竹材展开方法

竹材展开方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及竹加工技术领域，尤其是涉及一种竹材展开方法。
【背景技术】
[0002]竹材由于其相对于木材的优异性能，利用竹材制造的竹板材得到了广泛的应用。传统上，利用竹材制造竹板材，需要将竹筒沿轴向剖开得到竹块条，然后沿竹块条的厚度方向(即竹筒的径向)将竹条块剖成竹片，然后对竹片浸胶，压制成竹板材。这种竹板材的生产方法由于用胶量大，环保性能差，并且生产工艺复杂，板材制冷差。为此，提出了将竹筒沿轴向剖开后展开得到单层竹板材，由于无需胶拼，环保，因此应用愈来愈多。然而，由于竹子中空壁薄的特殊形状，在展开过程中的开裂问题一直是制约竹材展开方法的重要原因，换言之，在展开过程中，竹筒会产生较长较深的裂纹，甚至是沿竹筒厚度方向贯通的裂纹，由此限制了展开后的竹板材的应用，并且展开后的竹板的外观较差。现有技术中的竹材展开方法仍然存在各种问题，因此存在改进的需求。

【发明内容】

[0003]本申请是基于发明人对以下事实和现有技术中存在的以下问题的认识和发现提出的:
[0004]现有技术中竹材展开方法的方法大体分为以下几类:
[0005]第一类展开方法:竹筒在展开之前保留全部的竹青和竹黄。例如中国专利申请CN1966223A提出了一种原竹弧形竹片的展平方法，其中该方法将竹筒加工成带有竹青和竹黄并且具有等宽度平行边或平行面的弧形竹片，然后用热压机压平弧形竹片。但是，这种展平方法,需要将竹筒加工成竹片,竹片的加工精度要求高,工艺复杂；而且,本申请的发明人发现，这种展开方法得到的竹板材，开裂问题仍然严重，限制了竹板材的应用，例如无法用于生产砧板，并且无法得到幅面宽的竹板材，例如无法得到大体等于整个竹筒或半个竹筒的周长的幅面宽度的竹板材。
[0006]现有技术中还提出了保留竹青和竹黄且在竹筒展平之前在竹黄上加工出斜线槽，例如中国专利申请CN101138851公开了一种竹展平方法，其中将保留了竹青和竹黄的竹筒沿竹筒剖开得到竹块，然后在竹块的内层上加工斜线槽，展平得到竹板材。现有技术还提出了保留竹青和竹黄且在展平的同时在竹黄上加工出导裂眼。例如，中国专利申请CN101100082提出了一种保留竹青和竹黄的竹展平方法，其中将保留了竹青和竹黄的竹筒进行软化，然后在展平的同时在竹筒的竹黄上施加分散的导裂眼。在竹黄上加工线槽和导裂眼的展开方法存在的问题是仍然存在开裂，展开的效果不理想，成品率低，并且竹黄上的线槽或导裂眼的深度需要非常深，才能显现出防止开裂的效果，深的线槽和导裂眼影响了板材表面质量，在一些对板材表面质量要求高的应用中，需要去除板材的厚度大，例如导裂眼和线槽需要深入到竹肉一定深度，因此后续需要去除整个竹黄和一部分竹肉，浪费了材料，竹材的利用率低。
[0007]第二类展开方法:竹筒在展平之前同时去除全部的竹青和竹黄，例如中国专利申请CN101062568A，CN2547484Y分别提出了将竹筒展开成竹平板的方法，其中在展开之前同时去除竹青和竹黄。这种展开方法存在的问题是材料利用率低，能耗高，无法大规模应用，而且去除竹黄非常复杂，耗费人力物力，去除竹黄困难且效率低、竹黄去除的效果差，导致竹筒壁不均匀。
[0008]简言之，现有技术中的竹材展开方法中，一类是在展平之前保留全部的竹青和竹黄，另一类是在展平之前同时去除全部的竹青和竹黄，如上所述，这两类方法都存在各自的问题。现有技术中也提出了竹筒在展开之前仅去除竹青但不对竹黄进行加工(例如，不去除竹黄、也不在竹内层上加工出导裂眼或线槽)。但是，本申请的发明人发现，在不对竹黄进行加工的情况下，仅依靠去除一部分竹青，对开裂的抑制效果不佳，开裂现象仍然严重，展开效果差。
