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大幅面刨切薄竹的生产工艺



全 文 :第 20卷 第 4期
Vol. 20 No. 4 木材工业CHINA WOOD INDUSTRY 2006年 7月July 2006
收稿日期:2005-08-31; 修改稿:2006-03-05
基金项目:浙江省科技厅资助项目(2004C32071)和(2003D70007)。
作者简介:李延军(1970—),男 ,浙江林学院工程学院副教授 ,博士。
应用技术
大幅面刨切薄竹的生产工艺
李延军 , 杜春贵 , 鲍滨福 , 刘志坤 , 刘 力 , 孙芳利 , 张 宏
(浙江林学院工程学院 , 浙江临安 311300)
摘要: 采用竹材制成竹片 、竹板 、竹方的加工工艺 , 再刨切制得刨切薄竹 , 与无纺布(纸)粘贴 ,制成大幅面刨切薄竹产
品。实践表明:薄竹大幅面的工业化生产切实可行 , 克服了以往刨切薄竹脆性大 、易破损 、幅面小等缺陷 ,提高了竹材
资源利用率和拓展了精 、深加工的途径。
关健词: 刨切薄竹;无纺布(纸);大幅面;生产工艺
中图分类号:S795;TS653   文献标识码:B  文章编号:1001-8654(2006)04-0038-03
Techniques for Making Large Size Sliced Bamboo Veneer
LI Yan-jun , DU Chun-gui , BAO Bin-fu , LIU Zhi-kun , LIU Li , SUN Fang-li , ZHANG Hong
(Zhejian g Forest ry Col lege , S chool of Engineering , Lin’ an 311300 , Zhejian g , China)
Abstract: This paper presents a method fo r making a wide-w idth bamboo-veneer-based product.
The process include s:saw ing bamboo mate rial into pieces , assembling and g luing the bamboo pieces
into a bamboo square , slicing the bamboo square , and finally ,bonding the bamboo sliced veneer w ith
a nonw oven fabric by crosswise jointing the w idth. This product could ove rcome the shortcoming s
that bamboo venee rs w ith a common size have had , such as severe bri tt leness , easily damaged , and
narrow width. This practice provides a new w ay o f making a fine and full utilizat ion of our bamboo
resource.
Key words: sliced bamboo veneer;adhesive-bonded fabric(paper);big w idth;technology
  二十多年来 ,我国竹材工业已取得长足发展 ,无
论在产品的质量和数量 ,还是在企业的规模和生产技
术等方面均居世界领先水平[ 1-2] 。但是 ,由于竹材具
有径小 、壁薄 、中空等特点 ,致使竹材加工利用的难度
比木材大;加之市场竞争激烈 ,原料价格大幅度上扬 ,
因此 ,迫切需要开发出附加值高的竹质新产品 ,刨切
薄竹正是适应这种形势而研制出来的新型高档贴面
装饰材料[ 3] 。
刨切薄竹具有特殊的纹理和清新自然 、真实淡雅
的质感 ,深受用户青睐 ,特别在欧 、美等国家尤其受到
欢迎 ,其可部分代替珍贵木材单板 ,用作家具 、地板等
的装饰装修材料。目前 ,刨切薄竹的生产 ,多用无纺
布(纸)作增强处理 ,拼宽 、接长成大幅面 ,以实现刨切
薄竹的工业化规模生产 ,该项技术已获得了国家发明
专利(ZL 02148338. 8)。本文旨在介绍刨切薄竹的
生产工艺。
1 生产工艺
大幅面刨切薄竹的生产过程由竹板制造 、竹方制
