本發(fā)明涉及一種鉛筆加工，具體是一種竹展平鉛筆的制備方法。

背景技術(shù)：

1、竹子作為一種綠色環(huán)?？稍偕牧?，在中國分布廣泛，竹產(chǎn)品潛在市場空間巨大。每年我國鉛筆產(chǎn)量達250.4~280億支，70%左右鉛筆用東北椴木制造，30%是南方赤楊。如鉛筆板材以竹代木20%，每年將減少消耗41.69~46.62萬立方的成品木材，減少消耗原木83.38~93.24萬立方米，可減少森林砍伐0.35~0.42萬公頃。竹子由于其中空，壁薄，硬度大尚未大規(guī)模應用到鉛筆材料。

2、當前，竹展平板硬度大、易翹曲形變開裂，規(guī)格大小也不適用現(xiàn)有鉛筆生產(chǎn)線。竹展平鉛筆板需要適當降低強度及其切削力，以保證竹鉛筆在使用時的舒適度。目前，竹展平技術(shù)大致分為以下幾種：采用水煮軟化竹材再利用簡單的平壓、輥壓和拉開等方式進行展平，所需輥壓壓力大、效率較低，工業(yè)化推廣難度較大；采用點損傷和線損傷技術(shù)對竹材進行展平，但該方法對竹材強度影響大，容易產(chǎn)生龜裂表觀質(zhì)量不佳；采用特定裝置對竹材進行多級輥壓展平，但該方法制成的竹展平板寬度大但后期加工鉛筆過程中容易回彈、內(nèi)裂較多及變形開裂。

3、因此，需要一種新型的針對竹展平鉛筆的制備方法，能夠解決上述竹鉛筆制造問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種竹展平鉛筆的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種竹展平鉛筆的制備方法，用于制造加工尺寸穩(wěn)定性好、不易翹曲變形、材質(zhì)松脆、切削順滑的竹鉛筆，包括以下步驟：

4、s1：選材剖分：選取毛竹中部及梢部的小頭外徑90-120mm竹筒，鋸截長度為760mm、940mm，再將竹筒剖分成竹筒小頭弧長36~51mm的弧狀竹片；

5、s2：定弧銑形：采用智能識別技術(shù)，識別竹筒小頭部分弧狀竹片半徑和弧狀竹片厚度，確定外弧弧形刀半徑、內(nèi)弧弧形刀半徑，首先通過竹片兩側(cè)定寬銑形，使弧狀竹片寬度為35~50±0.2mm，再經(jīng)去內(nèi)結(jié)銑刀、去外結(jié)銑刀、內(nèi)弧弧形刀、外弧弧形刀將竹片制備成一定弧形的規(guī)格竹片；

6、s3：增濕處理：將定弧銑形后的弧形竹片置于浸漬罐中，以水、軟化劑為介質(zhì)增壓浸漬處理，在浸漬壓力0.8-1mpa下浸漬處理2-3h；

7、s4：高溫蒸汽軟化展平：待增濕處理弧形竹片表面晾干后放入到高溫蒸汽處理罐中，在蒸汽壓力1-1.3mpa，處理5-8min，蒸汽處理后進入展平分片一體機中，通過五組弧形輥壓裝置將弧形竹片展平，通過分刀片將展平后的竹片分為6mm厚的竹黃片和2-4mm厚的竹青片；

8、s5：濕熱高溫負重定平、炭化一體化處理：將展平處理后相同厚度弧形竹片依次堆垛成一層，以4-6mm厚度金屬格柵為隔條，弧形竹片凹面向下，高溫濕熱負重展平，再干燥炭化處理；

9、s6：高壓浸漬：將高溫濕熱炭化處理窯內(nèi)堆垛好的竹片出窯后直接推入超高壓浸漬罐中，關(guān)閉罐門真空處理1-2h，真空度-0.98~0.8mpa，再通過真空吸入60-80℃的軟化劑，在浸漬壓力10-25mpa下浸漬處理0.5-4h；

10、s7：干燥平衡：堆垛捆扎自然干燥平衡10-15天，使展平竹片的含水率在8%-12%；

11、s8：展平竹鉛筆連續(xù)化制備：將處理好的展平竹片經(jīng)過四面規(guī)、刨槽、涂膠、鉛芯、組坯、熱壓快速成型、刨桿、截斷。

12、作為本發(fā)明進一步的方案：在s2中，弧狀竹片半徑：以弧狀竹片竹青外輪廓中間點為中心和離中心點兩側(cè)間距15-17mm處的竹青外輪廓點為基準，通過三點識別計算弧狀竹片半徑，外弧弧形刀半徑為弧狀竹片半徑減去竹青面銑削量，竹青面銑削量為0.5-1mm，由于竹片弧度為非標準圓弧，以弧形點中心為基點，進一步識別外弧弧形刀弧度是否在弧狀竹片截形范圍內(nèi)，如有部分在截形外側(cè)則弧狀竹片半徑增加2-4mm。

13、作為本發(fā)明進一步的方案：在s2中，弧狀竹片厚度：通過智能識別技術(shù)識別弧形中間及兩端的壁厚，選取最小的壁厚為弧狀竹片厚度，根據(jù)弧狀竹片厚度確定弧狀竹片精加工厚度，弧狀竹片精加工厚度為8mm、9mm、10mm，弧狀竹片厚度8-9mm時，精加工厚度為8mm，弧狀竹片厚度9-10mm時，精加工厚度為8mm，弧狀竹片厚度10-11mm時，精加工厚度為9mm，弧狀竹片厚度11-12mm時，精加工厚度為10mm，內(nèi)弧弧形刀半徑為外弧弧形刀半徑減去竹片精加工厚度。

