[發明專利]一種空芯層板膠合木圓木柱及制備方法

有效

• 申請號: 201210072356.7
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102587579A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 岳孔;劉偉慶;陸偉東;霍瑞麗
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;B27M3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種空芯層板膠合木圓木柱，所述圓木柱為內部中空結構，橫截面為環狀，包括構件單元和膠粘劑層或者包括構件單元、膠粘劑層和連接單元；所述構件單元為膠合木，橫截面簡化為等腰梯形，所述連接單元為硬實木鋸材，橫截面為矩形，所述構件單元沿其長度方向的兩側面加工有凹槽，或者構件單元兩側面分別含有榫卯結構，或者構件單元兩側面分別含有齒結構；其中含有榫卯結構或齒結構的相鄰構件單元之間，通過兩側面的膠粘劑層粘結成型；兩側含有凹槽的相鄰構件單元之間，通過兩側面的膠粘劑層，再沿環向在相鄰構件單元凹槽內通過嵌入涂膠的連接單元連接組成。

2.根據權利要求1所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述橫截面為環狀，環狀為多邊形環狀或圓形環狀。

3.根據權利要求2所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述的構件單元為雙母型、榫卯型或指接型，由厚度15~45mm、寬度80~200mm、長度1500~4000mm的實木鋸材膠拼組合而成。

4.根據權利要求3所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述構件單元原料為結構用木材或采用低質小徑級人工速生木材，在冷固化結構用膠粘劑的粘結作用下，依次經過指接接長、橫拼加寬和疊厚增高成型，加工過程中構成單元木材的紋理朝向一致。

5.根據權利要求4所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述構件單元中木材原料含水率在8%~12%之間，且相互粘結的相鄰層木材含水率之差小于2%。

6.根據權利要求5所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述連接單元為楔塊，所述楔塊采用含水率6%~8%，密度0.75cm³以上的硬闊葉材或針葉材制造，比所要連接的構件單元的木材含水率低2%~5%，楔塊的寬度比構件單元側面對應槽的深度小1.0~3.0mm，楔塊的厚度比構件單元側面對應槽的寬度大0.05~0.25mm。

7.根據權利要求6所述的一種空芯層板膠合木圓木柱，其特征在于：所述膠粘劑層使用的膠粘劑為苯酚-間苯二酚-甲醛樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑或三聚氰胺-甲醛樹脂膠粘劑。

8.一種空芯層板膠合木圓木柱的制造方法，其步驟為：

（1）通過機械加工的方式，制出厚度15~45mm、寬度80~200mm、長度1500~4000mm的實木鋸材，根據設計要求，對木材原料的固有腐朽、節子、斜紋和裂隙缺陷進行剔除和控制，作為空芯層板膠合木圓木柱的構成單元用材料；

（2）根據使用條件和結構設計等要求，能夠事先有選擇性地對木材進行防腐防蟲或阻燃改性處理；

（3）通過人工干燥的處理方式，調整構件單元用實木鋸材的含水率在8~12%范圍內，連接單元用硬實木鋸材的含水率在6%~8%范圍內；

（4）對構件單元用實木鋸材進行端部銑齒，齒長在8mm~25mm、指榫斜面傾斜比在1/5~1/7.5、嵌合度在0.1~0.25mm范圍內，在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下，對齒進行涂膠，涂膠量為150~350g/m²，接長木材的紋理一致，并沿木材順紋理方向施加壓力接長，壓力范圍3~6MPa，加壓時間5~20s；

（5）接長后的實木鋸材在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下養生至膠粘劑完全固化；

（6）對接長后的實木鋸材側表面刨光，并進行同向紋理配置組坯，在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下，對實木鋸材側表面涂膠，涂膠量為150~350g/m²，沿著與膠合面垂直的方向施加壓力拼寬，壓力范圍0.6~1.2MPa，加壓時間0.5~2h；

（7）拼寬后的實木鋸材在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下養生至膠粘劑完全固化；

（8）對拼接加寬后的實木鋸材大面刨光，并進行同向紋理配置組坯，在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下，對實木鋸材大表面涂膠，涂膠量為150~350g/m²，沿著與膠合面垂直的方向施加壓力疊厚，壓力范圍0.6~1.2MPa，加壓時間2~10h；

（9）疊厚后的單元在溫度18℃以上、相對濕度50~80%的環境條件下養生至膠粘劑完全固化；

（10）根據結構設計的要求，確定構件單元和連接單元的截面尺寸，再通過鋸切等機械加工成所需形狀和規格尺寸；

（11）根據結構設計的要求，在構件單元長度方向上兩個側面上加工出凹槽、齒、或榫卯；

（12）長度方向的兩側含有齒或榫卯結構的構件單元，在齒或榫卯上涂布膠粘劑，涂膠量控制在每平方米150~350g的范圍內，然后環向組坯加壓成型，連接單元用實木鋸材長度方向的四個面上涂布膠粘劑，涂膠量控制在每平方米150~350g的范圍內，然后放入長度方向含有凹槽的構件單元的凹槽內，最后通過環向組坯加壓成型；

（13）最后進行表面刨光磨光、修補和涂飾，檢驗包裝入庫。