重組竹

重組竹又稱重竹,是一種將竹材重新組織並加以強化成型的一種竹質新材料,也就是將竹材加工成長條狀竹篾、竹絲或碾碎成竹絲束,經乾燥後浸膠,再乾燥到要求含水率,然後鋪放在模具中,經高溫高壓熱固化而成的型材。

基本介紹

  • 中文名:重組竹
  • 別稱:重竹
  • 材質:重新組織強化成型的竹質新材料
  • 優點:質感優良,紋色美麗
簡介,發展歷程,生產裝備,1)壓制設備,2)炭化設備,3)乾燥設備,主要技術,1)冷壓工藝技術,2)熱壓工藝技術,發展前景,

簡介

近年來優質木材,特別是硬木的供應量越來越少,價格越來越高,如紅木的價格成倍,甚至數十倍的上漲。木材供需矛盾的加劇,嚴重製約了中國家具業的發展,成為發展的瓶頸。為解決這一問題,人們發揮聰明才智,不斷進行創新探索,開發了多種新材料,新工藝,新技術。如松木脫脂技術,E0級(或無醛)低游離甲醛釋放量人造板,功能性人造板,蜂窩板,木塑複合材料(WPC材)等。重組竹便是一種近年開發套用,引人注目的新材料。該材料完全是中國人自主開發的新材料。

發展歷程

我國重組竹產業經歷可歸納為3個發展階段:
第1階段 是1998—2004年的產品創製期,以浙江安吉企業為主導;在此期間產品的品種單一,規模小,產量低,只有浙江安吉和象山數家企業從事該產品的生產,全部採用冷壓工藝,冷壓機大概只有10餘台,缺乏產品質量標準;
第2階段 是2005—2008年的市場推廣期,企業分布已經從浙江擴散到江蘇、安徽和福建等地。冷壓設備達到40餘台,製造規模迅速擴大。安吉竹宏竹製品公司在2005—2006開始嘗試熱壓重組竹的生產製造,其他企業也迅速跟進。此階段產品良莠不齊,跳絲、瓦狀變形、開裂等缺陷導致質量差異較大,很多出口產品遭遇退貨處理,對整個重組竹產業造成不良影響。在此階段也涉及不少重組竹產業的專利糾紛及智慧財產權官司,對整個產業後期的發展,以及企業的產權意識教育,起到了重要的促進作用;
第3階段 是2009年至今呈現的爆炸式發展期,其主要原因是重組竹的技術、市場以及產品日趨成熟,裝備製造水平日臻完善,特別是不去青黃的疏解技術的成功研發,更加推動了重組竹產業的發展。

生產裝備

1)壓制設備

根據生產工藝的不同,重組竹壓制設備同樣分為冷壓和熱壓兩大系列,主要區別在鋪裝和壓制工段。冷壓工藝鋪裝工段,是將竹絲鋪裝在模具里;熱壓工藝是把竹絲直接鋪裝在熱壓墊板上。
第一代冷壓機的特點是:結構為四柱式,沒有自動進料裝置,由人工將竹絲放進壓機模具中;壓機模腔為寬度固定式,物料壓好後,要將其從模腔底部垂直推到模腔頂部,再卸去。壓一根方材需要10min左右,生產效率很低。
第二代冷壓機改為框架式,增加了可傾式自動進料裝置,裝料和壓制可同時進行,省去單獨裝料時間。
第二代壓機在裝料、自動化以及卸模等方面亦有改進。已有企業嘗試使用從裝料、冷壓、出料、卸模以及固化乾燥一條龍的自動化生產線,取得了成功的經驗,但是仍然有許多環節需要進一步改進。如鋪裝的均勻性、脫模工藝以及原材料連續快速計量等。
對熱壓機的最大改進是厚度規的設計與發明,在沒有該裝置前,熱壓法重組竹板材的兩個側面,各需要鋸邊5cm左右,浪費巨大;而設定厚度規後,通過板材側面擠壓,防止了板邊疏鬆。熱壓後的板材兩邊只需鋸切1cm左右,原料利用率提高5%以上,有效降低了企業的生產成本。

2)炭化設備

炭化設備是重組竹產業的重要裝備之一,通過炭化工藝,既可有效改變終端產品的色澤,也可以提高板材的耐水、防霉等性能。目前最新一代的炭化裝置已經採用全自動的生產工藝進行生產。