14、作為本發(fā)明進一步的方案：在s3中，所述軟化劑為氨水，濃度為1-8%。

15、作為本發(fā)明進一步的方案：在s5中，堆垛好的弧形竹片最上方負重重量為500-700kg/㎡，首先將窯內(nèi)噴入160-170℃的高溫飽和蒸汽，同時采用電加熱快速升溫至120-140℃，保持4-5h，同時，以5-10kg/h加濕量進行噴蒸處理，處理時間以0.5-1h/?m3，使弧形竹片在飽和含水率狀態(tài)下處于高溫高濕的環(huán)境中負重蠕變緩慢平整。

16、作為本發(fā)明進一步的方案：在s5中，在濕熱高溫負重展平后，在不排濕的狀態(tài)下，以電加熱10-15℃/h升溫至170-190℃，保持1-2h，關(guān)閉電加熱裝置，冷卻至60-80℃后開窯出料，高溫濕熱炭化優(yōu)點炭化速度快、材色均勻、不易形變。

17、作為本發(fā)明進一步的方案：在s6中，軟化劑由石蠟、乳化劑和改性劑組成，石蠟：30-35%，乳化劑：6-10%，改性劑：55-60%，首先將石蠟和乳化劑按比例投放反應釜中，加入改進劑充當加熱介質(zhì)融化石蠟和乳化劑，在75-95℃下加熱乳化0.5-1h，快速加入剩余改性劑并持續(xù)勻化1-2h。

18、作為本發(fā)明進一步的方案：所述乳化劑為十二烷基苯酚、聚氧乙烯硬脂酸、十二硫酸鈉、聚氧乙烯硬脂醇醚中的2-3種按相同比例加溫攪拌混合而成，改性劑為濃度2-8%的食品級碳酸鈉、濃度2-8%的食品級冰醋酸。

19、作為本發(fā)明進一步的方案：在s8中，四面規(guī)：將展平竹片上下、左右四面定寬定厚，銑削成寬度35~50±0.2mm，厚度4.5-6±0.2mm，并在展平竹片下表面，離左邊8.5-9mm處鋸切寬度1mm，深度1-2mm定位槽，通過四面精銑、下表面的定位槽更加有利于鉛筆外形的廓形加工，提高鉛芯同心度，減少偏心次品出現(xiàn)；

20、刨槽：以展平竹片左右表面及定位槽為基準，在展平竹片上表面沿長度方向銑削3-4條填裝鉛筆的直徑2-4mm半圓形凹槽，凹槽之間間隔8.5-9mm。

21、作為本發(fā)明再進一步的方案：在s8中，涂膠、裝芯、組坯、熱壓快速成型：將兩條展平竹片刨槽面的涂布鉛筆專用膠后放入鉛芯組坯成一個單元，100-150個單元沿厚度方向上整齊堆垛成一疊，30-50個單元疊沿寬度方向并排堆放，每疊之間具有相同面積的熱壓模塊，每疊展平竹片的上表面及左右表面施壓進行成型模壓，膠合溫度80-100℃，膠合時間25-30min，模壓時每疊左右熱壓模塊在單位壓力1-2mpa下夾緊，每疊上表面的熱壓模塊再施壓壓緊，單位壓力1-2mpa；

22、刨桿、截斷：以展平竹片左右表面及定位槽為基準，將長度760mm、940mm，寬度35~50±0.2mm，厚度4.5-6±0.2mm的展平竹片刨削成3-4根直徑及外切圓直徑為8mm的圓柱形、六角形、三角形的鉛筆坯料，再經(jīng)過自動定長截斷機將每根鉛筆坯料制成4-5根長度183mm的白干竹鉛筆。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

24、本發(fā)明與傳統(tǒng)的鉛筆制造相比，首先，針對傳統(tǒng)竹材寬度小、硬度大的不足，發(fā)明了增濕弧形竹片濕熱高溫負重定平、炭化一體化處理技術(shù)，簡化了傳統(tǒng)的竹質(zhì)材料的制備工藝，由傳統(tǒng)多道高溫軟化、展平、定型、干燥、炭化等工藝設計成單一的工藝，縮短了生產(chǎn)周期、減少了勞動力及能源消耗，通過該項技術(shù)制備的展平竹片尺寸穩(wěn)定性好、不易翹曲變形、材質(zhì)松脆。其次，針對竹材滲透性差、材質(zhì)不均勻?qū)е虑邢髻|(zhì)感差、削片難以成形的不足，發(fā)明了竹材專用高壓浸漬技術(shù)及石蠟軟化劑，進一步提高竹材尺寸穩(wěn)定性，降低了竹鉛筆的切削阻力，增加其切削的順滑度。再次，本發(fā)明竹質(zhì)材料的鉛筆加工單元，與傳統(tǒng)的鉛筆板單元發(fā)生本質(zhì)變化，其尺寸穩(wěn)定性、干縮性、平整性大大優(yōu)于傳統(tǒng)的木質(zhì)材料，可實現(xiàn)鉛筆的自動化、智能化量產(chǎn)制造，可大大減少勞動力，從而降低成本。