刨切薄竹生產工藝研究劉志坤1李延軍1杜春貴1文桂峰1林勇2（1.浙江林學院工程學院，浙江臨安，311300;2.杭州木材廠.浙江杭州.310009;）綱要：為提升竹材產品的科技含量和附帶值，提升資源的利用效率，將毛竹橫截、縱鋸、粗刨、蒸煮、干燥等工序加工成矩形斷面的竹條；再經精刨、砂光、涂膠、側拼制成側拼單層竹片膠合板塊；以后注入融化劑、竹塊疊層濕膠合制得竹方；將竹方升溫融化辦理，在刨切機上刨切獲取0.20～1.50mm，柔韌性優秀，厚度平均的刨切薄竹片，為竹材精、深加工和高效利用開拓了工業化利用新門路。刨切薄竹片可取代寬泛使用的寶貴薄木用于裝飾資料的貼面和家具表面裝飾。要點詞：竹材加工、刨切、薄竹片、融化、竹方、膠粘劑中圖分類號：AStudyonProductionTechnologyofSlicedBambooVeneerLiuZhi-kun1LiYan-jun1DuChun-gui1WenGui-feng1LinYong2(1.ZhejiangForestryCollege,LianZhenjiang311300；2HangzhouWoodfactory.HangzhouZhenjiang.310009)Abstract:Atechnologyofslicedbambooveneerisintroduced.Bambooisprocessedviacrosscutting,ripsaw,primaryslicing,steaming,dryingandsoonplanningintorectanglesidebamboostrips,Thestripsareturnedtobambooplateplywoodviasmoothingslice,sanding,glueapplication,increasethebambooblock’stemperaturetointenerateit.Aftertheblockisprocessedtotheeven-thickness(about0.20~1.50mm)slicedbambooveneerwithhightenacitywhichmaybeusedasthefinelyveneerforoverlaying.Thistechnologybreaksanewpathfortheadvancedindustrializedprocessandusageofbamboo.KeyWord:BambooProcess,Slice,BambooVeneer,Softening,BambooBlock,Adhesive我國是一個木材資源相對困窮，特別是優良大徑闊葉材欠缺，而竹材資源較豐富的國家。較長時間以來木材資源向來存在著供需緊張的矛盾，特別是國家實行“天然林保護工程”后，這類矛盾就變得更為突出，叢林資源開發利用的要點已由天然林逐漸轉變成速生人工林為主，所以竹材資源的開發利用獲取了快速發展。因為竹材擁有生長快、材質好、色彩淡黃、文雅的特色，完整能夠代替寶貴木材，因此其加工利用愈來愈遇到人們的重視，對竹材深加工工藝的研究也更為深入[1～4]。本研究經過實驗室小試，生產廠家中試及較大規模生產試驗三個階段，剖析了利用組合竹方刨切薄竹、特別是菲薄竹生產工藝的可行性，確立了規模生產中竹方制備工藝及刨切技術參數。刨切菲薄竹產品可取代山毛櫸、櫻桃木、胡桃木等寶貴木材，寬泛用作裝飾資料及家具、人造板等的貼面資料，為竹材的精、深加工和高效利用開拓了工業化利用新門路，為提升竹質產品的科技含量和附帶值供給了強有力的技術支撐。還將為竹木復合資料開拓了廣闊的發展遠景。該項技術已于2002年9月、11月先后申請適用新式（申請號為02260062.0）和發明專利（申請號為02148338.8）。徑向集成竹塊制備工藝(Thepreparationtechnologyofradiallaminatedbamboolump)．