CN105782699A - 一种指接板结构及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指接板结构及其制造方法，其中，所述指接板结构由若干木条拼接而成，所述木条的端部设有用于连接其他木条的指型齿、以及用于释放应力的应力释放槽；所述木条的横截面为正方形，其纵向通过指型齿连接，横向通过胶水粘合固定。所述指接板的制造方法为：选取原木并截断处理；对圆材打圆处理；在圆材两端开制应力释放槽；对圆材进行干燥；对圆材进行开料处理，得到木条；在木条的端部进行梳齿；拼接木条得到指接板。本发明有效释放了干燥过程中的应力，减少圆材干燥过程中的端头开裂；增强了指接板的强度，获得较好的拼接效果；很好地解决了现有指接板生产技术中存在的木材利用率低、能耗高、指接板稳定性差的技术问题。

Description

一种指接板结构及制造方法

技术领域

本发明涉及原木加工及指接板制造领域，尤其涉及一种指接板的结构及其制造方法。

背景技术

随着木材需求量的不断增长，木材的采伐量越来越大，大径级木材逐渐减少，取而代之的是大量速生小径级木材。但人工速生林小径木材，存在强度低，缺陷多，难加工，利用率低等问题，目前这些木材主要应用于人造板、造纸行业，只有少量能作为家具制造行业的非结构用材。利用小径材制造指接板能有效提高原料的利用率，在一定程度上能增加小径材的强度，减少缺陷的集中分布。

我国的指接材起步于80年代末，近几年发展较快，国内家具行业已经开始使用指接材，但市场还有待于进一步开拓。目前，国内木材指接加工的主要问题是由于指接板尺寸稳定性不足，导致指接接合不紧密，出现小面弯曲，不但影响外表美观，还影响板材强度，满足不了实际使用要求。为了解决这个问题，公开号为CN102192395A的发明专利公开了一种“指接板”技术，该技术主要通过将指接条之间的粘接面设计为斜面，增大指接条之间的粘接和受力面积来增加指接板的整体强度。但是，粘接面设计为斜面需要的加工精度高，会导致加工难度增大，而且接缝处不紧密的情况并未得到解决。

另外，指接板制造普遍存在原料干燥能耗过高、干燥质量较差、出材率低等问题，同时在潮湿或干燥环境下指接板成型后变形量过大，其主要原因之一就是在原料准备阶段采用规格板方材干燥，该干燥方式出材率低，容易出现翘曲、扭曲、开裂等干燥缺陷。在中国专利文献CN105150302A中公开了一种“木材加工指接板的加工工艺”，该工艺采用直接对锯切好的板材进行干燥处理，另外由于开料方式的局限，在四面刨过程中刨削量达到3毫米至4毫米，造成原料严重浪费。在专利文献CN103770170A中公开的一种“指接板的制造方法”，以及专利文献CN103753661A中公布的一种“桉木指接地板的制备方法”中，均采用热处理机加工处理方法，虽然增强指接板尺寸稳定性，但同时也增大了能量的消耗，推高生产成本。

因此，现有指接板结构及其制造技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指接板结构及制造方法，旨在解决现有指接板生产技术中存在的木材利用率低、能耗高、指接板稳定性差的技术问题。

本发明所设计的技术方案如下：

一种指接板结构，其中，所述指接板由若干木条拼接而成，所述木条的端部设有用于连接其他木条的指型齿、以及用于释放应力的应力释放槽；所述木条的横截面为正方形，其纵向通过指型齿连接，横向通过胶水粘合固定；

所述指型齿设为锯齿状，从木条端部的一侧贯穿至另一侧；

所述应力释放槽所在的平面穿过木条的髓心，其深度D从木条的一侧表面向木条的中心延伸。

所述的指接板结构，其中，所述应力释放槽的长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间，宽度W设为1.5厘米至5厘米之间，深度D设为1厘米至2厘米之间。

