[发明专利]一种竹材外表面的竹青蜡质的去除装置及去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种竹青表面处理的方法，尤其是涉及一种竹材外表面去除竹青蜡质、增加表面粗糙度的一种加工方法，属于竹材加工技术领域。 

背景技术

竹子是一种繁殖再生能力非常强的生物质资源，具有一次性成林、长期利用、产量高、用途广等特点。我国地处世界竹子分布中心，是世界竹类起源的中心，在竹子种类、竹林面积和竹材蓄积量方面均居世界之冠，是全球第一产竹大国。据全国第六次森林资源普查统计显示，我国现有竹林面积720万公顷，每年可砍伐的毛竹约5亿株，各类杂竹300多万吨，相当于1000余立方米木材。竹材具有强度高、韧性大、刚度好、易加工等特点，是很好的工程结构和装饰材料。竹材在壁厚方向上可分为三个部分，最外面很薄的一层为竹青，竹青组织致密、质地坚硬、纤维素含量高、表面光滑、附有一层蜡质，对水、胶黏剂、涂料润湿性能差；内层的竹黄组织疏松、质地脆弱，对水和胶黏剂的润湿性也差，中间层竹肉是竹材工业化利用的主要部分。 

竹材加工时往往需要用胶黏剂胶合，竹青表面有蜡质层，且表面十分光滑难以胶合，需要想办法来改善竹青表面的性能，一般工业上用机械的方法将竹青外表面的蜡质层除去，同时在表面保持一定的粗糙度。目前主要有以下几类方法：1）磨削的方法：将竹筒放在专用磨床上，用夹具将竹筒夹住并转动，转动时竹筒与砂带摩擦，将表面的竹青砂去，考虑到竹筒大头、小头、竹节、竹筒直径的个体差异，一般磨削量在0.5mm以上，有时甚至更多，同时产生大量粉尘，砂带的磨损严重，能耗较大；2）将竹筒裂解成若干个竹片将上下两个都是弧形面的竹片通过双面刨将上面的竹青下面的竹黄刨去，由于每个竹筒直径大小差异，裂出竹片也会有差异，刨切量通常在1mm以上，有时会更多，另外竹青质地坚硬，刀具的磨损严重。目前生产中竹青表面处理的方法都存在竹青切削量大、刀具磨损严重、竹青表面优质纤维浪费量大、能耗高等缺陷。 

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种方法简单、无需刀具、能耗低的竹材外表面的竹青蜡质的去除方法。 

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的： 

一种竹材外表面的竹青蜡质的去除装置，其特征在于，包括激光发生器、中心设置有旋转轴且可绕所述的旋转轴左右摆动旋转的振镜和传送带，所述的振镜设置在传送带的上方，且所述的振镜的旋转轴的轴心线与传送带的运动方向平行，且所述的轴心线位于传送带中心的正上方，此外，所述的激光发生器发射的激光束水平发射，且激光束的发射方向与旋转轴的轴心线位于同一水平面上，而预先裂解好的待处理的竹片则设置在传送带上，竹片的中心线与传送带的中心线重合，且所述的竹片的竹黄面与传送带接触。

进一步，所述的振镜的旋转角速度为 ，单位为弧度/秒，最大摆动角弧度为，竹片上表面与振镜的旋转轴的垂直距离为，单位为米，待处理的竹片的宽度为L，单位为米，传送带的传送速度为V，单位为米/秒，竹片向前移动单位距离为D，单位为毫米，所述的传送带的传送速度与振镜旋转角速度满足如下关系：，其中，所述的竹片向前移动单位距离小于等于激光处理的竹片表面的斑点的直径。 

一种竹材外表面的竹青蜡质的去除方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）裂解竹材：将筒状的竹材通过裂竹机裂解成多片宽度相同的竹片，备用；

（2）激光加热分解竹片表面的竹青蜡质层：将步骤（1）裂解好的待处理的竹片放在传送带的中心位置，保证竹片的中心线与传送带的中心线重合，且所述的竹片的竹黄面与传送带接触，然后开启中心设置有旋转轴且可绕所述的旋转轴左右摆动旋转的振镜，所述的振镜的旋转轴的轴心线与传送带的运动方向平行，且所述的轴心线位于传送带中心的正上方，保持振镜往复旋转，旋转角速度为，单位为弧度/秒，最大摆动角弧度为，竹片上表面与振镜的旋转轴的垂直距离为，单位为米，待处理的竹片的宽度为L，单位为米，然后开启激光发生器发射激光束，所述的激光束水平发射，且激光束的发射方向与旋转轴的轴心线位于同一水平面上，然后再开启传送带，传送带的传送速度为V，单位为米/秒，竹片向前移动单位距离为D，单位为毫米，所述的传送带的传送速度与振镜旋转角速度满足如下关系：，而所述的最大摆动角弧度与竹片的宽度L和竹片上表面与振镜的旋转轴的垂直距离满足如下关系：，其中，所述的竹片向前移动单位距离小于等于激光处理的竹片表面的斑点的直径，持续进行以上操作至竹片表面处理完成，得到通过激光加热分解竹片表面的竹青蜡质层的表面具有密集斑点的竹片。