專利名稱：竹疊層件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將孟宗竹，毛竹等小竹片組合而制造竹疊層件的方法，通過該方法形成的竹疊層件主要用作作為建筑部件的住宅，事務(wù)所，公共設(shè)施等的地板，另外用作各種家具與棺材。
在過去，作為建筑材料或家具材料，包括有將小木片組合的木疊層件的制造方法，但是沒有將小竹片組合而制造竹疊層件的有效制造方法。另外，沒有以用作棺材為目的的竹疊層件的制造方法。如果這些用途所采用的基本材料的竹子，經(jīng)竹酸液(糖質(zhì)，純蛋白，有機(jī)酸，水分等)去除處理，不進(jìn)行充分地干燥，則不僅會(huì)產(chǎn)生開裂，裂紋，變形，而且容易發(fā)霉，蟲子容易進(jìn)入，竹材產(chǎn)生腐爛，形成極難處理的材料。
過去所采用的木或竹材的干燥方式包括有熱風(fēng)式干燥法，高頻干燥法，真空干燥法，除濕干燥法，化學(xué)制劑干燥法等，但是，這些方法具有各種缺點(diǎn)。
熱風(fēng)式干燥法因初期含水率的誤差和干燥工序中高含水率的原因，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生變形，失水等損失，所以在干燥前后，必須進(jìn)行長(zhǎng)期的竹材養(yǎng)護(hù)。
高頻干燥法具有下述缺點(diǎn)，即，竹材的含水率最初就不均勻分布，如果對(duì)該竹材施加高頻，則會(huì)形成高含水率集中，產(chǎn)生流過電波的現(xiàn)象，含水的溫度不均勻性變大，含水率的均勻性降低，干燥成本較高。
真空干燥方法具有下述缺點(diǎn)，由于從竹材的周圍進(jìn)行加熱，這樣內(nèi)部溫度不均勻，另外由于裝置內(nèi)部減壓造成的沸騰溫度不是竹材本身的溫度，故竹材中所包含的水變?yōu)榈陀诜序v溫度的蒸發(fā)水，不被吸收。
除濕干燥法雖然相對(duì)自然干燥，速度較快，但是，與其它干燥法相比存在下述缺點(diǎn)，除了較慢以外，而且高含水率部分以集中方式殘留?；瘜W(xué)制劑干燥法具有下述缺點(diǎn)，即不可能均勻地注入化學(xué)制劑，成本較高，并且造成公害等。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在制造竹疊層件的方法中，在竹的成形干燥過程中，通過干餾裝置的干餾處理和其后的干燥工序，可將竹酸液(糖質(zhì)，純蛋白，有機(jī)酸，水分等)去除，使強(qiáng)度增加，使竹材的竹質(zhì)堅(jiān)硬度增加，使竹材的伸縮性減到極小。另外，本發(fā)明的目的在于防止產(chǎn)生裂紋與發(fā)霉，防止蟲進(jìn)入，使切削，粘接，涂敷等加工性提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明竹疊層件的制造方法包括下述工序1)每次按照規(guī)定的長(zhǎng)度，沿與竹子纖維方向相垂直的方向，對(duì)直徑為80～120mm的原竹進(jìn)行切割，沿原竹截面的圓周方向，劃分為8～10份，切割成8～10片；2)去除外表面的青皮，對(duì)內(nèi)面的芯層(內(nèi)壁)進(jìn)行粗刨加工，其結(jié)果是，獲得截面寬度在20～32mm的范圍內(nèi)，厚度在7～12mm規(guī)定長(zhǎng)度單元的竹片；3)通過太陽光干燥或人工干燥，使上述工序中獲得的多塊竹