一种竹木复合圆柱的制造方法

1.本发明涉及竹材加工技术领域，特别是涉及一种竹木复合圆柱的制造方法。


背景技术：

2.人类利用竹子作为建筑材料已有数千年的历史，其中中华民族种植和利用竹子历史最悠久。近年来，特别是随着森林资源逐渐枯竭，原木径级不断减小、木材品质不断降低，竹子作为建筑材料使用倍受关注。除原竹和竹胶合板外，竹集成材和重组竹是目前最常见的竹建筑材料，其中竹集成材加工方式与木材集成材加工方式相似，先将原竹加工成竹条，干燥、涂胶、组坯后，经胶合压制而成的方材和板材。而重组竹以三年以上生、直径小于80mm的毛竹等为原料，经辗搓设备加工为横向不断裂、纵向松散而交错相连的竹束，干燥、施胶、热压而成的材料。竹集成材和重组竹均具有卓越的物理力学性能，并且具有吸水膨胀系数小、不干裂和不变形的优点，是优异的建筑材料。
3.竹胶合板、竹集成材和重组竹以及近年兴起的竹定向刨花板等常见的竹质建筑材料均破坏了竹子天然的中空结构，原竹本身的特点和优势并没有保留和充分发挥。
4.大型丛生竹是我国特别是云南等省份独具特色和优势的竹种，比如巨龙竹是世界上最大的竹子，其秆高达40米以上，直径可达30厘米，每亩竹年产量可达5吨，被誉为“竹中之王、世界之最”，经济价值极高、开发前景广阔，若采用传统竹材加工技术，不仅破坏了竹子天然的中空结构，而且加工难度大、生产效率低、生产成本高。
5.因此，以上问题亟需解决。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种竹木复合圆柱的制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，保留了竹材的中空结构，且工艺简单可行，效率高。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.本发明提供一种竹木复合圆柱的制造方法，包括以下步骤：
9.步骤一、将竹材毛坯加工成指定长度的圆柱体毛坯；
10.步骤二、将特定厚度的木质单板涂胶后围绕圆柱体毛坯进行卷抱成型并加压固定，固化后得到等径圆柱体；
11.步骤三、将多层特定厚度的木质单板逐个涂胶后围绕等径圆柱体进行卷绕成型并固定，得到成型圆柱体毛坯；
12.步骤四、将成型圆柱体毛坯放置在热压机中进行热压固化，得到成型圆柱体。
13.优选的，当所需竹木复合圆柱的直径较大时，重复多次步骤三和步骤四操作，直到获得目标直径的竹木复合圆柱。
14.优选的，在所述步骤一和所述步骤二之间，还包括圆柱体毛坯炭化步骤：将圆柱体毛坯高温炭化处理。
15.优选的，步骤一中，将竹材毛坯锯切成指定长度后的竹段后，将竹段置于无卡轴旋
切机定轴旋转，得到圆柱体毛坯。
16.优选的，所述圆柱体毛坯，其长度为2.5～5m，直径为10～30cm。
17.优选的，所述木质单板长度与竹段长度相同，宽度为圆柱体毛坯直径的3.14倍，厚度为0.5～3.0mm，含水率为6～15％，所述木质单板单面涂胶量为100～200g/m2。
18.优选的，所述木质单板涂胶的胶黏剂为异氰酸酯类胶黏剂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂中的一种或多种。
19.优选的，所述步骤二中采用的加压方法为夹具加压，通过环境固化，固化的环境温度为60～200℃。
20.优选的，所述热压机热压的单位压力为1.5～5mpa，热压温度为150～200℃，热压时间为每毫米10～60秒。
21.优选的，所述热压机为圆柱形热压机，热压机由上下两块半圆形压板组成，其长度为竹段长度，半径为成型圆柱体的半径。
22.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.本发明提供的制造方法得到的竹木复合圆柱保留了竹材天然的中空结构、重量轻、静曲弹性模量高、强度大，不仅能够应用于室内装饰，也可以用于建筑结构构件使用。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为将竹材毛坯制作为竹木复合圆柱时，各制作流程中的结构示意图；
26.图2为图1的正视图；
27.图中：1-竹材毛坯；2-竹段；3-圆柱体毛坯；4-等径圆柱体；5-成型圆柱体毛坯。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明的目的是提供一种竹木复合圆柱的制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，保留了竹材的中空结构，且工艺简单可行，效率高。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.本发明提供一种竹木复合圆柱的制造方法，如图1和图2所示，包括以下步骤：
32.步骤一、将竹材毛坯1加工成指定长度的圆柱体毛坯3；具体可为，将竹材毛坯1锯切成指定长度后的竹段2后，将竹段2置于无卡轴旋切机定轴旋转，得到圆柱体毛坯3，其中的裁切方式不仅限于锯切。
33.圆柱体毛坯3指代为消除原生竹材形状差异并去除竹青，为后续加工提供形状一
致、表面易胶合的圆柱体。
34.优选地，圆柱体毛坯3长度为2.5～5m，直径为10～30cm。
35.步骤二、将特定厚度的木质单板涂胶后围绕圆柱体毛坯3进行卷抱成型并加压固定，固化后得到等径圆柱体4。通过等径加工，可提高后续加工工艺的效率。
