竹材无裂纹展平生产技术

无裂纹竹展平板的生产技术主要分为竹筒无裂纹展平技术和弧形竹片无裂纹展平技术。竹筒无裂纹展平时先将0.5~2 m长的竹筒去除内节、竹青,纵向开槽后,对其进行180℃左右高温饱和蒸汽软化处理3~15 min,然后趁热在展平机上利用带有线槽或者孔眼的展平辊逐级加宽,展平成无裂纹的宽幅平面竹板材;弧形竹片无裂纹展平时先将0.5~2 m长的竹筒剖分成2片以上的弧形竹片,对其进行180℃左右高温饱和蒸汽软化处理3~15 min,然后趁热在刨削展平一体机上先将弧形竹片整成圆弧形,去除竹片上竹黄、竹青层,再利用渐平弧辊和压平辊纵向逐级展平成无裂纹的窄幅平面竹板材。无裂纹竹展平板可广泛应用于竹集成材地板、刨切竹单板、竹集成材家具等加工制造,该竹材无裂纹展平生产技术可降低胶黏剂用量和能耗,降低产品成本,对竹材新产品开发具有现实意义。     

高温饱和蒸汽软化工艺对竹展平板物理力学性能的影响

以毛竹竹筒为研究对象,探索不同高温饱和蒸汽软化工艺(软化温度为140、150、160、170、180℃;软化时间为4、6、8 min)对展平竹板材物理力学性能的影响。结果表明:竹材经软化后平衡含水率下降,展平后平衡含水率进一步降低;竹材的径向干缩率随软化温度上升和时间延长呈下降趋势;竹材的弦向干缩率在竹材软化后随软化温度上升和时间延长呈下降趋势,而展平后的竹材在140~150℃温度范围内弦向气干干缩率下降,在150~180℃范围内上升;竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)在140~170℃范围内上升,170~180℃范围内下降,且软化后未展平竹材的MOR和MOE均高于展平后的竹材。可得到结论,在170℃软化工艺下,竹展平板的尺寸稳定性和力学性能较好。     

竹材展平机结构设计与关键部件仿真分析

现有竹材展平工艺对竹肉开槽以吸收竹材展平时的应力,因而竹材出材率较低。为此,提出将竹材开槽工序提前至竹材软化后,待竹材展平后再去除竹青、竹黄,并以此为依据设计新型竹材展平机。针对改进后的竹材展平工艺特点,考虑竹青和竹黄厚度,提出计算竹材内外开槽次数的方法。结合改进工艺后的竹材展平机整体工作原理,运用三维软件对竹材展平机进行整体结构设计与关键零部件设计,并通过ANSYS软件对竹材展平机铣削部件、展平平台底架进行静力学分析与模态分析。分析结果表明:竹材展平机能满足强度和刚度要求,且不发生共振,整体结构设计合理。     

留青展平竹地板生产工艺

留青展平竹地板采用半竹留青展平技术,通过调整软化工艺,在展平过程中保留竹青部分,制备出留青竹展平板,再通过正交组坯的方式与竹集成材芯材胶合而成。首先将毛竹去除竹节后进行对半剖分,采用纵向展平技术将留青竹片进行无裂纹展平,展平后竹板宽度在13.5 cm左右。将展平后的竹板材冷压5～7 min,压力1～2 MPa。冷却后进行刨黄面定厚和定宽处理,再与竹集成材芯材组坯热压,热压温度95～100℃,热压压力3 MPa,热压时间20 min,得到1 220 mm×12 mm×19.5 mm的留青展平竹地板。该产品丰富了竹地板的品种,开辟了竹材精深加工的新途径。     

展平竹砧板生产工艺

展平竹砧板采用整竹展开工艺,即将竹筒软化后展平成整块无缝竹板,与食品接触的一面或两面以竹展平板为主要材料加工制作而成。其生产过程主要由竹筒加工预处理、展平处理,竹展平板定厚处理、干燥定型处理、施胶、组坯、热压,以及竹砧板产品后期处理等工序组成。以竹展平板为面板,竹集成材为芯层制得20～30 mm厚展平竹砧板,产品外观无漏刨、裂纹、毛刺、波纹、拼接离缝,施胶量降低了30%,解决了传统竹砧板胶接面与食材直接接触的技术难题,且外观更能体现竹材天然纹理,深受消费者喜爱。     

我国竹展平技术研究现状与展望

竹展平板是圆竹筒的板材化利用的一种形式,竹展平技术则是将竹筒经软化、展开、定型等多个工序变成板状材料的关键技术。依据我国近几十年内的竹展平技术专利,文中综述了我国第1代无损竹展平、第2代损伤竹展平和第3代无刻痕竹展平技术的发展历程;对比分析了3代竹展平的关键技术、设备特点、产品特性及应用领域;鉴于竹展平板生产线的不连续性和竹展板产品单一的现状,提出了产品多样化、加工精准化、生产自动化和规模化的竹展平技术发展方向。     

