一种无卡轴竹材旋切方法与流程

本发明属于竹材加工，具体涉及一种无卡轴竹材旋切方法。背景技术：1、竹材是一种物理性能稳定、可持续可再生优质的丰富生物质资源，竹单板是各类竹材单元中幅面最大、加工性能最好的一种单元，保持了竹材的天然纹理。竹单板可塑性强加工性能好，与传统的纸板、塑料等为原料的食品级接触材料相比，具有绝对的资源和环保优势。2、然而竹筒壁薄中空、存在尖削度、非标准圆柱及表面坚硬竹节等问题，给旋切加工带来较大难度，尤其是无卡轴旋切，竹筒容易出现压溃，出材率低、刀具磨损大等问题。旋切处理前首先要对竹筒进行软化处理，然而竹秆内组织细胞均轴向生长，缺少横向疏导组织，加之竹青、竹黄层质地致密，导致软化试剂难以进入，一般采用高温高压蒸汽进行处理，设备投入大，能耗高。3、基于此，提出了一种无卡轴竹材旋切方法，实现竹筒常压软化，高效旋切。技术实现思路1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种无卡轴竹材旋切方法，以解决上述背景技术中提出的问题。2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无卡轴竹材旋切方法，包括以下步骤：3、s1、竹材准备：砍伐新鲜竹材，锯解成竹段，打去内节制成竹筒；4、s2、液体牵引软化剂深度渗透处理：将竹筒靠近根部的一端置于软化剂中，另一端对竹筒壁进行密封，并连接负压机构进行液体牵引，将软化剂沿竹材维管束从下而上贯穿竹筒内部；5、优选的，当有个别维管束已经贯通时，施加正压调整各维管束内液体压力，使各维管束内软化剂均匀上升。6、s3、微波辅助软化处理：将充分浸渍软化剂的竹筒置于微波装置中，在微波高频作用下，分子高速运动发热，促进软化剂的扩散提升竹材细胞壁的塑性；7、s4、竹段打磨整圆：将s3中软化处理竹段局部处理去外节，然后打磨或铣去竹表面硬质层，同时起到整圆效果；8、s5、竹筒内径弹簧支撑增强处理：采用内撑机构对去内节的竹筒进行内部增强处理；9、s6、旋切：采用刀具进给的方式旋切，获得旋切竹单板。10、作为本发明的进一步说明，所述竹段长度500mm-1000mm，以减少竹秆的尖削度。11、作为本发明的进一步说明，竹材作为装饰材使用时，竹材为3-5年生，直径100mm以上，壁厚10mm以上；12、竹材作为模压材使用时，竹材为0.5-5年生，直径100mm以上，壁厚10mm以上。13、作为本发明的进一步说明，所述竹段为新采伐饱和含水率或在50-80℃热水中浸泡至饱和含水率。14、作为本发明的进一步说明，所述软化剂为0.1-2％的氢氧化钠、碳酸氢钠和或0.1-2％尿素，加热到30-80℃再进行液体牵引处理。15、作为本发明的进一步说明，所述负压机构包括支撑腔体和固定在支撑腔体内的竹筒定位座，所述支撑腔体内放置有软化剂，所述竹筒的底部卡接在竹筒定位座上，所述竹筒的顶端套接有密封套，所述支撑腔体的侧壁上还固定有空压机，所述空压机与密封套之间通过pvc管连通，通过空压机以及密封套和pvc管的作用下，使得软化剂沿竹筒的横截面的开放维管束组织进入竹筒内部。16、作为本发明的进一步说明，所述空压机的压力负压为0.06-0.09mpa，负压处理时间为2-10min。17、作为本发明的进一步说明，所述微波辅助软化处理的频率为800-1600hz，软化时间为10～30,循环1-5次。软化后最好将两端采用少量油或蜡浸渍或涂刷锁水处理。18、作为本发明的进一步说明，所述内撑机构包括固定安装在机架内的伸缩气缸，所述伸缩气缸的推杆与电动机螺钉连接，在推板的边缘设置了八个铰链，铰链上还连接有弹簧支杆和弹簧，所述弹簧一端与弹簧支杆固定，所述弹簧的另一端嵌入操作杆的槽内，滑轨焊接在主支撑板的内壁，附加支撑板与主支撑板滑轨连接，在内撑装置从收缩转化为张开时，附加支撑板自动滑动贴合到主支撑板形成光滑圆柱体，将软化后的竹筒放置在内撑装置的加工位置上，伸缩气缸通气将伸缩杆伸出，将主撑板张开，附加撑板由于触碰到竹筒内壁，向内收缩直至与主撑板并排贴合，由此形成一个圆柱体内撑，完成竹筒的内撑，旋切工作结束后，伸缩气缸的伸缩杆缩回，附加支撑板碰到竹筒内壁向内收缩，工作结束后弹簧将附加支撑板拉回至非工作状态，等待下一次工作。19、作为本发明的进一步说明，旋切竹单板的厚度为0.1-3mm。20、本发明与现有技术相比具有以下优点：21、1、本发明运用液体连续牵引力原理进行软化剂深度渗透，以竹材维管束为液体通道，利用负压机构将软化剂牵引到竹材内部，克服横向疏导组织缺失带来的软化剂液体渗透难题，而且通过负压机构可施加正压调整各维管束内液体压力，使各维管束内软化剂均匀上升。