片的含水率小于30％；4)之后，通過輥式成形機(jī)，對(duì)竹片進(jìn)行飾面成形；5)在下一工序中，將下述經(jīng)飾面成形的多塊竹片送入干餾裝置中，該竹片的截面寬度在18～30mm的范圍內(nèi)，厚度在5～10mm的范圍內(nèi)；6)在上述干餾裝置中，提高飽和蒸汽壓力，在竹材內(nèi)的含水溫度于竹材內(nèi)部保持均勻的狀態(tài)下，使上述溫度統(tǒng)一地上升，使該竹材內(nèi)部包含的水均勻地沸騰；7)通過上述沸騰蒸汽，將竹片中的細(xì)胞擴(kuò)大，將該細(xì)胞內(nèi)的樹脂和樹脂膜類等干燥障礙成分向外擠出，同時(shí)將它們轉(zhuǎn)換為結(jié)合水和自由水；8)然后，將其放入暖風(fēng)干燥機(jī)中，進(jìn)行暖風(fēng)干燥1～2天，在該工序中，使竹片的含水率小于13％；9)在后一工序中，對(duì)竹片進(jìn)行修整，使竹片的厚度保持一致，并在竹片上涂敷粘接劑；10)使涂敷了粘接劑的竹片組合體處于平直狀態(tài)，通過防蟲處理，高頻脈沖加工，將它們粘接，形成板狀；11)通過研磨機(jī)，對(duì)上述工序形成的板狀體進(jìn)行研磨；12)在下一工序中，按照所需寬度，通過切割機(jī)，對(duì)上述板狀體切斷；
13)最后，在按照所需寬度切斷的板狀體側(cè)面上，形成企口接合等連接形式，進(jìn)行飾面涂敷處理。


圖1為原竹的斜視圖；圖2為剖切原竹獲取竹片的剖視圖；圖3為竹片的粗加工剖視圖；圖4為竹片的成形斜視圖；圖5為干餾裝置的側(cè)面圖；圖6為竹片的暖風(fēng)干燥機(jī)的斜視圖；圖7為通過涂敷裝置在竹片上涂敷粘接劑的斜視圖；圖8為通過高頻壓力加工機(jī)對(duì)竹片之間進(jìn)行壓力加工的斜視圖和側(cè)視圖；圖9為通過研磨機(jī)對(duì)板狀體進(jìn)行研磨的斜視圖；圖10為表示通過切割機(jī)將板狀體切斷的斜視圖；圖11為板狀體的側(cè)視圖，以及通過飾面涂敷裝置對(duì)板狀體進(jìn)行飾面涂敷處理的斜視圖。
下面對(duì)從采伐竹子，到疊層飾面工序的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。圖1，2為采伐與采伐后的竹子1的斜視圖及剖視圖，該實(shí)施例的附圖表示下述原竹1，按照竹子1的長(zhǎng)度為8m的方式進(jìn)行采伐，竹子1的直徑目測(cè)為80～120mm。沿長(zhǎng)度方向每隔2m，按照與竹子纖維方向相垂直的方向，對(duì)該原竹1進(jìn)行切割。沿原竹子截面的圓周方向，劃分為8～10份，切成8～10塊。在下一工序中，如圖3所示，去除表面青皮2和竹節(jié)，對(duì)里面的竹芯層(內(nèi)壁)3進(jìn)行粗刨。其結(jié)果，可獲得寬度在20～32mm范圍內(nèi)，厚度在7～12mm范圍內(nèi)，長(zhǎng)度為2000mm的單元竹片。通過太陽光干燥或人工干燥，使上述工序中獲得的多塊竹片4的含水率小于30％。
在竹子干燥時(shí)，主要是纖維方向的水分蒸發(fā)，沿其它截面的水分蒸發(fā)很少。特別是，由于沿外表面與內(nèi)壁面的水分幾乎沒有蒸發(fā)，通過在前述工序中，切除竹節(jié)，外表面與內(nèi)壁面，則干燥速度大幅度增加。此后，如圖4所示，通過輥式成形機(jī)5，對(duì)竹片4進(jìn)行飾面成形。在下一工序中，如圖5，6所示，通過干餾裝置6，對(duì)寬度在20～32mm范圍內(nèi)，厚度在7～12mm范圍內(nèi)，長(zhǎng)度為2000mm的經(jīng)飾面成形的多塊竹片4進(jìn)行干餾處理，之后將其放入暖風(fēng)干燥機(jī)7中，進(jìn)行暖風(fēng)干燥1～2天。比如，在干燥溫度為60℃的條件下，干燥天數(shù)為2天。
