一种压槽式竹木吸管的制造工艺的制作方法

1.本发明涉及竹木制品生产领域，尤其是指一种压槽式竹木吸管的制造工艺。


背景技术：

2.竹吸管由于采用天然的竹材为原料，具有绿色环保、可降解的特点，越来越受欢迎。现有的竹吸管加工方法主要以竹圆棒钻孔而成的方式制成，但在钻孔加工过程中由于精准定位难度大，易出现同轴度不高的问题，导致竹吸管各处的壁厚不同，局部厚度甚至大于1mm，影响用户的使用感受。此外，现有的竹吸管加工工艺由于是将竹圆棒直接进行钻孔，导致竹圆棒在加工过程中容易开裂，产品良率较低。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种压槽式竹木吸管的制造工艺，提高产品良率。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：
6.(1)软化：将厚度为1～4mm的第一竹片和厚度为1～4mm的第二竹片通过高温高压蒸汽进行软化，使第一竹片和第二竹片的含水率达到20～30％；
7.(2)压槽：利用热压模具，在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出多个等间距的凹槽，得到密度为0.8～1.1g/cm3，厚度为1.25mm～5mm的第一竹片和第二竹片；
8.(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；
9.(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二竹片进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶；
10.(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、固化成型，得到厚度为2.5mm～10mm的长方形竹板；
11.(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；
12.(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。
13.本发明的有益效果在于：本发明采用先软化后压槽的方式在竹片上预制成带有凹槽的第一竹片和第二竹片，后将第一竹片和第二竹片压合，形成带有内孔的长方体竹板并对内孔进行扩孔，以使等距切分后所得到的定长中空管与内孔之间具有高同轴度，确保竹吸管各处的壁厚均匀。此外，本发明采用高温高压蒸汽软化后，再进行压槽的方式，使第一竹片和第二竹片的弹性模量大大降低，避免第一竹片和第二竹片压槽后回弹，并当第一竹片和第二竹片的含水率均达到20％～30％后进行压槽，能够防止竹片开裂。本发明在第一竹片和第二竹片具有低弹性模量和良好可塑性的情况下压槽，使凹槽快速成型，并且不易回弹，同时将水分压出并提高了第一竹片和第二竹片的密度，提高产品的良率。
附图说明
14.图1为本发明中热压模具的结构示意图。
15.标号说明：
16.1、凸模；2、竹片；21、凹槽。
具体实施方式
17.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
18.请参照图1，一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：
19.(1)软化：将厚度为1～4mm的第一竹片和厚度为1～4mm的第二竹片通过高温高压蒸汽进行软化，使第一竹片和第二竹片的含水率达到20～30％；
20.(2)压槽：利用热压模具，在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出多个等间距的凹槽，得到密度为0.8～1.1g/cm3，厚度为1.25mm～5mm的第一竹片和第二竹片；
21.(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；
22.(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二竹片进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶；
23.(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、固化成型，得到厚度为2.5mm～10mm的长方形竹板；
24.(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；
25.(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。
26.本发明的工作原理在于：
27.先将第一竹片和第二竹片通过高温软化，降低第一竹片和第二竹片的弹性模量并提高第一竹片和第二竹片的含水率，再对第一竹片和第二竹片进行压槽，进而使得竹片不易开裂，不易回弹，具有良好的可塑性，并且将压槽完成后的竹片进行压合，提高了内孔与定长中空管之间的同轴度，进而提高产品良率。
28.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明采用先软化后压槽的方式在竹片上预制成带有凹槽的第一竹片和第二竹片，后将第一竹片和第二竹片压合，形成带有内孔的长方体竹板并对内孔进行扩孔，以使等距切分后所得到的定长中空管与内孔之间具有高同轴度，确保竹吸管各处的壁厚均匀。此外，本发明采用高温高压蒸汽软化后，再进行压槽的方式，使第一竹片和第二竹片的弹性模量大大降低，避免第一竹片和第二竹片压槽后回弹，并当第一竹片和第二竹片的含水率均达到20％～30％后进行压槽，能够防止竹片开裂，且在压槽后进行烘干，快速降低含水率，进一步提高成品率。本发明在第一竹片和第二竹片具有低弹性模量和良好可塑性的情况下压槽，使凹槽快速成型，并且不易回弹，同时将水分压出并提高了第一竹片和第二竹片的密度，提高产品的良率。