所述的指接板结构，其中，所述指型齿的齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

一种指接板制造方法，其中，包括如下步骤：

步骤S1:选取合适的原木尺寸并进行截断处理；

步骤S2:对截断后的原木做打圆处理，得到圆材；

步骤S3:根据圆材的尺寸在两端分别开制应力释放槽；

步骤S4:对圆材进行自然干燥；

步骤S5:将自然干燥后的圆材放置于干燥窑内进行干燥；

步骤S6:对圆材进行开料处理，得到木条；

步骤S7:在木条的端部进行梳齿处理，得到带有指型齿的木条；

步骤S8:对若干木条进行拼接处理，得到指接板。

所述的指接板制造方法，其中，步骤S1中选用原木直径为3.5厘米至6.5厘米，且截断为长度250毫米至500毫米的圆材。

所述的指接板制造方法，其中，所述步骤S2中的打圆处理的加工深度为2毫米至5毫米。

所述的指接板制造方法，其中，所述步骤S3中的应力释放槽的长度L占原木长度的6％至15％，且长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间；应力释放槽的深度D设为圆材半径的1/2；应力释放槽开制的宽度W为1.5毫米至5毫米。

综上所述，本发明所提供的指接板及其制造方法适用于小径原木，主要通过对原木进行打圆处理；然后在圆材端头开制应力释放槽，有效释放了干燥过程中的应力，减少圆材干燥过程中的端头开裂，缩短干燥周期，提高木材的利用率；最后针对应力释放槽的尺寸和位置用开料锯切和梳齿方式来制造和拼接指接板，增强了指接板的强度，获得较好的拼接效果；很好地解决了现有指接板生产技术中存在的木材利用率低、能耗高、指接板稳定性差的技术问题。

附图说明

图1是本发明所提供的指接板的结构示意图。

图2是本发明所提供的开有应力释放槽的木条的立体图。

图3是本发明所提供的开有应力释放槽的木条的主视图。

图4是本发明所提供的开有应力释放槽的木条的右视图。

图5是本发明所提供的开有应力释放槽的木条的俯视图。

图6是本发明所提供的开有应力释放槽的圆材结构示意图。

图7是本发明所提供的圆材锯切路径示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明公开了一种指接板结构，其中，所述指接板由若干木条100拼接而成，所述木条100的端部设有用于连接其他木条100的指型齿、以及用于释放应力的应力释放槽110。所述木条100的横截面为正方形，其纵向通过指型齿连接，横向通过胶水粘合固定。

具体的，如图2所示，所述指型齿设为锯齿状，从木条100端部的一侧贯穿至另一侧。优选的，所述指型齿的齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

具体的，如图3、图4和图5所示，所述应力释放槽110所在的平面穿过木条100的髓心(轴心)，其深度D从木条100的一侧表面向木条100的中心延伸。优选的，为了使指接板无论在干燥还是湿润的环境中都能保持良好的尺寸稳定性，所述应力释放槽110的长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间，宽度W设为1.5厘米至5厘米之间，深度D设为1厘米至2厘米之间。

本发明还公开了一种制造指接板的方法，该制造方法具体包括如下步骤：

步骤S1:选取合适的原木尺寸并进行截断处理。

具体的，根据不同需求选取不同树种的圆材，选取的原木直径为3.5厘米至6.5厘米，且截断为长度25厘米至50厘米为宜。

步骤S2:对截断后的原木做打圆处理，得到圆材。

打圆处理时，可采用旋切机对原木进行去皮、去枝处理，加工深度控制在2毫米至5毫米之间。

步骤S3:根据圆材的尺寸在两端分别开制应力释放槽110。

如图6所示，根据需干燥圆材的长度、直径，开制不同长度、宽度、深度的应力释放槽110。具体是，在圆材两端分别开制应力释放槽110，该应力释放槽110所在的平面穿过髓心(即应力释放槽110设置在圆材任意一个轴截面上)。应力释放槽110的长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间并且长度L占圆材长度的6％至15％。应力释放槽110的深度D设为圆材半径长度的1/2。应力释放槽110开制的宽度W为1.5毫米至5毫米。

步骤S4:对圆材进行自然干燥。

在自然干燥阶段，应选取通风良好、无阳光暴晒的场地，将圆材架空进行自然干燥。当圆材的含水率下降至30％至55％范围时，自然干燥阶段结束。作为本实施例的优选方案，建议将圆材的含水率降至35％至45％最为合适。