1竹條制備(Preparationofbamboostrips)選竹齡5年生以上，直徑8cm以上的新鮮、無腐敗蟲柱的毛竹（也可用其余竹種）經橫截、縱鋸、粗刨、蒸煮、干燥（或炭化）制成矩形斷面的竹坯條，竹坯條厚度4～8mm，寬度一般為18mm左右，長度依據刨切需要確立，一般為1000～2600mm，干燥后竹坯條含水率控制在10%左右。竹坯條制成后，經精選剔除青黃面、刨削不完整面、歪曲、裂紋、色差大、蟲眼等缺點的竹條，再進行精刨、砂光，使其厚度、寬度尺寸偏差控制在±0.10mm內[4]。在竹條制備過程中其蒸煮漂白工序至1關重要，經過蒸煮漂白一是去除材內的糖類、蛋白質等抽提物，以提升刨切薄竹片的防霉、防蛀及持久性，二是為后續壓注工序做好技術上的準備工作。在蒸煮漂白中要依據采伐季節和竹材生理狀態確立藥液濃度和辦理時間，防備辦理過分而使其色彩黯淡，失掉竹材應有的光彩；辦理不夠則抽提物未充分浸提，色彩不勻勻，易發霉變質，影響刨切薄竹的顏色均一性及使用中的持久性。1．2徑向集成竹塊膠粘劑研究(Researchingofadhesiveofradicallaminatedbamboolump)為了提升生產效率，達到擁有必定規模的工業化生產要求，徑向集成竹塊所用膠粘劑，宜采納收稿日期：2003-03-01修回日期：2003-03-29基金項目：浙江省自然科學基金資助項目（項目編號598013）作者簡介：劉志坤（1955～），副教授，湖南邵陽人，從事木材改性與利用研究。E_mail:liuzhikun@熱固性樹脂。實驗中曾采納三聚氰胺改性UF、竹地板用液態及粉狀UF等進行膠合試驗，結果表示，UF膠粘劑能在不改變現行竹地板生產工藝及設施的基礎上，生產出徑向集成竹塊，且生產效率高，但固化后的膠粘劑不可以知足后續工序中耐水、耐熱及刨切柔韌性的要求，特別當溫度稍高（超出60℃），時間稍長（超出24h）時膠縫開裂嚴重，沒法實現刨切。徑向集成竹塊膠粘劑的研制是刨切菲薄竹生產工藝技術的要點環節之一，膠粘劑不單要有較好的耐水性、耐熱性，并且要有較好的柔韌性，為此本研究從樹脂預聚體的制備、乳化劑、擴鏈劑的選擇及工藝控制等方面進行了深入系統研究，研制出知足耐水、耐熱且擁有相當柔韌性的徑向集成竹塊用的膠粘劑，其性能指標以下：PH值6～8固含量（%）50左右粘度（涂—4杯，200C）40～50游離甲醛含量%≤0.01合用期（<20℃）3～5d1．3竹條涂膠、組坯、熱壓工藝(Thetechnologyofgluespreading,assemblingandhot-pressingofbamboostrips)經精刨、砂光后的規格竹條，其尺寸為1950mm317.5mm35mm，采納涂膠機滾涂方式，竹青面單面涂膠，涂膠時保持施膠平均，規模化生產時，單面涂膠量125g/m2。涂膠后的竹條直接進行組坯，組坯時每塊徑向集成竹塊采納青黃面對稱構造組坯，以便除去竹條縱向曲折變形對板坯的影響，依據現有設施，組坯寬度有110、160、220和320mm幾種，經頻頻試驗和生產論證，組坯后竹塊寬度不宜太大，超出320mm時，在組坯、裝板、側拼等工序的操作中均存在困難，在側拼過程中易產生竹條棱邊擠損，或因局部受力不勻而起拱等現象，影響徑向集成竹塊的合格率。側拼時最大側壓力一般不超出3.5MPa，側壓及正壓的施壓次序要互相配合，交替進行，正壓壓力為1.0～1.5MPa，熱壓溫度80℃～90℃，熱壓時間為15min左右。1．4徑向集成竹塊的整形(Therepairingshapeofradicallaminatedbamboolump)熱壓膠合后的徑向集成竹塊在熱應力及濕應力等要素的作用下，常常會產生瓦狀變形，嚴重影響后續工序加工及產品合格率，所以一定進行整形辦理，簡單易行的辦理方法是經過冷壓定形，使竹塊表面平坦。整形后再經兩面砂光制成切合刨切要求的徑向集成竹塊。2竹方制備(Preparationofbambooblock)2．