软化温度条件下进行横向 (有适
林 勇 张宇庆 . 37 ·
夕 生产与应用 林 产 工 业皿伽叹犯竹ON & A P] 叮刁 IC A T】O N C HINA F ORET sP RO DI 口口路 D田旧STR Y
量倾角 )刨切试验 。 当软化充分时 ,竹方含水率较高 ,
其心部即使处于常温状态时也能刨切出厚度均匀 、 表
面平整光滑的薄竹 , 刨切质量稳定 ;若软化不充分 , 则
产生严重的啃丝起毛现象 ,并且薄竹表面凹凸缺陷多 ,
不平整 ,特别是刨切面凹陷多 ,难以达到质量要求 。 趁
竹方心部处于软化温度时刨切 , 其刨切质量 比常温时
略好 ,但不明显 。 试验表明 ,决定刨切质量的关键看软
化程度好坏 。 此外 ,刨切阻力还与竹方的含水率紧密
相关 ,刨切不同含水率的竹方时 , 其刨切声音完全不
同 ,薄竹的表面质量也相差较大 。
2
.
3
.
4 竹方刨切试验结果 竹方软化后 ,趁热进行刨
切 , 否则刨切阻力过大 ,刨出的薄竹厚度偏差较大 , 表
面质量也差 。 刨切薄竹的质量除与竹方适宜含水率和
软化程度相关外 ,还与刨切的方向 、刨切的角度 、 刨切
设备精度及工艺参数密切相关 , 各种不同厚度的薄竹
厚度尺寸偏差实测值见表 2 。
表 2 刨切微薄竹的厚度尺寸偏差实测值
序号 微薄竹厚度 (~ ) 微薄竹实测厚度值 (~ )
0
.
18
0
.
3 0
0
.
5 0
0
.
18 士 0 . 0 2
0
.
3 0 士 0 . 0 2
0
.
50 士 0 . 0 3
4 结论
4
.
1 以竹材为原料制造刨切薄竹 ,是竹材资源精 、 深
加工的新工艺 、新方法 , 为竹材资源工业化利用开辟了
新途径 。 刨切薄竹填补薄竹胶合板所用大幅面竹单板
及饰面所用薄竹的空白 ,使竹质产品向档次高 、科技含
量高 、 附加值高的方向发展 , 扩大了以竹代木的性能 ,
具有很好的市场竞争力和推广应用前景 。
4
.
2 刨切薄竹的生产工艺建立在竹地板生产工艺基
础上 ,具备了工程化生产条件 。 在竹材加工领域投资
此技术与投资相近类型加工技术相 比 ,可促使目前竹
材集成材加工产业链延伸 ,缓解同类产品重复建厂 ,导
致恶性竞争的局面 ,使竹材加工业迈上新台阶 。
4
.
3 影响刨切薄竹质量的关键是竹方软化工艺与所
用胶粘剂的匹配 。 径向集成竹块及竹块叠层胶合成竹
方所用胶粘剂 ,软化温度及时间 ,刨切参数等直接关系
到刨切工艺的可行性 、产品质量的好坏及生产效率 ,各
环节彼此紧密相关 ,构成严密的技术体系 。
4
.
4 刨切薄竹制成的饰面产品品种多 、 幅面大 、 装饰
效果好 、售价高 ,是农业增效 、农民增收的先进适用技
术项目 ,具有显著的经济效益 、社会效益和生态效益 。
,l,`傀」
3 经济效益分析
据分析测算 , 目前 , 0 . 8~ 厚的刨切薄竹销售价按 2 . 4 美元八11早估计 , 则每 耐 竹方可刨得 0 . 8~ 厚薄竹 937 时 (按出材率 75 %计算 ) ,那么其销售收入约
为 : 18 7 4 0 元乃1 1争。 除去刨切薄竹生产成本 1 1 3 7 8
元乃m粤,则利税为 : 7 362 元加 3 。 新建年产 2 80 耐 的刨切薄竹生产线 ,可增利税 2 00 万元以上 5[] 。
5 参考文献
l 汪奎宏 . 竹类资源利用现状及深度开发 〔J〕. 竹子研究汇刊 . 20 2 ,
( 4 ) : 1 1一 13 .
2 张齐生 . 中国竹材的工业化利用〔M 〕.北京 : 中国林业出版社 , 19 95 .
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2 0 0 1
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2 8 ( 1 ) : 2 3 一 2 5 .
5 李延军 ,刘志坤 .刨切微薄竹的发展前景及经济效益分析【J〕. 林业
机械与木工设备 , 2 00 3 , 3 1 ( 2 ) : 2 0 一 2 1 .
(责任编辑 袁文慧 )
中南林学院又。副教授研究成功下歹。瓜票品置对森行技术转让 。 {一 、 游离甲醛符合国际 BG 18 583 一 2 001 , 即环保型脉醛树脂 。 该树脂其特点是配方及工艺独特 ,故其 葺性能优良 ,不脱水 ,不加人价格昂贵的添加剂 ,树脂中游离甲醛含量极低 ( < .0 1% ) ,用这种树脂压制的板 炙材耐水性及力学性能均达到国标要求 。 提供配方 、工艺及现场技术指导 · 要二 专用三聚氰胺树脂 。 该树脂为低压短周期用三聚氰胺树脂 ,其优异特点是可在厚度仅 5~ 刨花 毖板等人造板上快速贴面 。 热压时间 30 一 505 ,温度 140 一 150 ℃ ,压力 2 · o 一 .2 SMP a ,提供全套技术 · 笼
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林产工业 20 3 年第 30 卷第 3期