22、2、本发明运用液体连续牵引-碱液-微波辅助联合软化，有效提高竹材的可塑性，实现常压高效软化处理。操作简单，能耗小，设备投入小。23、3、本发明中的内撑机构能对竹筒内部进行无全方位支撑，增加了竹筒的横向抗压强度，减少无卡轴旋切的竹筒压溃，旋切单板质量好，出材率高。技术特征：1.一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于：包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，在s1中，所述竹段长度500mm-1000mm，以减少竹秆的尖削度。3.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，竹材作为装饰材使用时，竹材为3-5年生，直径100mm以上，壁厚10mm以上；4.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述竹段为新采伐饱和含水率或在50-80℃热水中浸泡至饱和含水率。5.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述软化剂为0.1-2％的氢氧化钠、0.1-2％的碳酸氢钠或0.1-2％尿素，加热到30-80℃再进行液体牵引处理。6.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述负压机构包括支撑腔体(11)和固定在支撑腔体(11)内的竹筒定位座(12)，所述支撑腔体(11)内放置有软化剂，所述竹筒的底部卡接在竹筒定位座(12)上，所述竹筒的顶端套接有密封套(13)，所述支撑腔体(11)的侧壁上还固定有空压机(14)，所述空压机(14)与密封套(13)之间通过pvc管(15)连通，通过空压机(14)以及密封套(13)和pvc管(15)的作用下，使得软化剂沿竹筒的横截面的开放维管束组织进入竹筒内部。7.根据权利要求6所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述空压机(14)的压力负压为0.06-0.09mpa，负压处理时间为2-10min。8.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述微波辅助软化处理的频率为800-1600hz，软化时间为10～60s,循环1-5次，软化后将两端采用油或蜡浸渍或涂刷锁水处理。9.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，所述内撑机构包括固定安装在机架(22)内的伸缩气缸(21)，所述伸缩气缸(21)的推杆与电动机(23)螺钉连接，在推板(26)的边缘设置了八个铰链(27)，铰链(27)上还连接有弹簧支杆(29)和弹簧(210)，所述弹簧(210)一端与弹簧支杆(29)固定，所述弹簧(210)的另一端嵌入操作杆的槽内，滑轨(28)焊接在主支撑板(25)的内壁，附加支撑板(24)与主支撑板(25)滑轨连接，在内撑装置从收缩转化为张开时，附加支撑板自动滑动贴合到主支撑板形成光滑圆柱体，将软化后的竹筒放置在内撑装置的加工位置上，伸缩气缸(21)通气将伸缩杆伸出，将主撑板(25)张开，附加撑板(24)由于触碰到竹筒内壁，向内收缩直至与主撑板(25)并排贴合，由此形成一个圆柱体内撑，完成竹筒的内撑，旋切工作结束后，伸缩气缸(21)的伸缩杆缩回，附加支撑板24碰到竹筒内壁向内收缩，工作结束后弹簧210将附加支撑板24拉回至非工作状态，等待下一次工作。10.根据权利要求1所述的一种无卡轴竹材旋切方法，其特征在于，旋切竹单板的厚度为0.1-3mm。技术总结本发明提供了一种无卡轴竹材旋切方法，包括以下步骤：对新采伐竹材利用液体牵引技术进行软化剂深度渗透及微波辅助软化处理并整圆：将竹筒靠近根部的一端置于软化剂中采用负压机构进行液体牵引，将软化剂沿竹材维管束从下而上贯穿竹筒内部，采用微波辅助软化处理，然后将竹段外壁进行打磨整圆；竹筒内径弹簧支撑增强处理：采用内撑机构对去内节的竹筒进行内部增强处理；旋切获得旋切竹单板。本发明以纵向排列的竹维管束为液体运输通道，利用负压机构将软化剂牵引到竹材内部，采用碱液‑微波辅助加强软化实现常压高效软化。内撑机构能对竹筒内部进行无全方位支撑，增加了竹筒的横向抗压强度，减少无卡轴旋切的竹筒压溃，旋切单板质量好出材率高。技术研发人员：于海霞,袁少飞,张建,施金鹏,张文福,王洪艳受保护的技术使用者：浙江省林业科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/29