CN106078944B - 一种舞台木龙骨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种舞台木龙骨的制备方法，包括如下步骤：预热、干燥、调湿、冷却、冷压和热压成型，其中干燥依次包括：第一干燥阶段，第一干燥阶段的干燥温度为80～90℃°，经过第一干燥阶段干燥后，单向顺纹板的平衡含水率降至30％～40％；第二干燥阶段，第二干燥阶段的干燥温度为90～100℃，经过第二干燥阶段干燥后，单向顺纹板的平衡含水率降至15％～25％；第三干燥阶段，第三干燥阶段的干燥温度为100～110℃，经过第三干燥阶段干燥后，单向顺纹板的平衡含水率降至15％以下。使单向顺纹板经过一系列的处理过程，使单向顺纹板内部的水分重新分布，提高了单向顺纹板的可塑性，防止木材开裂、变形，同时起到了脱脂杀菌的作用，提高了单向顺纹板尺寸的稳定性。

Description

一种舞台木龙骨及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于舞台的龙骨，具体涉及一种舞台木龙骨及其制备方法。
背景技术
目前，我国剧院等文化设施采用的木龙骨大多为实木龙骨或多层板龙骨，又叫LVL层积材木龙骨。现有的木龙骨存在负荷小、韧性差、变形概率大等弊端。
我国以往舞台的木龙骨大多采用实木制作，近年来国内又涌现了LVL单板层积材，该LVL单板层积材是以原木为原料旋切制成一定厚度的单板，再经过干燥涂胶后，将横纹和顺纹压合而成的板材和方材。但该种板材的强度、硬度和韧性尚不满足较重台体的碾压和行走要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种舞台木龙骨及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种舞台木龙骨，铺设在地面上，所述舞台木龙骨包括多个单向顺纹板，多个单向顺纹板之间通过粘合剂粘接，粘接后的每个单向顺纹板的纹路方向均相同；每个单向顺纹板均垂直于地面布置。
本发明的有益效果是：本发明的舞台木龙骨，通过采用单向顺纹板，且粘接后的每个单向顺纹板的纹路方向均相同，使单向顺纹板的抗压强度为横纹板的抗压强度的3倍～5倍。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述每个单向顺纹板的纹路方向均垂直于地面。
采用上述进一步方案的有益效果是：将单向顺纹板的纹路垂直于地面设置，使单向顺纹板顺着纹路方向受力，使单向顺纹板的抗压强度增大了数倍。
进一步，所述单向顺纹板的厚度为3.2mm～4.5mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过对单向顺纹板的厚度进行合理的设置，进一步增加了单向顺纹板的抗压强度。
进一步，所述粘合剂为树脂胶。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用树脂胶对单向顺纹板进行粘接，使单向顺纹板之间的连接更加牢固。
进一步，所述树脂胶为脲醛树脂。
一种如上所述舞台木龙骨的制备方法包括如下步骤：
预热：将单向顺纹板放置在干燥窑内进行蒸气预热；
干燥：预热完成后，将干燥窑内的温度降至35℃～40℃，降温时间不小于2h；然后对降温后的单向顺纹板进行干燥，使单向顺纹板的平衡含水率降至第一预设值；
调湿：对经过干燥的单向顺纹板中的平衡含水率进行检测，当检测值低于第二预设值时，对干燥窑内空气的平衡含水率进行调整，使干燥窑内空气的平衡含水率比第二预设值高1％～3％；
冷却：对经过调湿的单向顺纹板进行冷却，待木材的温度冷却至高于干燥窑外温度20℃～25℃时，将单向顺纹板从干燥窑中取出；
冷压：将多个单向顺纹板之间通过粘合剂进行冷压胶合，胶合后的各个单向顺纹板的纹路方向均相同；
热压成型：将经过冷压的单向顺纹板进行热压即得到舞台木龙骨。
本发明的有益效果是：本发明的制备方法，使单向顺纹板经过一系列的处理过程，使单向顺纹板内部的水分重新分布，提高了单向顺纹板的可塑性，防止木材开裂、变形，同时起到了脱脂杀菌的作用，提高了单向顺纹板尺寸的稳定性。
进一步，所述预热的温度为50℃～70℃，预热时间为1h/cm～2h/cm。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置合理的预热温度和预热时间，可使单向顺纹板的温度快速平衡且不会对单向顺纹板的内部结构造成损伤。
进一步，所述预热时，当单向顺纹板中的初始平衡含水率大于单向顺纹板的纤维饱和点时，采用相对湿度为100％的饱和空气对单向顺纹板进行喷蒸预热；
当单向顺纹板中的初始平衡含水率与单向顺纹板的纤维饱和点相同时，采用相对湿度大于96％的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热；
当单向顺纹板中的初始平衡含水率小于单向顺纹板的纤维饱和点时，采用相对湿度与单向顺纹板的平衡含水率相同的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热。
进一步，所述干燥依次包括：
第一干燥阶段，所述第一干燥阶段的干燥温度为80～90℃°，经过第一干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至30％～40％；
