CN103770170A - 一种指接板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的指接板的制造方法，由指接木片拼长拼宽构成，所述指接木片是经机加工改善处理后的长方体桉木片，等宽等厚，指接木片的短边端面开有相同齿形的指形齿，对齿接合而成指接长条，指接长条平行胶接而成指接板；其包括：A.原木锯解；B.干燥；C.机加工改善处理；D.基材定宽、定厚与分选；E.梳齿；F.拼长拼宽；G.板坯修补、砂光与裁边；H.检验、打包入库；较好地解决了速生桉木在干燥时易干缩变形的问题；通过机加工改善处理，大幅改善了桉木机械加工性能，减少了砂光成本、材料损耗和胶水用量，降低了生产成本，具有较大的推广价值，蕴含着巨大的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于一种木材加工方法，特别涉及木材功能性改良和木材加工技术的一种指接板及其制造方法。
背景技术
根据GB/T21140-2007的规定，指接材是指以锯材为原料经过指接加工、胶合接长而制成的板方材，再将制成的板方材在宽度方向上通过胶水粘结后，压制成指接板。指接材是以短小料胶合而成的材料，因而它可以做到大材小用、劣材优用，提高木材利用率；在物理力学性能方面和材料质量均匀性方面优于实体木材；指接板保留了天然木材的材质、外观，可以代替实体木材应用于各种相应的领域。
现阶段指接板使用的原料一般以速生材为主，桉木是我国南方主要的速生树种之一，具有生长速度快，材质硬度高，花纹美观，蓄积量大等优点。但桉木也存在干燥易开裂、变形，砂光后毛刺多，加工易损伤刀具等问题，木材市场对桉木的使用主要是定位在纸浆、纤维板原料上，桉木的实木价值尚未得到应有的开发。将桉木制成指接板，可大幅提高其附加值。然而，未经过特殊处理的桉木无法制成符合产品要求的指接板。主要原因有：一、桉木属于速生树种，生长快，含水率很高，生长应力大，采用直接窑干干燥工艺，容易产生开裂、变形等缺陷，且窑干周期长，生产成本高。二、桉木尺寸稳定性差，径弦向干缩差异大，吸湿性强，容易造成指接板成形后再次变形和尺寸变化，增大材损。三、桉木加工过程中容易起毛刺，砂光成本高；材质较硬，容易损伤刀具。这些问题严重制约了桉木在实木产品中的应用。
现有的指接板生产技术还存在梳齿时木材损耗大，施胶量大的缺点。根据企业的生产情况及相关文献可得，指接板常规的齿长在10～15mm之间，施胶量在250～400g/m2之间。如中国专利文献CN102490235A公开了一种“指接板的制备工艺”，该工艺施胶量约为344～420g/m2。张明刚等在《安徽农业科学》第39卷10期发表的“指接板生产工艺研究”中最优生产工艺的齿长为10～15mm，施胶量为260g/m2。聂涛在《建筑人造板》1999年第2期发表的“指接集成材特点及生产工艺的研究”提到国内指接板齿长一般为10～12mm，施胶量为250～300g/m2。如能在保证指接强度的前提下减少齿长和施胶量，企业将可获得更大的效益。
发明内容
本发明的目的在于开发桉木价值，，解决桉木干燥时易干缩变形的问题，增强桉木尺寸稳定性，降低砂光成本，提高其表面光滑度，减小梳齿造成的材料损耗，减小施胶量，从而降低生产成本，而提出一种指接板的制造方法.
