[0001]
本发明属于林业工程领域，具体涉及一种薄竹螺旋交互层积连续辊压成型方法。
背景技术：
[0002]
现有竹材人造板生产加工技术一般包括圆竹截断、剖分、展开，竹片或竹帘、竹席、竹束、竹刨花、竹纤维等基本单元加工，以及竹材单元的干燥、施胶、平面组坯、热压成型等生产过程。产品结构形式主要是板材或方材，产品生产过程连续化自动化程度低，特别是组坯成型工序都是人工作业手工铺装，存在生产效率低、生产成本高、产品形式单一、产品结构不均等问题；本发明的目的在于提供薄竹螺旋交互层积连续辊压成型方法，高效利用竹材资源，丰富竹材加工的手段，可有效开发竹材园管类或柱状类结构产品，显著提高竹材加工利用效率与出材率，以薄竹为基本加工单元，运用螺旋层积迭加原理，采用薄竹螺旋交互层积旋转组坯连续辊压工艺，可实现园管类或柱状类结构产品连续化自动化生产，相关产品可广泛应用于建筑工程、室内装饰、家具制造、生活日用品等领域，市场前景广阔。对竹木加工行业技术创新与高值化利用具有重大意义，并对林业可持续发展、改善生态环境、增加农民收入、繁荣地方经济和乡村振兴等都具有重大现实意义。
技术实现要素：
[0003]
该发明的技术方案是竹材制备为薄竹单元形式的后续加工，主要工艺过程包括薄竹拼接、涂胶、螺旋交互层积、连续辊压、表面加工等，充分利用薄竹柔韧性能使其在园形转轴表面作连续定向螺旋运动，实现多层薄竹交互层积迭加，并通过涂胶工艺控制薄竹表面施胶量，以及转轴外侧的加热压辊实现薄竹胶层固化，形成园管类或柱状类结构产品。改变了竹材人造板传统的板材或方材结构形式，且生产组坯层积过程可实现连续化自动化作业，产品结构均匀物理力学性能优良，生产过程绿色环保无其他附加污染物生成。需要指出的是该发明技术同样适用于木质单板螺旋交互层积连续辊压胶合。
[0004]
薄竹螺旋交互层积连续辊压技术，包括螺旋定向转动薄竹交互层积迭加组坯、转轴外侧的加热压辊连续辊压实现薄竹胶层固化以及相关工艺过程。
[0005]
薄竹螺旋交互层积连续辊压成型方法包括以下步骤：（1）薄竹拼接经旋切、刨切或其他方式加工制备的规格薄竹，在长度方向可以指接、斜接、端接等形式连续接长为成圈薄竹备用。薄竹含水率为5～15%、厚度为0.1～5mm、宽度为10～500mm。
[0006]
（2）薄竹涂胶成圈薄竹使用改性乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂（eea树脂）或其他热固性树脂，采用连续辊涂工艺，eea树脂固含量为30～70%，薄竹表面涂胶量为100～200 g/m2；（3）螺旋交互层积依据产品结构与产品规格需要，可设计多层薄竹螺旋交互层积，相邻层薄竹互为正反
螺旋转向，输送角度为-45
°
～+45
°
、旋转速度100~800rpm、迭加组坯厚度约为0.9～60mm。依据产品性能需要可以通过薄竹规格、薄竹涂胶，以及组坯工艺螺旋角度变化调整，控制薄竹层积产品密度与结构变化。
[0007]
（4）连续辊压通过转轴外侧的加热压辊连续辊压实现薄竹胶层固化，压辊温度20~150℃、压辊线压力0.5~1.5mpa、旋转速度100~800rpm。依据eea树脂或其他胶粘剂固化性能以及产品物理力学性能要求，选择适当的压辊温度、压辊线压力与旋转速度，以满足胶层固化需要与生产能力的需求。
[0008]
（5）表面加工通常可以采取表面磨砂与覆膜或其他表面加工技术，表面磨砂工艺主要采用200~320#砂带、砂削量0.05~0.1mm、运行速度800~1200rpm。覆膜包括表面使用各种木竹单板、塑料膜、金属膜等其他材料复合以及相应的胶合工艺，覆膜温度20~150℃。
[0009]
相关产品平均密度0.50～1.50g/cm3、抗弯强度10～120mpa、弹性模量2000～12000mpa、胶合强度0.8～2.0mpa、适应温度-30～150℃、吸水厚度膨胀率<2 %，产品力学性能、耐候性、防潮性、尺寸稳定性显著提高。
[0010]
本发明的显著优点应用薄竹螺旋定向转动交互层积迭加组坯与转轴外侧加热压辊的连续辊压工艺实现薄竹胶层固化，实现园管类或柱状类结构产品连续化自动化生产，改变了竹材人造板传统的板材或方材结构形式，产品结构均匀物理力学性能优良，生产过程绿色环保无其他附加污染物生成，是新型竹材人造板重组技术，生产过程高效节能绿色环保，产品应用广泛场前景广阔。对相关行业技术创新、节能降耗、高值化利用与高效发展具有重大意义。
具体实施方式
[0011]
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0012]
实施例1（1）薄竹拼接经刨切方式加工制备的规格薄竹，在长度方向可以指接形式连续接长为成圈薄竹备用。薄竹含水率为5%、厚度为0.35mm、宽度为100mm、长度约100m。
