一种柱体及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种连续自然纹理、原料利用率高、可利用旋切单板的加工剩余物的柱体，其特征是它包括柱芯、柱体间层、柱表层；柱体间层为片条依形呈螺旋缠绕胶粘而成；柱表层为竹条沿圆周方向依次粘合于柱体间层的侧面上构成；其生产方法包括柱芯的制作、柱体间层的材料准备等步骤；本发明专利技术充分利用竹材，提高利用率，变废为宝、降低生产成本，节省资源；其制得的柱芯是具备竹隔的竹筒或木材树杆或木材树芯，提高强度，减少形变量；柱表层或柱体间层为竹篾或单板条压制成的弧状片条或由弧状片条首尾相接而成的衔接片条螺旋缠绕而成，具备连续美观的自然纹理，不易开裂；柱表层竹条非紧邻排列，使柱表层与柱体间层形成凹凸不平的表面，产生吸音效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建材，具体地说是涉及一种建筑构件，特别是涉及用作房屋、凉亭建造及家具、室内装修中使用的。
技术介绍
现代人生活在繁忙的城市之中倍感压力，往往把自己的家布置得精致温馨，并运用大量的自然元素，使得自己下班回到家中休息的时候舒适放松，更有贴近大自然的感觉。人们在建筑装饰和家居设计中常常运用到了竹木建材，给设计风格带来自然原始的色彩。竹材为竹类木质化茎杆部分，竹是世界森林资源的重要组成部分，随着世界各国对木材需求量的不断增加，全球林木蓄积量与日锐减，为此竹材作为木材的替代品越来越受到重视。自20世纪80年代以来，随着竹材工业化利用的广泛开展，竹材大幅度增值，尤其是竹材作为一种工程结构材料和装饰材料使竹材的应用有了更广阔的前景。由于竹材生长快，产量高，伐期短以及自身的纤维特性，广泛用于建筑，竹编工艺和造纸原料。竹常用于建造棚架(搭棚)、做为建材及扫帚、桌、椅等日用品。近几年为环保考量，有大量家具与纸改用竹子制造。而现有的装修用材皆采用竹木原材料加工成板材，再用这些板材用制作家具或作为装修用材。但市面上缺乏与之配套的家具、室内装修或房屋、凉亭建造所需的较大直径的圆柱型竹质构件。如用其它材料替代，会在风格、质感存在差异，因此不相匹配。目前的装修建材用竹材多采用筒壁厚实的较大竹径的竹材做成竹集成材，而竹径较小的竹材往往在装修建材方面得不到利用，只能用于生产竹筷、牙签等。如同间伐材，一般多用来造纸。间伐材是指由于林间密度大而抽伐出来的早期木材，一般是小径材。人工速生林中间伐的木材，由于生长快，当因林间密度大影响到树木生长成材时，则需间伐小径材，而这些小径间伐材，过去一般用来造纸或作柴薪或作为纤维板原料。速生林，是指轮伐期短的人工林，具有突出的速生优势。间伐是在一定的森林面积上分次砍伐全部的林木，间伐期根据种植密度而定。也有一些利用竹材作为原材料加工为柱体的，例如，申请号201310525259.3，申请日2013-10-22，专利技术名称为圆柱形重组竹材冷压模具及圆柱形重组竹材制造方法，其公开的加工方式也是类同于板材的加工技术，将沿竹材纵向纤维剖分好的竹条施胶后压制成形，其得到的产品表面颜色繁杂，严重破坏原竹材表面的美观效果。又例如，申请号00310125406.4，申请日2003-12-31，专利技术名称为原竹制造柱体的新工艺，提高了竹材的利用率，但其竹材的选用同样对竹材筒壁厚度即竹径有要求，并不能达到真正意义上的原材料的充分利用，并且仅将沿竹材纵向纤维方向剖分好的单竹柱沿沿竹材纵向纤维方向平行胶粘，排列方式单一，只具有纵向纤维，因此，对外力的承受能力差，存在容易开裂的缺陷，使用寿命短。竹材中部中空，形成筒状，而竹材分为很多节，而相邻的节与节之间，竹节向中空部分生长出一个凹凸的竹薄片，将竹筒分隔成多个腔室，这个竹薄片也被叫做竹隔。可起到“补强作用”，使其抗弯曲强度提高20%，减少竹子的形变量，对扰度和转角，起着极大的作用，使得竹材在反复弯曲形变下的疲劳寿命大大高于木材。但往往竹材在加工时竹隔都被去除，使得抗形变能力大打折扣。为了弥补去除竹隔后失去的“补强作用”，有的将竹材切割成的竹条按特定的排列方式组合。例如，申请号201320836924.6，申请日2013.12.18，专利技术名称为“一种竹木柱”技术专利，为切割后的竹条按特定的交错叠加组合方式形成一个封闭结构，以增强竹木柱的抗形变能力。但其为了消除外包裹层的内应力，要求外包裹层竹片的厚度要大于中心柱竹片的厚度。这也意味着用于外包裹层竹片的竹材的选材同样对竹材筒壁厚度即竹径有要求。并且该技术“不会出现很长的竹节纹理，使得裸露在外的竹节面积非常小，可方便工作人员通过将各个竹条的节点放置在不同的水平面上进行叠加制成外包裹层，从而达到弱化竹节纹理视觉效应的技术效果”，继而其获得的产品不具有连续纹理的自然的美观效果。竹青，即竹子外面的一层青绿色表皮。为竹杆径向外侧组织紧密、质坚硬而强韧的部分，表面覆有蜡质层，使得竹材表面光滑，不易胶粘。竹黄是就颜色而论的，竹子向外的竹皮，由于新鲜的时候是绿色的，称为竹青，竹腔内发黄的一面就叫作竹黄。竹青与竹黄之间为竹肉。木材旋切单板加工的旋切工序是将木段作定轴回转，旋到刀刃平行于木段轴线作直线进给运动，沿木材年轮方向进行的切削的过程。