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明的指接板的制造方法，由指接木片拼长拼宽构成，所述指接木片是经机加工改善处理的长方体桉木片，等宽等厚，指接片的短边端面开有相同齿形的指形齿，对齿接合而成指接长条，指接长条平行胶接而成指接板。
其制备方法包括如下步骤：
A.原木锯解：将原木截成1～2m长的木段，用带锯剖分成所需规格的板条；
B.干燥：先将锯材置于通风处气干至含水率为50～60%，再将锯材装入干燥窑，将窑内温度控制在40～70℃，相对湿度30～100%，将木材干燥至含水率3～8%；
C.机加工改善处理：将锯材进行机加工改善处理，具体步骤为，
S1.预热阶段：将含水率3～5%的木材，垛于处理设备内。干球温度以20～60℃/h的升温速率从室温升至100℃，升温过程保证干、湿球温差为10～30℃，气流循环速度2～4m/s。
S2.升湿阶段：将湿球温度快速升至100℃并保温30～50min，气流循环速度2～4m/s。
S3.升温阶段：将干球温度以15～30℃/h的升温速率升至160～200℃，气流循环速度5～7m/s。
S4.保温阶段：在干球温度160～200℃之间处理2～5h，气流循环速度5～7m/s。
S5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，以20～30℃/h的速率降温至140℃，气流循环速度5～7m/s。再以2～5℃/h的速率降温至110℃，气流循环速度2～4m/s。
S6.调湿阶段：通入100℃的饱和水蒸气对木材进行调湿回潮处理，保持干球温度102～110℃，湿球温度99～100℃，气流循环速度2～4m/s，将木材的含水率回调到5～10%。
S7.冷却阶段：待木材自然冷却至高于室温5～30℃后，处理过程结束。
D.基材定宽、定厚与分选：对锯材刨光定厚，通过多片锯切割为所需宽度的指接片，并按颜色、质量分选；
E.梳齿：用梳齿机对指接木片开指形齿，齿长4～10mm，指距1.5～4.0mm，顶宽0.15～0.60mm；
F.拼长拼宽：在指形齿处涂双组份乳白胶，施胶量70～100g/m2，利用接长机将指接片接长；在指接长条侧面涂双组份乳白胶，施胶量100～150g/m2，然后冷压成指接板；
G.板坯修补、砂光与裁边：用腻子进行板面修补，待干燥后在砂光机进行双面砂光或精砂，再裁成所需规格的指接板；
H.检验、打包入库：对指接板进行检验，将检验合格的产品打包入库。
作为优选地，所用木材为速生桉木。
作为优选地，步骤E所述齿长为4～5mm，指距1.5～2.0mm，顶宽0.15～0.30mm；
作为优选地，步骤F所述在指形齿处施胶量为80～90g/m2，在指接长条侧面施胶量110～120g/m2。
本发明的指接板的制造方法，由指接木片拼长拼宽构成，所述指接木片是经机加工改善处理的长方体桉木片，等宽等厚，指接片的短边端面开有相同齿形的指形齿，对齿接合而成指接长条，指接长条平行胶接而成指接板；其特征在于：包括如下步骤：
A.原木锯解：将原木截成1～2m长的木段，用带锯剖分成所需规格的板条；
B.干燥：先将锯材置于通风处气干至含水率为50～60%，再将锯材装入干燥窑，将窑内温度控制在40～70℃，相对湿度30～100%，将木材干燥至含水率3～8%；
C.机加工改善处理：将锯材进行机加工改善处理，处理温度为140～220℃，时间2～5h，处理后将木材含水率调湿至5～8%；
D.基材定宽、定厚与分选：对锯材刨光定厚，通过多片锯切割为所需宽度的指接木片，并按颜色、质量分选；
E.梳齿：用梳齿机对指接木片开指形齿，齿长4～10mm，指距1.5～4.0mm，顶宽0.15～0.60mm；
F.拼长拼宽：在指形齿处涂双组份乳白胶，施胶量70～100g/m2，利用接长机将指接木片接长；在指接长条侧面涂双组份乳白胶，施胶量100～150g/m2，然后冷压成指接板；
