高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下工藝步驟:(1)將新鮮竹筒預(yù)處理;(2)竹筒堆放;(3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平;(4)展平竹片的后處理。新鮮圓竹筒在溫度為130~160℃的高溫飽和蒸汽罐中,利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱處理,使竹筒的溫度達到木素、纖維素和半纖維素的軟化點,在此情況下,利用竹筒內(nèi)的圓鋼在外掛鐵塊等重物的自重作用下,將已有鋸縫的圓竹筒展平,降低了竹展平的處理溫度以及工人操作時的勞動強度和惡劣環(huán)境。制造的展平竹的物理力學性能等更佳,且色澤美觀,適合制造工藝品、家具和家居裝修使用。為竹產(chǎn)業(yè)提供更優(yōu)加工方法。
【專利說明】
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,屬木材工業(yè)中的竹材加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]家用地板和戶外木質(zhì)材料主要使用天然實木,如非洲菠蘿格、緬甸柚木、南美伊貝和美洲橡木等大徑級硬闊葉材,和經(jīng)防腐劑處理的俄羅斯樟子松、美國南方松等。然而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加,全球?qū)δ静牡男枨蟛粩嘣鲩L。由于全球環(huán)境壓力加大,各國政府和人民的環(huán)境意識加強,認識到保護森林的重要性,大直徑原木供給越來越短缺,依賴天然林原木作為原料的時代已經(jīng)過去。
[0003]我國的竹子資源集中分布在長江以南的14個省、市、自治區(qū)。今天,竹產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國竹產(chǎn)區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。我國竹林面積和竹材產(chǎn)量已由1950年130萬公頃和160萬噸,增加到2011年的538.1萬公頃和16.44億根。這些為我國發(fā)展竹材加工提供了堅實、可持續(xù)的資源基礎(chǔ),圓竹筒無裂縫展平因其原材料來源可持續(xù)和利用率高、紋理美觀,在今天熱帶硬木短缺的情況下,會在今后有很大的發(fā)展空間,但現(xiàn)有圓竹展平還有需要溫度很高的高溫蒸汽(如180°C)中進行,需要特制鍋爐,需要壓力罐的耐壓強度也較高(最低需1.8MPa)。這主要是因為其在高溫罐中處理,然后再將罐內(nèi)竹筒拿到車間的冷環(huán)境中展平,因其車間的溫度只有10?30°C,被加熱的竹筒很快就冷卻下來,以及高溫處理竹筒在后續(xù)工序中水分的散失引起的表面硬化,所以只能將其溫度加熱到180°C以上,降低竹材強度,出罐后竹筒溫度保持較高,增加竹筒的塑性,才能滿足在冷的車間環(huán)境下處理后的竹筒能實現(xiàn)無裂縫展平。為此對現(xiàn)有的竹筒展平生產(chǎn)技術(shù)進行改進,在溫度為140?160°C的高溫罐中,當其達到竹材軟化點時。利用插在已開槽的圓竹筒內(nèi)的從多圓鋼的自重以及外加重物的情況下,將其展平。
[0004]采用這種工藝可以改進現(xiàn)有圓竹筒展平生產(chǎn)技術(shù),利用竹材在高溫高濕的情況下,其軟化點溫度會降低的特性,在罐內(nèi)高溫高濕的情況下,達到竹材軟化點時,在罐內(nèi)外加重力下自然地將竹筒展平,同時,又可提高圓竹筒的生產(chǎn)效率和品質(zhì),這是因為含有木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的材質(zhì),在高溫180°C的情況下,易發(fā)生半纖維素的快速水解,不僅降低板材的力學性能,同時其材質(zhì)也變?yōu)楹稚?,降低展平竹片的品質(zhì)和美觀要求,同時減輕工人在高溫下操作展平的難度,且展平過程中無需在竹黃面進行開槽處理,節(jié)約了竹材資源,成品的開裂等缺陷將會大大改善。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提出的是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,其目的旨在利用新鮮圓竹筒在溫度為130?160°C的高溫飽和蒸汽罐中,利用高溫蒸汽的快速加熱和濕熱熱處理,使竹筒保水加熱,迅速達到木素、纖維素、和半纖維素的軟化點,在此情況下,利用竹筒內(nèi)圓鋼在外掛鐵塊等重物的自重作用下,將已有鋸縫的圓竹筒展平,這樣使得圓竹筒的展平在不算溫度太高的130?160°C時進行展平。同時,在保持竹材的強度的基礎(chǔ)上,展平過程中無需在竹黃面進行開槽處理,提高竹材資源利用率,節(jié)約能耗以及降低工人操作時的惡劣環(huán)境。這樣快速展平處理,制造的展平竹的物理力學性能等更佳,且色澤美觀,適合制造工藝品、家具和家居裝修使用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下工藝步驟:
a、新鮮圓竹按要求截斷0.3-3.5m長的竹筒后,通過一裝置同時將內(nèi)節(jié)和外節(jié)去除。然后在竹筒上開一條縱向貫通直鋸縫。
[0007]b、竹筒堆放,將竹筒放置在厚度為4mm的墊板上,該墊板上固定3?4根竹筒,該竹筒的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12?20mm的圓鋼,該圓鋼的長度為竹筒長度加上30mm,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將4?9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼,該方鋼的長度比墊板寬度長100mm,兩端上可以懸掛鐵塊。將小車上裝好墊板、竹筒和圓鋼,在小車上插上一圓鋼以對應(yīng)墊板的對位槽。檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。
[0008]C、圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為130?160°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持10?30分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)的圓鋼在兩端鐵塊和墊板等的自重作用下,將竹筒展平。
