浸渍压缩重组结构人造板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种新型浸渍压缩重组结构人造板及其制造方法,尤其涉及一种高强度、高尺寸稳定性和高耐候性的重组结构人造板及其制造方法,所得结构人造板无需进行防霉、防腐、防虫和阻燃处理。属于人造板制造领域。
背景技术
人造板工业由于木质资源的可再生性、具有结构、性能等的可设计性且各项物理力学性能大多优于天然木材等特点而一直保持着高速发展的趋势,是国民经济发展中不可或缺的组成部分,在家具制造、包装、室内外装饰等领域有着广泛的应用,但是随着木结构建筑、室外家具的迅速发展,对人造板的材性及制造方法普遍提出了更高要求。另外森林资源的日益短缺已严重影响了木材原料的供应,成为人造板产业发展的瓶颈。加之各国对环境及森林资源的保护,使木材原料价格不断上涨,许多人造板企业因原料供应不足或价格上涨而无法顺利生产,要保证人造板工业的持续健康发展,尤其是生产出能够满足木结构建筑及室外家具用材要求的人造板,必须在原料创新(如大量使用速生材、竹材代替密度较大的珍贵木材)的同时,完善或创新现有人造板生产技术,提高木质材料的综合利用率,尤其是如何充分利用速生树种(密度低、材质松软和强度低)、竹材等生产高强度、高尺寸稳定性和高耐候性人造板,是人造板工业必须面对和迫切需要解决的问题。
现有的人造板制造技术,主要是利用速生木材、小径材、枝丫材、木材加工剩余物、农作物秸秆、竹材等,借助各种机械加工方式加工成不同单元(单板、刨花、纤维等),再辅助以各种胶粘剂(各种木材加工用胶粘剂,如UF、MF、PF等),最后通过一定的热压或冷压工艺制成胶合板、刨花板、纤维板或各种复合材等。
单板单元对原木的质量尤其是径级要求较高,随着木材由利用天然林为主向利用速生人工林为主的转变,原木的径级不断减小,材质不断劣化,木材的单板化利用已经不能满足对各项物理力学性能要求较高的场合。
采用刨花和纤维结构单元生产的刨花板和纤维板,是将木材材料的天然结构顺序全部打乱,再重新排列组合起来,产品失去了木材的天然纹理及三维方向上力学性能的差异、并且部分物理力学性能,如吸水厚度膨胀、握钉力等降低,限制了其使用范围,尤其是不能用在结构强度和耐候性要求较高场合。
利用木板单元(厚度一般在4mm以上)可以制造性能优异的木质重组材料(一般称为胶合木或GLULAM),这种材料的制造方法是,将板材或小规格材,经干燥后,去掉木节,裂纹、腐朽等木材缺陷,加工成宽度一致的矩形板材,再经过胶合拼接的方法,平行接长,加宽,增厚,加工成的一种大规格材。这种方法制造的重组材在性质和外观上都保留了实木固有特性,在抗拉和抗压等物理力学性能方面达到或超过天然优质锯材,可以有效的避免天然木材无法控制的个体偏差,具有相对均匀的结构强度;由于是由板材或小方材在厚度、宽度和长度方向胶合而成,所以用该重组材制造的构件尺寸不再受原木尺寸的限制,可以按需制成任意横截面或任意长度和宽度;同时可以制造出形状相对自由的构件,可以生产直材和弯曲材。申请公布号CN 102463607A及CN 102463606A公布了将小径材制作成胶合木的制造方法,所述方法包括将小径材原木加工成指定规格的材料,通过指接接长锯材,将指接接长锯材作为层板经层积胶合,制成胶合木,所制得的胶合木具有较高的强度和刚度,可用于轻型木结构建筑的楼面板、屋面板、墙面板以及内墙墙体等,扩大了小径级原木的应用范围,提高了小径级原木的利用价值。这种方法在一定程度上保持了木材本身的力学性能,但对用材的材质选择较为严格,一般需要材质较好的大径级优质阔叶材或针叶材,即便如此,生产前仍需要去除节子等缺陷,对于速生材,尤其是杨木、杉木、松木等活节较多的小径材无法充分利用。此类专利所得的胶合木未作防霉、防腐、防虫和阻燃处理,其在木结构尤其是更多层的木结构建筑中及户外家具的应用上受到限制。另外申请公布号CN 102642223 A公布了采用改性脲醛树脂浸渍速生材方法,由于改性脲醛树脂是中等耐水性胶粘剂,所浸渍木材的湿度条件下尺寸稳定性很难保证,由于浸渍用改性脲醛树脂的分子量较小,树脂的缩聚程度低,很难保证浸渍过的板材的甲醛释放量处于安全水平。
因此,如何克服现有技术的不足,能够充分利用现有速生材种(或竹材),无需精加工,工艺及设备简单,投资低,又能充分利用现有原料(速生小径材及竹材)制造高性能结构用人造板,是必须解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种充分利用速生小径材(松木、杉木、杨木、竹柳、桉木和柳桉等)或竹材原料,工艺及设备简单,投资低,可制得高性能结构用人造板的制造方法。以该方法制得的人造板密度为0.6-2.5g/cm3,静曲强度(MOR)为≥100MPa,弹性模量(MOE)≥11GPa,握钉力≥1200N,吸水厚度膨胀率≤5%,无需进行防霉、防腐、防虫、阻燃处理,尺寸稳定,可作为建筑木梁、木柱、楼梯、水泥模板、车箱及集装箱底板、装饰材料和家具用材等,尤其是适用于上筑材料、装饰材料及家具用于室外的场合。
本发明的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,包括下述步骤:
a.制大幅面板材:把速生材锯切成板材再经干燥、定厚刨光处理,用胶粘剂纵向接长,横向拼宽成速生材大幅面板材;或者把竹材纵向剖分,塑化展平干燥、定厚刨光处理后,用胶粘剂纵向接长,横向拼宽成竹材大幅面板材;
b.浸渍:把大幅面板材浸渍酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂;