1融化劑注入(Pouringintothesoftmedicament)為使竹方能順利融化刨切，一定對竹方進行融化辦理，竹材融化有物理法、化學法等多種門路，按融化辦理方式有單元融化和整體融化，在融化方案的對照剖析及試驗中，竹方整體融化即先將竹塊疊層膠合再實行融化，該方案存在融化劑進入材內不平均，且竹方尺寸較大融化程度不一、時間太長、竹塊及疊層膠粘劑易在融化過程中遇到損壞，達不到融化應有的成效。所以本試驗中采納早先辦理徑向集成竹塊的方案，即在徑向集成竹塊制造完成后先將融化劑平均注入竹塊中。注入采納2脈動式壓力注入法，在融化劑中摻以適當的浸透劑，使融化劑、浸透劑形成必定濃度的混淆辦理液，注入時達到快速、高效、平均之目的。脈動壓力幅度為0～0.5MPa，脈動周期約為15min，注入量依據融化工藝確立。本次試驗中融化竹方的溫度范圍為40～70℃，依據試驗確立注入量為竹材重量的40%左右為宜，總注入時間為2h左右。2．2竹塊疊層膠合制成竹方(Thebambooblockismadebybamboolumpoverlappingandgluing)融化劑注入竹塊后，竹塊含水率有了很大提升，為了把高含水率的竹塊順利膠合成竹方，在膠合前需將竹塊表面含水率調整到與濕材膠相適應的范圍，在生產試驗中，使用通風機將竹塊表面吹（晾）干至含水率25～35%即可。冷壓濕膠合膠粘劑采納濕材膠，該膠粘劑主要用于高含水率材的膠合。其性能指標為：外觀：紅棕色黏稠液體固含量：>75%粘度：500Mpa2S合用期：3～6月疊層冷壓膠合竹方時，單面涂膠量200～250g/m2，單位壓力1.5～2.0MPa；加壓固化時間1.5～3.0h，詳細固化時間視環境溫度而定；卸壓后自然擱置12h后再進行后續加工。2．3竹方融化(Thebambooblocksoftening)竹方的融化辦理是刨切菲薄竹又一個重要環節，經冷壓濕膠合的竹方，早先材內已注入必定數目的融化劑，且融化劑散布平均。為促使融化劑與竹材化學成分間加快反響，采納加熱升溫方式加強融化劑反響活性，試驗中采納竹方水浴法，材內升溫平均，升溫速度便于控制，生產工藝簡單易行。水浴溫度控制在40～70℃，升溫時間一般為12～36h，辦理溫度實時間依據融化劑注入量而定。跟著辦理時間增添，竹材色彩變化漸漸增大，特別是跟著升溫時間的增添，竹材原有光彩漸漸消逝而變深、變暗，試驗表示水浴升溫辦理不宜超出48小時。在升溫融化辦理過程中還要特別注意熱應力對膠層及膠縫的影響，在徑向集成竹塊制造中為提升生產效率采納熱固性樹脂，而在竹塊疊層膠合成竹方時采納冷固性樹脂，所用膠粘劑在加熱過程中表現不一樣的變化特色，若升溫過快會影響其強度和韌性，依據試驗，升溫速度宜控制在2℃/h，達到目標溫度值時恒溫，使竹方平均融化，使原有膠層、膠縫保持應有的強度和韌性，當竹方心部獲取融化時，方可拿出刨切。試驗中竹方尺寸為195032203200mm，混淆劑注入量為40%，融化目標溫度50℃，融化辦理時間24h時，竹方心部獲取較好融化，可進行刨切加工。竹方刨切(Thebambooblockslicing)．1刨切設施(Slicingequipment)試驗頂意圖大利入口臥式刨切機（AngclCremona&FlglioTM800型）和山東威海產刨切機分別進行刨切試驗，刨切前將竹方各邊擠出的剩余膠團鏟平，并刨出基準面，以此為基準進行刨切。兩種刨切機當前主要用來刨切菲薄木，其技術參數和精度完整能夠知足竹方刨切要求，主要技術參數如表1：表1刨切機主要技術參數Table.1mostlytechnologyparameterofslicer序號項目參數單位1刨切竹方最大長度2700mm2刨切竹方最大寬度900mm3刨切竹方最大厚度500mm4刨切薄竹厚度0.15～3.00mm5刨切循環次數12～70次/min36刨切后角1～2°7楔角17～19°8刀門空隙水平重量0.95δδ為刨切厚度9刀門空隙垂直重量(0.9～0.98)δ10刀刃與竹方縱向夾角5～8°注：刨切薄竹片厚度可依據需要調整；刨切時可依據刨切厚度和設施功率調整刨切速度。