CN104441098A - 一种用于木材的冷压快速胶合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于木材的冷压快速胶合方法，属木材科学与技术领域，适合于实木胶合或集成材或细木工板生产制造，或人造板贴面加工等。该方法采用胶黏剂主剂和助剂分开施加的方法，当待胶合的两表面不接触时，胶黏剂主剂和助剂独立存在，非常稳定，而当待胶合的两表面接触后，主剂在助剂的作用下，反应速度急剧加快，胶黏剂快速固化胶合。其基本流程包括五个步骤：1)木材准备，2)施加胶黏剂主剂或助剂，3)装板，4)冷压胶合，5)卸板。本发明具有生产效率高、木材利用率高、节约能源、工艺设备简单、产品质量好，且适合高含水率或大尺寸木材的快速胶合。

Description

一种用于木材的冷压快速胶合方法

一、技术领域

本发明涉及一种用于木材的冷压快速胶合方法，属于木材科学与技术领域，主要用于木材的冷压快速胶合，适合于实木胶合、或集成材或细木工板等人造板的生产制造。

二、背景技术

木材工业生产中，木材的胶合方法主要有热压胶合方法和冷压胶合方法。热压方法是将施胶后的待胶合单元放入预先升温或未升温的压板间进行加热加压的过程，热力的主要作用是加速胶黏剂的固化速度，缩短热压时间，提高生产效率；压力的作用主要是增大被胶合单元间的接触面积和使胶黏剂进一步流展，增加胶合面积和胶合效果。冷压方法是将施胶后的待胶合单元放入不升温的压板间进行加压的过程，其压力的作用与热压压力的作用相同。

胶黏剂是指通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。

合成胶粘剂由主剂和助剂组成，主剂又称为主料、基料或粘料，助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等，根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。主剂是胶粘剂的主要成分，主导胶粘剂粘接性能，同时也是区别胶粘剂类别的重要标志。主剂一般由一种或两种，甚至三种高聚物构成，要求具有良好的粘附性和润湿性等。助剂是为了满足特定的物理化学特性，加入的各种辅助组分，例如：为了使主体粘料形成网型或体型结构，增加胶层内聚强度而加入固化剂(它们与主体粘料反应并产生交联作用)，为了加速固化、降低反应温度而加入固化促进剂或催化剂，为了提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化等性能而加入防老剂；为了赋予胶粘剂某些特定性质、降低成本而加入填料，为降低胶层刚性、增加韧性而加入增韧剂，为了改善工艺性降低粘度、延长使用寿命加入稀释剂等。

用于木材冷压胶合的胶黏剂主要有1)室温固化型的双组份胶黏剂：主要有室温固化型的双组份丙烯酸酯胶粘剂和室温固化型的双组份聚氨酯胶黏剂等。这种双组份胶黏剂可以通过调整两组分的比例来调整固化速度和胶合质量，其特点是在施胶之前，将胶黏剂两组份按一定比例均匀混合后再施胶。2)室温固化型的单组份胶黏剂：主要有聚醋酸乙烯酯(白乳胶)、单组份聚氨酯胶黏剂和环氧树脂胶黏剂等，其特点是固化时间长。

根据木材胶黏剂的贮存和使用特点，可将胶黏剂反应特性分为贮存期、活性期和固化时间。贮存期是指在规定的条件下，预计性能会变化的材料(树脂、涂料、粘接剂等)可保持其基本性能，如操作性能、规定强度、可使用性等的存放时间。胶黏剂的活性期，就是从配制成胶开始，到后来胶黏剂还能涂胶使用时为止的这段时间。以此来确定一次配胶量和掌握粘接操作时间或涂胶速度。固化时间是指在化工产品中，液体胶黏剂粘合或密封工程材料的凝固时间。两个物体用胶粘剂粘接后，胶粘剂从液态到固态的凝固时间。

对于木材胶黏剂一般要求贮存期长，活性期长，而固化时间短。对于冷压用胶黏剂，一般是活性时间长，固化时间就长，而要求固化时间短，必须会造成活性期也短，活性期短，则会造成施胶木材未能充分接触或未能加压而胶黏剂已经固化，达不到胶合的目的。因此一般冷压法的加压时间长，固化速度慢。

三、发明内容

本发明针对现有冷压法加压时间长，生产效率低的缺点，提出一种热压时间短，生产效率高的冷压方法，具有既能满足木材施胶后存放时间长，便于木材组坯，而冷压接触后固化速度很快的特点。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于木材的冷压快速胶合方法是大量增加助剂使用量或选用更为有效的助剂，加速胶黏剂的固化速度，使胶黏剂在室温条件下，在很短的时间内达到固化要求。同时为了保证胶黏剂在施胶后至受压力前有较长时间的稳定性，因而将加速胶黏剂固化的助剂和胶黏剂主剂分别施加于待胶合的两个表面，当两表面未接触时，胶黏剂主剂和助剂相对稳定，而当两表面接触时，由于大剂量的助剂或更为有效的助剂的作用，胶黏剂迅速固化。为了保证两胶合面的充分接触，增加胶合面积，减小木材间间隙，因而必须对待胶合木材进行室温条件下加压。