第二干燥阶段，所述第二干燥阶段的干燥温度为90～100℃，经过第二干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％～25％；
第三干燥阶段，所述第三干燥阶段的干燥温度为100～110℃，经过第三干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％以下。
进一步，所述冷压压强为1Mpa～1.4Mpa，冷压时间为6h～8h；所述热压压强为0.6Mpa～1.2Mpa，热压温度为100℃～120℃，热压时间为50s/mm～60s/mm。
附图说明
图1为本发明实施例的单向顺纹板的主视结构示意图；
图2为本发明实施例的多个单向顺纹板粘接后的立体结构示意图；
图3为本发明实施例的舞台木龙骨的侧视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、单向顺纹板；11、纹路；2、舞台面板；3、砼面层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种舞台木龙骨，铺设在地面上，所述舞台木龙骨包括多个单向顺纹板1，多个单向顺纹板1之间通过粘合剂粘接，粘接后的每个单向顺纹板1的纹路11方向均相同；每个单向顺纹板1均垂直于地面布置。
本实施例的舞台木龙骨，通过采用单向顺纹板，且粘接后的每个单向顺纹板的纹路方向均相同，使单向顺纹板的抗压强度为横纹板的抗压强度的3倍～5倍。
如图1～图3所示，本实施例的所述每个单向顺纹板1的纹路11方向均垂直于地面，使单向顺纹板1顺着纹路11方向受力，使单向顺纹板1的抗压强度增大了数倍。所述单向顺纹板1的厚度为3.2mm～4.5mm，通过对单向顺纹板的厚度进行合理的设置，进一步增加了单向顺纹板的抗压强度。所述粘合剂为树脂胶。所述树脂胶为脲醛树脂。
本实施例的舞台木龙骨在使用的时候，先在地面的砼面层3上铺设木龙骨，木龙骨中的单向顺纹板1的纹路11方向垂直于地面布置，然后在木龙骨上铺设舞台面板2。本实施例的单向顺纹板取材自俄勒冈松木。本实施例的舞台木龙骨中的单向顺纹板顺着纹路方向受力，单向顺纹板的抗压强度大大增强。
实施例2
一种如实施例1所述舞台木龙骨的制备方法，包括如下步骤：
预热：将单向顺纹板放置在干燥窑内进行蒸气预热，预热温度为50℃～70℃，预热时间为1h/cm～2h/cm(即1cm厚的单向顺纹板的预热时间为1～2h)；其中，夏季的预热时间为1h/cm～1.5h/cm，冬季的预热时间为1.5h/cm～2h/cm；单向顺纹板在干燥窑内堆放时，板堆之间保持10cm左右以保证即使单向顺纹板之间未对齐，也不会形成堵塞，应该气流的循环；在板堆高度方向上，板堆顶部或与干燥窑顶棚距离应控制在10cm～20cm；板堆的长度方向与气流的方向垂直，应避免将板堆长度方向顺着气流方向堆放；
干燥：预热完成后，将干燥窑内的温度降至35℃～40℃，降温时间不小于2h；然后对降温后的单向顺纹板进行干燥，使单向顺纹板的平衡含水率降至第一预设值，所述第一预设值为7％～15％；
调湿：对经过干燥的单向顺纹板中的平衡含水率进行检测，当检测值低于第二预设值时，对干燥窑内空气的平衡含水率进行调整，使干燥窑内空气的平衡含水率比第二预设值高1％～3％；所述第二预设值为10％～12％；
冷却：对经过调湿的单向顺纹板进行冷却，待木材的温度冷却至高于干燥窑外温度20℃～25℃时，将单向顺纹板从干燥窑中取出；
冷压：将单向顺纹板之间通过粘合剂进行冷压胶合形成板积层，板积层中的每个单向顺纹板的纹路方向均相同；冷压胶合时，由于单向顺纹板的塑性与粘合剂的流动性较差，需要稍高的压力，一般需要压力为1MPa～1.2MPa,胶合时间6～8小时；冷压温度可直接采用室温即可；
热压成型：将经过冷压的单向顺纹板在100℃～120℃的环境中进行热压，热压的压强为0.6MPa～1.2MPa,热压时间为50s/mm～60s/mm(即每1mm的单向顺纹板的板积层进行热压的时间为50～60s)。
本实施例的预热有三种情况，分别为：当单向顺纹板中的初始平衡含水率大于单向顺纹板的纤维饱和点时，单向顺纹板内不存在应力，采用相对湿度为100％的饱和空气对单向顺纹板进行喷蒸预热，以促使木材迅速热透；当单向顺纹板中的初始平衡含水率与单向顺纹板的纤维饱和点相同时，采用相对湿度大于96％的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热，允许单向顺纹板表面少量吸湿以降低单向顺纹板表面的平衡含水率梯度，改善单向顺纹板中原有的应力状态；当单向顺纹板中的初始平衡含水率小于单向顺纹板的纤维饱和点时，此时，单向顺纹板中存在残余应力状态，容易变形，应采用相对湿度与单向顺纹板的平衡含水率相同的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热。
本实施例的所述干燥依次包括：
第一干燥阶段，所述第一干燥阶段的干燥温度为80～90℃°，经过第一干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至30％～40％；
第二干燥阶段，所述第二干燥阶段的干燥温度为90～100℃，经过第二干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％～25％；
