CN102114652B

CN102114652B - 一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法

Info

Publication number: CN102114652B
Application number: CN 201010594144
Authority: CN
Inventors: 黄晓东
Original assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Current assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date: 2010-12-18
Filing date: 2010-12-18
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-12-18
Also published as: CN102114652A

Abstract

本发明涉及一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，该方法利用杉木间伐材和小径材、梢头、板皮等低价值的杉木原材料,采用机械梳理设备对杉木原材料进行必要的梳理,杉木梳理材再经过必要的干燥、浸胶、冷成型、热固化、锯板等加工工艺,生产出规格杉木重组板材。再将规格杉木重组板材涂胶后陈化，与编织竹席和硫酸盐木浆浸渍纸合理组坯，经热压、锯板等加工工艺，生产出的杉木间伐材覆膜竹胶合模板。利用该方法加工的杉木间伐材覆膜竹胶合模板能够有效的利用资源丰富，价格低廉的杉木间伐材和小径材、梢头、板皮等低价值的杉木原材料，生产出低成本、高品质的水泥模板，可以满足建筑行业生产日益增长的建筑模板需要。

Description

一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法

技术领域

本发明具体涉及一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法。

背景技术

随着我国建筑行业工业化的发展，采用现浇混凝土施工工艺的结构越来越多，对模板的需求也越来越大；我国森林资源十分贫乏，传统的木模板已经无法满足建筑行业生产的需要；竹胶合模板是近几年发展起来的一种新型工程结构材料，将其用于建筑模板，具有强度大、刚性好、吸湿膨胀率低、脱模快、易清洗、耐腐蚀、使用周期长等优点，且原料竹材的资源丰富，自然更新快，故竹胶合模板有逐步取代传统木模板的趋势。

人工林杉木因其具有生长速度快、培育的周期短、材质较软、结构疏松、强度和硬度低、不耐磨等特点,使用受到很大的制约。小径材和间伐材甚至出现了滞销的现象；杉木加工废弃物(山场造材梢头和制材板皮等),大部份被废弃或作为燃料使用,从而造成巨大的浪费。因此,合理利用长期遭忽视的杉木小径材、造材及制材下脚料等资源，人工改良杉木木材性质,做到材尽其用、小材大用、劣材优用,提高杉木的利用率和使用价值，是我国木材工业所面临的首要问题,它既可改善森林状况,又能促进新材料的发展。因此,如何采用新工艺,开发新产品，扩大新用途，增加杉木产品的附加值,成为摆在我们林业科技工作者面前的首要工作任务。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，该发明能够有效的利用资源丰富，价格低廉的杉木间伐材和小径材、梢头、板皮等低价值的杉木原材料，生产出低成本、高品质的水泥模板，可以满足建筑行业生产日益增长的建筑模板需要。

本发明是通过如下技术方案实施的：

一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法的具体步骤为：

步骤1：将采伐的杉木材及时清理树皮及其它杂物，通过横截锯裁成1.3米的规格杉木材，再进行杉木规格材的梳理加工，所述杉木选择人工林的新鲜间伐材；

步骤2：将梳理加工好的间伐杉木材放入木材干燥窑干燥，干燥温度为100~110℃，干燥时间为20~30小时，干燥后材料的含水率控制在8~10%；

步骤3：将梳理加工好的干燥间伐杉木材浸入40%固含量的酚醛树脂中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，5~10分钟后取出沥干；

步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的间伐杉木梳理材放入定制的矩型槽内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa；

步骤5：将矩型槽内压实的间伐杉木梳理材运至木材干燥窑集中干燥固化，干燥温度为100-200℃，干燥时间为12-36小时；

步骤6：取出矩型槽内固化的间伐杉木重组材并放置24~48小时后，再利用平刨、压刨和细木工小带锯等设备，将间伐杉木梳理材加工成1300mm×150mm×10～12mm(长×宽×厚)的杉木规格重组板；

步骤7：采伐3～4年生毛竹，截成预定规格长度的竹段，竹段经剖分后先去除竹青与竹黄，再横向破蔑，加工成厚度1mm的竹蔑片；

步骤8：将竹蔑片编织成整幅竹席，再将编织好的竹席放进干燥窑中干燥，干燥温度为80～120℃，干燥时间为10～30分钟，干燥后竹席的含水率控制在8～10%；

步骤9：将40%固含量的酚醛树脂溶液，倒入胶池中；将竹席放入胶池内，浸渍4～10分钟后移出胶池，移往沥胶槽上空，沥去多余的胶液；

步骤10：将浸好胶的竹席取出，放入网带干燥机上低温干燥，干燥温度60～80℃；

步骤11：浸渍纸采用硫酸盐木浆纸，将硫酸盐木浆纸浸入固含量为20～50%的浸渍酚醛树脂胶液中并浸泡适当时间，使硫酸盐木浆纸的最终浸渍树脂含量为50％～90％；取出浸渍酚醛树脂胶的硫酸盐木浆纸，放在干燥机上低温干燥，干燥的温度50～80℃，干燥时间以浸渍酚醛树脂胶的硫酸盐木浆纸不再粘手为准；