而旋切木材单板时剩下的圆柱形树芯部分是不能旋切单板的，因位处树的髓心部分，纤维含量非常少，得不到充分利用，只能作为加工剩余物，作柴薪用。竹材旋切单板是将选用的竹材截成竹段，经软化处理后，对竹材壁的外、中部分旋切，再经干燥、选片、涂胶、干燥、组坯、热冷压成型等工序制成。而由于竹材本身特殊的生物形态因素一一竹材呈锥状、无横向组织、有竹节和存在霉变、虫蛀瑕疵等缺陷，至使竹材旋切单板的最大利用率为25%，竹筒旋切成单板后产生大量不符合规格要求的竹材旋切单板废板成为生产剩余物，而这些生产剩余物得不到利用，只能露天堆放燃烧或当柴薪使用。重组竹又称重竹，是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，也就是将竹材加工成长条状竹篾、竹丝或碾碎成竹丝束，经干燥后浸胶，再干燥到要求含水率，然后铺放在模具中，经高温高压热固化而成的型材。脲醛树脂又称脲甲醛树脂。英文缩写UF，是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的末期热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，它是胶粘剂中用量最大的品种.特别是在木材加工业各种人造板的制造中，脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种连续自然纹理、原料利用率高、可利用旋切单板的加工剩余物的一种柱体。本专利技术是采用如下技术方案实现其专利技术目的的，一种柱体的生产方法，它包括以下步骤: ⑴柱芯的制作: 采用外径15mm?50mm的竹材，旋切去除表面的竹节突起部分、竹青;或采用直径20mm?80mm的速生林间伐材，去除其表面树枝、节抱，并旋削去树皮;或米用旋切木材单板时剩下的25 mm?10mm圆柱形树芯部分，按所需规格选用或再次旋削加工缩小直径为所需规格;或米用直径20mm?120mm的圆柱体形的重组竹； ⑵柱体间层的材料准备: ①将竹材剖切成宽度为1mm?40mm，厚度为0.8mm?2.0mm的竹篾，或选用厚度为0.5mm?2.0mm的竹材旋切单板生产剩余物或厚度为0.5mm?2.0mm的木材旋切单板沿纵向顺纹方向剪裁成宽度为15mm?40mm的单板条； ②将竹篾堆码或将单板条堆码或将单板条堆码并将其端部切削成齿状后，叠放入带有弧状凹槽的模具中，堆码高度为20mm?50mm，然后合拢模头，冷压I?4小时，压成的弧状片条后取出，待应力消失后备用； ③将分步骤②中由端部切削成齿状的单板条压成的弧状片条的齿状端部首尾相接(此工序是为了充分利用到规格较小的竹材旋切单板生产剩余物或木材旋切单板，因其剪裁成的单板条长度较小，通过此方式达到缠绕所需长度)，并用厚0.3mm当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱体的生产方法，其特征是它包括以下步骤：柱芯的制作：采用外径15㎜～50㎜的竹材，旋切去除表面的竹节突起部分、竹青；或采用直径20㎜～80㎜的速生林间伐材，去除其表面树枝、节疤，并旋削去树皮；或采用旋切木材单板时剩下的25㎜～100㎜圆柱形树芯部分，按所需规格选用或再次旋削加工缩小直径为所需规格；或采用直径20㎜～120㎜的圆柱体形的重组竹；柱体间层的材料准备：①将竹材剖切成宽度为10㎜～40㎜，厚度为0.8㎜～2.0㎜的竹篾，或选用厚度为0.5㎜～2.0㎜的竹材旋切单板生产剩余物或厚度为0.5㎜～2.0㎜的木材旋切单板，沿纵向顺纹方向剪裁成宽度为15㎜～40㎜的单板条；②将竹篾堆码或将单板条堆码或将单板条堆码并将其端部切削成齿状后，叠放入带有弧状凹槽的模具中，堆码高度为20㎜～50㎜，然后合拢模头，冷压1～4小时，压成的弧状片条后取出，待应力消失后备用；③将分步骤②中由端部切削成齿状的单板条压成的弧状片条的齿状端部首尾相接，并用厚0.3㎜～0.5㎜的木皮接拼湿水胶带固定其连接处，或用不干胶纸固定其连接处或粘贴于相接的所有弧状片条的背面,胶接得到衔接片条；柱体间层的制作：将柱芯外表涂胶后，将步骤⑵的分步骤②中由竹篾或单板条堆码压成的弧状片条或分步骤③得到的衔接片条由柱芯的一端沿着柱芯的中轴线方向均匀地螺旋缠绕至柱芯的另一端，之后在表面涂抹加胶腻子晾干后，经车削砂光即构成柱体间层；柱表层的材料准备：选用竹材内径大小减去加工余量后与柱体间层外径大小相吻合的竹材，沿竹材纵向纤维方向剖开等分为6～24份竹份；铣削去除各竹份的竹隔、竹黄，及竹节突起部分和竹青，并保持原有竹材弧度；以垂直于纵向纤维的方向将各竹份的两侧边铣削平整，两侧边、铣削去竹青的一面经砂磨后，即得柱表层竹条；柱表层的制作：将柱体间层外表涂胶，待胶液固化后，同一竹材由步骤⑷加工得到的柱表层竹条沿圆周方向依次粘合于柱体间层的侧面上，即构成柱表层，同时得到最终产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘君，文明才，丁小兵，郭高峰，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43