c.干燥至树脂完全固化并涂胶或干燥至树脂不完全固化:对浸渍后大幅面板材干燥至树脂含量为50-80%得到坯料;或者对浸渍后大幅面板材干燥至树脂完全固化,然后涂胶粘剂得到坯料;胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,苯酚改性间苯二酚甲醛树脂,或者聚氨酯胶粘剂;
d.组坯:对坯料进行层积组坯得到坯体;
e.热压或冷压成型:对坯体进行冷压或热压得到结构人造板。
本发明的有益效果:本发明以速生小径材和竹材为原料,原料来源十分丰富,原料无需精加工,原料利用率高。制材、干燥、拼板、干燥、组坯和热压(或冷压)成型等均为现有技术。浸渍处理是为了使树脂填充速生材及竹材内的孔隙,并因压缩过程中浸渍树脂的固化胶合作用使木材及竹材在受压方向胶合连接而使密度显著增大,而所使用的浸渍树脂本身具有防霉、防腐、防虫和阻燃性能,从而使所制人造板具有防霉、防腐、防虫及阻燃能力,无需再进行相关处理。所制得的结构人造板密度为0.6-2.5g/cm3,静曲强度(MOR)为≥100MPa,弹性模量(MOE)≥11GPa,握钉力≥1200N,吸水厚度膨胀率≤5%,为高性能的结构用人造板,尤其适合用于室外结构用材。
本发明中大幅面板材包括以速生材制成的速生材大幅面板材和以竹材制成的竹材大幅面板材。相应的,坯料包括把浸渍后速生材大幅面板材进行完全干燥(树脂完全固化)并涂胶或者进行不完全干燥(树脂不完全固化)而得的速生材坯料,把浸渍后竹材大幅面板材进行完全干燥(树脂完全固化)并涂胶或者进行不完全干燥(树脂不完全固化)而得的竹材坯料。相应的,把速生材坯料组坯而得速生材坯体,把竹材坯料组坯而得竹材坯体,把速生材坯料和竹材坯料交替组坯得到复合坯体。相应的,把速生材坯体、竹材坯体、复合坯体热压或冷压成型即得速生材人造板胚料、竹材人造板胚料、复合人造板胚料。相应的,把速生材人造板胚料、竹材人造板胚料、复合人造板胚料进行后续的机加工即可得到速生材浸渍压缩重组结构人造板、竹材浸渍压缩重组结构人造板、复合浸渍压缩重组结构人造板。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,把速生材锯切成板材采用正六边形或正八边形下锯法;即把速生材原木制成体积最大的正六边棱柱或正八棱柱;对正六边棱柱或正八棱柱进行锯切得到板材,锯切时各锯切面均与正六边棱柱或正八棱柱的一个侧面相平行。正六边形或正八边形下锯法的优点:出材率高,最少可以达到65%。由于正六边形或正八边形的相对两个面是平行的,所以可以很方便的实现对原木进行机加工而得到正六棱柱或正八棱柱。由于各锯切面均与正六棱柱或正八棱柱的一个侧面相平行,定位简单且准确,锯切方便,能够保证得到的板材两侧面的平行度。正六边形下锯法得到板材的斜棱角度是60°,正六边形下锯法得到板材的斜棱角度是45°和90°;对所得的板材拼长拼宽操作时,只需要对具有相同斜棱角度的板材进行拼长拼宽即可,所以板材拼长拼宽操作简单方便。易于区分弦切板和径切板,正六边形下锯法所得板材均有60°的斜棱,宽度较小的为弦切板,宽度较大的为径切板。正八边形下锯法所得板材有45°斜棱部分均为弦切板,无斜棱(或者斜棱角度90°)部分均为径切板。板材自动进行了大致分类,便于区分,方便挑选,有利于板材进一步拼宽。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,把速生材板材进行拼长(纵向接长(指接))和拼宽时:宽度和两侧的斜棱角度均相同的两块速生材板材相拼,弦切板与弦切板相拼,径切板与径切板相拼;拼长和拼宽所用胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,苯酚改性间苯二酚甲醛树脂,聚氨酯胶粘剂。这样组成同一块大幅面板材中的各速生材板材材质、结构基本相同,大幅面板材变形的可能性较小,基本不会有翘曲。当然,制备出的速生材浸渍压缩重组结构人造板不会变形和翘曲。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,组坯包括对速生材坯料进行层积组坯得到速生材坯体的步骤,对竹材坯料进行层积组坯得到竹材坯体的步骤,以及对速生材坯料和竹材坯料进行交替复合层积组坯得到复合坯体的步骤;热压或冷压成型时包括对速生材坯体进行冷压或热压得到速生材结构人造板的步骤,对竹材坯体进行冷压或热压得到竹材结构人造板的步骤,以及对复合坯体进行冷压或热压得到复合结构人造板的步骤。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,组成同一个速生材坯体的各速生材板材,宽度和两侧的斜棱角度均相同。坯体这样均质的、统一的结构,使得制得的浸渍压缩重组结构人造板变形的可能性较小,基本不会有翘曲。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,对浸渍后大幅面板材干燥至树脂完全固化并涂胶、组坯形成的坯体进行冷压成型,冷压时,压力2-6MPa,压缩率10-25%,时间60-120min;对浸渍后大幅面板材干燥至树脂不完全固化的坯料组坯形成的厚度≤3cm的坯体于热压机中热压成型,热压温度150-250℃,热压压力2-6MPa,压缩率10-50%,热压时间10-50min;对浸渍后大幅面板材干燥至树脂不完全固化的坯料组坯形成的厚度>3cm的坯体于高频压机中热压成型,高频振荡功率10-50kW,压力2-6MPa,压缩率10-50%,热压时间10-50min,保压冷却时间30-60min。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,热压时:压力2-6MPa,压缩率10-50%,热压时间10-50min;冷压时:压力2-6MPa,压缩率10-25%,时间60-120min。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,步骤a制大幅面板材中,板材和竹材被干燥至含水率为6-12%;步骤c中,胶粘剂的单面涂胶量为100-300g/m2。制大幅面板材而对板材和竹材干燥时以普通窑干,真空窑干,平板热压干燥等方法干燥至所需含水率。