步骤S5:将自然干燥后的圆材放置于干燥窑内进行干燥。

经自然干燥后圆材的含水率会比较高，所以要将圆材放入窑内进行干燥，进一步降低圆材的含水率。其中，窑内温度需要保持在50℃至70℃之间，相对湿度在40％至90％之间的条件下，并进行周期为3天至5天的窑内干燥处理，这过程中应保证干燥窑内气流循环合理，并留出通道。干燥处理结束后，圆材的含水率会降到8％至15％之间。在干燥过程中产生的干燥应力经应力槽释放，不会引起圆材的应力变形和开裂。

步骤S6:根据锯切路径120对圆材进行开料处理，得到木条。

如图7所示，使用高精度多片锯将窑内干燥处理后的圆木根据锯切路径120锯切成截面为正方形规格的木条100，其中，木条正方形截面边长S为2厘米至4厘米之间，同时保留应力槽，以实现以锯代刨，降低后续加工(如砂光)的成本。

步骤S7:在木条100的端部进行梳齿处理，得到带有指型齿的木条100。使用梳齿机将分选好的木条100(方形木材)沿平行于应力槽深度方向开制指型齿，制得带有应力释放槽110并开有指型齿的木条100。由于指型齿开制的方向平行于应力槽深度的方向，所以，在横向拼接时，可以将木条100上的应力槽隐藏在板内，既不破坏应力槽，又不影响指接板的美观。

步骤S8:对若干木条100进行拼接处理，得到指接板。

指接板的纵向拼接通过木条100上的指型齿连接，加入适量胶水可以使拼接更牢固；横向拼接采用胶水进行固定，胶水用量较纵向拼接多。在拼接时，需要向木条100端部施加合适的拼接压力。

与现有技术相比，本发明所提供的指接板制造方法具有以下几个优点：

一是，本发明对小径圆材进行干燥，通过开制应力释放槽110，相比常规原木先锯材再干燥的干燥工艺，能够有效减小圆材在干燥过程中产生端裂的干燥缺陷。另外，小径圆材干燥过程不会出现扭曲、顺弯、横弯等变形缺陷，从而提高小径材制造指接板的出材率。

二是，本发明采用高精度多片锯将圆材锯切成截面为正方形规格的木条100(方材)，不再进行截断、刨削和砂光加工，减少了大量加工工序，实现以锯切代替刨削，降低刨削和砂光成本，提高胶接面的光滑度。另外，由于在指接板中保留了应力释放槽110，在潮湿和干燥的环境下，能保证指接板成型后有较高的尺寸稳定性。

三是，本发明使用梳齿机将分选好的方材沿平行于应力槽深度方向开梳齿，在指接拼板时能有效利用应力释放槽110，使应力释放槽110能保留下来，提高尺寸稳定性的同时又不会影响外观。

为了更清楚地说明本发明的原理和操作方法，以下结合附图和具体实施例对指接板结构及制造方法做进一步说明：

实施例1：

如图1所示，本实施例中指接板是采用桉木小径材圆木进行开槽干燥，并参照图2中的路径120进行锯切开料，得到的等宽等厚的长方体木条100，在这些木条100的端部上开制指型齿，并对其进行指接和侧面拼接，从而获得指接板。

该指接板制造方法的具体制备步骤为：

1)选材：选取速生桉木小径原木，原木直径为3.5厘米至4.5厘米，长度为250毫米至500毫米，使用旋切板对原木进行打圆，去除枝桠，打圆处理后的直径为3厘米至4厘米。

2)开制应力释放槽110：在圆材两端头各拉制长度为圆材长度6％至8％的应力释放槽110，最长不超过7.5厘米，应力释放槽110方向通过髓心，深度等于圆材半径，宽度为1.5毫米。

3)干燥：应选取通风良好、无阳光暴晒的场地将圆木自然干燥至含水率为40％；再将圆材堆垛至干燥窑内，在温度50℃至70℃，相对湿度40％至90％条件下，进行周期为3天的窑内干燥处理，干燥至含水率为10％至15％，干燥过程中应保证干燥窑内气流循环合理，并留出通道。