36.步骤三、将多层特定厚度的木质单板逐个涂胶后围绕等径圆柱体4进行卷绕成型并固定，得到成型圆柱体毛坯5。
37.步骤四、将成型圆柱体毛坯5放置在热压机中进行热压固化，得到成型圆柱体。
38.竹材毛坯1自身具备中空结构，因此，本发明提供的制造方法得到的竹木复合圆柱保留了竹材天然的中空结构，且重量轻、静曲弹性模量高、强度大，不仅能够应用于室内装饰，也可以用于建筑结构构件使用。
39.于一些实施例中，当所需竹木复合圆柱的直径较大时，重复多次步骤三和步骤四操作，直到获得目标直径的竹木复合圆柱。
40.本实施例所提供的制造方法能够适用于更大直径的竹木复合圆柱的制造。
41.于一些实施例中，在步骤一和步骤二之间，还包括圆柱体毛坯3炭化步骤：将圆柱体毛坯3高温炭化处理。
42.本实施例所提供的制造方法采用高温炭化处理赋予圆柱体毛坯3优异的防腐性能和尺寸稳定性。
43.于一些实施例中，木质单板长度与竹段2长度相同，宽度为圆柱体毛坯3直径的3.14倍，厚度为0.5～3.0mm，含水率为6～15％，优选为10％，木质单板单面涂胶量为100～200g/m2。
44.于一些实施例中，木质单板涂胶的胶黏剂为异氰酸酯类胶黏剂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂中的一种或多种。
45.于一些实施例中，步骤二中采用的加压方法为夹具加压，通过环境固化，固化的环境温度为60～200℃，优选为120℃。
46.于一些实施例中，热压机热压的单位压力为1.5～5mpa，热压温度为150～200℃，优选为180℃，热压时间为每毫米10～60秒。
47.于一些实施例中，热压机为圆柱形热压机，热压机由上下两块半圆形压板组成，其长度为竹段2长度，半径为成型圆柱体的半径。
48.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将竹材毛坯加工成指定长度的圆柱体毛坯；步骤二、将特定厚度的木质单板涂胶后围绕圆柱体毛坯进行卷抱成型并加压固定，固化后得到等径圆柱体；步骤三、将多层特定厚度的木质单板逐个涂胶后围绕等径圆柱体进行卷绕成型并固定，得到成型圆柱体毛坯；步骤四、将成型圆柱体毛坯放置在热压机中进行热压固化，得到成型圆柱体。2.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：当所需竹木复合圆柱的直径较大时，重复多次步骤三和步骤四操作，直到获得目标直径的竹木复合圆柱。3.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：在所述步骤一和所述步骤二之间，还包括圆柱体毛坯炭化步骤：将圆柱体毛坯高温炭化处理。4.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：步骤一中，将竹材毛坯锯切成指定长度后的竹段后，将竹段置于无卡轴旋切机定轴旋转，得到圆柱体毛坯。5.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述圆柱体毛坯，其长度为2.5～5m，直径为10～30cm。6.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述木质单板长度与竹段长度相同，宽度为圆柱体毛坯直径的3.14倍，厚度为0.5～3.0mm，含水率为6～15％，所述木质单板单面涂胶量为100～200g/m2。7.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述木质单板涂胶的胶黏剂为异氰酸酯类胶黏剂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述步骤二中采用的加压方法为夹具加压，通过环境固化，固化的环境温度为60～200℃。9.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述热压机热压的单位压力为1.5～5mpa，热压温度为150～200℃，热压时间为每毫米10～60秒。10.根据权利要求1所述的竹木复合圆柱的制造方法，其特征在于：所述热压机为圆柱形热压机，热压机由上下两块半圆形压板组成，其长度为竹段长度，半径为成型圆柱体的半径。

技术总结
本发明提供一种竹木复合圆柱的制造方法，涉及竹材加工技术领域，包括以下步骤：步骤一、将竹材毛坯加工成指定长度的圆柱体毛坯；步骤二、将特定厚度的木质单板涂胶后围绕圆柱体毛坯进行卷抱成型并加压固定，固化后得到等径圆柱体；步骤三、将多层特定厚度的木质单板逐个涂胶后围绕等径圆柱体进行卷绕成型并固定，得到成型圆柱体毛坯；步骤四、将成型圆柱体毛坯放置在热压机中进行热压固化，得到成型圆柱体。本发明提供的制造方法得到的竹木复合圆柱保留了竹材天然的中空结构、重量轻、静曲弹性模量高、强度大，不仅能够应用于室内装饰，也可以用于建筑结构构件使用。以用于建筑结构构件使用。以用于建筑结构构件使用。


技术研发人员：杜官本 董春雷
受保护的技术使用者：西南林业大学
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/22