[發(fā)明專利]工字型木質(zhì)單板層積材制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110294443.2
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102371605A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉燕;周定國;梅長彤;潘明珠;鄭大鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B27D1/00
• 分類號: B27D1/00;B27G11/00;B27D1/06;B27D1/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工字型木質(zhì)單板層積材制造方法，屬于人造板制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著世界森林資源的減少，大徑級原木日益緊缺。我國更是森林資源缺乏的國家，森林覆蓋率僅為18.21％，人均森林蓄積量為9.42m³，是世界平均水平的1/8，為世界上最低的國家之一。1998年中國發(fā)生特大洪災(zāi)后，政府決定禁伐天然林，在長江和黃河中上游等重點國有林區(qū)實施禁伐，并逐年調(diào)減全國木材產(chǎn)量。然而，隨著中國住宅和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加快，對木材的需求量不斷攀升。據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年木材缺口量高達(dá)1億多立方米。如何做到既保護和培育好森林資源，改善生態(tài)環(huán)境，又能滿足生產(chǎn)建設(shè)和人民生活對木材日益增長的需求是一個迫切需要解決的問題。大力發(fā)展和使用人工速生林是緩解中國木材資源不足的一條有效途徑。

然而，由于人工速生林木材生長速度快，存在著生長應(yīng)力大、材質(zhì)松軟、木材強度低和尺寸穩(wěn)定性差等不足，給其應(yīng)用帶來了困難，特別是承載要求較高的場合，如建筑、包裝等行業(yè)。為了提高人工速生林木材的利用價值，可通過將原木加工成一定尺寸的單元后，施加膠粘劑重新組合成具有一定承載能力的結(jié)構(gòu)材。單板層積材(LVL)是目前常見的一種以木質(zhì)單板為原料的結(jié)構(gòu)材。它是將木質(zhì)單板沿順紋方向平行組坯層積膠合而成的。根據(jù)物理力學(xué)性能的不同，可分為結(jié)構(gòu)用單板層積材和非結(jié)構(gòu)用單板層積材。目前，生產(chǎn)上利用人工速生林木材制造的單板層積材由于原料本身材質(zhì)較差，多數(shù)達(dá)不到結(jié)構(gòu)用單板層積材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，只能用于家具制造和室內(nèi)裝修等非承重載場合，產(chǎn)品附加值較低。針對這一技術(shù)問題，科研人員對利用人工速生林木材制造單板層積材的增強技術(shù)進行了研究，目前主要從兩方面著手，一是強化木材本身，通過將單板密實化或?qū)伟褰n樹脂，使單板本身強度得到提高；二是添加增強材料，如在單板中夾入玻璃纖維布或碳纖維布等。采取這些措施能使單板層積材的強度有所提高，但同時也帶來了生產(chǎn)成本大幅度提高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜化等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種工字型木質(zhì)單板層積材制造方法，其目的在于針對人工速生林木材存在的缺陷，利用木材的各向異性(即木材順紋方向的強度遠(yuǎn)大于橫紋方向的強度)，不外加增強材料，制造性能達(dá)到我國結(jié)構(gòu)用單板層積材標(biāo)準(zhǔn)要求的工字型木質(zhì)單板層積材，可用于房屋建筑和重型機電包裝等領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：該方法的工藝步驟依次分為，

(1)木質(zhì)單板準(zhǔn)備：將旋切獲得的木質(zhì)單板(包括整幅單板、窄長單板和碎單板)經(jīng)干燥調(diào)整含水率至5～15％。

(2)芯條制備：將干燥后的單板表面涂上酚醛樹脂膠或脲醛樹酯膠，單面涂膠量為150～230g/m²。涂膠后的單板按順紋方向平行層積組坯，經(jīng)冷壓后獲得芯條板坯，冷壓壓力控制在1.0～1.2MPa，時間為10～30min。而后，將板坯鋸切成寬度為10～45mm的芯條，芯條的寬度根據(jù)單板層積材厚度要求確定。

(3)表面單板制備：將干燥后的整幅單板或由窄長單板拼接而成的整幅單板(即幅面尺寸達(dá)到人造板產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求)表面涂上酚醛樹脂膠，單面涂膠量為150～230g/m²。

(4)組坯：工字型木質(zhì)單板層積材的組坯方式是上表面和下表面為按順紋方向平行層積的偶數(shù)層整幅單板，且上下表面的單板層數(shù)相等，芯層為按順紋方向垂直層積的芯條(即將芯條豎立垂直于表面單板放置)。根據(jù)工字型單板層積材的厚度和表面單板的厚度確定表面單板的層數(shù)和芯條的寬度。工字型木質(zhì)單板層積材厚度為20～60mm，表面單板厚度為3～5mm。

(5)熱壓：將組好的板坯放入熱壓機中進行熱壓，熱壓溫度為150～180℃，熱壓壓力為1.2～1.4MPa，熱壓時間為15～35s/mm。

(6)后期加工：從熱壓機中取出壓制好的板材，自然冷卻，得到工字型木質(zhì)單板層積材。