4)开料锯切：使用高精度多片锯将窑内干燥处理后的圆木锯切成截面为正方形规格方材，同时保留应力槽，以实现以锯代刨，降低砂光成本，正方形截面边长为2厘米。

5)梳齿：使用梳齿机将分选好的方材沿平行于应力槽深度方向开梳齿，齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

6)接长拼宽：指接和侧拼施加的胶黏剂为双组份异氰酸酯水性高分子乳液胶黏剂，指接施胶量为80g/m²，端压压力为6MPa；侧拼施胶量为140g/m²，侧压压力4MPa。

7)修补、裁边与砂光：使用腻子将板胚外观缺陷进行修补，待干燥后经砂光机进行双面砂光或精砂，再用裁边机裁至所需规格尺寸板材。

8)检验、打包入库：对指接板进行检验，并将检验合格产品打包入库。

实施例1的技术效果：

本实施例中，桉木指接板强度高，稳定性好，开裂变形情况极少，出材率较同类指接板高15％。对比未开槽桉木指接板，出现变形情况减少39％。根据GB/T21140-2007指接材(非结构用)国家标准对其各项指标进行评价，结果显示：含水率为10.5％，抗弯强度为28MPa，无浸渍剥离现象。

实施例2：

本实施例根据本发明所提供的指接板制造方法，结合具体参数制造指接板，具体为：

1)选材：选取速生桉木小径原木，原木直径为4.5厘米至5.5厘米，长度为250毫米至500毫米，使用旋切板对原木进行打圆，去除枝桠，打圆后直径为4厘米至5厘米。

2)开制应力释放槽110：在圆材两端头各拉制长度为圆材长度8％至12％的应力释放槽110，最长不超过7.5厘米，应力释放槽110方向通过髓心，深度等于圆材半径，宽度为3.5毫米。

3)干燥：应选取通风良好、无阳光暴晒的场地将圆木自然干燥至含水率为40％；再将圆材堆垛至干燥窑内，在温度50℃至70℃，相对湿度40％至90％条件下，进行周期为3天的窑内干燥处理，干燥至含水率为10％至15％，应保证干燥窑内气流循环合理，并留出通道。

4)开料锯切：使用高精度多片锯将窑内干燥处理后的圆木锯切成截面为正方形规格方材，同时保留应力槽，以实现以锯代刨，降低砂光成本，正方形截面边长为3厘米。

5)梳齿：使用梳齿机将分选好的方材沿平行于应力槽深度方向开梳齿，齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

6)接长拼宽：指接和侧拼施加的胶黏剂为双组份异氰酸酯水性高分子乳液胶黏剂，指接施胶量为80g/m²，端压压力为6MPa；侧拼施胶量为140g/m²，侧压压力4MPa。

7)修补、裁边与砂光：使用腻子将板胚外观缺陷进行修补，待干燥后经砂光机进行双面砂光或精砂，再用裁边机裁至所需规格尺寸板材。

8)检验、打包入库：对指接板进行检验，并将检验合格产品打包入库。

实施例2的技术效果：

本实施例中，桉木指接板强度高，稳定性好，开裂变形情况极少，出材率较同类指接板高18％。对比未开槽桉木指接板，出现变形情况减少46％。根据GB/T21140-2007指接材(非结构用)国家标准对其各项指标进行评价，结果显示：含水率为8.5％，抗弯强度为31MPa，无浸渍剥离现象。

实施例3：

本实施例根据本发明所提供的指接板制造方法，结合具体参数制造指接板，具体为：

1)选材：选取速生桉木小径原木，原木直径为5.5厘米至6.5厘米，长度为250毫米至500毫米，使用旋切板对原木进行打圆，去除枝桠，打圆后直径为5厘米至6厘米。

2)开制应力释放槽110：在圆材两端头各拉制长度为圆材长度12％至15％的应力释放槽110，最长不超过7.5厘米，应力释放槽110方向通过髓心，深度等于圆材半径，宽度为5毫米。

