[發明專利]一種超厚竹木復合板材及其制造方法

有效

• 申請號: 200810240988.3
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101524858A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 余養倫;于文吉;任丁華;祝榮先;周月
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: B27D1/04
• 分類號: B27D1/04;B32B21/13;B27D1/10;C09J175/04;C09J161/12
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 英

技術領域

本發明涉及復合板材及其制造領域，提供一種超厚竹木復合板材，還提供該超 厚竹木復合板材的制造方法。

背景技術

隨著我國木結構建筑應用的快速發展，帶動了我國對結構材需求的增加，據住 房與城鄉建設部統計，2007年我國結構材缺口為4000萬m3，隨著我國木結構房屋 及建筑的不斷發展，加上四川地震重建用材約需2000萬m3，至2010年，我國的結 構材缺口將達到9000萬m3。據加拿大聯邦政府官員稱，加拿大目前在中國內地已 建成的木結構房屋約為300棟，計劃再建9000棟，估計中國內地未來五年內每年建 造的木結構房屋數量將達到15000棟左右，這將為結構用材帶來巨大的市場前景。 如果通過工藝技術的突破，將我國的人工林小徑級木材與竹材通過合理的工藝技術 制造成滿足結構使用要求的超厚竹木復合材料，從而替代大徑級的優質木材，對緩 解我國木材供應緊張的局面具有重要的意義和廣闊的市場前景。

無論從研究的內容、范圍，還是從研究的深度來看，我國對竹木復合材料的研 究水平均處于世界領先地位。據不完全統計，我國各種竹類人造板加工企業已近千 家，產品達數十種，產品廣泛地應用于汽車車廂底板、集裝箱底板、建筑水泥模板、 地板、裝飾材料、家具等領域(張應鶴.竹材人造板發展的思考.木材加工機械，2004)。 目前，我國商品材主要以速生人工林木材為主，其普遍存在徑級小、密度低、結疤 多、結構疏松、強度低等缺陷。若直接經過鋸解當作規格材使用，則存在邊角料較 多和由于節子及幼齡材等缺陷而造成規格材不合格比例高等問題，導致用人工速生 林木材生產規格材的木材利用率較低；若將小徑級木材加工成單板，生產結構用膠 合板或單板層積材，則大大提高了木材的利用率。現有技術中通常將人工速生林木 材旋切成(1～3)mm的單板作為芯層生產膠合板、單板層積材或竹木復合材料，所 采用的膠黏劑一般為酚醛樹脂或脲醛樹脂等熱固型醛類膠黏劑；成型方法一般采用 熱壓成型法。而現有的工藝技術通常存在著以下幾方面問題：

目前，采用傳統的旋切設備生產超過5mm的旋切單板困難較大，主要是由于在 木材旋切成單板時，單板在木段上原為圓弧形，而旋切時被拉平，并相繼反向彎曲。 結果在單板的表面產生壓應力，在單板的背面產生拉應力：

σ1=E·S2ρ1,]]>σ2=E·S2ρ2]]>

式中：ρ₁為單板原始狀態的曲率半徑(mm)，ρ₂為單板反向彎曲的曲率半徑(mm)， E為木材橫紋方向的彈性模量(MPa)，S為單板的厚度(mm)(人造板工藝學， p46，中國林業出版社，華毓坤)。從式中可以看出，原木的直徑越小，單板厚度越 大，則板材的這種內應力越大，在單板的干燥過程中就越容易產生翹曲變形(甚至 引起卷曲變形如圖1所示)。當應力大于木材橫紋抗拉或抗壓強度時，單板就會產 生開裂現象，這些缺陷的出現將嚴重影響單板的出材率和后序加工工序如涂膠、組 坯等工序。

若將木材旋切成(1～3)mm的單板，再制作成厚復合板，則復合板材所用的單 板層數較多，其膠層也就較多，從而導致用膠量較大，這樣，一方面增加了成本， 另一方面因采用的是酚醛樹脂或脲醛樹脂等醛類膠黏劑，則增加了如甲醛或游離酚 等有害氣體的降解量。

若將木材鋸解成(2～10)cm寬、(1～5)mm厚的木條，由于鋸路的損失，也降 低了木材的利用率。