本發(fā)明涉及竹材改性，特別涉及一種提高竹篾柔韌性的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、目前的竹材加工仍以竹地板、竹拉絲等為主要發(fā)展方向。這種加工方式與產(chǎn)品種類必然會(huì)造成竹材利用率長(zhǎng)期處于維持在30％的較低水平，大部分竹材都因鋸切成為竹屑而浪費(fèi)，同時(shí)竹產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品附加值低，平均利潤(rùn)率約為20％。竹材精細(xì)加工和分層利用技術(shù)尚不成熟，這也勢(shì)必會(huì)限制當(dāng)前竹材資源的高效利用。加大對(duì)等厚超薄竹絲的研究力度，是實(shí)現(xiàn)竹材多元化利用的關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)以竹代木、以竹代藤、以竹代塑的重要理論依據(jù)。因此，竹材的精細(xì)化加工利用是當(dāng)前竹材加工產(chǎn)業(yè)亟待解決的技術(shù)難題。

2、竹材作為典型的天然梯度材料，其梯度結(jié)構(gòu)賦予了竹材不同的柔韌性。目前，竹材的這種性能可用于建筑和工程領(lǐng)域方面的大規(guī)格竹制工程材料，包括以竹篾制造的竹篾層積材、以竹席竹簾制造的竹席膠合板、以竹條制造的集成材、以竹束纖維制造的竹重組材和以薄竹篾制造的竹質(zhì)復(fù)合纏繞壓力管等。但是同時(shí)竹材梯度結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料性能的離散性，帶來竹材加工過程中材料性能不穩(wěn)定，質(zhì)量變異性大的問題。因此，如何保證竹材加工過程中竹單元尤其是薄型竹單元材料質(zhì)量性能穩(wěn)定性的問題是研發(fā)新型竹質(zhì)工程材料的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高竹篾柔韌性的方法，不僅降低了竹篾或竹絲的曲率半徑，減小材料彈性模量及靜曲強(qiáng)度，而且保證了材料的抗拉性能。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種提高竹篾柔韌性的方法，包括如下步驟：

3、步驟1、加工成型的竹篾或竹絲備用，控制竹篾或竹絲的厚度為0.15mm-0.4mm；

4、步驟2、配置竹篾或竹絲水浴處理所需的酸性處理溶液；

5、步驟3、將竹篾或竹絲置于步驟2中的酸性處理溶液內(nèi)進(jìn)行酸處理；

6、步驟4、將步驟3水浴處理后的竹篾或竹絲進(jìn)行水洗脫酸。

7、優(yōu)選的，所述步驟2的酸性處理溶液由冰乙酸與蒸餾水按照1:1000的體積占比配置，配置成為濃度0.1％的冰乙酸溶液，所用冰乙酸分析純濃度≥99.5％。

8、優(yōu)選的，使用密封袋手段隔絕冰乙酸溶液與加熱容器，將需處理材料浸沒于冰乙酸溶液中，待溫度上升至設(shè)定溫度時(shí)，開始計(jì)算水浴時(shí)間，設(shè)定水浴溫度為80℃，水浴時(shí)間為4h。

9、優(yōu)選的，所述步驟4的具體標(biāo)準(zhǔn)為：對(duì)水浴處理后的材料進(jìn)行水洗，洗滌液呈中性。

10、一種提高竹篾柔韌性的裝置，包括清洗箱，所述清洗箱內(nèi)壁底部上固定安裝有導(dǎo)流板，且所述清洗箱右側(cè)靠近底部處插接安裝有排水管，所述清洗箱前后兩側(cè)均安裝有透明箱門，兩個(gè)所述透明箱門相遠(yuǎn)離一側(cè)均固定安裝有把手，所述清洗箱頂部固定安裝有水箱，所述水箱頂部插接安裝有進(jìn)水管，且所述水箱內(nèi)壁底部靠近左右兩側(cè)處均固定連接有斜板，兩個(gè)所述斜板頂部均設(shè)置有增壓泵，所述增壓泵與水箱內(nèi)壁固定安裝，且所述水箱底部與清洗箱頂部共同開設(shè)有若干個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)腔插接安裝有連通管，若干個(gè)所述連通管底部共同插接安裝有空心板，所述空心板底部插接安裝有若干個(gè)噴頭，且所述空心板前后兩側(cè)均與清洗箱內(nèi)壁活動(dòng)連接，所述空心板前后兩側(cè)共同設(shè)置有敲擊機(jī)構(gòu)，所述清洗箱內(nèi)腔固定安裝有放置框，所述放置框內(nèi)腔固定安裝有支撐網(wǎng)，所述清洗箱右側(cè)固定連接有電機(jī)，所述電機(jī)左側(cè)固定連接有絲桿，所述絲桿左端貫穿清洗箱和空心板，并與空心板螺紋連接，且所述絲桿與清洗箱側(cè)壁活動(dòng)連接。

