CN103029178A - 竹材加强杨木单板层积材的制造方法 - Google Patents

竹材加强杨木单板层积材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于木材加工领域，具体涉及一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法。本发明制造方法包括杨木单板裁切、单板斜接、斜接单板浸渍、竹材层浸渍、干燥、热压和层积材装饰等步骤，其设计合理、工艺简单，以小径级杨木为原料生产单板层积材，引入了纤维同向、强度高的竹材，且表层单板经过水性SiO2溶胶浸渍加强处理，克服了杨木本身材质和加工上的缺陷，有效利用了现有资源，实现了小材大用，劣材优用，同时，出材率较高，经济效益显著，本发明所得层积材强度高、稳定性好、不开裂、不变形，且耐高温、阻燃性能好，另外，本发明所得层积材可用于室内地板和装饰装修材料，甲醛释放量远低于国内外释放量标准，达到了环保要求。

Description

竹材加强杨木单板层积材的制造方法
技术领域
本发明属于木材加工领域，具体涉及一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法。
背景技术
随着世界森林资源结构的巨大变化，高质量的木材资源也越来越稀缺，而人们对木质产品的需求和生态环境的要求却不断提高，造成木质材料供求矛盾日趋明显。我国是一个缺林少林的国家，木材缺口较大，随着大径级木材的减少和木材使用性能要求的提高，原始木材的天然特性难以满足需求，每年要从国外进口大量的原木和胶合板，花费大量外汇。
单板层积材LVL是以小径材和低质材原木为主要原料，加工成型的新型人造成材，它不仅保留了木材的天然特性，且原木本身的节子、裂纹、腐朽等缺陷随即分散在材料中，强度和其他物理性能均匀且高于原木，质量稳定。随着木材资源的短缺，利用人工速生林木材制作单板层积材成为趋势。
杨树是我国重要的速生丰产林和短周期工业用材林首选树种，也是世界人工林发展的重要三大速生树种之一。然而人工林杨树木材密度低、材质松软、颜色浅、含水率高且分布不均，多有干型不规整、节子多、黑心、虫眼等材质缺陷，直接影响了人工林杨木的质量和价格。近年来，以小径级杨木原木生产单板层积材得到了广泛推广，可以使材质松软的小径木变为强度较高的板材替代实木制品，然而，不少问题依然存在，特别是强度差异性大，不能满足高质量要求，阻燃性能差等。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法，本发明制造方法以小径级杨木为主要材料生产单板层积材，引入了纤维同向、强度高的竹材，表层单板经过水性SiO2溶胶浸渍加强处理，克服了杨木本身材质和加工上的缺陷，显著提高了单板层积材的强度，有效利用了现有资源，实现了小材大用，劣材优用，同时，出材率较高，经济效益显著，所得单板层积材强度高、稳定性好。
本发明采用的技术方案是：
一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法，包括以下步骤：
(1)  杨木单板裁切：将杨木旋切，得0.5-4mm单板，按需要锯切成幅面；
(2)  杨木单板斜接：将幅面需要对接的边进行斜磨，磨得斜面与幅面表面所成角度为10-30°，然后，对斜面进行涂胶斜接，并对斜接处进行200-250℃加热，时间为20-30秒，得斜接单板；
(3)  表层斜接单板浸渍：将需要设置在层积材表层的斜接单板进行水性SiO2溶胶真空浸渍，浸渍时间1-4小时，浸渍温度为20-30℃；
(4)  竹材层浸渍：将竹材层置于固体含量为10-30%的酚醛树脂中真空浸渍，浸渍时间3-6小时，浸渍温度为20-30℃； 
(5)  干燥：将未经浸渍的斜接单板在110-120℃进行干燥，干燥至含水率为8-10%，将经浸渍的竹材层或斜接单板在40-50℃进行干燥，干燥至含水率为8-10%，然后，对干燥的斜接单板上存在的孔洞进行修补处理；
(6)  热压：将前述所得单板和竹材层双面涂胶后，进行组坯，要求上、下表层为杨木斜接单板，次表层及中心层为竹材层，然后进行热压，即得加强杨木单板层积材；
(7)  层积材装饰：对所得层积材进行水分平衡，使得含水率为8-10%，养生48-72小时后，对表面进行砂光处理。
根据上述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，所述水性SiO2溶胶为分散有二氧化硅的水性溶胶。
根据上述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，所述竹材层为顺向排列的竹帘或竹排。
根据上述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，所述真空浸渍的设计压力为0.3-0.6MPa，抽真空时间为25-30min，真空度为0.05-0.1MPa。
根据上述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，所述热压过程中，单位面积压力为1.5-2.0MPa，温度为120-130℃。
根据上述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，步骤6中的双面涂胶中，涂胶量为120-180g/m2。
本发明的积极有益效果：
（1）本发明采用顺向排列的竹材层穿插进杨木单板层热压，克服杨木本身材质和加工上的缺陷，所得层积材强度大大提高，且稳定性好、不开裂、不变形，有效利用现有资源，实现了小材大用，劣材优用，同时，出材率较高，经济效益显著。
（2）本发明浸渍溶胶中添加SiO2能明显提高加强板材的阻燃性能，减少燃烧过程中CO和烟的排放量，且能达到耐高温、不变形、耐冲击等物理性能，并且本发明仅对表面单板进行SiO2溶胶浸渍，大大降低了成本。