造 、竹方刨切 、薄竹后续加工等步骤组成。其工艺流
程如下:
原竹→横截 、纵锯→粗刨→蒸煮 、三防处理→干
燥(或炭化)→精刨→涂胶 、陈化→组坯 、热压→集成
竹板→砂光或刨光→湿处理→涂胶→组坯→冷压湿
胶合→竹方养护→软化 、刨切→薄竹干燥→拼宽(接
长)→贴无纺布(纸)→裁边→修补→成品
1. 1 竹板制备工艺
1)竹片的制备 选胸径 9 cm左右 ,竹龄 5年生
以上的新鲜毛竹(Phy llostachy s heterocycla cv. ),经
前期工序加工后进入干燥工段 ,制成本色或炭化竹
片 ,竹片厚度 4 ~ 8 mm ,宽度一般为 18 ~ 25 mm ,长
38
度为1 000 ~ 2 600 mm ,竹片的宽度和厚度公差控制
在±0. 1 mm ,干燥后竹片含水率控制在 10%左右。
在竹片挑选时 ,剔除带青 、带黄 、霉变 、腐朽 、变形等缺
陷的竹片;挑选竹片颜色 ,尽可能地使同一块竹板上
的竹片色泽均匀 ,有利于提高刨切薄竹的等级[ 3] 。
2)胶黏剂的选择 竹材硬度大 ,较难刨切 ,为了
满足薄竹的刨切工艺 ,不但要求竹方材软化后胶层不
开胶 ,而且要求胶黏剂具有柔韧性 ,使竹方材在刨切
时不损伤刀具和产生刀痕 。因此 ,常用的脲醛树脂胶
和酚醛树脂胶难以满足此要求 。经生产实践 ,研制出
三聚氰胺改性脲醛树脂和脲醛树脂与水性高分子异
氰酸脂的混合胶黏剂 ,具有柔软性好 、耐热水等特点 ,
能满足工艺要求 。
3)竹板的胶合 经精选后的规格竹片 ,采用涂
胶机涂胶 ,单面涂胶量 130 g /m2 ,涂胶后的竹片直接
进行组坯 。根据现有设备 ,组坯的竹板宽度不宜太
大 ,一般在 320 ~ 460 mm 之间为宜。如果太宽 ,在侧
压过程中 ,竹板因局部受力不均而产生起拱等现象 ,
使竹板刨削量增加 ,降低出材率。
压制径向竹板时 ,侧压压力为 2. 0 ~ 3. 0 MPa ,正
压压力为 1. 0 ~ 1. 5 MPa ,侧压及正压的施压顺序要
相互配合 ,交替进行;压制弦向竹板时正压压力为
1. 5 ~ 2. 5 MPa 。采用三聚氰胺改性脲醛树脂制造径
向竹板时 ,热压时间为 12 ~ 15 min ,热压温度 85 ~ 95
℃;如采用脲醛树脂和异氰酸脂的混合胶黏剂 ,其热
压温度不宜超过 85 ℃,热压时间为 8 ~ 12 min ,同时
可采用锯末或脱膜剂处理压板粘板问题 。
4)竹板的后处理 胶合后的竹板在热应力等因
素作用下 ,往往会产生瓦状变形 ,严重影响后续工序
加工及产品合格率 ,因此必须进行后处理。简单易行
的处理方法是 ,将热压后的竹板通过冷压定形 、养生
1 ~ 2 d ,使竹板表面平整 ,胶层固化完全。定形后再
经两面砂光或刨光 ,准备进入下一道工序。
1. 2 竹方制备工艺
1)竹板软化处理 为快速提高竹板的含水率 ,
可采用温水加压浸注方法 ,使竹板的含水率均匀。竹
板含水率越高 ,在下一个工序竹方材软化过程中传热
就越快 ,不仅缩短了软化的时间 ,而且软化均匀。因
此在实际生产中 ,可通过温水加压浸注来加速竹板的
增湿速度 。工艺参数为:水温 40 ~ 50 ℃,压力 0. 2 ~
0. 3 MPa ,时间 3 ~ 5 h ,处理后的竹板需湿存放 。
2)竹方制备 用风机将加压浸注后的竹板表面
吹干到无明显水迹 、板面露白后进行施胶 ,在高含水
率条件下 ,将若干竹板在厚度方向上层积 、冷压胶合
制成竹方。单面施胶量约 180 g /m2 ,单位压力 1. 0 ~
2. 0 MPa ,冷压时间 2 ~ 4 h。卸压后自然放置 1 d 后
再进行后续工序 。
3)竹方调湿处理 将制好的竹方放在冷水中浸
泡;需软化时 ,再取出置于软化池中软化[ 3-4] 。
4)竹方软化工艺 竹方的软化处理是刨切薄竹
的一个重要环节 。可采用将具有较高含水率的竹方
放入软化池中软化 ,根据胶层的耐水 、耐热性能 ,软化
时控制升温速度在 1. 5 ~ 2 ℃/h ,水温在 45 ~ 55 ℃,
软化时间为 48 ~ 72 h 。
1. 3 刨切薄竹工艺
由于竹材自身的特点 ,现有的木材刨切机难以满
足刨切要求 ,必须对木材刨切机及其刨切时的切削
角 、刃倾角等刨切工艺参数进行调整 。薄竹刨切设备
推荐采用意大利产卧式刨切机或改进的国产刨切机 。
试验结果表明:竹方软化后 ,必须趁热刨切 ,否则
冷却后切削阻力将增大 ,使微薄竹厚度偏差增大 、表