上述的浸渍压缩重组结构人造板的制造方法,速生材为径级为8cm以上的松木、杉木、杨木、竹柳、桉木和柳桉;竹材为径级为8cm以上的毛竹。
上述的制造方法,板材刨光定厚后,拼长及拼宽在拼板机上进行,所用胶粘剂为耐水胶粘剂,即酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、苯酚改性间苯二酚甲醛树脂或聚氨酯胶粘剂等,施胶量100-300g/m2,拼板的幅面尺寸(长和宽)依据最终结构人造板的尺寸而定。
上述制造方法,经拼长拼宽的大幅面板材置于浸渍罐中浸渍低分子酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂,所述浸渍罐具有抽真空、加压和加热功能。板材置于浸渍罐内,密封浸渍罐,抽真空至指定真空度,保持真空状态一定时间后,靠真空自动将浸渍树脂吸入浸渍罐至浸渍树脂充满罐体,然后给浸渍液及其中板材加压一定时间,加压期间给浸渍树脂低温加热,直至板材在横截面上达到所需的浸渍深度,即部分浸透或全浸透,然后将浸渍树脂抽出,再抽真空并加热,以快速排除板材内的水分,以利于下一步的干燥。以上步骤可反复进行,直到达到所需的树脂含量为止。
上述制造方法,经浸渍的大幅面板材通过干燥,部分干燥至一定的树脂含量(浸渍树脂部分固化)或完全干燥(浸渍树脂完全固化)。
上述制造方法,将干燥至具有一定树脂含量(浸渍树脂部分固化)的大幅面板材(速生材大幅面板材或竹材大幅面板材)根据压缩率和最终结构人造板的厚度组坯(纹理相互平行、相互垂直或任意所需角度组坯),热压,热压机可以是普通平板式压机(用于生产厚度相对较小的结构人造板),亦可是高频热压机(用于生产厚度相对较大的结构人造板),热压时间依结构人造板的厚度而定,一般1mm/min,热压温度150-250℃,压力依压缩率而定,一般3-6MPa,藉此获得经过压缩密度有显著提高的结构人造板。将经浸渍后完全干燥(浸渍树脂完全固化)的大幅面板材(速生材大幅面板材或竹材大幅面板材)重新涂胶,胶粘剂为酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、苯酚改性间苯二酚甲醛树脂或聚氨酯胶粘剂等,根据最终结构人造板的厚度组坯,热压(用于生产厚度相对较小的结构人造板)或冷压(用于生产厚度相对较大的结构人造板),获得未经大幅度压缩的密度有一定提高的结构人造板。
上述制造方法,把竹材纵向剖分(长且宽,有一定厚度),以现有工艺塑化展平刨光定厚。
上述制造方法,可以将速生材坯料与竹材坯料复合,在厚度方向上依胶合板生产原则,任意组坯(纹理相互平行、相互垂直或任意所需角度),以获得综合性能更优的结构人造板。
以上制造方法,亦适用于在特定模具中进行弯曲成型(热压或冷压),以获得各种弯曲型结构人造板。
附图说明
图1为以速生材制备速生材结构人造板的工艺流程图;
图2为以竹材制备竹材结构人造板的工艺流程图;
图3为正六边形下锯法示意图;
图4为正八边形下锯法示意图;
图5为板材2拼宽示意图。
图6为板材12拼宽示意图。
图7板材15拼宽示意图。
图8为板材(端面上有竖齿)拼长示意图。
图9为板材(端面上有横齿)拼长示意图。
图10为顺纹组坯示意图。
图11为垂直组坯示意图。
图12是以速生小径材制取正六棱柱的示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的具体特征及技术手段。
参见图1,以速生小径材(松木、杉木、杨木、桉木、竹柳和柳桉等)制备速生材结构人造板的工艺流程图;把速生小径材截断,按特定制材方式锯切成板材(长且宽,有一定厚度),板材经干燥处理刨光定厚后,用胶粘剂纵向接长(指接),横向拼宽成为具有所需尺寸的速生材大幅面板材,该速生材大幅面板材再经浸渍低分子树脂,完全干燥并涂胶或不完全干燥,组坯,热压(或冷压)成型为直型结构人造板或曲型结构人造板。
参见图2,以竹材制备竹材结构人造板的工艺流程图;把竹材截断,纵向剖分(长且宽,有一定厚度),塑化展平,干燥定厚刨光后,用胶粘剂横向拼宽,纵向接长(指接)成为具有所需尺寸的竹材大幅面板材,该竹材大幅面板再经浸渍低分子树脂,完全干燥并涂胶或不完全干燥,组坯,热压(或冷压)成型为直型竹材结构人造板或曲型竹材结构人造板。
参见图3、12所示的正六边形下锯法,把速生材原木19制成体积最大的正六棱柱1;对正六棱柱1进行锯切得到板材2,锯切时各锯切面3均与正六棱柱一个侧面相平行。所得的板材2两侧的斜棱4与水平面的夹角均为60°。
参见图4(并参考图12)所示的正八边形下锯法,把速生材原木制成体积最大的正八棱柱11;对正八棱柱11进行锯切得到两种板材,锯切时各锯切面13均与正八棱柱一个侧面相平行。所得的一种板材12两侧的斜棱14与水平面的夹角均为45°,所得的另一种板材15两侧的斜棱16与水平面的夹角均为90°。
参见图5-7所示拼宽示意图,把速生材板材(板材2、12、15经干燥、定厚刨光处理所得)拼板(横向拼宽,纵向拼长)时,宽度和两侧的斜棱角度均相同的两块板材相拼,弦切板与弦切板相拼,径切板与径切板相拼。对于直径相同的原木,按照正六边形下锯法,所得的正六棱柱体积基本相同,所得板材宽度大的是径切板,宽度小的是弦切板。对于直径相同的原木,按照正八边形下锯法,所得的正八棱柱体积基本相同,所得板材宽度大、两侧是直棱的是径切板,宽度小、两侧是斜棱的是弦切板。所以根据板材宽度来拼宽,基本可以实现弦切板与弦切板相拼,径切板与径切板相拼。
