发布时间 : 星期日 文章重组竹碾压疏解竹丝高效组合设备的创新研究 - 图文更新完毕开始阅读
重组竹碾压疏解竹丝高效组合
设备的创新研究
王志勇
摘要：介绍了新研制的竹丝高效疏解组合设备的工作原理、结构特点、主要技术参数及工作过程。与旧设备测试比较表明，新设备将竹材去节、去青、去黄、点裂、疏解、展平等过程组合成一台机床，占地面积由40平米降到10平米，总动力由52.5千瓦变为24千瓦，降低60.38%，用工数由6~8人降为2人，碾压疏解竹丝能力由每小时300~400千克提高到800~900千克，竹材资源利用率由60~65%增加到75%以上，竹丝疏解完全，产品质量达到国标要求，明显降低了重组竹生产成本，经济效益显著。
关键词：竹材加工； 重组竹； 竹丝； 碾压疏解设备； 创新设计与研发
The innovation research on mangle and defibering equipment of bamboo filament with high efficiency for reconstituted bamboo lumber
Abstract: This paper described the working principle, structure characteristics, main technical parameters and working process of a new efficient combination of mangle and defibering equipment of reconstituted bamboo lumber which was researched and developed recently. In comparison with the
traditional equipment test, the new device can getting rid of bamboo knot, outboard bamboo, inboard bamboo, splitting in point, defibering and flattening and combined into one process. And the covering area reduced from 40 square meters to 10 square meters. The total power reduced from 52.5 kw to 24 kw, and it reduced by 60.38%. The number of workers reduced from 6~8 to 2. In addition, the production efficiency increased from 300~400 kg per hour to 800~900 kg per hour. The resource utilization increased from 60~65% to more than 75%. Furthermore, the bamboo filament was defibered completely and the products quality also reached the national standard requirements. It greatly reduced the cost of producing recombinant bamboo and brought remarkable economic benefit.
Key words: bamboo processing; reconstituted bamboo lumber; bamboo filament; mangle and defibering equipment; creative design and innovation research
近几年，我国竹产业发展很快，尤其重组竹产品的研发，对竹产业的发展起到重大推动作用。重组竹是在不打乱竹质纤维排列方向，保留竹材基本特性前提下，经过碾压疏解设备加工成横向不断裂，纵向松散而又交错相连的网状竹束，再经干燥、施胶和热压(或冷压)等重新组合工序制成的高强度、幅面尺寸大、具有天然竹材纹理结构
的新型人造板[1]。它突破了传统的切削加工方式，采用碾压疏解机械设备加工竹材，为竹材的综合利用开辟了一条新的途径。 随着竹材资源的深入开发和竹加工企业生产规模持续加大，竹材加工设备也得到相应的快速发展。但与现代化木材加工企业比较，竹材加工设备、工艺技术和自动化程度仍然处于较低的水平。由于竹子纵向厚度尺寸不均匀，其茎杆本身直径小、中空，竹材外表面有较多突出的硬节，表面竹青含有蜡质，内腔面竹黄含有硅质，二者易开裂，不易被浸胶湿润；而且竹材强度和硬度显著高于一般木材，这些特性
导致竹材不易加工，竹材资源利用率低，制约着竹材加工产业的发展。 重组竹竹材疏解方式一直围绕“效率、质量和利用率”三方面开展工作，从劳动强度大、效率较低的手工疏解[2]到类似重组木的手工锤击和效果较好的辊压疏解[3]，到先软化再辊压疏解竹材的方式[4-5]及竹材先去青，再剖分，然后辗压成不断裂、纵向松散而交错相连，不打乱竹材纤维排列方向竹束的处理方法[6]。这种压丝机，压丝速度明显加快，有一定效果，但仅适用于宽度4cm以下竹条，同时竹材纵向上厚度不均匀，压丝机不能自动调节，加工前需挑选竹条厚度，效率低，难以大规模应用[7]。
针对小径竹，在疏解效果较好的YZ601压轧疏解机组合设备[2]的基础上，研制出慈竹、绿竹和毛竹等竹材重组竹碾压疏解机[8]，不去青不去黄，制备竹丝原料，通过点裂微创，疏解竹青竹黄分离后再胶合，可使竹材表面难以胶合的腊质层和硅质层呈点裂或线裂分离，满足胶钉胶合的要求，达到改善胶合的目的，其重组竹力学性能，均
优于压丝机和压轧疏解机。目前这方面专利有2个：CN1014486214A（公开日是2009－07－22）（为一种大片竹束帘及其制造方法）CN201456160U（公开日是2010－05－12）（为竹材展平疏解机），该类专利产品理论上竹资源利用率可达90%。
生产上现有的竹丝疏解设备，占地面积大，动力大。加工过程中单独去除竹青竹黄，或不去青、不去黄，竹青和竹黄疏解若干次，多次翻动，容易卡机、用工多，劳动强度大疏解不完全，浸胶难，导致竹材资源利用率低，效率低，生产成本高，制约着重组竹产业的快速发展，急需研发出一种新型的重组竹碾压疏解成竹丝的高效组合设备。 针对上述问题，课题组在湖北省重大科技创新计划项目的支持下，通过高性能多用途竹基纤维复合材料生产加工技术转化示范，在现有竹材加工设备的基础上,创新研制出了一种竹材碾压疏解高效组合设备（获得国家发明专利ZL201210440728.7）及分离技术，动力小，占地面积小，用工少，劳动强度低，可在工业化生产时一次成型，将竹片疏解成竹纤维束竹丝，利于浸胶完全，保证重组竹产品质量，竹材利用率显著提高。该设备已委托授权批量生产，投放到竹产区，可为重组竹生产提供疏解完全的竹丝原料。本文对该设备的工作原理、结构特点及其主要技术参数、重组竹基本单元加工工作过程作一介绍，以期推动该设备在重组竹产业的应用和推广，以促进重组竹加工利用效率和效益的提高。
1碾压疏解竹丝高效组合设备的设计原理与系统组成 1.1设计原理