一种用于木材的冷压快速胶合方法，包括胶黏剂的施加方法和材料的冷压方法，其特征在于所述方法包括：1)适用于木材间的胶合。2)将胶黏剂的主剂和助剂分别施加于两个不同的粘合面上，当两表面不接触时，胶黏剂反应速度很慢，当两表面接触时，胶黏剂反应速度很快。3)将分别施加有主剂和助剂的待粘合物的两个表面面对面摆放在一起，但不接触，然后迅速加压到一定压力，保压一定时间后泄压。4)助剂可以是单一的固化剂，或是一种有利于加速胶黏剂固化或改善胶合质量的一种或多种物质混合而成。

本发明相比现有方法具有以下优点：

1、本发明采用冷压快速胶合方法和现有冷压方法相比，除具有一般冷压方法的节能、出材率高及适合于高含水率和厚板材胶合的优点外，还具有以下优点：1)采用胶黏剂主剂和助剂分开施加的方法，在两待胶合表面接触之前，胶黏剂反应速度慢，分子量变化小，可以满足木材胶合组坯时间(涂胶后至冷压前的时间)要求长的特点。2)当两胶合表面一旦受压接触，胶黏剂反应速度急剧加快，固化时间很短，生产效率高。

2、本发明采用冷压快速胶合方法和热压方法相比，除具有热压方法的固化速度快的优点外，本发明还具有以下优点：1)由于不需要加热，因而木材压缩率低，木材利用率高。2)木材不需要加热，节约能源。3)木材胶合时没有热量致使木材内部水分移动，因而没有含水率应力存在，含水率均匀。4)不会产生鼓泡分层和暴板，可适合于高含水率木材胶合。5)可适合于厚板材胶合。

四、附图说明

图1单件涂胶示意图

图2多件涂胶示意图

图3冷压前涂胶试件摆放示意图

图4冷压加压示意图

图5胶合产品

图中：1、未施胶木材，2、基座，3、施胶后木材，4、压块，5、加压螺栓

五、具体实施方式

下面结合附图及案例对本发明做进一步说明：

本发明之一种用于木材的冷压快速胶合方法包括以下基本步骤：1)木材准备：将木材干燥到一定含水率，一般为10％～20％，然后将待胶合表面加工成光滑平整的表面，或者将干燥后木材加工成规则几何体，待胶合面表面平整光滑。2)施胶：将胶黏剂主剂施加到木材的A面，而助剂施加到B面，见图1。或者将胶黏剂主剂和助剂分别施加于一组待胶合木材的A面和B面，见图2，主剂施加量约为每平方米50克至300克，助剂施加量根据胶合工艺需要适当施加。主剂主要包括脲醛树脂胶黏剂，双组份聚氨酯胶黏剂，丙烯酸树脂胶黏剂，异氰酸酯胶黏剂等，助剂组合要包括有强酸弱碱盐，如氯化铵，硫酸铵等，弱酸，如甲酸、乙酸等，碳酸等。3)装板：将施加了胶黏剂主剂和助剂的木材待胶合表面按照A-B或A-B-A-B-A-B顺序排放，且保持A面和B面不接触，见图3，排放可以人工排放，也可以采用辅助的机械装置排放。4)冷压：旋转丝杆，迅速将压块压紧木材，保证木材胶合表面充分接触，见图4，加压压力按木材胶合面面积计算，其大小为每平方厘米5千克至200千克。5)卸板：保压一定时间后撤出压力，取出产品，见图5。保压时间为3秒至2小时。

经快速冷压胶合后的木材制品不但胶合强度高，而且变形小，尺寸稳定性好。

本方法适合于实木胶合、集成材或细木工板或胶合板等生产制造。

Claims (6)

1.一种用于木材的冷压快速胶合方法，包括胶黏剂的施加和加压两部分，其特征在于大量增加助剂使用量或选用更为有效的助剂，加速胶黏剂的固化速度，使胶黏剂在室温条件下快速固化。

2.根据权利要求1所述的一种用于木材的冷压快速胶合方法，其特征在于所述的胶合对象为木材表面间的胶合，或具有与木材胶合性能相近的材料，如竹材、藤材等。

3.根据权利要求1所述的一种用于木材的冷压快速胶合方法，其特征在于所述的胶黏剂施加方法是将胶黏剂的主剂和加快胶黏剂固化速度的助剂分别施加于两个待胶合的表面。

4.根据权利要求1所述的一种用于木材的冷压快速胶合方法，其特征在于所述的胶黏剂在助剂作用下必须快速固化，且达到一定强度。胶黏剂主剂主要包括有脲醛树脂胶黏剂、双组份聚氨酯胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、异氰酸酯胶黏剂等可采用助剂加速胶黏剂固化和改善固化质量的胶黏剂。

5.根据权利要求1所述的一种用于木材的冷压快速胶合方法，其特征在于所述的胶黏剂主剂或为一种胶黏剂或为几种胶黏剂混合。助剂或为一种助剂或为多种助剂混合或为助剂与该助剂反应缓慢的胶黏剂混合。

6.根据权利要求1所述的一种用于木材的冷压快速胶合方法，其特征在于所述的加压方法是将分别施加有胶黏剂主剂和助剂的两个表面在人工或机械辅助进行两两相对的排放，且不相互接触，然后在室温条件下迅速加压以使待胶合面快速接触受压，胶黏剂固化。