文献类型：科技成果

中文题名：原态重组和承载型竹基复合材料制造关键装备及配套技术

完成人：傅万四[1] 张齐生[1] 周建波[1] 孙晓东[1] 沈毅[1] 刘占明[1] 张占宽[1] 黄成存[1] 朱志强[1] 卜海坤[1]

第一作者：傅万四

完成机构：[1]国家林业局北京林业机械研究所 南京林业大学 湖南省林业科学院 中国福马机械集团有限公司 安吉吉泰机械有限公司 中国林业科学研究院木材工业研究所 福建省大田县金门油压机制造有限公司 益阳海利宏竹业有限公司;

年份：2016

语种：中文

中文关键词：竹基复合材料;竹材原态重组;承载型

分类号：TB3

摘要：中国竹产业产值已居世界首位，但仍处于劳动密集型、半机械半手工状态，多年来主要依靠借用、代用、改造木工机械，效果极不理想。因此，研发新型竹材加工技术和装备，是行业发展的迫切需求。通过国家和省部级科研项目支持，系统研发竹材加工关键装备和配套技术，取得重大科技创新。1.发明竹材原态重组技术与关键装备。传统加工方法将断面呈弧形的竹片加工成矩形单元后再进行“矩形重组”成板材或方材，该方法竹材利用率低、生产效率不高。首次提出“竹材原态重组”理念。将竹材加工成弧形单元进行重组，竹材利用率提高30%、重组厚度提高90%以上，可作板、方材。建立了内外弧等曲率重组理论，实现等曲率单元重组，保留原态特征。发明了蒸汽热处理整竹干燥方法和竹材炭化工艺，可制造炭化和/或未炭化重组材。开发了弧形驱动定位和多刀分量切削技术，研制了竹材弧形加工设备。开发去内节、破竹一体化技术，研制了去内节破竹机。开发了弧形组坯、热压成型技术和设备。2.开发承载型竹基复合材料制造关键技术与装备。因受规格或力学性能制约，传统竹基复合材料仅适用于家装或小制品制造等用途，难以应用于建筑结构等承载型用途。开发了竹质OSB、大规格竹篾积成材、对剖联丝重组材制造关键技术及装备。创制了割刀、切刀交替切削和分段进给技术，研发竹质OSB制造技术；开发了竹材OSB刨片机等关键技术装备。发明了大厚度、高强度竹篾积成材高频热压成型技术，解决了传导热压形成的板坯内部温度梯度问题，竹篾积成材规格达到200×800×2000mm；与传导热压法相比，板厚提高了4倍，单位厚度固化时间缩短80%,节能20%以上；开发了高频加热成型机等关键装备。发明竹材对剖联丝重组技术，竹材利用率由40%提高到80%,保留较大竹青面，提高承载性能；开发展开铣平机等关键装备。3.突破竹材热压机3项关键装备技术。突破传统竹材热压机垂直单向加压技术，开发双向多层热压机，增加重组材横向结合强度，提高生产率50%以上。突破传统热压板单进单出排汽模式，开发出“多进/多出”控制技术和设备，实现多通道、分区“热、冷”循环精准控制，使热压板升温更均匀、降温更迅速。发明竹材热压与冷压自动切换技术，克服了“冷进-热压-冷出”工艺能耗高、效率低的弊端，研制了竹材热压与冷压自动切换多层联合机组，热压周期缩短5? 10min、节能25%?30%。项目成果具有自主知识产权，关键装备填补国内空白，总体达到国内领先，部分处于国际先进水平。开发装备32种：4种“处于国际先进水平”、3种“填补了国内空白，产品技术达到国内领先水平”、4种“处于国内同类产品领先水平”；开发新材料4种、新工艺5项，1项新工艺“居国内同类研究领先水平”；获得授权专利65项，其中发明专利18项；获得省部级科技奖励5项；通过检验、检测29项；颁布企业标准13项；出版专著1部，发表论文53篇。成果在300多家企业推广应用，建成5个设备制造基地，累计销售竹工设备2603台，近三年新增销售额67,574万元、利润12,346万元。