弧形竹片“剖黄联青”展开工艺研究

通过对竹片不同宽度、不同深度的展开,同时采用高温软塑处理和热压机双向热压的方法,对弧形竹片"剖黄联青"新工艺进行研究。结果表明:竹筒分片弧长越小,加工剩余物少,竹材利用率高;竹黄面纵向导向裂缝间距越小,则竹青面裂缝的开口越小,有利于竹筒的展开;高温软塑化处理后的竹材,储能模量比未软塑化处理竹材降低了60.4%,玻璃化转变温度下降了26.2%;运用此展开工艺制成的竹层积材的物理力学性能能够达到相关标准要求。     

毛竹筒展平板微观结构和基本性能初步研究

为了拓展竹展平板后续加工应用,对毛竹筒高温软化前后及展平板的显微构造及基本力学性能进行了观测与测试。结果表明:竹材软化后的薄壁细胞变形较小,展平后的薄壁细胞变形较大。对比原竹材与展平板的物理力学性能,展平板的密度和抗弯弹性模量分别比原竹材增大4.40%和6.76%,静曲强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别降低4.35%、4.32%和20.52%。除顺纹抗拉强度指标外,其他物理力学性能指标在展平前后变化不大,基本不影响其后续的加工利用。     

毛竹筒展平板微观结构和基本性能初步研究张

为了拓展竹展平板后续加工应用,对毛竹筒高温软化前后及展平板的显微构造及基本力学性能进行了观测与测试。结果表明:竹材软化后的薄壁细胞变形较小,展平后的薄壁细胞变形较大。对比原竹材与展平板的物理力学性能,展平板的密度和抗弯弹性模量分别比原竹材增大4.40%和6.76%,静曲强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别降低4.35%、4.32%和20.52%。除顺纹抗拉强度指标外,其他物理力学性能指标在展平前后变化不大,基本不影响其后续的加工利用。     

竹材在建筑结构中的应用前景分析

总结竹材的构造及力学性能,阐述竹材人造板中的竹编胶合板、竹帘胶合板、竹帘竹席胶合板、竹材胶合板、竹材层压板、竹材碎料板及竹材复合板的工艺过程、产品特点及其用途,对近几年兴起的重组竹的加工工艺特点、研究现状及发展前景进行探讨。在此基础上提出了利用竹材人造板及重组竹的加工技术制作竹建筑结构用竹质板材和方材的方法,以及由竹板或竹板和钢板构成竹材组合板、组合梁、组合柱、组合墙体等结构构件的思路。     

新型整竹平板刨切薄片技术

我国竹林资源丰富,竹材产量居世界首位,竹材工业化利用亦有很大进展。为进一步提高竹材利用率,开发新产品,南京林业大学机电工程学院同浙江德清县莫干山包装有限公司合作立项,潜心探索3年,在竹材的加工利用技术上取得了重大突破:通过对整竹去青、去黄,开缝、及独特的软化、展平加工工艺,开发出无裂纹的整竹平板;对竹平板进行刨切加     

结构用慈竹单板层积材的制备工艺与性能

以慈竹和毛竹为材料,采用竹材纤维可控分离技术,在去除竹青和竹黄后,制造竹材单板层积材,并测定板材的性能.结果表明:以去青黄竹材压制单板层积材的性能,高于未处理竹材;慈竹单板层积材的性能高于毛竹;随着密度的增大,30 mm厚慈竹单板层积材的力学强度提高,可达到集装箱底板用胶合板和风电叶片材料的标准要求.     

两种工艺制备竹展平板的性能对比

以刻痕和无刻痕两种工艺制备的竹展平板为研究对象,重点分析两种竹展平板的尺寸、物理力学性能及微观结构特征。结果表明:两种竹展平板的翘曲度均与板材厚度呈正相关关系,无刻痕竹展平板的密度和抗弯强度、顺纹剪切强度和抗弯弹性模量均高于刻痕竹展平板;无刻痕竹展平板在制备过程中仅有部分细胞压缩而无损伤,从而保留了竹材原有的结构,具有良好物理力学性能。     

龙竹的常压液体渗透性研究

采用常压渗透法对竹材液体渗透性进行了试验测定,以单位体积增重率作为评价指标对竹材液体渗透性进行了分析。研究结果表明:(1)预处理方式对竹材液体渗透性有影响,水煮处理竹材试件的液体渗透效果较好。(2)竹材构造对竹材液体渗透性有显著影响。未剖分含竹青和竹黄竹材试件的液体渗透性小于去掉竹青和竹黄的竹材试件的液体渗透性;不含竹节试件的液体渗透性优于含竹节试件的液体渗透性;竹材纵向的液体渗透性优于横向的液体渗透效果。(3)液体种类和液体浓度对竹材液体渗透性有影响,低浓度酸性染料渗透效果较好。(4)竹材液体渗透效果随含水率的升高而降低。     

竹材展平技术研究现状及展望

随着中国经济的快速增长和人民生活水平的不断提高,家居和建筑装饰装修业对绿色环保材料提出了更高的使用要求.竹材因其清新自然、强度高、环保等特点,越来越受到业界关注."竹材展平技术"是指将竹筒或弧形竹片经过软化、展平、干燥、定型等工序,制成平直状竹片的一种竹材的高效加工技术.即先将截断后的竹筒进行去青去黄和开槽,或将竹筒进...     