（3）本发明所得单板层积材的甲醛释放量小于0.6mg/L，可用于室内地板和装饰装修材料，甲醛释放量远低于国内外释放量标准，达到了环保要求。
附图说明
图1为本发明实施例1组坯示意图；
图中 1为杨木单板层，2为二氧化硅浸渍杨木单板层，3为顺向竹帘。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例，以下实施例中所用原料均为市售。
实施例1
一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法，包括以下步骤：
(1)  杨木单板裁切：将杨木旋切，得3mm单板，按需要锯切成幅面；
(2)  杨木单板斜接：将幅面需要对接的边进行斜磨，磨得斜面与幅面表面所成角度为20°，然后，对斜面进行涂胶斜接，并对斜接处进行220℃加热，时间为25秒，得斜接单板；
(3)  表层斜接单板浸渍：将需要设置在层积材表层的斜接单板进行水性SiO2溶胶真空浸渍，浸渍时间2小时，浸渍温度为25℃；所述真空浸渍设计压力为0.5MPa，抽真空时间为28min，真空度为0.08MPa；
(4)  竹帘浸渍：将顺向排列的竹帘置于固体含量为20%的酚醛树脂中真空浸渍，浸渍时间5小时，浸渍温度为25℃；所述真空浸渍设计压力为0.5MPa，抽真空时间为28min，真空度为0.08MPa；
(5)  干燥：将未经浸渍的斜接单板在115℃进行干燥，干燥至含水率为9%，将经浸渍的竹帘或斜接单板在45℃进行干燥，干燥至含水率为9%，然后，对干燥的斜接单板上存在的孔洞进行修补处理；
(6)  热压：将前述所得单板和竹帘双面涂胶后，进行7层组坯，第1和7层为杨木斜接单板，第2和6层为竹帘，第3和5层为杨木斜接单板，中心第4层为竹帘，然后进行热压，过程中单位面积压力为2.0MPa，温度为125℃，即得加强杨木单板层积材；
(7)  层积材装饰：对所得层积材进行水分平衡，使得含水率为9%，养生48小时后，表面进行砂光处理。
实施例2
一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法，包括以下步骤：
(1)  杨木单板裁切：将杨木旋切，得1mm单板，按需要锯切成幅面；
(2)  杨木单板斜接：将幅面需要对接的边进行斜磨，磨得斜面与幅面表面所成角度为10°，然后，对斜面进行涂胶斜接，并对斜接处进行250℃加热，时间为30秒，得斜接单板；
(3)  表层斜接单板浸渍：将需要设置在层积材表层的斜接单板进行水性SiO2溶胶真空浸渍，浸渍时间4小时，浸渍温度为30℃；所述真空浸渍设计压力为0.3MPa，抽真空时间为25min，真空度为0.1MPa；
(4)  竹排浸渍：将竹排置于固体含量为30%的酚醛树脂中真空浸渍，浸渍时间6小时，浸渍温度为30℃；所述真空浸渍设计压力为0.6MPa，抽真空时间为30min，真空度为0.1MPa；
(5)  干燥：将未经浸渍的斜接单板在120℃进行干燥，干燥至含水率为10%，将经浸渍的竹排或斜接单板在50℃进行干燥，干燥至含水率为10%，然后，对干燥的斜接单板上存在的孔洞进行修补处理；
(6)  热压：将前述所得单板和竹排双面涂胶后，进行9层组坯，第1和9层为杨木斜接单板，第2和8层为竹排，第3、4、6和7层为杨木斜接单板，中心第5层为竹排，然后进行热压，过程中单位面积压力为1.8MPa，温度为130℃，即得加强杨木单板层积材；
(7)  层积材装饰：对所得层积材进行水分平衡，使得含水率为10%，养生72小时后，表面进行砂光处理。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）杨木单板裁切：将杨木旋切，得0.5-4mm单板，按需要锯切成幅面；
（2）杨木单板斜接：将幅面需要对接的边进行斜磨，磨得斜面与幅面表面所成角度为10-30°，然后，对斜面进行涂胶斜接，并对斜接处进行200-250℃加热，时间为20-30秒，得斜接单板；
（3）表层斜接单板浸渍：将需要设置在层积材表层的斜接单板进行水性SiO2溶胶真空浸渍，浸渍时间1-4小时，浸渍温度为20-30℃；
（4）竹材层浸渍：将竹材层置于固体含量为10-30%的酚醛树脂中真空浸渍，浸渍时间3-6小时，浸渍温度为20-30℃； 
（5）干燥：将未经浸渍的斜接单板在110-120℃进行干燥，干燥至含水率为8-10%，将经浸渍的竹材层或斜接单板在40-50℃进行干燥，干燥至含水率为8-10%，然后，对干燥的斜接单板上存在的孔洞进行修补处理；
（6）热压：将前述所得单板和竹材层双面涂胶后，进行组坯，要求上、下表层为杨木斜接单板，次表层及中心层为竹材层，然后进行热压，即得加强杨木单板层积材；
（7）层积材装饰：对所得层积材进行水分平衡，使得含水率为8-10%，养生48-72小时后，对表面进行砂光处理。
2.根据权利要求1所述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于：所述竹材层为顺向排列的竹帘或竹排。
3.根据权利要求1所述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于：所述水性SiO2溶胶为分散有二氧化硅的水性溶胶。
4.根据权利要求1所述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于：所述真空浸渍的设计压力为0.3-0.6MPa，抽真空时间为25-30min，真空度为0.05-0.1MPa。
5.根据权利要求1所述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于：所述热压过程中，单位面积压力为1.5-2.0MPa，温度为120-130℃。
6.根据权利要求1所述竹材加强杨木单板层积材的制造方法，其特征在于：步骤6中的双面涂胶中，涂胶量为120-180g/m2。
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