步骤12：将加工好的10～12mm厚杉木规格重组板送入涂胶机涂胶，胶粘剂采用40%固含量的酚醛树脂溶液，双面涂胶，涂胶量每面采用220～300g/m²，涂胶完成后将10～12mm厚杉木规格重组板开口陈化，陈化时间为2～6小时；

步骤13：将浸渍纸、干燥后的竹席与完成陈化的10～12mm厚杉木规格重组板按照图2的要求合理组坯，组坯、热压过程完成后，杉木间伐材覆膜竹胶合模板的板坯需经过24小时的放置，再经裁边、分等、检验工序，生产出满足质量要求的杉木间伐材覆膜竹胶合模板。

优选地，所述步骤1中的杉木材为杉木间伐材、杉木小径材、杉木梢头及杉木制材板皮等。

优选地，所述步骤2中的梳理加工采用将杉木间伐材的木段放入梳理设备，通过碾压辊碾压的方式进行杉木间伐材的梳理加工。

优选地，所述步骤3中的酚醛树脂胶液的调制，先按GB/T14074.5-93的要求测定酚醛树脂的固含量，再根据测定的树脂固含量加水将酚醛树脂稀释成40%固含量的酚醛树脂胶液；所述酚醛树脂，其固含量为43.34%，粘度为89cps，PH值为12.8，密度为1.199g/cm3 ，有效期为2～3个月。采用的酚醛树脂购自北京泰尔化工有限公司。

优选地，在所述步骤4中，间伐杉木梳理材放入成型模具矩形槽内，经冷压机加压密实后，盖上10mm厚的钢板，其宽度和长度由定制的槽钢的内槽尺寸决定，为了杉木重组材完全固化后能方便的取出，钢板的宽度应小于槽钢的内槽宽度3～5mm；

优选地，所述步骤7中，为了保证编织竹席的竹蔑质量和出材率，采用的毛竹必须是端头直径在10厘米以上的无缺陷新鲜毛竹。

优选地，所述步骤10中浸好胶的竹席低温干燥时间由竹席的最终含水率而定，竹席的最终含水率要求≤10%。

优选地，所述步骤13中将组坯的竹模板送入热压机热压成型；在热压成型过程中，选择的热压压力为1.5～2.0Mpa,热压温度135～155℃，热压时间按覆膜竹模板板坯的组坯厚度×1.2分钟/mm厚度计算。

本发明的优点在于：采用本发明的加工方法能够生产出低成本、高品质的杉木间伐材覆膜竹胶合模板。杉木间伐材覆膜竹胶合模板的密度按GB/T 17657-1999中4.2密度测定规定进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的含水率试验按GB/T 17657-1999中4.3含水率测定规定进行；杉木间伐材竹覆膜胶合模板的纵向和横向静曲强度试验按GB/T 17657- 1999中4.9静曲强度测定规定的方法进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的抗弯弹性模量试验按GB/T 17657- 1999中4.9的弹性模量测定规定的方法进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的胶合性能按GB/T 17657-1999中4.17浸渍剥离性能测定规定的I类薄板的试验方法进行。杉木间伐材覆膜竹胶合模板的密度0.85～0.90g/cm³，含水率8～10%，纵向静曲强度﹥80MPa，横向静曲强度﹥40MPa，胶合强度﹥3MPa，抗弯弹性模量﹥11GPa。因此，通过本发明制备的杉木间伐材覆膜竹胶合模板，完全能满足作为建筑模板的使用要求。另外，采用全新的杉木间伐材覆膜竹胶合模板生产工艺，能够有效的利用资源丰富，价格低廉的杉木间伐材和小径材、梢头、板皮等低价值的杉木原材料，生产出低成本、高品质的覆膜竹胶合模板，可以满足建筑行业生产日益增长的建筑模板需要。