[0009]本申请的发明人研究发现:竹材展开方法过程中开裂的主要是由于竹青引起的，竹子的组织结构沿径向从外向内依次为竹青、竹肉和竹黄。竹青主要包括蜡质层、硅脂层和维管束最致密的一部分，维管束最致密的部分即维管束含量多，密度大，生长应力大，难以拉伸和压缩，难以变形。而且竹青硬度大，难以软化，因此在展开过程中容易开裂。其次，竹黄主要由髓外组织构成，不含有纤维管束，但是硬度也较大，因此在展开过程中竹黄是导致开裂的次要因素。竹肉是位于竹青和竹黄之间的部分，主要由薄壁细胞构成，维管束少，由于薄壁细胞容易拉伸和压缩，硬度较小，在展开过程中不易开裂。
[0010]本申请的发明人通过大量的研究和实验意外发现，在展开之前去除一部分竹青且保留竹黄，然后进行展开，避免竹筒开裂的效果仍然存在问题，成品率仍然不理想，不利于工业规模化应用，然而，本申请的发明人在展开之前去除一部分竹青且至少保留一部分竹黄，进而在展开之前或在展开的过程中在竹内层(主要是竹黄，也可以包括一部分竹肉)上加工出槽和/或孔眼，竹材在展开过程中出现开裂现象显著减少，成品率大大提高。而且，与保留竹青在竹黄上加工导裂眼和线槽相比，通过去除一部分竹青，在展开之前或在展开过程中在竹内层上加工出的槽和/或孔眼的深度可以大大降低，而且开裂减少，成品率大大提高，因此，即使在对板材表面质量要求高的应用中，后续从竹内侧需要去除的材料厚度小，提高了材料利用率，降低了成本。
[0011]本申请的发明人研究发现，通过在展开之前去除一部分竹青，在软化过程中，软化介质更容易渗透到竹肉内，从而提高软化效果，减少开裂。同时，仅通过去除一部分竹青，就可以破坏竹青的生长应力，从而在展开过程中减少开裂。通过去除一部分竹青与在展开之前或展开过程中在竹内层上加工出槽和/或孔眼相结合，一方面降低了竹青引起的开裂，另一方面降低了竹黄引起的开裂，而且，由于去除了一部分竹青，竹黄上的槽和/或孔眼的深度可以减小，可以满足更宽泛的产品外观需要，由此，减少了孔眼和/或槽对展开后的竹板材的表面质量的影响，即使后续需要将具有孔眼和/或槽的部分去除，去除的材料厚度较小，从而减少了材料浪费，增大了竹板材的厚度。
[0012]而且，由于竹青位于竹筒壁外层，因此易于去除，尤其是易于机械化去除，加工简单，去除的竹青的厚度容易控制，表面质量好，去青效率高。同时，在展开之前或展开过程中在竹黄上加工出槽和/或孔眼，大大降低了加工难度，节约了材料，适于规模化生产，是一种完全新颖的竹材展开方法工艺。尤其是，有利地，槽和/或孔眼在展开的过程中(即展开的同时)加工出，例如，用表面带有凸齿的辊展开同时利用辊表面的凸齿加工出槽和/或孔目艮，可以进一步提闻生广效率和广品合格率。
[0013]综上，本发明的一个目的在于提出一种竹材展开方法，通过该竹材展开方法，竹材更易于软化，且竹材在展开之前的加工简单，可以有效降低或避免展开过程中竹材的开裂，提闻了展开后的竹板材的品质，且工艺简单，成品率和合格率闻。
[0014]需要理解的是，在本发明的描述中，“去除竹黄”是指从竹材的内表面去除一定厚度的材料，换言之，从竹黄一侧去除一定厚度的竹材。
[0015]在本发明中，术语“展开”应作广义理解，例如，包括用诸如辊子、平板或展开模具的展开设备将竹材(例如竹筒，或竹筒沿轴向切开分成的多个竹块)压成基本上平的竹板材，或者用诸如辊子或展开模具的展开设备将竹材展成仍然具有