[0009]d、展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到可以再加工使用的合格展平竹片。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點:竹類植物是地球上生長速度最快、繁殖最容易、成熟期最短的木本植物,是人類的環(huán)境友好材料,它具有一次造林成功,就可年年擇伐、永續(xù)利用而不破壞生態(tài)環(huán)境的特點。全國現(xiàn)有竹林面積673萬公頃,主要分布在全國16個省,為展平竹的生產(chǎn)提供了可持續(xù)的原材料資源。展平竹還可使毛竹等大徑竹材的一次利用率從20%?50%提高至85%以上,同時,在罐內(nèi)將圓竹筒展平,又可提高圓竹筒的生產(chǎn)效率和品質(zhì),這是因為含有木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的材質(zhì),在高溫180°C的情況下,易發(fā)生半纖維素的快速水解,不僅降低板材的力學性能,同時其材質(zhì)也變?yōu)楹稚档驼蛊街衿钠焚|(zhì)和美觀要求,同時減輕工人在高溫下操作展平的強度,且展平過程中無需在竹黃面進行開槽處理,節(jié)約了竹材資源,成品的開裂等缺陷將會大大改善。使展平竹的大規(guī)模生產(chǎn)成為可能,也為竹產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供保障。
【附圖說明】
[0011]附圖1是一種高溫罐內(nèi)的竹筒展平示意圖。
[0012]附圖2是開槽圓竹筒中圓鋼的堆放示意圖。
[0013]圖中的I是堆放小車;2是開槽竹筒;3是定位圓鋼;4是墊板;5是鐵塊;6是展平用圓鋼;7是方鋼;8是竹筒端部夾緊裝置。
【具體實施方式】
[0014]實施例1 高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下步驟:
(1)直徑為80mm,新鮮竹筒砍伐10天,按要求截成1200mm長,通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀,將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時去除,然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫;
(2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上,該墊板上固定4根竹筒,該竹筒2的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為15mm的圓鋼6,該圓鋼的長度為竹筒長度加上30mm,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7,該方鋼的長度比墊板寬度長10cm,兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車,在小車上插上一定位圓鋼3以對應(yīng)墊板的對位槽。檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。
[0015](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為160°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持15分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒2已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下,將竹筒展平。
[0016](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到合格的展平竹片。
[0017]經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到定型后的厚度為1mm的平整竹片,其物理力學性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0018]實施例2
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下步驟:
(I)直徑為85mm,新鮮竹筒砍伐8天,按要求截成1000mm長,通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀,將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時去除,然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0019](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為3.5mm的墊板4上,該墊板上固定3根竹筒,該竹筒2的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12_的圓鋼6,該圓鋼的長度為竹筒長度加上25_,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將4層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度32mm方鋼7,該方鋼的長度比墊板寬度長11cm,兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車,在小車上插上一定位圓鋼3以對應(yīng)墊板的對位槽。檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。
[0020](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為130°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持30分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒2已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下,將竹筒展平。
[0021](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到合格的展平竹片。
[0022]經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到定型后的厚度為8mm的平整竹片,其物理力學性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0023]實施例3
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下步驟:
(I)直徑為90mm,新鮮竹筒砍伐6天,按要求截成1300mm長,通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀,將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時去除。然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0024](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上,該墊板上固定5根竹筒,該竹筒2的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為13mm的圓鋼6,該圓鋼的長度為竹筒長度加上30mm,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將5層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7,該方鋼的長度比墊板寬度長10cm,兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車,在小車上插上一定位圓鋼3以對應(yīng)墊板的對位槽。檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。
[0025](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為140°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持20分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒2已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下,將竹筒展平。
[0026](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到合格的展平竹片。
[0027]經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到定型后的厚度為1mm的平整竹片,其物理力學性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
[0028]實施例4
高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,包括如下步驟:
(I)直徑為10mm,新鮮竹筒砍伐10天,按要求截成1300mm長,通過一裝有內(nèi)銑刀和外刨削刀,將旋轉(zhuǎn)竹筒的內(nèi)節(jié)和外節(jié)同時去除。然后在竹筒上開一條縱向直鋸縫。
[0029](2)竹筒堆放:將處理過的竹筒2放置在厚度為4mm的墊板4上,該墊板上固定2根竹筒,該竹筒2的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置8將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為20mm的圓鋼6,該圓鋼的長度為竹筒長度加上30mm,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將6層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼7,該方鋼的長度比墊板寬度長10cm,兩端上可以懸掛鐵塊5。將已裝上墊板、竹筒和圓鋼的小車,在小車上插上一定位圓鋼3以對應(yīng)墊板的對位槽。檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。
[0030](3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為150°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持18分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒2已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)圓鋼6及兩端鐵塊5和墊板4等的自重作用下,將竹筒展平。
[0031](4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到合格的展平竹片。
[0032]經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到定型后的厚度為Ilmm的平整竹片,其物理力學性能如下:
密度:0.75?0.80g/cm3含水率:10?15%
MOR//: > 110 MPaMOE//: > 12000 MPa0
【主權(quán)項】
1.高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,其特征是包括如下工藝步驟: (1)將新鮮竹筒預(yù)處理; (2)竹筒堆放; (3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平; (4)展平竹片的后處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,其特征是所述的步驟(I)將新鮮竹筒預(yù)處理:砍伐不超過10天圓竹筒按要求截斷成0.3-3.5m長的竹筒后,將內(nèi)節(jié)和外節(jié)去除,然后在竹筒上開一條縱向貫通直鋸縫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,其特征是所述的步驟(2)竹筒堆放:將處理過的竹筒放置在厚度為4mm的墊板上,該墊板上固定3?4根竹筒,該竹筒的鋸縫朝上,竹筒下面兩端頭通過一夾緊裝置將其與墊板固定,在每個圓竹筒內(nèi)放滿直徑為12?20mm的圓鋼,該圓鋼的長度為竹筒長度加上30mm,多層墊板的長度兩邊有一半圓形定位槽,以便于在罐中上下對位,將4?9層竹筒以上層墊板緊壓在下層的圓筒上,最上層竹筒的兩端多出竹筒的圓鋼上有一厚度30mm方鋼,該方鋼的長度比墊板寬度長10cm,兩端上可以懸掛鐵塊,在已裝有墊板、竹筒和圓鋼的小車上插上一定位圓鋼以對應(yīng)墊板的對位槽;檢測是否安裝好后,將小車推進高壓罐中,關(guān)好罐門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒展平方法,其特征是所述的步驟(3)圓竹筒罐內(nèi)高溫自展平:圓竹筒罐內(nèi)展平,將罐內(nèi)通入溫度為130?160°C高溫蒸汽,剛通入時,先將罐內(nèi)的冷空氣和冷凝水排出,使罐內(nèi)溫度迅速上升到指定的溫度,然后保持10?30分鐘,在此段時間內(nèi),罐內(nèi)始終為飽和蒸汽,在此溫度和濕度下,竹筒已達到其軟化點溫度,此時竹筒內(nèi)圓鋼及兩端鐵塊和墊板的自重作用下,將竹筒展平。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫罐內(nèi)的竹筒高效展平方法,其特征是所述的步驟(4)展平竹片的后處理:展平竹片的后處理,放出罐內(nèi)蒸汽降溫,將罐內(nèi)展平竹取出,再經(jīng)過平板壓機的定型和干燥,就得到合格的展平竹片。
【文檔編號】B27J1/00GK105856367SQ201610198835
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】李延軍, 許斌, 張齊生, 王新洲
【申請人】南京林業(yè)大學