[0013]
（2）薄竹涂胶成圈薄竹使用改性乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂（eea树脂），采用连续辊涂工艺，薄竹从涂胶辊穿过，eea树脂固含量为30%，薄竹表面涂胶量为200g/m2；（3）螺旋交互层积依据产品结构与规格需要，设计薄竹层积产品密度0.75g/cm3、壁厚度1.5mm、孔径80mm、长度200mm空心园管类产品。可采用5层薄竹螺旋交互层积，相邻层薄竹互为正反螺旋转向，输送角度分别为-45
°
、+45
°
，中心转轴直径80mm，旋转速度100rpm、迭加组坯厚度约为1.5mm。
[0014]
（4）连续辊压依据eea树脂固化性能满足胶层固化需要与生产能力的需求。通过转轴外侧的压辊连
续辊压实现薄竹胶层固化，压辊温度45℃、压辊线压力0.5 mpa、旋转速度100 rpm。层积薄竹胶合成型后经中心转轴离开，即可形成连续空心园管结构，可依规格长度200mm横向截断。
[0015]
（5）表面加工针对空心园管采用装饰塑料膜覆面技术及相应的胶合工艺，薄膜单面涂乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂100g/m2、硅烷偶联剂3g/m2，覆面温度25℃、压力0.5 mpa成型。
[0016]
薄竹层积空心园管主要性能指标：密度0.75g/cm3、薄竹层间胶合强度0.8mpa。
[0017]
实施例2（1）薄竹拼接经旋切方式加工制备的规格薄竹，在长度方向可以斜接形式连续接长为成圈薄竹备用。薄竹含水率为10%、厚度为1.5mm、宽度为200mm、长度约100m。
[0018]
（2）薄竹涂胶成圈薄竹使用三聚氰胺改性脲醛热固性树脂，采用连续辊涂工艺，薄竹从涂胶辊穿过，脲醛树脂固含量为50%，薄竹表面涂胶量为150 g/m2；（3）螺旋交互层积依据产品结构与规格需要，设计薄竹层积产品密度0.85g/cm3、壁厚度25mm、孔径50mm、长度1000mm空心园柱类产品。可采用10层薄竹螺旋交互层积，相邻层薄竹互为正反螺旋转向，输送角度分别为-25
°
、+25
°
，中心转轴直径50mm，旋转速度400rpm、迭加组坯厚度约为25mm。
[0019]
（4）连续辊压依据脲醛树脂固化性能满足胶层固化需要与生产能力的需求。通过转轴外侧的压辊连续辊压实现薄竹胶层固化，压辊温度105℃、压辊线压力1.0 mpa、旋转速度400 rpm。层积薄竹胶合成型后经中心转轴离开，即可形成连续空心园柱结构，可依规格长度1000mm横向截断。
[0020]
（5）表面加工针对空心园柱结构采取表面磨砂加工技术，表面磨砂采用320#砂带、砂削量0.05mm、运行速度800rpm。
[0021]
薄竹层积空心园柱结构产品主要性能指标：密度0.85g/cm3、薄竹层间胶合强度1.0mpa、抗弯强度30mpa、弹性模量2000mpa、吸水厚度膨胀率<2 %，产品尺寸稳定性好。
[0022]
实施例3（1）薄竹拼接经旋切方式加工制备的规格薄竹，在长度方向可以端接形式连续接长备用。薄竹含水率为15%、厚度为2.5mm、宽度为50mm、长度约100m。
[0023]
（2）薄竹涂胶成圈薄竹使用双酚a环氧树脂胶粘剂，环氧树脂的环氧值为0.48
〜
0.54，添加质量分数10%的二乙烯三胺、质量分数15%的邻苯二甲酸二丁酯与环氧树脂均匀混合。采用连续辊涂工艺，薄竹从涂胶辊穿过，0.5
〜
1.5%薄竹表面涂胶量为100 g/m2。
[0024]
（3）螺旋交互层积依据产品结构与规格需要，设计薄竹层积产品密度0.95g/cm3、壁厚度50mm、孔径
100mm、长度2000mm空心园柱类产品。可采用20层薄竹螺旋交互层积，相邻层薄竹互为正反螺旋转向，输送角度分别为-15
°
、+15
°
，中心转轴直径100mm，旋转速度600rpm、迭加组坯厚度约为50mm。
[0025]
（4）连续辊压依据双酚a环氧树脂固化性能满足胶层固化需要与生产能力的需求。通过转轴外侧的压辊连续辊压实现薄竹胶层固化，压辊温度25℃、压辊线压力1.5 mpa、旋转速度600 rpm。层积薄竹胶合成型后经中心转轴离开，即可形成连续空心园柱结构，可依规格长度2000mm横向截断。
[0026]
（5）表面加工针对空心园柱结构采取表面磨砂加工技术，表面磨砂采用200#砂带、砂削量0.1mm、运行速度1000rpm。
[0027]
薄竹层积空心园柱结构产品主要性能指标：密度0.95g/cm3、薄竹层间胶合强度1.6mpa、抗弯强度80mpa、弹性模量8000mpa、吸水厚度膨胀率<2 %，产品尺寸稳定性好。
[0028]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。