实施例1
取直径为9-20cm的小径级速生杉木,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正六边形下锯法锯成厚度10.5cm的板材(出材率可达65%以上),见图12、图3,干燥至含水率12%左右,刨光定厚为10cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接成3m长度的板材(指接长度可根据用户需要决定,以下同),指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2;同样端面尺寸和形状有斜棱的板材拼宽,基本为弦切板与弦切板拼,径切板与径切板拼,拼板宽度为1m(拼宽宽度可根据用户需要确定,以下同),胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图5(斜棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×10cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂,树脂固体含量45%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂含量65%。
将干燥至树脂含量65%的坯料20层积组坯,层积厚度为10层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(相邻两层坯料20的木材纹理平行,参见图10),或纹理相互垂直组坯(相邻两层坯料20的木材纹理垂直,参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×1m(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的方材置于高频压机中热压,高频振荡功率30kW,柞木厚度规定厚,单位压力3MPa,压缩率30%,热压时间20min,保压冷却时间30min。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.3g/cm3,静曲强度(MOR)为154MPa,弹性模量(MOE)为15GPa,握钉力为1500N,吸水厚度膨胀率为1.2%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且可直接用于各种结构材,尤其是用于室外结构及家具材。
实施例2
取直径为20cm以上径级速生杨木,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正八边形下锯法锯成厚度6.5cm的板材(出材率可达70%以上),见图4,干燥至含水率8%左右,刨光定厚为6cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为苯酚改性间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2;端面有斜棱的板材与没有斜棱板材分别拼宽,拼板宽度为1m,胶粘剂为苯酚改性间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18)、拼宽方法见图6(斜棱拼)或图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×6cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间3h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂,树脂固体含量50%,对罐内加压,压力2.0MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间5h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间3h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂完全固化。
在浸渍树脂完全固化的板坯上涂胶,所涂胶粘剂为苯酚改性间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为130g/m2,
将涂完胶坯料层积组坯,层积厚度为10层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×60cm(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的板材放入冷压机中冷压,单位压力1.5MPa,压缩率5%,冷压时间1h。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为0.65g/cm3,静曲强度(MOR)为164MPa,弹性模量(MOE)为17GPa,握钉力为1300N,吸水厚度膨胀率为3.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且可直接用于各种结构材,尤其是用于室内结构及家具材。
实施例3
取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率10%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1.2m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1.2m(宽)×1cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂,树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂含量65%。