面质量变差;刨刀刀刃应与竹材纤维方向少许倾斜 ,
并与竹方构成一定的夹角。此外 ,刨刀刃磨特别关
键 ,刨刀刃口要求平直无缺口 ,刀刃微小缺陷都会在
微薄竹面上留下刨削痕迹 。最佳刨切工艺参数:刨切
后角 1 ~ 2°,切削角(18±1)°,刃倾角 5°。
1. 4 薄竹后期加工
刨切后的薄竹由于是胶合拼接而成的薄片 ,其厚
度一般在 0. 3 ~ 1. 0 mm 之间 ,横纹抗拉强度较低 ,易
破损 ,可在薄竹背面粘贴无纺布(纸)增强 ,并拼宽成
大幅面 。改善了薄竹脆性大 、易破损 、幅面小等缺陷 ,
并使其整张化 ,易实现薄竹贴面的工业化生产 。
1)薄竹干燥 刨切后的薄竹含水率较高 ,不宜
久放 ,否则易发霉变色 ,边缘也易开裂与翘曲。在实
际生产中 ,一般采用不锈钢滚筒式单板干燥机将薄竹
直接烘干处理 ,干燥时温度不宜过高 ,以防高温干燥
而产生热应力不均 ,导致薄竹翘曲变形。干燥温度宜
采用 80 ~ 90 ℃,干燥时间根据薄竹厚度而定 ,干燥后
薄竹的含水率控制在 8%~ 12%。
2)薄竹拼宽接长 干燥后的薄竹可直接进行涂
胶 ,再与无纺布(纸)进行粘贴;也可采用拼宽 、接长
后 ,再粘贴无纺布(纸),制成 2 500 mm ×430 ~ 1 290
mm 宽幅刨切薄竹。拼宽可采用国产的普通胶拼机或
德国产的薄木拼宽机进行 ,其工艺参数为:压力 0. 4 ~
0. 5 MPa ,温度 120 ~ 130 ℃,进给速度 35 m /m in;
薄竹纵向接长采用自制的薄竹接长机或进口的
单板接长机来完成。在对刨切薄竹进行指接时 ,应注
意指接处薄竹的色泽 、厚度要基本一致。一般采用指
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第 20卷 第 4期  木材工业 2006年 7月
形榫施加端压后再粘贴无纺布(纸)进行 ,其接长工艺
参数为:压力0. 5 ~ 0. 7 MPa ,温度 110 ~ 120 ℃,加压
时间 1. 5 s ,喷湿时间 5 s ,冷却时间 0. 5 s ,进给速度
90 ~ 100 m /m in。
薄竹与无纺布(纸)的粘贴 ,可用脲醛树脂和聚醋
酸乙烯乳液按 1∶1的比例混合配制的胶黏剂 ,涂胶
量 30 ~ 45 g /m 2 ,热压温度 100 ℃,热压时间 90 s ,热
压压力 1. 0 MPa[ 5-6] 。
2 经济分析
目前 ,大幅面刨切薄竹生产技术已经成熟 ,已推
广到多家企业 ,形成了工业化生产 。按每 m3 竹方至
少可刨得 0. 6 mm 厚的薄竹 1 200 m2 以上 ,其市场
售价 22 ~ 25 元 /m2 计 ,销售收入约 26 400 元 /m3 。
除去刨切薄竹生产成本 20 000元 /m3 ,利税为 6 400
元 /m 3 。若投资年产量 1 200 m3 的薄竹生产线 ,利税
为 768万元 /年 。
3 结论
1)刨切薄竹大幅面工业化生产切实可行 ,克服
了薄竹脆性大 、易破损 、幅面小等缺陷 ,拓展了竹材资
源精深加工的新途径 。刨切薄竹可部分代替珍贵木
材单板 ,广泛用作家具 、人造板等的装饰装修材料 ,具
有很好的市场竞争力和推广应用前景。
2)刨切薄竹大幅面化生产工艺参数为:拼宽时
压力 0. 4 ~ 0. 5 MPa , 温度 120 ~ 130 ℃,进给速度
35 m /min;接长时压力 0. 5 ~ 0. 7 MPa , 温度 110 ~
120 ℃,加压时间 1. 5 s ,喷湿时间 5 s ,冷却时间 0. 5
s ,进给速度 90 ~ 100 m /min。
3)每 m 3 竹方至少可刨得 0. 6 mm 厚的侧拼薄
竹 1 200 m 2 以上 ,薄竹的得率较高。
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(责任编辑 鲍加芬)
(上接第 3 页)
5)提高结构材料和木结构建筑的性能 。主要是
结构材料的加工连接性能和蠕变行为 。重点研究木
结构建筑节能 、耐久性 、声和振动 、防火和抗震等性
能[ 12] ;研究木结构建筑剪力墙和载荷可靠性的问题;
建立木结构建造的认证体系和木结构住宅的性能评
估体系。
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(责任编辑 姜 征)
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