專利名稱：一種竹發(fā)聲材料的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及竹材料的加工技術領域，尤其涉及一種竹樂器發(fā)聲材料的制造，適用于制作敲打類竹樂器。
背景技術：
衡量竹樂器材料品質(zhì)的主要參數(shù)為音調(diào)、響度和音色，其性能的好壞取主要取決于竹材料的寬泛密度、平衡含水率、彈性模量、竹材內(nèi)部結(jié)構的致密性以及竹材料的纖維孔的多少。普通炭化竹工藝是在較高溫高濕的情況下改變竹材顏色的一種方法，對竹材里面的營養(yǎng)成分有所破壞和剔除，但不能破壞竹材細胞中的吸水羥基官能團，故炭化出的竹片在大氣中含水率不穩(wěn)定，導致尺寸也不穩(wěn)定，不能有效的提高竹材料的密度，對竹材料強度·及彈性模量也無增益，阻抑了竹樂器發(fā)聲用材的選材。重組竹工藝是在高溫條件下炭化竹束或竹絲，浸膠后通過特高噸位壓機壓制成型的一種工藝，雖然可以提高竹材料的硬度及密度。但此種板材竹纖維已被高溫導致斷裂，纖維孔也已被膠水堵死且被碾實，板材不具備活性及韌性，而且隨著環(huán)境溫熱條件的變化或使用過程中內(nèi)應力的釋放，會出現(xiàn)尺寸變形，表面開裂、翹曲、凹凸平平等現(xiàn)象。木琴所采用的音板是質(zhì)地軟、發(fā)音寬厚、音區(qū)低、余音較長的木材料制作而成，如馬林巴琴，傳統(tǒng)的工藝下，在制作其音板時，每塊木材料是人工篩選的，需要人工尋找和測試適用于各音區(qū)的木材料，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)過程不能夠?qū)崿F(xiàn)有效地工業(yè)技術參數(shù)控制。因此，普通炭化竹工藝和重組竹工藝制成的竹材料不適合作為竹樂器發(fā)聲材料使用，傳統(tǒng)制作木琴音板所采用的木材料也達不到工業(yè)生產(chǎn)的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，針對炭化竹工藝和重組竹工藝生產(chǎn)的竹材料不適合作為竹樂器發(fā)聲材料的使用缺陷，提供了一種工藝合理、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短、耗能低、無環(huán)境污染、生材利用率高的制造方法，該方法適用于工業(yè)化生產(chǎn)，且生產(chǎn)過程可以有效控制，生產(chǎn)出的竹材料具有產(chǎn)品性能穩(wěn)定、密度較高、強度高、硬度大、韌性大、含水率穩(wěn)定的特點，應用此材料通過后續(xù)的加工過程可以制作出適用于各個音區(qū)范圍的音板。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其生產(chǎn)步驟包括
(O斷竹
選用竹齡在4-6年的竹材料，把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度控制在300-3000mm。(2)剖片
把斷竹進行剖片，并且去掉內(nèi)節(jié)。所剖的竹片寬度通常在18-26mm范圍內(nèi)，可以為18mm、23mm和26mm,其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青
對上一步所剖竹片進行粗刨留青，留青率25-35%。竹片厚度一般為6. 5-9. 5mm，可以為 6. 5mm、7. 5 mm、8. 5 mm、9. 5 mm，其厚度公差控制在 ±lmm。(4)裝窯碼堆
對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫 在常溫下逐漸升溫到60-80°C，將竹片烘干至含水率為12-20%，而后按8-12°C /h升溫速度升溫至100-120°C。(6)加濕
從100-120°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為150-180°C。(7)高溫熱解
在飽和蒸汽保護的特定溫度150-180°C保持3小時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫
按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度12-18°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯
當窯內(nèi)的溫度低于75-85°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生
出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整。注意不得淋雨、浸水。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(3)的留青率為30%。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(5)，在常溫下逐漸升溫到70°C，而后按10°C/h的升溫速度升溫至110°C。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(6)，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度達160°C。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(7)，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小時。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(8)，降溫速度為15°C /h。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟(9)，當窯內(nèi)的溫度低于80°C時，出窯。步驟(8)中按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，為現(xiàn)有技術。綜上所述，本發(fā)明產(chǎn)生的積極的有益的效果是
(I)按本發(fā)明生產(chǎn)的竹發(fā)聲材料，其生產(chǎn)出的竹發(fā)聲材料具有產(chǎn)品性能穩(wěn)定、密度較高、強度高、硬度大、韌性大、含水率穩(wěn)定的特點，適合應用于竹樂發(fā)聲材料，適合于工業(yè)生產(chǎn)。(2)按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，其具有工藝合理、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短、耗能低、無環(huán)境污染、生材利用率高的特點。
(3)按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，由于剔除了竹材料內(nèi)部的糖類脂類物質(zhì)，并且使附著在細胞壁的毛細管凝結(jié)水揮發(fā)，因此其具有不易脹裂、霉變和縮節(jié)的特點。(4)按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，由于在生產(chǎn)過程中使竹材料的細胞壁結(jié)構重新排列，解列了竹材料細胞中的吸水羥基官能團，從而降低了竹材在大氣環(huán)境中的吸濕性和吸水性，保證了竹材料的平衡含水率，提高了竹材料的尺寸穩(wěn)定性，實現(xiàn)了竹材料品質(zhì)的改良。(5)按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，在不改變竹材料體積的情況下，能夠使竹材料內(nèi)部組織結(jié)構更致密更緊湊，達到了竹材料有效密度增大的效果，從而使其強度和彈性模量增大。(6)按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有較高的密度，其密度可達 O. 85-1. lg/Cm30
(7)此種竹材料的生產(chǎn)過程適用于工業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)過程可以有效控制，應用此材料通過后續(xù)的加工過程可以制作出適用于各個音區(qū)范圍的音板。
具體實施例方式以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。實施例I :
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為300mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為18mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為6. 5mm，留青率25%，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到60°C，將竹條烘干至含水率為12%,而后按8°C /h的升溫速度升溫至100°C。(6)加濕，從100°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為150°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度150°C保持3小時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度12°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于75°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。實施例2