G.板坯修补、砂光与裁边：用腻子进行板面修补，待干燥后在砂光机进行双面砂光或精砂，再裁成所需规格的指接板；
H.检验、打包入库：对指接板进行检验，将检验合格的产品打包入库。
本发明的指接板的制造方法，其特征在于：所用木材为速生桉木。
本发明的指接板的制造方法，其特征在于：步骤C机加工改善处理方法为：
S1.预热阶段：将含水率3～5%的木材，垛于处理设备内。干球温度以20～60℃/h的升温速率从室温升至100℃，升温过程保证干、湿球温差为10～30℃，气流循环速度2～4m/s；
S2.升湿阶段：将湿球温度快速升至100℃并保温30～50min，气流循环速度2～4m/s；
S3.升温阶段：将干球温度以15～30℃/h的升温速率升至160～200℃，气流循环速度5～7m/s；
S4.保温阶段：在干球温度160～200℃之间处理2～5h，气流循环速度5～7m/s；
S5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，以20～30℃/h的速率降温至140℃，气流循环速度5～7m/s。再以2～5℃/h的速率降温至110℃，气流循环速度2～4m/s；
S6.调湿阶段：通入100℃的饱和水蒸气对木材进行调湿回潮处理，保持干球温度102～110℃，湿球温度99～100℃，气流循环速度2～4m/s，将木材的含水率回调到5～10%；
S7.冷却阶段：待木材自然冷却至高于室温5～30℃后，处理过程结束。
本发明的指接板的制造方法，其特征在于：步骤E所述齿长为4～5mm，指距1.5～2.0mm，顶宽0.15～0.30mm。
本发明的指接板的制造方法，其特征在于：步骤F所述在指形齿处施胶量为80～90g/m2，在指接长条侧面施胶量110～120g/m2。
本发明有益效果在于：
桉木指接板与现有的其它材质的指接板相比，其原料价格更为低廉；针对桉木的材料特性，研制出的优化的干燥方法，干燥前期依靠通风晾干，节省了干燥成本，节能环保，同时解决了桉木木材易开裂、变形等技术难题；通过炭化处理，改变了木材的部分化学和物理性质，降低了桉木吸湿性能，提高了其尺寸稳定性；减少了毛刺的产生和加工时对刀具的损伤，降低了砂光成本；开发出的短齿型指接板，材料损耗小，施胶量小，加工性能优，结构强度高，稳定性能好，生产成本低。
附图说明
图1——为本发明指接板的结构示意图
图中代号含义：1一指接长条；2一指形齿；3一指接木片。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例1
对照附图1，本指接板是由多片指接木片3相互指接构成。所述指接木片3可以是各种规格和大小，根据产品需要，对炭化回潮后的桉木锯材进行不同方式的锯切。指接木片3是长方体木块，等宽等厚，并在指接木片3的两个短边端面开有指形齿2，每块指接木片3上的指形齿2的齿形完全相同，因此两块指接木片3可以完全啮合。将多个指接木片3接合成指接长条1，再将指接长条1平行胶接而成指接板。
其制备方法包括如下步骤：
A.原木锯解：将原木截成1～2m长的木段，用带锯剖分成所需规格的板条；
B.干燥：先将锯材置于通风处气干至含水率为50～60%，再将锯材装入干燥窑，将窑内温度控制在40～70℃，相对湿度30～100%，将木材干燥至含水率3～8%；
C.机加工改善处理：将锯材进行机加工改善处理，具体步骤为，
S1.预热阶段：将含水率3～5%的木材，垛于处理设备内。干球温度以20～60℃/h的升温速率从室温升至100℃，升温过程保证干、湿球温差为10～30℃，气流循环速度2～4m/s。
S2.升湿阶段：将湿球温度快速升至100℃并保温30～50min，气流循环速度2～4m/s。
S3.升温阶段：将干球温度以15～30℃/h的升温速率升至160～200℃，气流循环速度5～7m/s。
S4.保温阶段：在干球温度160～200℃之间处理2～5h，气流循环速度5～7m/s。