本發(fā)明所采用的干餾裝置6的內(nèi)徑在1100～1800mm范圍內(nèi)，長(zhǎng)度在9000～13000mm范圍內(nèi)，一次處理量在2～16m3范圍內(nèi)。在干餾裝置6中，反復(fù)進(jìn)行下述過程，即進(jìn)行減壓，形成真空，提供水蒸氣和施加壓力。在上述干餾裝置6中，提高飽和蒸汽壓力，在竹材內(nèi)部的含水溫度保持均勻的狀態(tài)下，使該溫度統(tǒng)一地上升，使所含有的水均勻地沸騰。
通過該沸騰蒸汽，將竹片的細(xì)胞擴(kuò)大，將該細(xì)胞內(nèi)的樹脂和樹脂膜類等干燥障礙成分向外擠出，同時(shí)將它們轉(zhuǎn)換為結(jié)合水和自由水。此時(shí)，不會(huì)損傷竹材。
此后，將其放入暖風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)，進(jìn)行暖風(fēng)干燥。
在過去的干燥法，雖然會(huì)因表面加熱造成溫度不均，但是通過上述干餾裝置6對(duì)獲得竹材中包含的水進(jìn)行均勻加熱，故可使竹子內(nèi)部保持均勻的溫度。
由于竹材內(nèi)部所包含的水與溫度是一致的，通過將干餾裝置內(nèi)部的飽和蒸汽排出，所包含的水則會(huì)均勻地沸騰，從而獲得竹材的均勻干燥。在此工序中，竹片4的含水率小于13％。
在后一工序中，如圖7所示，使竹片的厚度保持一致，通過涂敷裝置8，在竹片4上涂敷粘接劑。另外，如圖8所示，使涂敷了粘接劑的竹片組合體處于平直狀態(tài)，通過高頻脈沖加工機(jī)9的防蟲處理高頻脈沖加工，將它們粘接，形成板狀。在防蟲處理中，通過氧化乙烯(ethylene oxide)—二氧化碳的混合氣體(10/90體積比)，獲得非常良好的殺蟲效果。如圖9所示，通過研磨機(jī)10，對(duì)該工序中形成的板狀體進(jìn)行研磨。
在下一工序中，如圖10所示，通過切割機(jī)11，按照需要的寬度，將上述板狀體切斷。最后，如圖11所示，在按照需要的寬度切斷的板狀體側(cè)面上，形成企口接合的連接形式12，通過飾面涂敷機(jī)13進(jìn)行飾面涂敷處理。作為飾面涂敷劑，采用油改性單液型聚氨基甲酸乙酯樹脂涂料(UV涂料)，或油改性雙液型聚氨基甲酸乙酯樹脂涂料。按照本發(fā)明形成的竹疊層件主要用于作為建筑部件的，住宅，事務(wù)所，公共設(shè)施等的地板。另外，用作各種家具和棺材。
竹子的彈性優(yōu)良，與木材相比較，難于產(chǎn)生撓曲，彎曲，開裂，變形也很小。在采用該材料制造竹疊層件的方法中，在竹子的成形過程中，通過借助干餾裝置進(jìn)行干餾處理和其后的干燥工序，將竹酸液(糖質(zhì)，純蛋白，有機(jī)酸，水分等)去除，使強(qiáng)度增加，使竹材的竹質(zhì)堅(jiān)硬度提高，使竹材的伸縮性減到極小。另外，可防止產(chǎn)生裂紋與發(fā)霉，防止蟲進(jìn)入，使切削，粘接，涂敷等加工性提高。還有，由于將成長(zhǎng)較快的竹子用作原料(按照約4年的生長(zhǎng)周期)，與采用以已有的木材作為資源的疊層件不同，容易靈活地循環(huán)使用資源，對(duì)防止地球環(huán)境破壞，極為有效。特別是，棺材是在使用后立即焚燒掉的，其采用以經(jīng)長(zhǎng)期成材的木材為資源的膠合板等制造，從而造成地球資源的浪費(fèi)。本發(fā)明解決了上述問題。