压缩竹材的研制及性能

根据竹材的结构特征，论述了采用软化、加压和定形的方法，将竹材弧形断面展平制成压缩竹板的技术要点，并测定了压缩竹材的主要物理力学性质。试验结果表明，压缩竹材比未压缩竹材及竹编胶合板的强度有明显提高，还提出了利用竹／铝复合材料以改善和提高竹材某些性能的尝试。     

竹展平板拉伸剪切胶合性能

竹展平板是竹筒最大化利用的一种方式,以竹展平板为单元制备竹质人造板可减少胶黏剂使用量,还有利于加工,具有良好的应用前景.然而,竹材是一种天然梯度复合材料,纤维含量在竹壁径向呈现梯度变异,不同纤维含量的胶合面对竹展平板的胶合性能有重要影响.以无刻痕竹展平板为研究对象,参照拉伸剪切强度测试方法,探讨不同纤维含量的竹展平板胶...     

纵向无刻痕一体化竹展平技术解析

基于现有“刻痕”和“扎眼”等有损伤竹展平技术,通过对圆竹定段、壁厚分级、锯切剖分、分段软化、定弧定厚微整形、一体化展平和多段干燥等工序的技术创新,实现了竹材纵向无刻痕一体化展平,制得的竹展平板表观质量好,力学性能优良,板材出材率高。结合该技术在工厂的实际应用情况,缩短软化和展平时间,实现高温条件下快速展平及提高各生产工序之间的连续化水平,进一步提升板材质量和降低生产成本,将成为今后的研究重点。     

原态毛竹环状收缩应变表征及机理研究

为探究原态竹材收缩特性,以毛竹(Phyllostachys pubescens)筒材为研究对象,研究其在40℃环境下的收缩行为,并采用数字散斑相关方法表征竹壁原位收缩应变。结果表明:竹筒含水率下降速率由快至缓,呈ExpAssoc指数,各试样含水率随干缩时间趋同明显;竹青和竹黄同时呈环状收缩,竹青收缩程度大于竹黄,差异不显著(P0.05);竹筒顺纹收缩甚微,与竹青相比差异显著(P0.05);裂缝两侧Y方向收缩应变相反,印证了其环状收缩,非裂缝部位X方向应变表明从竹青到竹黄收缩应变急剧减小。竹青是干缩应力集中部位,是裂纹发生源,减少或释放该应力是原态竹材防裂的关键。     

糠醇树脂改性对重组竹性能的影响研究

【目的】竹材内含丰富的淀粉和糖类物质,易遭霉菌侵蚀,耐候耐久性差,探讨糠醇树脂改性对重组竹物理力学性能和防霉性能的影响,为重组竹糠醇树脂改性技术提供参考和借鉴。【方法】利用10%、20%、30%质量浓度的糠醇树脂加压浸渍竹束单元,对其进行改性处理,并采用"热进冷出"工艺制备重组竹板材,测量不同质量浓度糠醇树脂改性处理竹束的颜色和增重率,比较不同质量浓度糠醇改性重组竹材的吸水率、吸水厚度膨胀率、弹性模量、静曲强度、热稳定性、防霉性能和微观结构,检测了糠醇树脂在竹材样品中的显微分布,系统研究了糠醇树脂质量浓度对重组竹物理力学性能、热性能和防霉性能的影响规律。【结果】糠醇树脂改性处理使竹材颜色明显加深,尺寸稳定性、热稳定性和防霉性能显著提高,与对照材相比,改性竹材的色差可提高30.92%,吸水率可降低41.03%,吸水厚度膨胀率可降低46.34%,热失重率可降低75.38%,防霉等级可提高3个等级;糠醇树脂改性处理对重组竹的弹性模量影响不显著,但使其静曲强度最大可降低20.21%;随着糠醇树脂质量浓度的增加,改性竹材的颜色、尺寸稳定性、热稳定性、防霉性能均呈显著增加趋势,其静曲强度呈逐渐降低趋势。【结论】糠醇树脂改性重组竹具有优异的物理力学性能和防霉性能,20%糠醇树脂改性重组竹对霉菌的防治效力达到100%,可广泛应用于室外竹制品的制造。