CN104589433B - 一种木材整形方法及加工设备 - Google Patents
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Abstract
一种木材整形方法，由下列三步构成：第一步：制作高含水率重组集成材，其加工步骤如下：1)准备高含水率的木材；2)将高含水率原条或原木截弯取直；3)根据圆木段的小头直径进行分类；4)分别对相同及相近直径的圆木段进行锯解；5)横截剔除毛料上腐朽、夹心、漏节等材质缺陷；6)调控木段表层含水率至30‑50％范围内；7)将木段的两端加工成指榫；8)将指榫涂胶；9)重组集成：本发明的有益效果：可利用速生材、枝桠材、非常用材种生产各种厚度且厚度均匀的大幅面板材；板材的生产效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种木材的加工方法及其加工设备。
背景技术
速生材(是指生长快、成材早、轮伐期短的树木品种，我国常见的有杨树、桉树、松树等)通过制材加工成木板，因其内应力大，材质差异明显，干燥收缩率大，自由状态干燥时必然变形。现有速生材资源大多属于中小径级，对其进行制材加工时，因锯切基准难以准确控制，锯路易跑偏、不直，易导致板材厚度偏差较大；同时占用生产场地大，生产效率较低，生产规模及产量较小。
此外，为了缓解木材资源供需紧张矛盾，有必要对品种多而蓄积量较小、材质较差、材性不够稳定的非常用材种进行工业化利用，这些非常用材种最严重的加工缺陷是干燥中的翘曲变形，现在通常作为薪炭材或其它辅助用途，没有充分发挥其应用的价值。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种木材的加工方法及其加工设备。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种木材整形方法，由下列三步构成：
第一步：制作高含水率重组集成材，其加工步骤如下：
1)准备高含水率(含水率在纤维饱和点(30％)以上)的木材；
2)将高含水率原条或原木截弯取直，横截成长度为400-1000mm的圆木段；
3)根据圆木段的小头直径进行分类，相同及相近直径级别的圆木段归类；
4)分别对相同及相近直径的圆木段进行锯解，按各圆木段小头直径的最大出材率将其纵向锯剖；同一直径级别的圆木段锯剖成相同厚度、无毛边的板、方材，也称毛料；
5)横截剔除毛料上腐朽、夹心、漏节等材质缺陷，加工成各种长度的木段；
6)调控木段表层含水率至30-50％范围内；
7)将木段的两端加工成指榫；
8)将指榫涂胶，指榫相互啮合连接，顺纹加压接长，然后按预定长度横截加工成重组单元体；
9)重组集成：
首先将重组单元体拟拼厚的两个胶合面刨光，拼厚胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
其次对重组单元体拼厚后的整体进行拼宽胶合面刨光，拼宽胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
通过1)-9)步骤制作成高含水率重组集成材。
调控木段表层含水率采用自然堆放、摊开晾干、或码垛通风等方式自然干燥。
所述的木段表层为2-4mm。
所述的胶为聚氨酯胶或聚氨酯和脲醛树脂混合胶。
所述的指榫接长为一木段的榫头和另一木段的榫槽相互啮合连接。
所述的啮合连接为榫槽的齿底宽度比榫头的齿顶宽度小0.10-0.30mm。
第二步：采用跑车带锯机将高含水率重组集成材锯切成厚度为大于等于3mm的板材；
第三步：采用木材整形设备对板材进行束缚干燥。木材整形设备采用伺服机械装置加压，束缚板材的厚度方向进行干燥，板材的束缚压力由伺服机械提供，在干燥的过程中随着板材厚度的变化，施加的束缚压力始终大于伺服机械提供的最小压力值，板材在干燥过程中始终有压力存在，直至干燥结束，实现板材平整。
木材整形设备包括上压板和下压板，所述的上压板和下压板均是由顶板和底板构成的组合体，顶板和底板之间设有弹性装置。上压板和下压板之间放置材垛，材垛由多层木板和多层隔板(或隔条)相互间隔叠放而成，木板位于隔板之间，上压板和下压板之间通过紧固件紧固。
所述的隔板(或隔条)的荆条为六面开孔的方条状。
所述的弹性装置为弹簧、气压或液压装置。
所述的紧固件为钢索或螺柱。
所述的上压板和/或下压板上设有叉车作业用的叉车孔。
本发明的有益效果：可利用速生材、枝桠材、非常用材种生产各种厚度且厚度均匀的大幅面板材；板材的生产效率大大提高；采用束缚整形干燥，大幅面板材翘曲变形小，含水率均匀，板材的平整度好。
附图说明
图1、本发明的整形设备的结构示意图；
图2、本发明的整形设备的隔板的荆条结构示意图。
图3、指榫结构示意图。
具体实施方式：
一种木材整形方法，其加工步骤如下：
第一步：制作高含水率重组集成材，其加工步骤如下：
1)准备高含水率(含水率在纤维饱和点(30％)以上)的木材；
2)将高含水率原条或原木截弯取直，横截成长度为400-1000mm的圆木段；