将干燥至树脂含量65%的坯料层积组坯,层积厚度为50层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1.2m(宽)×50cm(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的方材置于高频压机中热压,高频振荡功率40kW,柞木厚度规定厚,单位压力4MPa,压缩率40%,热压时间40min,保压冷却时间60min。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为2.1g/cm3,静曲强度(MOR)为199MPa,弹性模量(MOE)为20GPa,握钉力为1900N,吸水厚度膨胀率为1.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐、防虫性能,而且可直接用于各种结构材,尤其是用于室外结构及家具材。
实施例4
取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率12%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1.2m,胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1.2m(宽)×1cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂,树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂完全固化。
在浸渍树脂完全固化的板坯上涂胶,所涂胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为130g/m2,
将涂完胶坯料层积组坯,层积厚度为30层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1.2m(宽)×30cm(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的板材放入冷压机中冷压,单位压力3MPa,压缩率15%,冷压时间1h。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.15g/cm3,静曲强度(MOR)为142MPa,弹性模量(MOE)为15GPa,握钉力为1500N,吸水厚度膨胀率为3.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐、防虫性能,而且可直接用于各种结构材,尤其是用于室内结构及家具材。
实施例5
取直径为9-18cm的小径级速生松木,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正六边形下锯法锯成厚度15.5cm的板材(出材率可达65%以上),干燥至含水率12%左右,刨光定厚为15cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接成6m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2;同样端面尺寸和形状有斜棱的板材拼宽,基本为弦切板与弦切板拼,径切板与径切板拼,拼板宽度为1m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图5(斜棱拼)。
将幅面拼至6m(长)×1m(宽)×15cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h,利用真空将浸渍罐注满低分子三聚氰胺甲醛树脂,树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂含量65%。
将干燥至树脂含量65%的坯料层积组坯,层积厚度为10层,长度方向相邻层板间指接缝19的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×1.5m(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的方材置于高频压机中热压,高频振荡功率30kW,柞木厚度规定厚,单位压力3MPa,压缩率30%,热压时间20min,保压冷却时间30min。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.3g/cm3,静曲强度(MOR)为154MPa,弹性模量(MOE)为16GPa,握钉力为1500N,吸水厚度膨胀率为1.2%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且耐磨性优异,可直接用于各种结构材,尤其是用于室外结构及家具材。
实施例6