29.进一步地，所述步骤(1)的软化条件为：蒸汽温度为150℃～200℃，压力为0.5mpa～1.3mpa，软化时间为2min～10min。
30.由上述描述可知，对第一竹片和第二竹片进行高温高压软化，提高竹片含水率的
同时，降低竹片的弹性模量，避免竹片在压槽过程中出现开裂，同时防止竹片回弹。
31.进一步地，所述步骤(1)中选择厚度为2.5m、竹龄为3年～5年的竹黄片进行软化。
32.进一步地，所述步骤(2)的压槽条件为设定热压模具温度为120℃～200℃，压制压力2.0mpa～30.0mpa，压制时间3min～10min。
33.进一步地，所述步骤(2)具体为将高温软化后的第一竹片和第二竹片直接置于热压模具中，在压力为2.0mpa～30.0mpa、温度为145℃的条件下压制5min后，再通过冷热交换30min，使第一竹片、第二竹片以及热压模具冷却至室温后，将第一竹片和第二竹片取出。
34.由上述描述可知，采用冷热交换的方式，进一步降低竹片的弹性模量，减小第一竹片和第二竹片直接取出时由于内外部应力差导致的皱缩，确保第一竹片和第二竹片的平整度，进而提高产品良率。
35.进一步地，所述步骤(4)的涂胶量为80g/m2～120g/m2。
36.进一步地，所述步骤(2)中在压槽过程中还在第一竹片上形成多个等间距的定位槽并在第二竹片上形成多个等间距并能够与所述定位槽一一对应的定位榫。
37.由上述描述可知，设置定位槽和定位榫，能够提高第一竹片和第二竹片之间的定位精度。
38.进一步地，还包括步骤(8)抛光：对所述步骤(7)中得到的定长中空管进行外表面抛光处理，得到成型中空管。
39.进一步地，还包括步骤(9)包装：对抛光后的成型中空管进行分选、杀菌、包装得到成品竹吸管。
40.实施例一
41.一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：
42.(1)软化：将厚度为2.5mm、竹龄为3年～5年的竹黄片作为第一竹片和第二竹片，第一竹片和第二竹片在温度为170℃，压力为1.2mpa的条件下软化3min，使第一竹片和第二竹片的含水率达到25％；
43.(2)压槽：根据吸管的尺寸要求：内径为4.8mm，外径为6mm进行压槽。选用相应尺寸的热压模具进行压槽。在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出十个等间距的半圆形的凹槽，得到密度为0.9g/cm3，未压槽处厚度为3.1mm的第一竹片和第二竹片，而凹槽厚度为1.25mm；其中，压槽条件具体为将高温软化后的第一竹片和第二竹片直接置于热压模具中，在压力为3.0mpa、温度为145℃的条件下压制5min后，再通过冷热交换30min，使第一竹片、第二竹片以及热压模具冷却至室温后，将第一竹片和第二竹片取出。其中，冷热交换是指模具通过热风加热至预设温度后进行压槽，压槽结束后，再通过冷风对模具和竹片进行冷却，直至模具和竹片的温度均降至室温。也可采用在模具内设置导热管，并对导热管通入热蒸汽和冷却剂来实现热交换。其中，步骤(2)中在压槽过程中还在第一竹片上形成十一个等间距的定位槽并在第二竹片上形成十一个等间距并能够与定位槽一一对应的定位榫。具体的，定位榫和定位槽是由凸模上的直径为0.8mm的半圆形槽或边长为0.8mm的方形凸起通过挤压形成的。在本实施例中，压模下腔具有限位功能，且凸模1的凸出量略大于第一竹片和第二竹片的厚度，相邻两个半圆形凸模之间具有间距，如图1所示，压槽过程中竹片2在凸模1的压力下，竹片2部分被挤压，形成凹槽21。竹片保持25％的含水率以及在模具保温条件下进行热压，可缩短压制时间，防止竹片在挤压过程中开裂，提高成型
质量和效率。
44.(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；具体的，烘干条件为在温度40℃～90℃的条件下，烘干48小时～72小时；在本实施例中烘干温度为60℃，烘干时间45小时。
45.(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂布胶粘剂，涂胶量为100g/m2，优选的，胶粘剂为耐高温食品级胶粘剂；
46.(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、热风固化成型，所制成的长方形竹板厚度为6mm；
47.(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；
48.(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。其中，吸管的外形可根据需求加工成圆柱、椭圆柱、多棱柱等形状。
49.(8)抛光：对步骤(7)中得到的定长中空管进行外表面抛光处理，得到成型中空管。
50.(9)包装：对抛光后的成型中空管进行分选、杀菌、包装得到成品竹吸管。
51.本实施例的成品率为95％～98％。
52.实施例二
53.一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：
