[發明專利]低施膠量環保單板層積材的制造方法

有效

• 申請號: 201610206058.0
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105856345B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 周曉燕;陳敏智;曹倚中;梅長彤;阮氏鳳;陳衛民;王翔;史書凱;蔣帥南;萬京林;卞杰
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B32B37/12
• 分類號: B32B37/12;B32B37/10;B27D1/08;B27D1/10;B27D5/00;B27G11/00;B27K5/00
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技術領域

本發明涉及一種低施膠量環保單板層積材的制造方法。屬于人造板制造技術領域。

背景技術

單板層積材(LVL)是一種利用小徑級原木，經旋切、干燥、涂膠、單板順紋組坯、膠合而成的一種新型結構用材料。LVL不僅保留了木材天然特性(如天然的紋理色澤、良好的機械加工性能等)，而且還具有實木鋸材不具備的結構特點，木材的天然缺陷被隨機分散，使LVL強度變異小，許用應力高，尺寸穩定性好，單板順紋膠合顯著提高了產品的縱向強度，因而，LVL產品可用作建筑材料，如門、窗的框架材料，工字梁，墻壁的支撐。此外，LVL也可用作家具制造用材，如桌、椅腿料，以及其他工業用材，如電線桿等。

與普通膠合板相比，由于單板層積材所用單板厚度較普通膠合板所用單板厚，旋切厚單板時不可避免地會在單板背面形成較多的裂隙，為保證施膠時能在單板表面形成均勻連續的膠層，采用傳統輥筒涂膠法施膠時，通常LVL膠黏劑用量比普通膠合板所需用量高，一般單面涂膠量為200～250g/m²，同時，因為LVL的層數是普通膠合板的幾倍甚至幾十倍，所以膠黏劑成本約占LVL生產總成本的1/3以上，可見，膠黏劑用量大小對產品生產成本和質量有著顯著影響。

目前，我國木材產業正面臨著原材料價格不斷上漲、勞動力成本不斷增加、產品環保性能指標要求不斷提高的嚴峻形勢，開發低成本高品質單板層積材產品已成為保持我國單板層積材產品在國際市場上的競爭力，促進我國單板層積材產業轉型升級，實現可持續發展的熱點研究課題。面對如此嚴峻的形勢，大幅度減少膠黏劑用量是降低單板層積材生產成本和提高產品質量(特別是產品的游離甲醛釋放量)行之有效的辦法。

發明內容

本發明的目的是采用常壓低溫等離子體對木質單板表面進行改性處理，在木質單板表面構建具有特殊的納米尺度刻痕的高反應活性表面層，同時利用超聲與氣旋霧化協同效應，將膠液霧化成微細顆粒，均勻噴施于木質單板表面，利用經等離子體改性后單板表面的高潤濕性使膠液自動快速流展，在單板表面 形成均勻連續的薄膠層，實現微量施膠(膠黏劑用量較傳統涂膠方式用量下降30～70％)方式下木材與膠黏劑之間的高效膠合目的，制備獲得物理力學性能符合單板層積材國家標準的要求，且游離甲醛釋放量達到E₀級要求的低施膠量環保單板層積材。

本發明的技術解決方案：低施膠量環保單板層積材的制造方法是按以下步驟完成的：

一、木質單板制備：

木質單板制備：先將原木截成木段，再經軟化處理以提高木材塑性，而后剝去樹皮，確定木段旋切回轉中心，經旋切成木質單板，最后經干燥后待用；

步驟一所述的木質單板的厚度為2～5mm，由于木質單板含水率過低干燥耗能大，含水率過高進行表面等離子體處理時容易產生擊穿現象，因此，經干燥后，木質單板的含水率控制在2～6％；由于木質單板較厚，為防止干燥過程中木材收縮導致單板翹曲變形，同時保證干燥效率，先用輥筒干燥機或網帶式干燥機對木質單板進行噴氣預干燥，而后用熱板干燥機在一定壓力條件下將木質單板干燥至目標含水率范圍，熱板干燥壓力控制在0.1～0.3MPa；

二、木質單板接長：

木質單板縱向接長：將干燥后的單板經縱橫齊邊處理后，在單板長度方向的兩端銑出斜面，斜率為1∶6至1∶12，在單板一端的斜面上涂上脲醛樹脂膠黏劑，用量為100～120g/m²，將兩張單板的斜面對接后放于單板接長機中加熱使斜面處的膠黏劑固化，加熱溫度為100～120℃，單板沿木材順紋方向縱向接長；

三、木質單板表面預處理：

對木質單板雙面進行常壓低溫等離子體改性處理，通過等離子體中的電子、離子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子對木質單板表面的刻蝕作用以及自由基引發化學作用，改變木質單板表面微觀結構，并在其表面引入大量極性基團，形成了具有特殊的納米尺度刻痕的高反應活性表面層，大幅度提高了膠黏劑在木質單板表面的潤濕性，為實現木質單板在低施膠量情況下的高效膠合奠定基礎；