取直径为8cm以上径级速生桉木,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正八边形下锯法锯成厚度6.5cm的板材(出材率可达65%以上),干燥至含水率12%左右,刨光定厚为6cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2;端面有斜棱的板材与没有斜棱板材分别拼宽,拼板宽度为2m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图6(斜棱拼)或图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×2m(宽)×6cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间3h,利用真空将浸渍罐注满低分子三聚氰胺甲醛树脂,树脂固体含量45%,对罐内加压,压力2.0MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间5h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间3h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂完全固化。
在浸渍树脂完全固化的板坯上涂胶,所涂胶粘剂为聚氨酯胶黏剂,涂胶量为130g/m2,
将涂完胶坯料层积组坯,层积厚度为20层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×1.2m(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的板材放入冷压机中冷压,单位压力2MPa,压缩率10%,冷压时间1h。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为0.85g/cm3,静曲强度(MOR)为154MPa,弹性模量(MOE)为16GPa,握钉力为1600N,吸水厚度膨胀率为2.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且可直接用于各种结构材,尤其是用于室内结构及家具材。
实施例7
取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率12%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1.2m,胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1.2m(宽)×1cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h,利用真空将浸渍罐注满低分子三聚氰胺甲醛树脂,树脂固体含量40%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂含量65%。
将干燥至树脂含量65%的坯料层积组坯,层积厚度为50层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1.2m(宽)×50cm(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的方材置于高频压机中热压,高频振荡功率40kW,柞木厚度规定厚,单位压力4MPa,压缩率45%,热压时间40min,保压冷却时间60min。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为2.1g/cm3,静曲强度(MOR)为139MPa,弹性模量(MOE)为19GPa,握钉力为1900N,吸水厚度膨胀率为1.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且耐磨性能优异,可直接用于各种结构材,尤其是用于室外结构及家具材。
实施例8
取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率12%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1.2m,胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1.2m(宽)×1cm(厚)置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h,利用真空将浸渍罐注满低分子三聚氰胺甲醛树脂,树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.07MPa,真空时间4h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂完全固化。
在浸渍树脂完全固化的板坯上涂胶,所涂胶粘剂为聚氨酯胶粘剂,涂胶量为130g/m2,
将涂完胶坯料层积组坯,层积厚度为30层,长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1.2m(宽)×30cm(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的板材放入冷压机中冷压,单位压力2.5MPa,压缩率20%,冷压时间1h。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.15g/cm3,静曲强度(MOR)为106MPa,弹性模量(MOE)为11GPa,握钉力为1500N,吸水厚度膨胀率为3.5%,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且具有优异的耐磨性,可直接用于各种结构材,尤其是用于室内结构及家具材。
实施例9