3)乾燥設備

浸膠工藝之前,竹材原料的乾燥主要採用氣乾與窯乾相結合的方式。但是,乾燥窯的建設尚未引起企業以及相關科研單位的重視,普遍存在乾燥效率低下的問題。
浸膠後竹材的乾燥,基本上以網帶式乾燥機為主,設備製造技術比較成熟,但是存在占地面積大,且乾燥效率低的問題。也有部分企業採用隧道窯連續乾燥技術。
採用冷壓工藝生產重組竹方料的乾燥固化,最初是將重組竹方料縱橫交錯堆放於固化房中,進行高溫固化,由於固化房中不同高度的熱風溫度與濕度不同,並有氣流盲區,造成竹方料固化不均勻。改用連續式固化隧道乾燥後,竹方料單層擺放,且在運動中受熱,克服了箱式固化房的缺點,提高了固化均勻性,且固化道裝備建設漸趨完善。

主要技術

目前,重組竹材的生產工藝技術主要分為兩大類:一是冷成型、熱固化工藝,簡稱冷壓工藝;二是借鑑人造板傳統熱壓工藝,形成的重組竹熱壓工藝。

1)冷壓工藝技術

特點:將浸漬樹脂的竹束乾燥到含水率12%~15%後,直接裝模,在約60MPa的高壓下成型,將模具鎖定後,送入固化道固化膠合。
主要用於壓制厚度15~18cm的重組竹方材,密度相對均勻。重組竹方料常用的規格尺寸(長×寬×厚)為:193cm×10.5cm×15.0cm和200cm×14.5cm×15.0cm。

2)熱壓工藝技術

特點:採用傳統接觸式傳熱技術,在一定溫度下壓制板坯,單位壓力4~6MPa,遠低於冷壓工藝的壓力,主要壓制板材。常規尺寸為(長×寬×厚):244cm×122cm×1.5~4cm,最大幅面可達1.2m×5m,一般最大板厚可達5cm。

發展前景

1)國家對重組竹產業科研的支持,以及竹材加工研究領域科技成果的湧現,為重組竹產業的發展提供重大技術支撐。
國家已經連續在兩個五年計畫期間,將竹材的高效利用列入國家科技支撐計畫,“十一五”期間,“高強度竹基纖維複合材料製造技術”項目,被列入國家高技術研究發展計畫(863計畫)。國際竹藤網路中心、中國林科院木材工業研究所、浙江農林大學和浙江林科院等,分別承擔了國家和浙江省在重組竹產業領域的主要科研任務,並取得了豐碩成果。
在工藝技術方面,中國林科院木材工業研究所等運用竹材可控分離、竹材單板化展平、竹基纖維複合材料製造單元最佳化、竹材增強單元導入以及竹青竹黃膠合等多項技術集成,成功開發出高性能竹基纖維複合材料,將竹材的一次利用率提高到90%以上,產品性能提高20%以上,基本解決現有重組竹存在的跳絲、瓦狀變形等問題,使重組竹的套用領域擴展至室外用途。該項技術已經獲得14件專利,並且在多家企業轉讓授權大規模推廣套用,取得了良好的經濟和社會效益。
小徑竹製造重組竹關鍵技術,作為“十一五”重大科技成果,參加了2009年度國家重大節能減排展覽,獲得了廣泛關注;“高性能竹基複合材料製造技術”獲得2011年度第四屆梁希林業科學技術獎二等獎。中國林科院木材工業研究所在“高強度竹基纖維複合材料製造技術”研究成果的基礎上,主持承擔了《重組竹》和《重組竹地板》的國家標準的制定工作。這些成果的套用,為我國重組竹產業的技術進步和市場規範發展,奠定了基礎。
2)在重組竹研究開發領域,仍需加大投入和研發力度,對套用基礎、工藝技術、裝備等進行創新,促進我國重組竹產業技術水平的提升,裝備以及產品的升級換代。
如在生產技術及裝備方面,需攻關重組竹冷壓方料乾燥膠合過程中的自動控制問題,冷壓設備的連續化和自動化問題,以減少勞動力的使用,提高勞動生產效率;熱壓工藝中,需解決冷進冷出工藝存在的熱壓效率低、耗能大,及板坯鋪裝均勻性等問題。
在產品的套用技術研究領域,重組竹材的防霉問題、炭化工藝過程中竹材材性和顏色變化問題,亦是未來需要重點研究的方向和領域。

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