無(wú)限延長(zhǎng)定向重組竹集成材工藝設(shè)備 

隨著世界林木資源的日益減少，作為我國(guó)分布廣泛、具有高度可再生性、可持續(xù)性和低能耗性等環(huán)境友好特點(diǎn)的速生生物資源——竹材，已經(jīng)成為當(dāng)代新的研究熱點(diǎn)。高比強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)使竹材日漸成為家具與建筑結(jié)構(gòu)的理想材料。但是竹子中空、多節(jié)的天然結(jié)構(gòu)為其加工利用增加了難度。為探求竹材的高效利用，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了關(guān)于重組竹、竹集成材、膠合竹等竹產(chǎn)品的相關(guān)研究，其中竹集成材由于其規(guī)則的單元形狀和低可變性而受到特別關(guān)注。

竹集成材是以定厚、定寬的長(zhǎng)竹片（去青去黃）為基本單元，通過(guò)施膠、組坯、熱壓等工序而成的型材。竹集成材強(qiáng)度高，可滿足建筑結(jié)構(gòu)對(duì)材料物理力學(xué)性能的要求，解決現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)對(duì)大跨度竹木材料的需求。指接是竹集成材實(shí)現(xiàn)材料大尺度的主要方式，傳統(tǒng)接長(zhǎng)是對(duì)產(chǎn)品的二次加工，即采用先組坯后接長(zhǎng)的生產(chǎn)方式。研究表明，指接對(duì)竹集成材彈性模量基本無(wú)影響，但靜曲強(qiáng)度損失率高達(dá)到55%~80%。如何在保證強(qiáng)度的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)材料尺寸規(guī)格的靈活控制，成為了一項(xiàng)技術(shù)難題。

目前，一種新的竹集成材無(wú)限接長(zhǎng)制造技術(shù)逐漸興起，即先將竹片加工為兩端帶接口的單元，然后再進(jìn)行接長(zhǎng)、組坯、熱壓成目標(biāo)長(zhǎng)度的板材。為與傳統(tǒng)竹集成材進(jìn)行區(qū)別，將該產(chǎn)品命名為“定向重組竹集成材”。

基本特點(diǎn)及應(yīng)用

1）一次加工成型，材料利用率高。傳統(tǒng)竹集成材的接長(zhǎng)需要在壓制成方料之后經(jīng)過(guò)四面刨光、梳齒指接、二次涂膠、二次熱壓等工序才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的接長(zhǎng)，而定向重組竹集成材從單元上解決接長(zhǎng)問(wèn)題，一次成型，提高了原料的利用率，減少了生產(chǎn)工序，可節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的連續(xù)化與自動(dòng)化。

2）結(jié)構(gòu)均勻，性能優(yōu)異。區(qū)別于傳統(tǒng)多竹片組合成單元后再加工接口，該產(chǎn)品將單根竹片接口進(jìn)行分散排布，使結(jié)構(gòu)更加均勻，避免了荷載作用下由于接口的局部強(qiáng)度低而導(dǎo)致的整體材料性能的失效。

3）無(wú)限接長(zhǎng)，滿足大跨度建筑結(jié)構(gòu)材料的需求。通過(guò)單元的無(wú)限接長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)材料規(guī)格與長(zhǎng)度的靈活控制，不僅可用作集裝箱底板、室內(nèi)地板、家具板等，在大跨度的建筑裝飾和結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域也具有很好的推廣和應(yīng)用前景。

竹集成材是實(shí)現(xiàn)“竹材變建材”的有效途徑，探索結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)異的接長(zhǎng)方式一直是該領(lǐng)域的主要技術(shù)難點(diǎn)，定向重組竹集成材為解決傳統(tǒng)指接竹集成材局部荷載下的高強(qiáng)度損失率提供了新思路。并且隨著現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的大跨度發(fā)展，對(duì)大尺度的竹木建筑材料也提出了相應(yīng)的要求。應(yīng)力分散、無(wú)限接長(zhǎng)、一次成型等優(yōu)勢(shì)使定向重組技術(shù)有望取代傳統(tǒng)指接接長(zhǎng)形式成為新的竹材集成方法。

目前該產(chǎn)品主要用作集裝箱底板、室內(nèi)地板、家具及裝修用板等板材，在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用還相對(duì)較少。關(guān)于定向重組竹集成材的研究和應(yīng)用也還處于發(fā)展的初期階段，前人僅僅是對(duì)其基本的物理力學(xué)性能進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)，定向重組竹集成材的未來(lái)發(fā)展應(yīng)重點(diǎn)在探索接口的設(shè)計(jì)與改進(jìn)，以及熱壓工藝的合理優(yōu)化。此外，如今的生產(chǎn)線大多還依賴人工完成，實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的自動(dòng)化與連續(xù)化也是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。