[發(fā)明專(zhuān)利]木材與竹材展開(kāi)厚單板聚集層積材及其制備方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102765111A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何合高;劉佐財(cái)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉佐財(cái);何合高
• 主分類(lèi)號(hào): B27D1/10
• 分類(lèi)號(hào): B27D1/10;B27D1/00;B27D3/00;B32B21/14
• 代理公司: 湘潭市匯智專(zhuān)利事務(wù)所 43108
• 代理人: 宋向紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于木、竹加工行業(yè)中的人造板材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以速生木材和毛竹為原材料的木材與竹材展開(kāi)厚單板聚集層積材及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界范圍內(nèi)森林資源減少，人們開(kāi)始以竹材和人工林木材為主要原料的竹木復(fù)合材料的研究工作。木、竹復(fù)合可以合理地發(fā)揮竹材和木材各自的優(yōu)良特性，獲得既節(jié)約木材資源，又保證材料的強(qiáng)度和外觀質(zhì)量的雙重效果。木竹復(fù)合材料與純竹材人造板相比，更具有結(jié)構(gòu)和性能的可設(shè)計(jì)性，從竹材的利用效果看，前者比后者也更具優(yōu)越性。因此，作為工程結(jié)構(gòu)材料，木、竹聚集材料的前景廣闊，也為人工林速生材和竹材的工業(yè)化利用和深加工開(kāi)辟了新的途徑，拓寬了應(yīng)用范圍。而現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的竹、木復(fù)合材料的竹材加工工藝方法，都是通過(guò)把竹材加工一定規(guī)格的竹條、竹篾、碾壓成竹纖維束，這些方法損耗竹材原材料的50%，也嚴(yán)重?fù)p失了竹材的原力學(xué)特性，并且加工工序多、設(shè)備投資大、工費(fèi)耗用大、原材料利用率低、能耗高、加工成本高、制備的材料力學(xué)性能得不到發(fā)揮，針對(duì)這種情況，有必要作進(jìn)一步改進(jìn)。

木單板層積板LVL是由旋切展開(kāi)厚單板，以順紋方式組壞，端部斜接、搭接或?qū)?，然后?jīng)涂膠、熱壓等工序壓制而成的高性能、高附加值、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材，其長(zhǎng)度可不受生產(chǎn)方式的限制，具有工程性能均勻、強(qiáng)度高和規(guī)格靈活多變的特點(diǎn)，它優(yōu)于實(shí)體材和膠合木。特別適用于大跨度的木結(jié)構(gòu)，LVL旋切展開(kāi)厚單板厚度較厚，一般均在2～10mm，單板是順紋層積粘接的，是以代替鋸材為目標(biāo)的產(chǎn)品，強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品縱向力學(xué)性能的加強(qiáng)，突出的是木材的各向異性。而膠合板則是相鄰層單板相互垂直的原則組坯，是對(duì)天然材各向異性的改造，強(qiáng)調(diào)的是各向同性。LVL是采用速生小徑材或林區(qū)間伐材生產(chǎn)，原料來(lái)源充足，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。特別是自我國(guó)實(shí)施天然林保護(hù)工程以來(lái)，各地相繼采取封山育林的措施，使我國(guó)木材供需矛盾更加突出。而單板層積材延生的意義在于小材大用，充分利用人工速生林及中、小徑級(jí)原木，生產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品，性能優(yōu)于實(shí)體木材，特別適用于大跨度的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

眾所周知，竹子在構(gòu)造上自根部至梢部的直徑和壁厚都逐漸減小，較難使用薄木旋切技術(shù)得到竹質(zhì)厚單板。但是利用原態(tài)竹材展開(kāi)銑刨和拼聯(lián)技術(shù)卻可以得到完整的竹材展開(kāi)厚單板。近年開(kāi)發(fā)的竹材展開(kāi)重組層集材是以原態(tài)竹材展開(kāi)厚單板拼聯(lián)的竹材為單元體，通過(guò)涂膠、組坯、熱壓等一系列工序制得的一種新型竹原人造板產(chǎn)品。制造時(shí)，這種制厚單板工藝，既消除了竹編膠合板繁鎖的手工編席，也避免了竹材膠合板復(fù)雜的軟化處理和加壓展平等工序，簡(jiǎn)化和創(chuàng)新了制造竹材厚單板工藝。它創(chuàng)新的最大特點(diǎn)，依據(jù)毛竹的尖梢度特征和竹體厚度漸變的特點(diǎn)，制訂原態(tài)竹材展開(kāi)加工工藝，達(dá)到保存竹材的最大實(shí)體物存量，充分利用竹材，保持竹材原力學(xué)性能。

木層積材和竹層積材也各有它們的不足之處。竹層積材具有較高的物理力學(xué)性能，但密度偏高，握釘性差，橫向結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，而縱向易破裂；木層積材雖然可加工性較好，但強(qiáng)度較低。因此，限制了這兩類(lèi)新型材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用規(guī)模，木竹展開(kāi)單板聚集層積材兼有木層積材和竹層積材的雙重優(yōu)點(diǎn)，既具有竹層積材優(yōu)良的物理力學(xué)性能，縱向強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，不開(kāi)裂，材質(zhì)均勻，長(zhǎng)度、密度可根據(jù)需要任意控制，又具有木層積更好的可加工性，可方便地對(duì)其進(jìn)行開(kāi)榫、打眼、釘釘?shù)燃庸ぬ幚怼Ｋ漠a(chǎn)生將有效地緩解我國(guó)木材資源緊張的問(wèn)題，擴(kuò)大速生人工木材和竹材的工業(yè)利用途徑，極大地提升速生材和竹材的附加價(jià)值。它將廣泛的用于地板、家具、臺(tái)面板、車(chē)廂和集裝箱地板、工程建筑結(jié)構(gòu)材等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于針對(duì)現(xiàn)有木層積材和竹層積材及竹（簾）木復(fù)合單板層積材各自的不足，以及現(xiàn)有竹材原材料利用率偏低和所存在的工藝缺陷等問(wèn)題，提供一種最大化利用毛竹實(shí)體物量，減少切削量，保存毛竹竹材的原力學(xué)性能，更有效提高竹材加工利用率，提高木竹復(fù)合材料的力學(xué)性能，擴(kuò)大使用范疇，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，控制單位產(chǎn)品原材料消耗量，充分發(fā)揮木竹材料性能優(yōu)勢(shì)的木材與竹材展開(kāi)厚單板聚集層積材。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：該木材與竹材展開(kāi)厚單板聚集層積材，它包括至少三層的奇數(shù)層的木材層積單板和竹材展開(kāi)厚單板交替分層疊加，并通過(guò)粘膠劑粘合壓制成為一個(gè)整合體，其面層和底層均為木材層積單板；每層單板是全部順紋縱向排列形式或是縱橫交錯(cuò)排列形式。

更具體地說(shuō)，所述木材與竹材展開(kāi)厚單板聚集層積材由三層或五層或七層或九層的木材層積單板和竹材展開(kāi)厚單板交替分層疊加組成。