54.(1)软化：将厚度为2.5mm、竹龄为3年～5年的竹黄片作为第一竹片和第二竹片，第一竹片和第二竹片在温度为200℃，压力为1.3mpa的条件下软化5min，使第一竹片和第二竹片的含水率达到21％；
55.(2)压槽：根据吸管的尺寸要求：内径为5mm，外径为5.8mm进行压槽。选用相应尺寸的热压模具进行压槽。在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出十个等间距的半圆形的凹槽，得到密度为1.0g/cm3，未压槽处厚度为3mm的第一竹片和第二竹片，而凹槽厚度为1.25mm；其中，压槽条件具体为将高温软化后的第一竹片和第二竹片直接置于热压模具中，在压力为20.0mpa、温度为145℃的条件下压制4min后，再通过冷热交换30min，使第一竹片、第二竹片以及热压模具冷却至室温后，将第一竹片和第二竹片取出。其中，冷热交换是指模具通过热风加热至预设温度后进行压槽，压槽结束后，再通过冷风对模具和竹片进行冷却，直至模具和竹片的温度均降至室温。也可采用在模具内设置导热管，并对导热管通入热蒸汽和冷却剂来实现热交换。其中，步骤(2)中在压槽过程中还在第一竹片上形成十一个等间距的定位槽并在第二竹片上形成十一个等间距并能够与定位槽一一对应的定位榫。具体的，定位榫和定位槽是由凸模上的直径为0.9mm的半圆形槽或边长为0.9mm的方形凸起通过挤压形成的。在本实施例中，压模下腔具有限位功能，且凸模的凸出量略大于第一竹片和第二竹片的厚度，相邻两个半圆形凸模之间具有间距，如图1所示，压槽过程中竹片在凸模压力下，第一竹片和第二竹片部分被挤压，形成凹槽。保持竹片在21％的含水率以及在模具保温条件下进行热压，可缩短压制时间，防止竹片在挤压过程中竹片开裂，提高成型质量和效率。
56.(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；具体的，烘干条件为在温度40℃～90℃的条件下，烘干48小时～72小时；在本实施例中烘干温度为50℃，烘
干时间45小时。
57.(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂布胶粘剂，涂胶量为100g/m2，优选的，胶粘剂为耐高温食品级胶粘剂；
58.(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、热风固化成型，所制成的长方形竹板厚度为5.8mm；
59.(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；
60.(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。其中，吸管的外形可根据需求加工成圆柱、椭圆柱、多棱柱等形状。
61.(8)抛光：对步骤(7)中得到的定长中空管进行外表面抛光处理，得到成型中空管。
62.(9)包装：对抛光后的成型中空管进行分选、杀菌、包装得到成品竹吸管。
63.本实施例的成品率为95％～98％。
64.实施例三
65.一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：
66.(1)软化：将厚度为2.5mm、竹龄为3年～5年的竹黄片作为第一竹片和第二竹片，第一竹片和第二竹片在温度为200℃，压力为1.3mpa的条件下软化10min，使第一竹片和第二竹片的含水率达到30％；
67.(2)压槽：根据吸管的尺寸要求：内径为5.2mm，外径为6.2mm进行压槽。选用相应尺寸的热压模具进行压槽。在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出十个等间距的半圆形的凹槽，得到密度为1.0g/cm3，未压槽处厚度为3.3mm的第一竹片和第二竹片，而凹槽厚度为1.25mm；其中，压槽条件具体为将高温软化后的第一竹片和第二竹片直接置于热压模具中，在压力为20.0mpa、温度为145℃的条件下压制4min后，再通过冷热交换30min，使第一竹片、第二竹片以及热压模具冷却至室温后，将第一竹片和第二竹片取出。其中，冷热交换是指模具通过热风加热至预设温度后进行压槽，压槽结束后，再通过冷风对模具和竹片进行冷却，直至模具和竹片的温度均降至室温。也可采用在模具内设置导热管，并对导热管通入热蒸汽和冷却剂来实现热交换。其中，步骤(2)中在压槽过程中还在第一竹片上形成十一个等间距的定位槽并在第二竹片上形成十一个等间距并能够与定位槽一一对应的定位榫。具体的，定位榫和定位槽是由凸模上的直径为1mm的半圆形槽或边长为1mm的方形凸起通过挤压形成的。。在本实施例中，压模下腔具有限位功能，且凸模的凸出量略大于第一竹片和第二竹片的厚度，相邻两个半圆形凸模之间具有间距，如图1所示，压槽过程中竹片在凸模压力下，第一竹片和第二竹片部分被挤压，形成凹槽。保持竹片在21％的含水率以及在模具保温条件下进行热压，可缩短压制时间，防止竹片在挤压过程中竹片开裂，提高成型质量和效率。
68.(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；具体的，烘干条件为在温度40℃～90℃的条件下，烘干48小时～72小时；在本实施例中烘干温度为60℃，烘干时间45小时。
69.(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂布胶粘剂，涂胶量为100g/m2，优选
的，胶粘剂为耐高温食品级胶粘剂；