取直径为9-18cm的小径级速生竹柳,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正六面体下锯法锯成厚度10.5cm的板材(出材率可达65%以上),干燥至含水率12%左右,刨光定厚为10cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为150g/m2;同样端面尺寸和形状有斜棱的板材拼宽,基本为弦切板与弦切板拼,径切板与径切板拼,拼板宽度为1m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图5(斜棱拼)。取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率12%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度竹板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×10cm(厚)速生材板和将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×1cm(厚)的竹材板置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂(或三聚氰胺甲醛树脂),树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂含量65%。
将干燥至树脂含量65%的坯料层积组坯,组坯时采用木竹交替形式(交替方法和层积层数依据胶合板组坯原理,即材料及结构对称原理),长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×1m(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的方材置于高频压机中热压,高频振荡功率30kW,柞木厚度规定厚,单位压力2MPa,压缩率20%,热压时间20min,保压冷却时间30min。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.3g/cm3,静曲强度(MOR)为154MPa,弹性模量(MOE)为16GPa,握钉力为1700N,吸水厚度膨胀率为1.2%,本结构材集合了木材和竹材各自的优点,不仅具有阻燃、防霉、防腐性能,而且耐磨性优异,可直接用于各种结构材,尤其是用于室外结构及家具材。
实施例10
取直径为9-18cm的小径级速生柳桉,根据木材弯曲状况截断为相应长度,采用正八边形下锯法锯成厚度10.5cm的板材(出材率可达65%以上),干燥至含水率12%左右,刨光定厚10cm,取同样截面尺寸和形状的板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2;端面有斜棱的板材与没有斜棱板材分别拼宽,拼板宽度为1m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂,涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图6(斜棱拼)或图7(直棱拼)。取直径为12-18cm的毛竹,根据直径变化截断为相应长度,剖分为5.5cm宽、塑化、展平,干燥至含水率12%左右,刨光定宽为5cm,定厚为1cm的板材。将不同长度竹板材纵向指接成3m长度的板材,指榫长度20mm,指接胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为160g/m2;横向拼宽,拼板宽度为1m,胶粘剂为间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为150g/m2,于拼板机中拼长拼宽,冷压时间60min,24小时后即可用于下一步工序。拼长方法见图8(板材端面上有竖齿17)或图9(板材端面上有横齿18),拼宽方法见图7(直棱拼)。
将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×10cm(厚)速生材板和将幅面拼至3m(长)×1m(宽)×1cm(厚)的竹材板置于浸渍罐中,密封浸渍罐,抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h,利用真空将浸渍罐注满低分子酚醛树脂(或三聚氰胺甲醛树脂),树脂固体含量50%,对罐内加压,压力1.5MPa,同时升温,保持罐内液体温度为35-40℃,保压保温时间4h,卸压,将罐中浸渍树脂抽出,然后密封罐体再抽真空,真空度0.06MPa,真空时间2h后,卸压。
将浸渍好的板材置于干燥窑中干燥至树脂完全固化。
在浸渍树脂完全固化的板坯上涂胶,所涂胶粘剂为苯酚改性间苯二酚甲醛树脂(或聚氨酯胶粘剂),涂胶量为130g/m2,组坯时采用木竹交替形式(交替方法和层积层数依据胶合板组坯原理,即材料及结构对称原理),长度方向相邻层板间指接缝的间距≥50cm,且在层积板材厚度方向上无任何两条指接缝在一条直线上。组坯方法为顺纹组坯(参见图10),或纹理相互垂直组坯(参见图11)。最后形成总尺寸为3m(长)×1m(宽)×1m(厚)的方材(为防止组好的板坯在搬动中错动,可用气钉固定)。
将组好坯的板材放入冷压机中冷压,单位压力1.5MPa,压缩率5%,冷压时间1h。
对本结构人造板的力学性质进行测试,密度为1.15g/cm3,静曲强度(MOR)为106MPa,弹性模量(MOE)为12GPa,握钉力为1600N,吸水厚度膨胀率为3.5%,本结构人造板集合了木材和竹材各自的优点,不仅具有阻燃、防霉、防腐、防虫性能,而且耐磨性优异,可直接用于各种结构材,尤其是用于室内结构及家具材。