S5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，以20～30℃/h的速率降温至140℃，气流循环速度5～7m/s。再以2～5℃/h的速率降温至110℃，气流循环速度2～4m/s。
S6.调湿阶段：通入100℃的饱和水蒸气对木材进行调湿回潮处理，保持干球温度102～110℃，湿球温度99～100℃，气流循环速度2～4m/s，将木材的含水率回调到5～10%。
S7.冷却阶段：待木材自然冷却至高于室温5～30℃后，处理过程结束。
D.基材定宽、定厚与分选：对锯材刨光定厚，通过多片锯切割为所需宽度的指接片，并按颜色、质量分选；
E.梳齿：用梳齿机对指接木片开指形齿，齿长4～10mm，指距1.5～4.0mm，顶宽0.15～0.60mm；
F.拼长拼宽：在指形齿处涂双组份乳白胶，施胶量70～100g/m2，利用接长机将指接片接长；在指接长条侧面涂双组份乳白胶，施胶量100～150g/m2，然后冷压成指接板；
G.板坯修补、砂光与裁边：用腻子进行板面修补，待干燥后在砂光机进行双面砂光或精砂，再裁成所需规格的指接板；
H.检验、打包入库：对指接板进行检验，将检验合格的产品打包入库。
作为优选地，所用木材为速生桉木。
作为优选地，步骤E所述齿长为4～5mm，指距1.5～2.0mm，顶宽0.15～0.30mm；
作为优选地，步骤F所述在指形齿处施胶量为80～90g/m2，在指接长条侧面施胶量110～120g/m2。
实施例2
对照附图1，本指接板是由多片指接木片3相互指接构成。所述指接木片3可以是各种规格和大小，根据产品需要，对炭化回潮后的桉木锯材进行不同方式的锯切。指接木片3是长方体木块，等宽等厚，并在指接木片3的两个短边端面开有指形齿2，每块指接木片3上的指形齿2的齿形完全相同，因此两块指接木片3可以完全啮合。将多个指接木片3接合成指接长条1，再将指接长条1平行胶接而成指接板。
制造本指接板的具体步骤为：
A.原木锯解：将原木截成1～2m长的木段，用带锯剖分成所需规格的板条；
B.干燥：先将锯材置于通风处气干至含水率为50～60%，材堆顶部放置块状重物，上方装有天棚，防止淋雨及阳光照射；再用叉车将桉木锯材装入干燥窑，将窑内温度控制在45～55℃，相对湿度35～95%，根据木材含水率的变化，对温度和相对湿度进行适当的调节，最终将木材干燥至含水率为5%；
C.机加工改善处理：将锯材进行机加工改善处理，具体步骤为，
S1.预热阶段：将含水率5%的木材，垛于高温炭化窑内。窑内干球温度以40℃/h的升温速率从室温升至100℃，升温过程保证干、湿球温差为15～20℃，气流循环速度2m/s。
S2.升湿阶段：将窑内湿球温度快速升至100℃并保温40min，气流循环速度3m/s。
S3.升温阶段：将窑内干球温度以20℃/h的升温速率升至185℃，气流循环速度6m/s。
S4.保温阶段：在干球温度185℃条件下处理3h，气流循环速度6m/s。
S5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，以30℃/h的速率降温至140℃，气流循环速度6m/s。再以5℃/h的速率降温至110℃，气流循环速度3m/s。
S6.调湿阶段：通入100℃的饱和水蒸气对木材进行调湿回潮处理，保持干球温度104℃，湿球温度100℃，气流循环速度2m/s，将木材的含水率回调到10%。
S7.冷却阶段：待木材自然冷却至高于室温15℃后出窑，处理过程结束。
D.基材定宽、定厚与分选：对锯材刨光定厚，通过多片锯切割为所需宽度的指接木片，并按颜色、质量分选；
E.梳齿：用梳齿机对指接木片开指形齿，齿长5.0mm，指距2.0mm，顶宽0.30mm；
F.拼长拼宽：在指形齿处涂双组份乳白胶，施胶量80g/m2，利用接长机将指接木片接长；在指接长条侧面涂双组份乳白胶，施胶量100g/m2，然后冷压成指接板；
