本發(fā)明屬于竹材加工領(lǐng)域，具體涉及一種竹材脫層成纖的制作裝置及方法。

背景技術(shù)：

竹材脫層成纖是精細(xì)化制取竹纖維的前提條件，也是制備合格竹原纖維的基礎(chǔ)。隨著竹纖維新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)竹纖維的需求也大大增加。

目前，工業(yè)上的竹纖維制作方式主要通過(guò)擠壓處理使竹材原料產(chǎn)生龜裂，竹片變薄后分離制得，即采用擠壓裂法制纖；但就擠壓碎裂法制纖而言，由于擠壓的力不能很好契合不同規(guī)格的竹材，而導(dǎo)致竹材各個(gè)部位受力不均勻，產(chǎn)生的裂紋分布不均勻，從而影響竹材粗纖的獲取。也有從業(yè)人員采用化學(xué)法制纖，即采用堿液浸泡致使竹材中半纖維素、木質(zhì)素降解的方法得到植物纖維的；但采用堿液浸泡制纖的方法，由于化學(xué)藥液作用在竹材表面，使竹材中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的分解出現(xiàn)內(nèi)外不一致，致使竹材內(nèi)部制得的竹纖維長(zhǎng)短不一致，粗細(xì)不均勻，從而導(dǎo)致竹纖維合格率和出纖率低，纖維生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)的竹纖維只能用于纖維板或低檔次復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于提供一種竹材脫層成纖的制作裝置。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二在于提供一種竹材脫層成纖的制作方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題之一的：一種竹材脫層成纖的制作裝置，包括一機(jī)架、一機(jī)具座、一與機(jī)具座匹配蓋合的機(jī)具蓋、一機(jī)具蓋軌道、一推壓板、一推壓軌道、一用以供推壓板滑動(dòng)的動(dòng)力源、及至少一彈性件；

所述機(jī)具座設(shè)于機(jī)架的中部，所述機(jī)具座的頂部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)并列設(shè)置的凹槽和一第一發(fā)熱組，所述第一發(fā)熱組嵌于機(jī)具座內(nèi)并位于凹槽下方；所述機(jī)具蓋的底部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凸條和一第二發(fā)熱組，所述凸條與凹槽數(shù)量一致并一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二發(fā)熱組嵌于機(jī)具蓋內(nèi)并位于凸條上方；

所述機(jī)具蓋軌道、推壓軌道分別設(shè)于機(jī)架上，所述機(jī)具蓋滑配于機(jī)具蓋軌道上，所述機(jī)具蓋的左側(cè)面為曲面，該曲面的半徑為8～20mm，且該機(jī)具蓋通過(guò)所述彈性件與機(jī)架的右端部銜接，所述推壓板滑配于推壓軌道上，所述動(dòng)力源與推壓板銜接；

所述機(jī)具蓋軌道包括從左至右設(shè)置的左軌道段和右軌道段，所述左軌道段沿著機(jī)具座設(shè)置并位于機(jī)具座上方；

所述推壓板的右端部向上抬升形成一彎折部，所述彎折部與推壓板的夾角為100～150°；所述推壓軌道包括從左至右設(shè)置的下線性段、弧形段和上線性段，所述下線性段位于凹槽的槽底下方，所述上線性段與下線性段通過(guò)該弧形段銜接，所述上線性段與左軌道段平行并位于左軌道段的上方；當(dāng)推壓板滑配于上線性段時(shí)，推壓板的下表面與機(jī)具蓋的上表面相貼合。

進(jìn)一步地，所述推壓板通過(guò)滑輪與動(dòng)力源銜接。

進(jìn)一步地，所述第一發(fā)熱組由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凹槽錯(cuò)位設(shè)置的第一發(fā)熱片組成；所述第二發(fā)熱組由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凸條錯(cuò)位設(shè)置的第二發(fā)熱片組成。