3)干燥：应选取通风良好、无阳光暴晒的场地将圆木自然干燥至含水率为40％；再将圆材堆垛至干燥窑内，在温度50℃至70℃，相对湿度40％至90％条件下，进行周期为3天的窑内干燥处理，干燥至含水率为10％至15％，应保证干燥窑内气流循环合理，并留出通道。

4)开料锯切：使用高精度多片锯将窑内干燥处理后的圆木锯切成截面为正方形规格方材，同时保留应力槽，以实现以锯代刨，降低砂光成本，正方形截面边长为4厘米。

5)梳齿：使用梳齿机将分选好的方材沿平行于应力槽深度方向开梳齿，齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

6)接长拼宽：指接和侧拼施加的胶黏剂为双组份异氰酸酯水性高分子乳液胶黏剂，指接施胶量为80g/m²，端压压力为6MPa；侧拼施胶量为140g/m²，侧压压力4MPa。

7)修补、裁边与砂光：使用腻子将板胚外观缺陷进行修补，待干燥后经砂光机进行双面砂光或精砂，再用裁边机裁至所需规格尺寸板材。

8)检验、打包入库：对指接板进行检验，并将检验合格产品打包入库。

实施例3的技术效果：

本实施例中，桉木指接板强度高，稳定性好，开裂变形情况极少，出材率较同类指接板高21％。对比未开槽桉木指接板，出现变形情况减少43％。根据GB/T21140-2007指接材(非结构用)国家标准对其各项指标进行评价，结果显示：含水率为7.5％，抗弯强度为33MPa，无浸渍剥离现象。

综上所述，本发明所提供的指接板及其制造方法适用于小径原木，主要通过对原木进行打圆处理；然后在圆材端头开制应力释放槽110，有效释放了干燥过程中的应力，减少圆材干燥过程中的端头开裂，缩短干燥周期，提高木材的利用率；最后针对应力释放槽110的尺寸和位置用开料锯切和梳齿方式来制造和拼接指接板，增强了指接板的强度，获得较好的拼接效果；很好地解决了现有指接板生产技术中存在的木材利用率低、能耗高、指接板稳定性差的技术问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，对本发明中的各组分的常见/惯用的替换等，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种指接板结构，其特征在于，所述指接板由若干木条拼接而成，所述木条的端部设有用于连接其他木条的指型齿、以及用于释放应力的应力释放槽；所述木条的横截面为正方形，其纵向通过指型齿连接，横向通过胶水粘合固定；

所述指型齿设为锯齿状，从木条端部的一侧贯穿至另一侧；

所述应力释放槽所在的平面穿过木条的髓心，其深度D从木条的一侧表面向木条的中心延伸。

2.根据权利要求1所述的指接板结构，其特征在于，所述应力释放槽的长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间，宽度W设为1.5厘米至5厘米之间，深度D设为1厘米至2厘米之间。

3.根据权利要求1所述的指接板结构，其特征在于，所述指型齿的齿长为4毫米，齿距为3.5毫米，齿顶宽为0.6毫米。

4.一种指接板制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1:选取合适的原木尺寸并进行截断处理；

步骤S2:对截断后的原木做打圆处理，得到圆材；

步骤S3:根据圆材的尺寸在两端分别开制应力释放槽；

步骤S4:对圆材进行自然干燥；

步骤S5:将自然干燥后的圆材放置于干燥窑内进行干燥；

步骤S6:根据锯切路径对圆材进行开料处理，得到木条；

步骤S7:在木条的端部进行梳齿处理，得到带有指型齿的木条；

步骤S8:对若干木条进行拼接处理，得到指接板。

5.根据权利要求4所述的指接板制造方法，其特征在于，步骤S1中选用原木直径为3.5厘米至6.5厘米，且截断为长度250毫米至500毫米的圆材。

6.根据权利要求4所述的指接板制造方法，其特征在于，所述步骤S2中的打圆处理的加工深度为2毫米至5毫米。

7.根据权利要求4所述的指接板制造方法，其特征在于，所述步骤S3中的应力释放槽的长度L占原木长度的6％至15％，且长度L设为1.5厘米至7.5厘米之间；应力释放槽的深度D设为圆材半径的1/2；应力释放槽开制的宽度W为1.5毫米至5毫米。