基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法与流程

本发明涉及竹材应用，具体地说，涉及一种基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法。

背景技术：

1、竹材是一种典型的非均质天然材料。天然竹材呈中空的圆筒形，圆筒壁的成分和性能与木材相似，但结构差异很大。竹筒壁在靠近竹壁外侧的竹青部分，维管束小而密，从竹青到竹肉再到竹黄，维管束逐渐变大，但数量减少且分布逐渐稀疏。这种结构特征使竹材径向密度从外向内呈现单一的由大到小的梯度分布，力学性能也呈现显著的梯度变化特征。目前用于加工竹展平板的毛竹，其密度变化在0.3～1.1g/cm3之间。

2、由于毛竹直径小，且呈壁薄、中空的结构，传统的工业利用途径主要是将竹筒通过剖分、刨削等系列工序加工成矩形竹片，再通过涂胶、组坯、热压等工序加工成板材。为了解决圆弧形竹片在加工过程中的开裂问题，20世纪80年代开始竹展平技术研究，将竹筒或弧形竹片经过软化、展平、干燥、定型等工艺处理，成功地制成了平直状无裂隙的竹片，即“展平竹”。由于竹材的展平主要是依靠压力作用，将竹筒展成平直状竹片，展平效果受竹材弧度和外径的影响较大。为了解决大弧度竹材一次展平过程中应力大、裂缝深、质量较差和商业化应用等问题，科研人员经过探索和实践，相继开发出有刻痕竹展平和无刻痕竹展平两种生产技术，使竹材的出材率由30％提高至55％，展平竹的表面性能、力学性能也得到了大幅度提高。目前已经形成了展平竹商业化产品。

3、在展平竹生产过程中，展平后的竹板由于其内应力、生长应力、密度梯度依然存在，在潮湿环境下或干燥过程中，竹板材会出现不同程度的变形、弯曲等现象，因此需要对其进行定型处理，削除其内应力，防止竹材在冷却时出现反弹弯曲情况。目前，对于短幅竹筒展平板可以直接堆垛，进入隧道窑干燥，而对于长幅竹展平板根据其特征，干燥定型处理的方法主要有以下两种，即辊筒冷却与干燥协同处理和压机冷压定型、水煮与干燥协同处理。但是这些方法都不能从根本上解决竹展平板的变形、弯曲问题。

4、天然竹材结构不平衡，从竹青侧到竹黄侧有非常大的密度梯度，竹材展平过程中并没有改变这种密度梯度，导致竹展平板在吸湿和解吸过程中竹青侧和竹黄侧会产生很大的应力差，是竹展平板变形、弯曲的主要原因。因此，如果能够改变竹展平板的密度分布，使其结构平衡，可以从根本上解决竹展平板变形、弯曲问题，对竹展平板尺寸稳定性和力学性能改善以及拓宽竹材应用范围都具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法。本发明可以解决竹展平板变形和弯曲问题，能够提高竹展平板尺寸稳定性和力学性能。

2、本发明的技术方案如下：基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，包括如下步骤：

3、步骤1、将竹展平板的竹黄侧浸水处理，使竹黄侧表面湿润；

4、步骤2、将浸水后的竹展平板单层或每两层作为一组，放入加热至80～200℃的热压机中，热压机闭合；

5、步骤3、采用3～5mpa的压力对竹展平板进行压缩，压缩至目标厚度后停止压缩；

6、步骤4、压缩完成后保持15～40分钟以上并保温；

7、步骤5、在保压状态下对压机进行降温处理，温度降至50℃以下时打开热压机，从热压机中取出板材，放入冷压机中降温或码垛后降温，当板材中心温度降至常温后，获得成品。

8、上述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤1中，所述浸水处理是将含水率15％以下的竹展平板，以竹青面朝上，竹黄面朝下方式放入水槽内，使之漂浮在水面上，在漂浮的过程中，竹青侧表面不接触水，漂浮时间最短为沾水后直接取出，最长为30分钟。

9、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤1中，所述浸水处理是对竹展平板的竹黄侧进行表面喷水。