附图说明

图1为本发明杉木间伐材梳理重组材成型模具结构示意图，其中1为成型模具槽，2为上盖板，3为锁定销，4为杉木材；

图2为本发明杉木间伐材覆膜竹胶合模板组坯示意图，其中5为第一浸渍纸，6为第一编织竹席，7为第一经涂胶陈化的杉木重组材规格板，8为第二编织竹席，9为第二浸渍纸。

具体实施方式

一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的方法的具体步骤为：

步骤1：采伐新鲜人工林杉木材若干，及时清理树皮及其它杂物，在横截锯上裁成1.3米规格的杉木段，利用机械梳理设备,梳理加工杉木规格材；

步骤2：将梳理好的杉木材放入木材干燥窑干燥，干燥温度100~110℃，干燥时间20~30小时，干燥后含水率控制在8~10%；

步骤3：调制酚醛浸渍树脂, 按GB/T14074.5-93的要求测试酚醛浸渍树脂的固含量，再用水稀释成40%固含量的树脂；将干燥后的杉木材浸入调制好的40%固含量的酚醛树脂中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，5~10分钟后取出沥干；

步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的杉木梳理材放入定制的成型模具槽1内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa，加压完毕后在成型模具槽1内放入10mm厚的上盖板2，立即用锁定销3固定，防止压实的杉木材4回弹；

步骤5：将锁定在成型模具槽内压实的杉木梳理材运至木材干燥窑，集中干燥固化，干燥温度为150℃，干燥时间为24小时；

步骤6：待酚醛树脂完全固化后，取出矩型槽内固化的间伐杉木重组材并放置24~48小时后，再利用平刨、压刨和细木工小带锯等加工设备，将间伐杉木重组材加工成1300mm×150mm×10～12mm(长×宽×厚)的杉木规格重组板；

步骤7：采伐3-4年生毛竹，截成预定规格长度的竹段，竹段经剖分后先去除竹青与竹黄，再横向破蔑，加工成厚度1mm的竹蔑片。为了保证编织竹席的竹蔑质量和出材率，采用的毛竹最好是端头直径在10厘米以上的无缺陷新鲜毛竹。

步骤8：利用篾帘编织机或手工将竹蔑片编织成整幅竹席，再将编织好的竹席放进干燥窑中干燥，干燥温度为80～120℃，干燥时间为10～30分钟，干燥后竹席的含水率控制在8～10%。在步骤8中，利用篾帘编织机或手工将竹蔑片编织成整幅竹席，竹席通常为人字花型编织，即纵、横方向相互垂直的竹篾，通过相互间“挑”和“压”的交织，构成竹席。本发明按“挑一压一”编织，在一张席子编织达到规定的幅面时，对四周长出的两层不同方向排列的竹篾要进行包边处埋。

步骤9：将40%固含量的酚醛树脂溶液，倒入胶池中；将竹席放入胶池内，浸渍5～10分钟后移出胶池，移往沥胶槽上空，沥去多余的胶液；

步骤10：将浸好胶的竹席取出，放入网带干燥机上低温干燥，干燥温度60～80℃。在步骤10中，浸好胶的竹席的低温干燥时间由竹席的最终含水率而定，竹席的最终含水率要求≤10%。

步骤11：浸渍纸的制备与加工；浸渍纸采用的硫酸盐木浆纸，将硫酸盐木浆纸浸入固含量为20～50%的浸渍酚醛树脂胶液中，所需浸渍时间硫酸盐木浆纸的最终浸渍树脂含量和干燥后挥发份含量这两项指标而定；硫酸盐木浆纸的最终浸渍树脂含量为50％～90％，干燥后挥发份含量为10％～15％；取出浸渍酚醛树脂胶的硫酸盐木浆纸，放在干燥机上低温干燥，干燥的温度50～80℃，干燥时间以浸渍酚醛树脂胶的硫酸盐木浆纸不再粘手为准。

步骤12：将加工好的杉木规格重组板送入涂胶机涂胶，胶粘剂采用40%固含量的酚醛树脂溶液，涂胶量采用220～300g/m²(双面)，涂胶完成后将杉木规格重组板开口陈化，陈化时间为2～6小时。陈化时间一般夏秋2小时，春冬6小时。

步骤13：将浸渍纸、竹席与完成陈化的杉木规格重组板按预定的要求组坯、热压，在热压成型过程中，选择的热压压力为1.5～2.0Mpa，热压温度135～155℃，热压时间按杉木间伐材覆膜竹模板板坯的组坯厚度×1.2分钟/mm厚度计算。在本发明实施例中，采用的组坯方式如图2所示：依次层叠组坯的第一浸渍纸5、第一编织竹席6、第一经涂胶陈化的杉木重组材规格板7、第二编织竹席8、第二浸渍纸9。但组坯方式并不限于此，优选是编织竹席和经涂胶陈化的杉木重组材规格板依次交错叠置。热压过程完成后，杉木间伐材竹胶合模板的板坯需经过24小时的放置，再经裁边、分等、检验工序，生产出满足质量要求的杉木间伐材竹胶合模板。