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為3000mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為26mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為9. 5mm,留青率35%，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到80°C，將竹條烘干至含水率為20%，而后按12°C /h的升溫速度升溫至120°C。(6)加濕，從120°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為180°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度180°C保持3小時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度18°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于85°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。實施例3
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為700mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為23mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為7. 5mm，留青率30%，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到70°C，將竹條烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升溫速度升溫至110°C。(6)加濕，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為160°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小·時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度15°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于80°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。實施例4
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為2630mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為23mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為7. 5mm，留青率30 %，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到70°C，將竹條烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升溫速度升溫至110°C。(6)加濕，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為160°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度15°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于80°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，和大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。實施例5
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為1000mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為23mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為7. 5mm,留青率30 %，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到70°C，將竹條烘干至含水率16%左右，而后按10°C /h的升溫速度升溫至110°C。(6)加濕，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為160°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小時。在該溫度濕度狀態(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度15°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于80°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。 實施例6
(I)斷竹，選用竹齡在4-6年的竹材料，并把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度為1500mm。
(2)剖片，把斷竹進行剖片，所剖的竹片寬度為20mm，其寬度公差控制在±lmm。(3)粗刨留青，對上一步所剖竹片進行粗刨留青，竹片厚度為8. 5mm,留青率30%，其厚度公差控制在±lmm。(4)對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道。(5)升溫，在常溫下逐漸升溫到70°C，將竹條烘干至含水率15%，而后按10°C /h的升溫速度升溫至110°C。(6)加濕，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度為160°C。(7)高溫熱解，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小時?！ぴ谠摐囟葷穸葼顟B(tài)下，竹材料的細胞壁發(fā)生熱解。(8)調(diào)濕降溫，按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度15°C /h,降溫時間5小時以上。(9)出窯，當窯內(nèi)的溫度低于80°C時，出窯。(10)平衡養(yǎng)生，出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整，注意不得淋雨、浸水。
權利要求
1.一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 (O斷竹 選用竹齡在4-6年的竹材料，把竹材料斷開，所斷開的斷竹長度控制在300-3000mm ； (2)剖片 把斷竹進行剖片，并且要去掉內(nèi)節(jié)； (3)粗刨留青 對上一步所剖竹片進行粗刨留青，留青率25-35% ； (4)裝窯碼堆 對上一步粗刨留青后的竹片裝入到加熱窯中分層碼堆，每層使用隔條隔開，隔條可為不銹鋼的方鋼或矩形鋼，每層隔條要統(tǒng)一，各層隔條在材堆高度上對齊，各層被隔條隔開的空隙為均勻的通風氣道； (5)升溫 在常溫下逐漸升溫到60-80°C，將竹片烘干至含水率為12-20 %，而后按8-12°C /h的升溫速度升溫至100-120°C ； (6)加濕 從100-120°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度達150-180°C ； (7)高溫熱解 在飽和蒸汽保護的特定溫度150-180°C保持3小時； (8)調(diào)濕降溫 按干濕球顯示折算出所需含水率的調(diào)濕蒸汽發(fā)生量進行調(diào)濕降溫，降溫速度12-18°C /h,降溫時間5小時以上； (9)出窯 當窯內(nèi)的溫度低于75-85°C時，出窯； (10)平衡養(yǎng)生 出窯后冷卻至常溫，與大氣進行平衡含水率調(diào)整。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于步驟(2)中所剖竹片的寬度可以為18mm、23mm和26mm。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于步驟(3)中所刨竹片的厚度可以為6. 5臟、7. 5臟、8. 5臟和9. 5 mm η
4.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于步驟(3)中所刨竹片的留青率為30%。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于所述步驟(5)，在常溫下逐漸升溫到70°C，而后按10°C /h的升溫速度升溫至110°C。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于所述步驟(6)，從110°C時，開始飽和蒸汽跟進，一直跟進到溫度達160°C。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于所述步驟(7)，在飽和蒸汽保護的特定溫度160°C保持3小時。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于所述步驟(8)，降溫速度為15°C /h。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種竹發(fā)聲材料的制造方法，其特征在于所述步驟(9)，當窯內(nèi)的溫度低于8 0°C時，出窯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹發(fā)聲材料的制造方法，該方法包括以下步驟(1)斷竹；(2)剖片；(3)粗刨留青；(4)裝窯碼堆；(5)升溫；(6)加濕；(7)高溫熱解；(8)調(diào)濕降溫；(9)出窯；(10)平衡養(yǎng)生。按本發(fā)明所述的竹發(fā)聲材料的制造方法，其具有工藝合理、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短、耗能低、無環(huán)境污染、生材利用率高的特點，其生產(chǎn)出的竹材料具有產(chǎn)品性能穩(wěn)定、密度較高、強度高、硬度大、韌性大、含水率穩(wěn)定的特點，適合應用于竹樂發(fā)聲材料。
文檔編號B27M1/08GK102909770SQ20121038377
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權日2012年10月11日
發(fā)明者熊曉洪, 熊曉晶 申請人:江西省貴竹發(fā)展有限公司