3)根据圆木段的小头直径进行分类，相同直径的木段归类；
4)按圆木段直径级别的最大出材率将其纵向锯剖，相同及相近的圆木段锯剖成相同厚度、无毛边的板、方材，也称毛料；
5)横截剔除毛料上腐朽、夹心、漏节等材质缺陷，加工成各种长度的木段；
6)调控木段表层含水率至30-50％范围内；
7)将木段的两端加工成指榫；
8)将指榫涂胶，指榫相互啮合连接配坯，顺纹加压接长，连续接长后按预定长度横截加工成重组单元体；
9)重组集成：
首先将重组单元体拟拼厚的两个胶合面刨光，拼厚胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
其次对重组单元体拼厚后的整体进行拼宽胶合面刨光，拼宽胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
通过上述步骤制作成高含水率重组集成材。
第二步：采用跑车带锯机将高含水率重组集成材锯剖成厚度等于或大于3mm的板材，跑车带锯机是市场上通用的锯床，比如杭州临安南洋木工机械有限公司MJ3110B型带锯床，等等，都可以锯木板。
第三步：采用伺服机械装置束缚板材干燥(就是后面描述的木材整形设备)，板材的压力由伺服机械提供，在干燥的过程中压力始终压在木板的上下表面，始终有压力，直到干燥完成，实现板材的平整。
如图1-图2所示，一种木材整形设备，包括上压板1和下压板2，所述的上压板1和下压板2均是由顶板11和底板12构成的组合体，顶板11和底板12之间设有弹性装置13，上压板1和下压板2之间放置材垛，且材垛由多层木材3和多层隔板4相互间隔叠放而成，木材位于隔板之间，上压板1和下压板2之间通过钢索或钢绳紧固。所述的隔板的荆条优选为六面开孔的方条状。所述的弹性装置为弹簧、气压或液压装置等其它弹性装置。所述的上压板1和/或下压板2上设有叉车孔14，方便叉车作业。顶板和底板内藏有加强筋、弹簧座、弹簧、及连接件，图中未示出部分结构。弹簧为压缩弹簧，满载时并紧，随着材垛收缩弹簧伸长，弹簧伸长至极限位置时由连接件控制预张力，弹簧的伸长量约40mm。上压板组合体在弹簧伸长至极限位置(空载)时总厚度200mm以内，同时能叉车作业，即上压板组合体相当于常见的叉车作业托盘。所述的隔板的荆条为六面开孔的方条状，散热均匀，便于热量的流通。所述的弹性装置为弹簧或液压装置。所述的紧固件为固定钢索，固定钢索位于材垛长边两侧，每边四根，采用简易方式与上下压板连接。所述的上压板和/或下压板上设有叉车孔。
工作过程：先摆放下压板，码放材垛，放上上压板，推至冷压机内加压，使上下压板内的弹簧并紧，材垛压实，之后采用钢索连接上下压板，固定。松开冷压机，使用叉车或推车将其移开。
Claims (6)
1.一种木材整形方法，其特征在于：
第一步：制作高含水率重组集成材，其加工步骤如下：
1)准备含水率在纤维饱和点30％以上的木材；
2)将高含水率原条或原木截弯取直，横截成长度为400-1000mm的圆木段；
3)根据圆木段的小头直径进行分类，相同及相近直径的圆木段归类；
4)分别对相同及相近直径的圆木段进行锯解，按各圆木段小头直径的最大出材率将其纵向锯剖；同一直径级别的圆木段锯剖成相同厚度、无毛边的板、方材，也称毛板；
5)剔除毛板上的腐朽、夹心、漏节材质缺陷，加工成各种长度或宽度的木段；
6)调控木段表层含水率至30-50％范围内；
7)将木段的两端加工成指榫；
8)将指榫涂胶，指榫相互啮合连接，顺纹加压接长，连续接长后按预定长度横截加工成重组单元体；
9)重组集成：
首先将重组单元体拟拼厚的两个胶合面刨光，拼厚胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
其次对重组单元体拼厚后的整体进行拼宽胶合面刨光，拼宽胶合面涂胶，涂胶量160-240g/m2，冷压胶合，冷压压力为0.8-1.5MPa，保压18-24小时；
通过以上步骤制作成高含水率重组集成材；
第二步：采用跑车带锯机将高含水率重组集成材锯切成厚度为大于等于3mm的板材；
第三步：采用木材整形装置束缚板材进行干燥，干燥时由伺服机械装置加压，束缚板材的厚度方向，板材的束缚压力由伺服机械提供，在干燥的过程中随着板材厚度的变化，施加的束缚压力始终大于等于伺服机械提供的最小压力值，板材在干燥过程中始终有压力存在，直至干燥结束，实现板材平整。
2.如权利要求1所述的一种木材整形方法，其特征在于，调控木段表层含水率为自然堆放、摊开晾干、或码垛通风。
3.如权利要求1所述的一种木材整形方法，其特征在于，所述的木段表层为2-4mm。
4.如权利要求1所述的一种木材整形方法，其特征在于，所述的胶为聚氨酯胶或聚氨酯和脲醛树脂混合胶。
5.如权利要求1所述的一种木材整形方法，其特征在于，所述的指榫接长为一块木段的榫头和另一块木段的榫槽相互啮合相接。
6.如权利要求5所述一种木材整形方法，其特征在于，所述的啮合相接是指榫槽的齿底宽度比榫头的齿顶宽度小0.10-0.30mm。
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