一种竹板材轻量化制作工艺的制作方法

本发明涉及一种竹板材轻量化制作工艺。

背景技术：

1、竹材因其生长周期短、强度高、纹理美观而被誉为“植物钢铁”，是理想的木材替代材料。然而，现有竹板材加工技术主要沿袭木材加工思路，存在难以克服的技术瓶颈：

2、（1）传统竹集成材或重组竹工艺中，通常首先通过刨削工序去除表面坚硬、光滑的竹青（含硅质层和致密纤维），但竹青是竹材强度最高、韧性最好的结构层，去除竹青不仅浪费了优质材料，还破坏了竹材天然的“工”字梁受力结构（竹青受拉、竹黄受压），导致成品板材的整体力学性能大幅降低，不得不依赖后续的浸胶和高压压制来弥补，增加了生产成本和甲醛引入风险；

3、（2）为了掩盖去除竹青后表面不平整及提高板材密度，传统工艺往往采用高压热压将竹材压制成型。这种“死压实”结构导致板材密度大、自重大，且内部积聚了大量弹性变形能，在温湿度变化环境下，应力释放极易导致板材翘曲、开裂。此外，高压工艺使得板材在切削加工（如打孔、开槽）时，因内应力瞬间释放而导致崩边、炸裂现象频发；

4、（3）传统工艺需经过多层刨削、打磨、压密，工序繁琐，竹材损耗大、利用率低。

5、综上所述，开发一种能够保留竹青、简化工序、轻量化、高稳定、高利用率的竹板材加工工艺，是当前竹材加工领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种竹板材轻量化制作工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种竹板材轻量化制作工艺，包括如下步骤：

3、步骤s1、选竹定径、锯切定长：选取粗细、直径、壁厚均匀一致的成熟毛竹原料，将原竹进行定长锯切，加工成规格统一的竹筒；

4、步骤s2、内部去竹节处理：对步骤s1中锯切完成的竹筒内部竹节进行彻底打磨、剔除，打通竹筒内部中空通道；

5、步骤s3、竹筒高温软化处理：将步骤s2中去节完成的完整竹筒进行高温湿热软化处理，通过高温蒸汽渗透竹材细胞壁，软化竹纤维、降低竹材刚性；

6、步骤s4、定向锯开、单面疏解加工：将步骤s3中高温软化后的竹筒取出，对竹筒进行纵向锯开，仅对竹筒内侧篾面进行反面疏解、分层柔化处理，保留竹青面不破坏、不刨除；

7、步骤s5、定向舒展、整体展平：将单面疏解后的竹材进行定向舒展与整体展平，将弧形竹筒整体平整展开为片状竹材坯料；

8、步骤s6、恒温干燥定型：将展平后的竹片坯料进行恒温梯度干燥；

9、步骤s7、拼板成型：将干燥定型后的单片竹材通过拼板机进行规整拼接、组坯，得到成品轻量化竹板材。

10、进一步的，在步骤s2中，采用内置旋转铣刀的去节机伸入竹筒内部，将内壁竹节彻底铣削平整，使竹筒内壁平滑过渡，处理后竹筒内壁的径向跳动量控制在±0.5mm以内。

11、进一步的，在步骤s3中，高温软化处理为通入饱和蒸汽，控制蒸汽压力为0.4mpa-0.6mpa，处理时间为8min-15min。

12、进一步的，在步骤s4中，采用针辊疏解机进行疏解，疏解辊齿深控制在1.5mm-2.5mm之间。

13、进一步的，在步骤s5中，采用三辊或五辊展平机进行展平，设定上辊温度为100℃-120℃，下辊温度为80℃-100℃，线压力为1.5mpa-2.5mpa。

14、进一步的，在步骤s6中，恒温梯度干燥包括三个阶段：预热阶段，温度60℃，时长30min；恒速干燥阶段，温度85℃-95℃，时长4h-6h；平衡阶段，温度50℃，时长2h，最终出料含水率控制在8%-10%。

15、进一步的，在步骤s7中，拼板成型时的组坯压力为0.5mpa-1.0mpa。

16、与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，突破了传统竹加工 “必须刨除竹青、整体压实致密” 的固有思维，采用保竹青、内侧单向疏解、高温整筒软化展平的全新工艺，在保留竹材最高强度结构层的前提下，实现竹板材轻量化、高稳定、高利用率，并简化工序。

1.一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s2中，采用内置旋转铣刀的去节机伸入竹筒内部，将内壁竹节彻底铣削平整，使竹筒内壁平滑过渡，处理后竹筒内壁的径向跳动量控制在±0.5mm以内。

3.根据权利要求1所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s3中，高温软化处理为通入饱和蒸汽，控制蒸汽压力为0.4mpa-0.6mpa，处理时间为8min-15min。

4.根据权利要求1所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s4中，采用针辊疏解机进行疏解，疏解辊齿深控制在1.5mm-2.5mm之间。

5.根据权利要求4所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s5中，采用三辊或五辊展平机进行展平，设定上辊温度为100℃-120℃，下辊温度为80℃-100℃，线压力为1.5mpa-2.5mpa。

6.根据权利要求1所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s6中，恒温梯度干燥包括三个阶段：预热阶段，温度60℃，时长30min；恒速干燥阶段，温度85℃-95℃，时长4h-6h；平衡阶段，温度50℃，时长2h，最终出料含水率控制在8%-10%。

7.根据权利要求1所述的一种竹板材轻量化制作工艺，其特征在于：在步骤s7中，拼板成型时的组坯压力为0.5mpa-1.0mpa。