進(jìn)一步地，所述彈性件為壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端銜接于機(jī)架的右端部上，所述壓縮彈簧的另一端銜接于機(jī)具蓋的右端部上。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題之二的：一種竹材脫層成纖的制作方法，該制作方法利用上述的制作裝置實(shí)現(xiàn)的，且該制作方法的具體操作如下：

(1)、推動(dòng)機(jī)具蓋使其滑動(dòng)至右軌道段，彈性件被壓縮；接著取竹片并將其一一放置于機(jī)具座的凹槽中，確保竹片的竹黃貼于凹槽的槽底，保留竹片5-8cm露于機(jī)具座的凹槽外，且露出的竹片部分位于機(jī)具座的左側(cè)；

(2)、之后機(jī)具蓋蓋合于機(jī)具座上，機(jī)具蓋上的凸條壓于竹片上，同時(shí)啟動(dòng)第一發(fā)熱組和第二發(fā)熱組，則第一發(fā)熱組和第二發(fā)熱組共同對(duì)竹片進(jìn)行加熱改性，加熱溫度為180～450°；

(3)、在竹片加熱改性3-10分鐘后，關(guān)閉第一發(fā)熱組和第二發(fā)熱組，將位于機(jī)具座的左側(cè)邊緣的竹片部分的竹黃切斷；然后開啟動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)推壓板沿著推壓軌道滑動(dòng)，且從下線性段往上線性段方向移動(dòng)，在推壓板滑動(dòng)的過(guò)程中，竹片受到彎曲、擠壓、拉伸的組合形變，纖維與基體慢慢分層和剝離，纖維束組織得以顯現(xiàn)而從竹材組織中分離出來(lái)，完成竹青竹黃的分離；

(4)當(dāng)推壓板滑動(dòng)至完全位于上線性段時(shí)，則一組竹片完成脫層成纖，接著推壓板在動(dòng)力源的作用下回到原始位置即上線性段；最后取出分離出的竹纖維即可。

進(jìn)一步地，所述第一發(fā)熱組由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凹槽錯(cuò)位設(shè)置的第一發(fā)熱片組成；所述第二發(fā)熱組由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凸條錯(cuò)位設(shè)置的第二發(fā)熱片組成。

進(jìn)一步地，所述彈性件為壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端銜接于機(jī)架的右端部上，所述壓縮彈簧的另一端銜接于機(jī)具蓋的右端部上。

本發(fā)明的有益效果在于：

提供了一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、且易于操作使用及推廣的竹材脫層成纖的制作裝置，利用該制作裝置進(jìn)行的本發(fā)明制作方法不僅生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、高效、無(wú)污染，而且獲得的竹纖維具有彈性好，韌性佳，纖維細(xì)度、均勻性好的特點(diǎn)，即本發(fā)明能夠快速有效地制取優(yōu)質(zhì)的竹材纖維，大大節(jié)省了竹纖維的生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。

【附圖說(shuō)明】

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

圖1是本發(fā)明一種竹材脫層成纖的制作裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明中機(jī)架的局部示意圖。

圖3是本發(fā)明中推壓板的示意圖。

圖4是本發(fā)明中機(jī)架與彈性件的示意圖。

圖5是本發(fā)明中機(jī)具座的俯視圖。

圖6是本發(fā)明中機(jī)具蓋的仰視圖。

圖7是本發(fā)明中機(jī)具座與機(jī)具蓋的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】

請(qǐng)結(jié)合圖1至圖7，本發(fā)明一種竹材脫層成纖的制作裝置100，包括一機(jī)架1、一機(jī)具座2、一與機(jī)具座2匹配蓋合的機(jī)具蓋3、一機(jī)具蓋軌道4、一推壓板5、一推壓軌道6、至少一用以供推壓板5滑動(dòng)的動(dòng)力源7、及至少一彈性件8；在本實(shí)施例中，彈性件8采用壓縮彈簧，壓縮彈簧的一端銜接于機(jī)架1的右端部上，壓縮彈簧的另一端銜接于機(jī)具蓋3的右端部上。