11、優(yōu)選的，所述敲擊機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)豎板，兩個(gè)所述豎板分別固定連接在空心板前后兩側(cè)，且兩個(gè)所述豎板相對(duì)一側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有齒輪，兩個(gè)所述齒輪頂部均嚙合有齒條，兩個(gè)所述齒條分別固定連接在放置框底部靠近前后兩側(cè)處，兩個(gè)所述齒輪之間固定安裝有圓軸，所述圓軸外側(cè)套接有若干個(gè)套塊，所述套塊外側(cè)固定連接有若干個(gè)敲擊塊。

12、優(yōu)選的，兩個(gè)所述豎板左右兩側(cè)均共同固定連接有連接板，兩個(gè)所述連接板底部均固定連接有若干個(gè)推板，所述推板底部延伸至放置框內(nèi)腔。

13、優(yōu)選的，所述清洗箱內(nèi)壁前后兩側(cè)均固定連接有橫架，兩個(gè)所述橫架相對(duì)一側(cè)均開設(shè)有滑槽，兩個(gè)所述滑槽內(nèi)腔均滑動(dòng)連接有滑塊，兩個(gè)所述滑塊分別固定連接在空心板前后側(cè)壁上。

14、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

15、1、現(xiàn)有技術(shù)中竹材增韌方法大多采取堿處理、火烤、高溫蒸煮等傳統(tǒng)方式，傳統(tǒng)軟化方式不但能耗高、污染大，且軟化程度難以控制，本發(fā)明使用相對(duì)溫和的冰乙酸，軟化效果穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境污染較??；

16、2、由于竹材含有豐富的纖維與養(yǎng)分，會(huì)造成在儲(chǔ)備轉(zhuǎn)運(yùn)過程中極易長(zhǎng)霉、變色等問題，本發(fā)明利用弱酸高溫化學(xué)處理，酸處理過程有效的抑制了霉菌生長(zhǎng)的條件，解決了竹材易上霉的問題；

17、3、本發(fā)明處理的材料通過力學(xué)強(qiáng)度與曲率半徑實(shí)驗(yàn)，處理液濃度為0.1％；所處理的材料曲率半徑減小至未經(jīng)處理時(shí)的69.27％，彈性模量與未處理相比下降9.78％，靜曲強(qiáng)度下降6.71％；

18、4、本發(fā)明通過推板和敲擊塊，在利用多個(gè)噴頭的反復(fù)移動(dòng)對(duì)竹篾進(jìn)行清洗時(shí)，空心板還帶動(dòng)兩個(gè)豎板移動(dòng)，豎板帶動(dòng)連接板上的推板移動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)底部齒輪移動(dòng)，利用多個(gè)推板在放置框內(nèi)部的竹篾進(jìn)行推動(dòng)，同時(shí)齒輪在移動(dòng)時(shí)由于與頂部齒條嚙合，從而使得其發(fā)生自轉(zhuǎn)，兩個(gè)齒輪共同帶動(dòng)圓軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓軸帶動(dòng)外側(cè)多個(gè)套塊轉(zhuǎn)動(dòng)，套塊帶動(dòng)外側(cè)多個(gè)敲擊塊反復(fù)對(duì)支撐網(wǎng)底部敲擊，使得支撐網(wǎng)頂部竹篾震動(dòng)，與推板配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)竹篾的翻動(dòng)，進(jìn)而使得噴頭所起到的清洗效果更好。

技術(shù)特征：

1.一種提高竹篾柔韌性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高竹篾柔韌性的方法，其特征在于，所述步驟2的酸性處理溶液由冰乙酸與蒸餾水按照1:1000的體積占比配置，配置成為濃度0.1％的冰乙酸溶液，所用冰乙酸分析純濃度≥99.5％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高竹篾柔韌性的方法，其特征在于，使用密封袋手段隔絕冰乙酸溶液與加熱容器，將需處理材料浸沒于冰乙酸溶液中，待溫度上升至設(shè)定溫度時(shí)，開始計(jì)算水浴時(shí)間，設(shè)定水浴溫度為80℃，水浴時(shí)間為4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高竹篾柔韌性的方法，其特征在于，所述步驟4的具體標(biāo)準(zhǔn)為：對(duì)水浴處理后的材料進(jìn)行水洗，洗滌液呈中性。