通過上述工序制成的疊層制品除了竹子本身具有的美麗光澤以外，還較堅(jiān)硬，難于受到損傷。
權(quán)利要求
1.一種竹疊層件的制造方法，其包括下述工序1)每次按照規(guī)定的長(zhǎng)度，沿與竹子纖維方向相垂直的方向，對(duì)直徑在80～120mm的原竹進(jìn)行切割，沿原竹截面的圓周方向，劃分為8～10份，切割成8～10片；2)去除外表面的青皮，對(duì)里面的芯層(內(nèi)壁)進(jìn)行粗刨加工，其結(jié)果是，獲得截面寬度在20～32mm范圍內(nèi)，厚度在7～12mm規(guī)定長(zhǎng)度的單元竹片；3)通過太陽光干燥或人工干燥，使上述工序中獲得的多塊竹片含水率小于30％；4)之后，通過輥式成形機(jī)，對(duì)竹片進(jìn)行飾面成形；5)在下一工序中，將下述經(jīng)飾面成形的多塊竹片送入干餾裝置中，該竹片的截面寬度在18～30mm范圍內(nèi)，厚度在5～10mm范圍內(nèi)；6)在上述干餾裝置中，提高飽和蒸汽壓力，在竹材內(nèi)的含水溫度于竹材的內(nèi)部保持均勻的狀態(tài)下，使上述溫度統(tǒng)一地上升，使該竹材內(nèi)部包含的水均勻地沸騰；7)通過上述沸騰蒸汽，將竹片中的細(xì)胞擴(kuò)大，將該細(xì)胞內(nèi)的樹脂和樹脂膜類等干燥障礙成分向外擠出，同時(shí)將它們轉(zhuǎn)換為結(jié)合水和自由水；8)然后，將其放入暖風(fēng)干燥機(jī)中，進(jìn)行暖風(fēng)干燥1～2天，在該工序中，使竹片的含水率小于13％；9)在后一工序中，對(duì)竹片進(jìn)行修整使竹片的厚度保持一致，在竹片上涂敷粘接劑；10)使涂敷了粘接劑的竹片組合體處于平直狀態(tài)，通過防蟲處理，高頻脈沖加工，將它們粘接，形成板狀；11)通過研磨機(jī)，對(duì)上述工序形成的板狀體進(jìn)行研磨；12)在下一工序中，按照所需寬度，通過切割機(jī)，將上述板狀體切斷；13)最后，在按照所需寬度切斷的板狀體側(cè)面上，形成企口接合等連接形式，進(jìn)行飾面涂敷處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種將孟宗竹,毛竹等小竹片組合而制造竹疊層件的方法,該方法形成的竹疊層件主要用作建筑部件及室里地板,另外用作各種家具與棺材,由于將成長(zhǎng)中較早的竹材用作原料,故獲得有效防止地球環(huán)境破壞的竹疊層制品。在制造竹疊層件的方法中,在竹材的成形過程中,通過干餾處理和其后的干燥工序,去除竹酸液(糖質(zhì),純蛋白,有機(jī)酸,水分等),使強(qiáng)度增加,使竹材的竹質(zhì)堅(jiān)硬度提高,使竹材伸縮性減到極小。使切削,粘接,涂敷等加工性提高。
文檔編號(hào)E04C2/10GK1335217SQ00121490
公開日2002年2月13日 申請(qǐng)日期2000年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
發(fā)明者水田新雄 申請(qǐng)人:水田新雄