G.板坯修补、砂光与裁边：用腻子进行板面修补，待干燥后在砂光机进行双面砂光，再裁成规格为2440×1220mm的指接板；
H.检验、打包入库：对指接板进行检验，将检验合格的产品打包入库。
本实施例中，桉木指接板结构强度高，稳定性能好，指接木片变形开裂情况极少，优化的干燥工艺比常规窑干干燥法节省能源约67.4%。经过改善处理的指接板砂光后毛刺少，表面光滑，砂光次数少，每平方米砂光成本降低了62%。可疏短齿形，施以少量胶水也可获得较高的结合强度，梳齿材料损耗可减少51.3%，同时施胶量比常规方法减少43%，生产成本大幅降低。
以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种指接板的制造方法，由指接木片拼长拼宽构成，所述指接木片是经机加工改善处理的长方体桉木片，等宽等厚，指接片的短边端面开有相同齿形的指形齿，对齿接合而成指接长条，指接长条平行胶接而成指接板；其特征在于：包括如下步骤：
A.原木锯解：将原木截成1～2m长的木段，用带锯剖分成所需规格的板条；
B.干燥：先将锯材置于通风处气干至含水率为50～60%，再将锯材装入干燥窑，将窑内温度控制在40～70℃，相对湿度30～100%，将木材干燥至含水率3～8%；
C.机加工改善处理：将锯材进行机加工改善处理，处理温度为140～220℃，时间2～5h，处理后将木材含水率调湿至5～8%；
D.基材定宽、定厚与分选：对锯材刨光定厚，通过多片锯切割为所需宽度的指接木片，并按颜色、质量分选；
E.梳齿：用梳齿机对指接木片开指形齿，齿长4～10mm，指距1.5～4.0mm，顶宽0.15～0.60mm；
F.拼长拼宽：在指形齿处涂双组份乳白胶，施胶量70～100g/m2，利用接长机将指接木片接长；在指接长条侧面涂双组份乳白胶，施胶量100～150g/m2，然后冷压成指接板；
G.板坯修补、砂光与裁边：用腻子进行板面修补，待干燥后在砂光机进行双面砂光或精砂，再裁成所需规格的指接板；
H.检验、打包入库：对指接板进行检验，将检验合格的产品打包入库。
2.根据权利要求1所述的指接板的制造方法，其特征在于：所用木材为速生桉木。
3.根据权利要求1所述的指接板的制造方法，其特征在于：步骤C机加工改善处理方法为：
S1.预热阶段：将含水率3～5%的木材，垛于处理设备内；干球温度以20～60℃/h的升温速率从室温升至100℃，升温过程保证干、湿球温差为10～30℃，气流循环速度2～4m/s；
S2.升湿阶段：将湿球温度快速升至100℃并保温30～50min，气流循环速度2～4m/s；
S3.升温阶段：将干球温度以15～30℃/h的升温速率升至160～200℃，气流循环速度5～7m/s；
S4.保温阶段：在干球温度160～200℃之间处理2～5h，气流循环速度5～7m/s；
S5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，以20～30℃/h的速率降温至140℃，气流循环速度5～7m/s；再以2～5℃/h的速率降温至110℃，气流循环速度2～4m/s；
S6.调湿阶段：通入100℃的饱和水蒸气对木材进行调湿回潮处理，保持干球温度102～110℃，湿球温度99～100℃，气流循环速度2～4m/s，将木材的含水率回调到5～10%；
S7.冷却阶段：待木材自然冷却至高于室温5～30℃后，处理过程结束。
4.根据权利要求1所述的指接板的制造方法，其特征在于：步骤E所述齿长为4～5mm，指距1.5～2.0mm，顶宽0.15～0.30mm。
5.根据权利要求1所述的指接板的制造方法，其特征在于：步骤F所述在指形齿处施胶量为80～90g/m2，在指接长条侧面施胶量110～120g/m2。
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