70.(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、热风固化成型，所制成的长方形竹板厚度为6.2mm；
71.(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；
72.(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。其中，吸管的外形可根据需求加工成圆柱、椭圆柱、多棱柱等形状。
73.(8)抛光：对步骤(7)中得到的定长中空管进行外表面抛光处理，得到成型中空管。
74.(9)包装：对抛光后的成型中空管进行分选、杀菌、包装得到成品竹吸管。
75.本实施例的成品率为95％～98％。
76.对比例
77.现有的以竹圆棒钻孔而成的方式制成竹吸管成品率为80％～86％。
78.综上所述，本发明提供的一种压槽式竹木吸管的制造工艺，先对竹片进行软化，提高竹片的含水率后，对竹片进行压槽，防止竹片开裂。此外，竹片进行高温高压软化后，其弹性模量大大降低，可塑性提高，因此对软化后的竹片压槽，可使凹槽的形状得以保持，不会轻易回弹，同时压槽的过程将会把竹片内的水分挤出并且由于模具温度较高，再加上烘干工序，能够快速降低竹片的含水率，省去烘干工序，大大提高了加工效率，提高成品率。本发明能够提高产品良率，同时加工工序简单，效率高。
79.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)软化：将厚度为1～4mm的第一竹片和厚度为1～4mm的第二竹片通过高温高压蒸汽进行软化，使第一竹片和第二竹片的含水率达到20～30％；(2)压槽：利用热压模具，在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出多个等间距的凹槽，得到密度为0.8～1.1g/cm3，厚度为1.25mm～5mm的第一竹片和第二竹片；(3)烘干：将第一竹片和第二竹片烘干，将含水率控制在15％以下；(4)砂光涂胶：对第一竹片和第二竹片进行定厚砂光，对第一竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶，对第二竹片的凹槽以外的平面部分进行涂胶；(5)拼接压制：使第一竹片和第二竹片的凹槽相对设置，粘接形成带内孔的长方体竹板，并经压制、固化成型，得到厚度为2.5mm～10mm的长方形竹板；(6)扩孔：根据吸管内径要求对长方形竹板的内孔进行扩孔，形成内壁光滑的圆形或椭圆形的内孔；(7)成型：根据吸管外形要求进行外表面成型加工，并等距分切得到定长中空管。2.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(1)的软化条件为：蒸汽温度为150℃～200℃，压力为0.5mpa～1.3mpa，软化时间为2min～10min。3.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(1)中选择厚度为2.5m、竹龄为3年～5年的竹黄片进行软化。4.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)的压槽条件为设定热压模具温度为120℃～200℃，压制压力2.0mpa～30.0mpa，压制时间3min～10min。5.根据权利要求4所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)具体为将高温软化后的第一竹片和第二竹片直接置于热压模具中，在压力为2.0mpa～30.0mpa、温度为145℃的条件下压制5min后，再通过冷热交换30min，使第一竹片、第二竹片以及热压模具冷却至室温后，将第一竹片和第二竹片取出。6.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(3)的涂胶量为80g/m2～120g/m2。7.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)中在压槽过程中还在第一竹片上形成多个等间距的定位槽并在第二竹片上形成多个等间距并能够与所述定位槽一一对应的定位榫。8.根据权利要求1所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，还包括步骤(8)抛光：对所述步骤(7)中得到的定长中空管进行外表面抛光处理，得到成型中空管。9.根据权利要求8所述的压槽式竹木吸管的制造工艺，其特征在于，还包括步骤(9)包装：对抛光后的成型中空管进行分选、杀菌、包装得到成品竹吸管。

技术总结
本发明公开了一种压槽式竹木吸管的制造工艺，包括以下步骤：(1)软化：将厚度为1～4mm的第一竹片和厚度为1～4mm的第二竹片通过高温高压蒸汽进行软化，使第一竹片和第二竹片的含水率达到20～30％；(2)压槽：利用热压模具，在第一竹片的低密度面和第二竹片的低密度面分别挤压出多个等间距的凹槽，得到密度为0.8～1.1g/cm3，厚度为1.25mm～5mm的第一竹片和第二竹片。本发明通过先软化后压槽的方式在竹片上形成凹槽后，将两片竹片压合，形成带有内孔的竹板，竹板等距分割后所形成的中空管，同轴度高，使竹吸管良率提高。使竹吸管良率提高。使竹吸管良率提高。


技术研发人员：叶学财 姜应军 王波 林远春
受保护的技术使用者：龙竹科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2023/7/20