性能测试

杉木间伐材覆膜竹胶合模板的密度按GB/T 17657-1999中4.2密度测定规定进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的含水率试验按GB/T 17657-1999中4.3含水率测定规定进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的纵向和横向静曲强度试验按GB/T 17657- 1999中4.9静曲强度测定规定的方法进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的抗弯弹性模量试验按GB/T 17657- 1999中4.9的弹性模量测定规定的方法进行；杉木间伐材覆膜竹胶合模板的胶合性能按GB/T 17657-1999中4.17浸渍剥离性能测定规定的I类薄板的试验方法进行。杉木间伐材覆膜竹胶合模板的密度0.85～0.90g/cm³，含水率8～10%，纵向静曲强度﹥80MPa，横向静曲强度﹥40MPa，胶合强度﹥3MPa，抗弯弹性模量﹥11GPa。因此，通过本发明制备的杉木间伐材覆膜竹胶合模板，完全能满足作为建筑模板的使用要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于：所述的加工方法具体步骤为：

步骤1：将采伐来的杉木间伐材及时清理树皮及其它杂物，通过横截锯裁成1.3米的杉木间伐材，再进行杉木间伐材的梳理加工，所述杉木间伐材选择人工林的新鲜间伐材；

步骤2：将梳理加工好的杉木间伐材放入木材干燥窑干燥，干燥温度为100~110℃，干燥时间为20~30小时，干燥后材料的含水率控制在8~10%；

步骤3：将干燥后的杉木间伐材浸入40%固含量的酚醛树脂胶液中，加重物使其完全浸没在酚醛树脂胶液中，5~10分钟后取出沥干；

步骤4：将浸过酚醛树脂胶液的杉木间伐材放入定制的矩型槽内，在冷压机内加压密实，冷压机加压压力为1.5MPa；

步骤5：将矩型槽内压实的杉木间伐材运至木材干燥窑集中干燥固化，干燥温度为100-200℃，干燥时间为12-36小时；

步骤6：取出矩型槽内固化的杉木间伐材并放置24~48小时后，将固化后的杉木间伐材加工成长×宽×厚为1300mm×150mm×10～12mm的杉木规格重组板；

步骤9：将40%固含量的酚醛树脂胶液，倒入胶池中；将竹席放入胶池内，浸渍5～10分钟后移出胶池，移往沥胶槽上空，沥去多余的胶液；

步骤11：浸渍纸采用硫酸盐木浆纸，将硫酸盐木浆纸浸入固含量为20～50%的浸渍酚醛树脂胶液中并浸泡，使硫酸盐木浆纸的最终浸渍树脂含量为50％～90％；取出浸渍酚醛树脂胶液的硫酸盐木浆纸，放在干燥机上低温干燥，干燥的温度50～80℃，干燥时间以浸渍酚醛树脂胶液的硫酸盐木浆纸不再粘手为准；

步骤12：将步骤6中加工好的厚度为10～12mm杉木规格重组板送入涂胶机涂胶，胶粘剂采用40%固含量的酚醛树脂胶液，双面涂胶，涂胶量采用220～300g/m²，涂胶完成后将10～12mm厚杉木规格重组板开口陈化，陈化时间为2～6小时；

步骤13：将浸渍纸、干燥后的竹席与完成陈化的10～12mm厚杉木规格重组板按自上而下依次为第一浸渍纸、第一编织竹席、第一经涂胶陈化的杉木规格重组板、第二编织竹席、第二浸渍纸合理组坯后热压，热压完成后杉木间伐材覆膜竹胶合模板的板坯需经过24小时的放置，再经裁边、分等、检验工序，生产出满足质量要求的杉木间伐材覆膜竹胶合模板。

2.根据权利要求1所述的利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于，所述步骤1中的杉木材为杉木间伐材、杉木梢头及杉木制材板皮。

3.根据权利要求1所述的利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于：所述步骤4中，加压完毕后在矩型槽内放入10mm厚的上盖板，立即用锁定销固定，防止压实的间伐杉木梳理材回弹。

4.根据权利要求1所述的利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于，所述步骤7中，采用的毛竹优选是端头直径在10厘米以上的无缺陷新鲜毛竹。

5.根据权利要求1所述的利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于，所述步骤10中浸好胶的竹席低温干燥时间由竹席的最终含水率而定，竹席的最终含水率要求≤10%。

6.根据权利要求1所述的利用杉木间伐材制造覆膜竹胶合模板的加工方法，其特征在于，所述步骤13中将组坯的覆膜竹胶合模板送入热压机热压成型；在热压成型过程中，选择的热压压力为1.5～2.0MPa,热压温度135～155℃，热压时间按杉木间伐材覆膜竹胶合模板的组坯厚度×1.2分钟/mm厚度计算。