機(jī)具座2設(shè)于機(jī)架1的中部，所述機(jī)具座2的頂部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)并列設(shè)置的凹槽21和一第一發(fā)熱組22，第一發(fā)熱組22嵌于機(jī)具座2內(nèi)并位于凹槽21下方凹槽21用以放置竹片，第一發(fā)熱組22用以對(duì)置于凹槽21內(nèi)的竹片進(jìn)行加熱，；機(jī)具蓋3的底部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凸條31和一第二發(fā)熱組32，凸條31與凹槽21數(shù)量一致并一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，第二發(fā)熱組32嵌于機(jī)具蓋3內(nèi)并位于凸條31上方當(dāng)機(jī)具蓋3蓋于機(jī)具座2上時(shí)，凸條31剛好插入凹槽21內(nèi)并壓住凹槽21內(nèi)的竹片，第二發(fā)熱組32同樣對(duì)置于凹槽21內(nèi)的竹片進(jìn)行加熱。

機(jī)具蓋軌道4、推壓軌道6分別設(shè)于機(jī)架1上，所述機(jī)具蓋3滑配于機(jī)具蓋軌道4上，所述機(jī)具蓋3的左側(cè)面為曲面33，使得竹片在推壓板5推壓下能夠沿著該曲面33彎曲，且該機(jī)具蓋3通過(guò)所述彈性件8與機(jī)架1的右端部銜接，所述推壓板5滑配于推壓軌道6上，所述動(dòng)力源7與推壓板5銜接；機(jī)具蓋軌道4包括從左至右設(shè)置的左軌道段41和右軌道段42，所述左軌道段41沿著機(jī)具座2設(shè)置并位于機(jī)具座2上方；當(dāng)機(jī)具蓋3未受到外力作用時(shí)，機(jī)具蓋3位于左軌道段41并上壓蓋于機(jī)具座2上，凸條31剛好插入對(duì)應(yīng)的凹槽21內(nèi)；當(dāng)機(jī)具蓋3受到外力作用滑向右軌道段42時(shí)，彈性件8被壓縮形變，外力撤掉后，機(jī)具蓋3則在彈性件8自身的彈性恢復(fù)力作用下滑回原位即左軌道段41。

推壓板5的右端部向上抬升形成一彎折部51，所述彎折部51與推壓板5的夾角為α，且α＝100～150°；所述推壓軌道6包括從左至右設(shè)置的下線性段61、弧形段62和上線性段63，所述下線性段61位于凹槽21的槽底下方，使得推壓板5在下線性段61上滑動(dòng)時(shí)能夠位于放置在凹槽21內(nèi)的竹片下方，從而確保彎折部51在接觸到竹片后能夠鏟起竹片端部并將竹片向上彎曲，所述上線性段61與下線性段63通過(guò)該弧形段62銜接，所述上線性段61與左軌道段41平行并位于左軌道段41的上方；當(dāng)推壓板5滑配于上線性段61時(shí)，推壓板5的下表面與機(jī)具蓋3的上表面相貼合，使得推壓板5能夠良好的推動(dòng)竹片在機(jī)具蓋3的上表面上移動(dòng)。

在本實(shí)施例中，推壓板5通過(guò)滑輪(未圖示)與動(dòng)力源7銜接；第一發(fā)熱組22由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凹槽錯(cuò)位設(shè)置的第一發(fā)熱片221組成；所述第二發(fā)熱組32由復(fù)數(shù)個(gè)均勻分布并與凸條錯(cuò)位設(shè)置的第二發(fā)熱片321組成；第一發(fā)熱組22與第二發(fā)熱組32的具體結(jié)構(gòu)能夠確保對(duì)竹片進(jìn)行均勻的加熱。

請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合參照?qǐng)D1至圖4，本發(fā)明一種竹材脫層成纖的制作方法，其是基于上述制作裝置100實(shí)現(xiàn)的，且該制作方法的具體操作如下：

推動(dòng)機(jī)具蓋3使其滑動(dòng)至右軌道段42，彈性件8被壓縮；接著取竹片(未圖示)并將其一一放置于機(jī)具座2的凹槽21中，確保竹片的竹黃貼于凹槽21的槽底，保留竹片5-8cm露于機(jī)具座2的凹槽21外，且露出的竹片部分位于機(jī)具座2的左側(cè)即位于弧形段62之間；