10、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤2中，所述热压机的热压温度为110～180℃，闭合速度为3～10mm/s。

11、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤2中，所述热压机的热压温度为140℃，闭合速度为5mm/s。

12、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤2中，所述热压机的压缩速度为0.1～1mm/s。

13、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤2中，所述热压机的压缩速度为0.5～0.8mm/s。

14、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤2中，当在热压机中放入两层竹展平板时，将两层竹展平板的竹黄面分别朝向压机的压板，两层竹展平板的竹青间用密度大于1.2g/cm3、表面平整的隔板隔开，隔板厚度大于2mm，两层间均放入厚度规。

15、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤4中，压缩完成后保持30分钟。

16、前述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，步骤1的浸水处理过程中，将竹展平板的竹黄侧浸入竹醋液、或者竹醋液与水1:1混合的混合液中、或者质量分数为0.5％～1％的草酸水溶液中。

17、与现有技术相比，本发明通过对竹展平板的竹黄面实施单侧压缩，制备出厚度方向结构对称的板材，有效地克服了竹展平板因竹青侧与竹黄侧密度差异大而出现的易变形、易弯曲的缺陷，从根本解决了竹展平板的尺寸稳定性问题，同时单侧压缩可以通过工艺调整和压缩量调控，控制压缩后竹展平板的密度，生产过程确保原材料的有效利用。本发明压缩竹材竹黄侧的密度可提高1～3倍，硬度、抗弯强度和抗弯弹性模量显著提高，有效地实现了竹材的增强。进一步地，本发明可以在浸水处理的过程中增加竹醋液和草酸，酸的使用可以将结构调控处理的竹展平板在水中不变形，提高竹展平板的稳定性。本发明的生产方法安全、简便，设备成本和制造成本低，易于推广，而且材料的生产过程中不添加任何化学药剂，材料的生产过程环保，生产的材料环保。

技术特征：

1.基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤1中，所述浸水处理是将含水率15％以下的竹展平板，以竹青面朝上，竹黄面朝下的方式放入水槽内，使之漂浮在水面上，在漂浮的过程中，竹青侧表面不接触水，漂浮时间最短为沾水后直接取出，最长为30分钟。

3.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤1中，所述浸水处理是对竹展平板的竹黄侧进行表面喷水。

4.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤2中，所述热压机的热压温度为110～180℃，闭合速度为3～10mm/s。

5.根据权利要求4所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤2中，所述热压机的热压温度为140℃，闭合速度为5mm/s。

6.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤2中，所述热压机的压缩速度为0.1～1mm/s。

7.根据权利要求6所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤2中，所述热压机的压缩速度为0.5～0.8mm/s。

8.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤2中，当在热压机中放入两层竹展平板时，将两层竹展平板的竹黄面分别朝向压机的压板，两层竹展平板的竹青间用密度大于1.2g/cm3、表面平整的隔板隔开，隔板厚度大于2mm，两层间均放入厚度规。

9.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤4中，压缩完成后保持30分钟。

10.根据权利要求1所述的基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，其特征在于：步骤1的浸水处理过程中，将竹展平板的竹黄侧浸入竹醋液、或者竹醋液与水1:1混合的混合液中、或者质量分数为0.5％～1％的草酸水溶液中。

技术总结本发明公开了一种基于多层热压机单面压缩调控竹展平板结构的方法，包括如下步骤：步骤1、将竹展平板的竹黄侧浸水处理，使竹黄侧表面湿润；步骤2、将浸水后的竹展平板放入加热至80～200℃的热压机中，热压机闭合；步骤3、采用3～5MPa的压力对竹展平板进行压缩，压缩至目标厚度后停止压缩；步骤4、压缩完成后保持15～40分钟以上并保温；步骤5、在保压状态下对压机进行降温处理，温度降至50℃以下时打开热压机，从热压机中取出板材，放入冷压机中降温或码垛后降温，当板材中心温度降至常温后，获得成品。本发明可以解决竹展平板变形和弯曲问题，能够提高竹展平板尺寸稳定性和力学性能。技术研发人员：黄荣凤,王璐受保护的技术使用者：北京未来新实木科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11