3．2刨切刀具的調整與刃磨(Adjustingandbladegridofslicedtool)刨切菲薄竹的質量利害與刨刀的安裝調整及刃磨關系親密，安裝時需調整刀具的刀門空隙、刨切角及刀刃與竹方的夾角，與刨切菲薄木對比，同樣條件下刀門空隙宜稍大；為平衡刨切載荷，宜使刀刃與竹方組成必定夾角。經過頻頻試驗，刀具安裝與調整參數見上表。別的為提升菲薄竹刨切質量，融化工序和刨刀刃磨特別要點，當刨切菲薄竹片刻，刨刀刃口要求平直無缺口，竹方融化充分，不然刀刃細小缺點都會在菲薄竹面上留下刨削印跡，影響雅觀及平坦。當刨削0.3mm以上薄片時，刃磨及竹方融化的要求大為降低。經試驗，竹方刨切時刨刀楔角18°為宜，過小影響刀刃強度，過大則刨切阻力大，菲薄竹片表面易產生啃絲現象[6]。3．3刨切試驗(Slicedexperiment)將融化辦理后的竹方堅固地卡裝在刨切機上，按刨切厚度調整好刀門空隙及刨切速度，在竹方心部處于常平和融化溫度條件下進行橫向（有適當傾角）刨切試驗。當融化充分時，竹方含水率較高，其心部即便處于常溫狀態時也能刨切出厚度平均，表面平坦圓滑的菲薄竹，刨切質量穩固；若融化不充分，則產生嚴重的啃絲起毛現象，并且薄竹表面凹凸缺點多，不平坦，特別是刨切面凹陷多，難以達到質量要求。趁竹方心部處于融化溫度時刨切，其刨切質量比常溫時略好，但不顯然，試驗表示，決定刨切質量的要點是融化能否完整、充分。別的，刨切阻力同融化程度及竹方的含水率密切有關，即便刨切同一厚度菲薄竹片，不一樣融化程度和含水率的竹方，刨切時其刨切聲音完整不一樣，由此可判斷出菲薄竹的表面質量相差懸殊。3．4刨切試驗結果(Theresultsofslicingexperiment)將融化辦理后的竹方用塑料包裹擱置在室內，使其心部溫度降至室溫，再進行刨切，另一類從融化池中拿出竹方直接進行刨切，刨切所得菲薄竹片的厚度尺寸及偏差見表2（各樣厚度規格丈量薄竹片10張，每張測規定地點6個點）。表2刨切菲薄竹片的厚度及尺寸偏差mmTable.2Thicknessandsizewarpofbamboofinelineveneermanufacturingmm序號刨切厚度實測厚度最大偏差技術操作說明10.160.15～0.17±0.01①當刀刃出缺口時，薄竹片表面存在刨痕，此時偏差最大。②竹20.180.17～0.20±0.02方處于常溫時刨切和趁熱刨切，成效基真同樣。③丈量濕菲薄竹30.200.19～0.22±0.02片厚度。④菲薄竹片自動卷曲嚴重，不便于后續操作，菲薄竹不能正常拋出，不可以意圖大利入口機刨切。40.300.28～0.32±0.02①當刀刃出缺口時，薄竹片表面存在刨痕，此時偏差最大。②竹方處于常溫時刨切和趁熱刨切，成效基真同樣。③丈量濕菲薄竹片厚度。④菲薄竹片自動卷曲狀況仍舊存在，仍不可以完整正常拋出，不宜采納上拋式出板機刨切，但對后續工序操作影響不大。450.400.38～0.43±0.03①丈量干燥后的菲薄竹片厚度。②當有崩刃存在時，薄竹片表面60.500.48～0.53±0.03存在刨痕，偏差值隨之增大。③跟著刨切厚度增大，刨切阻力明70.600.58～0.63±0.03顯增添，薄竹片無卷曲、拋出順利。④跟著刨切厚度增大，刨切80.800.77～0.84±0.04面凹坑缺點愈來愈顯然，主假如竹黃部分從非刨切面脆斷造成的。91.000.97～1.04±0.04⑤竹方心部降至常溫及趁熱刨切差別不大。101.201.16～1.25±0.05111.501.46～1.56±0.064結論及剖析(Conclusionandanalysis)4．1刨切菲薄竹生產工藝技術是竹材精、深加工的有效門路，經過刨切加工可大幅度提升資源利用效率和產品附帶值。依據生產試驗結果每3可刨切1.0mm厚度的薄竹2m800～850m，