之后機(jī)具蓋3蓋合于機(jī)具座2上，機(jī)具蓋3上的凸條31壓于竹片上，同時(shí)啟動(dòng)第一發(fā)熱組22和第二發(fā)熱組32，則第一發(fā)熱組22和第二發(fā)熱組32共同對(duì)竹片進(jìn)行加熱改性，加熱溫度為180～450°；

在竹片加熱改性3-10分鐘后，關(guān)閉第一發(fā)熱組22和第二發(fā)熱組32，將位于機(jī)具座2的左側(cè)邊緣的竹片部分的竹黃切斷(具體可采用刻刀進(jìn)行劃刻以達(dá)到將竹黃切斷的目的；且通常切斷厚度為竹片厚度的1/25左右即可將竹黃切斷)；然后開啟動(dòng)力源7驅(qū)動(dòng)推壓板5沿著推壓軌道6滑動(dòng)，且從下線性段61往上線性段63方向移動(dòng)，在推壓板5滑動(dòng)的過(guò)程中，彎折部51先接觸到竹片，并對(duì)竹片進(jìn)行彎曲擠壓，與此同時(shí)，竹片上竹黃切斷的切斷口在彎曲擠壓的作用下向上彎曲反轉(zhuǎn)，隨著推壓板5繼續(xù)滑動(dòng)，竹片被推壓板5壓于機(jī)具蓋3的上表面，再隨著推壓板5的繼續(xù)滑動(dòng)被邊推邊壓向機(jī)具蓋3的尾端部方向移動(dòng)，使竹片受到彎曲、擠壓、拉伸的組合形變，纖維與基體慢慢分層和剝離，纖維束組織得以顯現(xiàn)而從竹材組織中分離出來(lái)，使得竹材脫層和裂解成纖，而竹片上竹黃切斷的切斷口處則因應(yīng)力集中，從而使得竹黃從竹片中自然分離成竹片狀體(即竹黃片)，竹黃片可用作燃料等用，即完成竹青竹黃的分離；

當(dāng)推壓板5滑動(dòng)至完全位于上線性段63時(shí)，則一組竹片完成脫層成纖)，接著推壓板5在動(dòng)力源7的作用下回到原始位置即上線性段61；最后取出分離出的竹纖維即可。

由上可知，本發(fā)明提供的是一種機(jī)械物理制取竹纖維的方法，其充分利用竹材各向異性及非均勻材料的特性，將其先行加熱改性，然后強(qiáng)迫竹材翻邊后沿帶曲面33的機(jī)具蓋3上沿運(yùn)行，隨著推壓板5在推壓軌道6在的滑動(dòng)，迫使竹材受到拉伸、彎曲和擠壓的組合變形破壞，導(dǎo)致竹材產(chǎn)生幾何非線性大變形作用，其間竹材中纖維與基體組織出現(xiàn)裂紋，隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，纖維與基體分層和剝離，大量的纖維束組織得以顯現(xiàn)而從竹材組織中分離出來(lái)實(shí)現(xiàn)竹材竹黃與竹青的完美脫層分離，即進(jìn)行了脫層成纖的方式制取竹纖維(束)，且整個(gè)制作過(guò)程簡(jiǎn)單易行，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；另外，在實(shí)現(xiàn)竹黃與竹材結(jié)構(gòu)脫層分離的同時(shí)，不僅生產(chǎn)纖維獲得率高、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保無(wú)污染，而且使得竹材結(jié)構(gòu)能受到均勻的擠壓力和彎曲組合變形，使獲得的竹纖維(束)具有彈性好，韌性佳，纖維細(xì)度、均勻性好突出的特點(diǎn)。此外，本發(fā)明一種竹材脫層成纖的制作裝置，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于操作使用，且占地面積相對(duì)較小，易于推廣應(yīng)用。