第三干燥阶段，所述第三干燥阶段的干燥温度为100～110℃，经过第三干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％以下。
本实施例的采用的粘合剂为高强度环保树脂胶，例如脲醛树脂等。本实施例所用的树脂胶既能够保证板积层在GB/T 17657-2013的国家标准高压浸渍剥离条件下(即将板积层放在沸水中浸渍4h，取出后置于63±3℃的干燥箱中干燥20h，然后将板积层放置在沸水中浸渍4h，取出后再置于63±3℃的干燥箱中干燥3h)不开胶，又能达到室内使用应达到的E1以上的环保标准。
本实施例的舞台木龙骨的制备方法中，使单向顺纹板经过一系列的处理过程，使单向顺纹板内部的水分重新分布，提高了单向顺纹板的可塑性，防止木材开裂、变形，同时起到了脱脂杀菌的作用，提高了单向顺纹板尺寸的稳定性。
采用本实施例的制备方法制得的舞台木龙骨与现有的常规产品相比，在抗剪强度、浸渍剥离性能等质量及理化性能指标方面优于我国国家标准3倍～5倍以上，也明显优于其他国家同类产品的各项指标。现对本实施例的方法制得的舞台木龙骨进行性能检测，检测指标包括翘曲度、浸渍剥离性能、静曲强度、弹性模量、干缩系数、抗剪力、平衡含水率和甲醛释放量，检测方法采用GB/T20241～2006中记载的方法，具体检测结果如表1所示。
表1舞台木龙骨的性能检测指标
由表1可知，采用本实施例的制备方法制得的木龙骨的翘曲度、浸渍剥离性能、干缩系数和甲醛释放量均小于发达国家同类产品的相关指标以及我国现行国标要求达到的指标，本实施例的方法制得的木龙骨的静曲强度、弹性模量、抗剪力均大于发达国家同类产品的相关指标以及我国现行国标要求达到的指标。本实施例的方法制得的木龙骨的平衡含水率高于发达国家同类产品的平衡含水率以及我国现行国标要求达到的平衡含水率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述舞台木龙骨，铺设在地面上，包括多个单向顺纹板(1)，多个所述单向顺纹板(1)之间通过粘合剂粘接，粘接后的每个单向顺纹板(1)的纹路(11)方向均相同；每个单向顺纹板(1)均垂直于地面布置；所述每个单向顺纹板(1)的纹路(11)方向均垂直于地面；所述单向顺纹板(1)的厚度为3.2mm～4.5mm；
所述制备方法包括如下步骤：
预热：将单向顺纹板放置在干燥窑内进行蒸气预热；
干燥：预热完成后，将干燥窑内的温度降至35℃～40℃，降温时间不小于2h；然后对降温后的单向顺纹板进行干燥，使单向顺纹板的平衡含水率降至第一预设值；
调湿：对经过干燥的单向顺纹板中的平衡含水率进行检测，当检测值低于第二预设值时，对干燥窑内空气的平衡含水率进行调整，使干燥窑内空气的平衡含水率比第二预设值高1％～3％；
冷却：对经过调湿的单向顺纹板进行冷却，待木材的温度冷却至高于干燥窑外温度20℃～25℃时，将单向顺纹板从干燥窑中取出；
冷压：将多个单向顺纹板之间通过粘合剂进行冷压胶合，胶合后的各个单向顺纹板的纹路方向均相同；
热压成型：将经过冷压的单向顺纹板进行热压即得到舞台木龙骨；
其中，所述干燥依次包括：
第一干燥阶段，所述第一干燥阶段的干燥温度为80～90℃°，经过第一干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至30％～40％；
第二干燥阶段，所述第二干燥阶段的干燥温度为90～100℃，经过第二干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％～25％；
第三干燥阶段，所述第三干燥阶段的干燥温度为100～110℃，经过第三干燥阶段干燥后，所述单向顺纹板的平衡含水率降至15％以下。
2.根据权利要求1所述一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述预热的温度为50℃～70℃，预热时间为1～2h/cm。
3.根据权利要求2所述一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述预热时，当单向顺纹板中的初始平衡含水率大于单向顺纹板的纤维饱和点时，采用相对湿度为100％的饱和空气对单向顺纹板进行喷蒸预热；
当单向顺纹板中的初始平衡含水率与单向顺纹板的纤维饱和点相同时，采用相对湿度大于96％的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热；
当单向顺纹板中的初始平衡含水率小于单向顺纹板的纤维饱和点时，采用相对湿度与单向顺纹板的平衡含水率相同的空气对单向顺纹板进行喷蒸预热。
4.根据权利要求3所述一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述冷压压强为1Mpa～1.4Mpa，冷压时间为6～8h；所述热压压强为0.6Mpa～1.2Mpa，热压温度为100℃～120℃，热压时间为50s/mm～60s/mm。
5.根据权利要求1所述一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为树脂胶。
6.根据权利要求5所述一种舞台木龙骨的制备方法，其特征在于，所述树脂胶为脲醛树脂。
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