5.一種提高竹篾柔韌性的裝置，用于權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述提高竹篾柔韌性的方法中的步驟4，其特征在于，包括清洗箱(1)，所述清洗箱(1)內(nèi)壁底部上固定安裝有導(dǎo)流板(5)，且所述清洗箱(1)右側(cè)靠近底部處插接安裝有排水管(4)，所述清洗箱(1)前后兩側(cè)均安裝有透明箱門(2)，兩個(gè)所述透明箱門(2)相遠(yuǎn)離一側(cè)均固定安裝有把手(3)，所述清洗箱(1)頂部固定安裝有水箱(8)，所述水箱(8)頂部插接安裝有進(jìn)水管(9)，且所述水箱(8)內(nèi)壁底部靠近左右兩側(cè)處均固定連接有斜板(11)，兩個(gè)所述斜板(11)頂部均設(shè)置有增壓泵(10)，所述增壓泵(10)與水箱(8)內(nèi)壁固定安裝，且所述水箱(8)底部與清洗箱(1)頂部共同開設(shè)有若干個(gè)通孔(12)，所述通孔(12)內(nèi)腔插接安裝有連通管(13)，若干個(gè)所述連通管(13)底部共同插接安裝有空心板(14)，所述空心板(14)底部插接安裝有若干個(gè)噴頭(18)，且所述空心板(14)前后兩側(cè)均與清洗箱(1)內(nèi)壁活動(dòng)連接，所述空心板(14)前后兩側(cè)共同設(shè)置有敲擊機(jī)構(gòu)，所述清洗箱(1)內(nèi)腔固定安裝有放置框(6)，所述放置框(6)內(nèi)腔固定安裝有支撐網(wǎng)(7)，所述清洗箱(1)右側(cè)固定連接有電機(jī)(22)，所述電機(jī)(22)左側(cè)固定連接有絲桿(23)，所述絲桿(23)左端貫穿清洗箱(1)和空心板(14)，并與空心板(14)螺紋連接，且所述絲桿(23)與清洗箱(1)側(cè)壁活動(dòng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高竹篾柔韌性的裝置，其特征在于，所述敲擊機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)豎板(19)，兩個(gè)所述豎板(19)分別固定連接在空心板(14)前后兩側(cè)，且兩個(gè)所述豎板(19)相對(duì)一側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有齒輪(24)，兩個(gè)所述齒輪(24)頂部均嚙合有齒條(28)，兩個(gè)所述齒條(28)分別固定連接在放置框(6)底部靠近前后兩側(cè)處，兩個(gè)所述齒輪(24)之間固定安裝有圓軸(25)，所述圓軸(25)外側(cè)套接有若干個(gè)套塊(26)，所述套塊(26)外側(cè)固定連接有若干個(gè)敲擊塊(27)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高竹篾柔韌性的裝置，其特征在于，兩個(gè)所述豎板(19)左右兩側(cè)均共同固定連接有連接板(20)，兩個(gè)所述連接板(20)底部均固定連接有若干個(gè)推板(21)，所述推板(21)底部延伸至放置框(6)內(nèi)腔。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高竹篾柔韌性的裝置，其特征在于，所述清洗箱(1)內(nèi)壁前后兩側(cè)均固定連接有橫架(15)，兩個(gè)所述橫架(15)相對(duì)一側(cè)均開設(shè)有滑槽(16)，兩個(gè)所述滑槽(16)內(nèi)腔均滑動(dòng)連接有滑塊(17)，兩個(gè)所述滑塊(17)分別固定連接在空心板(14)前后側(cè)壁上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種提高竹篾柔韌性的裝置及方法，屬于竹材改性技術(shù)領(lǐng)域；是在優(yōu)化工藝條件下將原竹材加工成竹篾或竹絲等制品后進(jìn)行軟化增韌的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明能夠顯著減小竹篾或竹絲的曲率半徑至未經(jīng)處理時(shí)的69.27％。此外竹篾或竹絲的力學(xué)性能雖有所下降,彈性模量與未處理相比下降9.78％，靜曲強(qiáng)度下降6.71％。但竹篾柔韌性顯著提升，大大提高了竹篾的使用范圍、豐富了產(chǎn)品形態(tài)，避免了竹篾難彎易斷問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王傳貴,高明,牛思杰,張雙燕,武恒,董宏敢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21