CN106827162A - 一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于单板层积材领域，尤其涉及一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材制备方法。本发明提供的系统包括：第一双压辊，设置在第一双压辊下游的第一干燥设备和施胶设备，设置在施胶设备下游的第二干燥设备、压制成型设备和热固化设备；其中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。本发明提供的制备系统能够对木质单板进行可控且均匀的施胶，从而制备得到强度优异的单板层积材。

Description

一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材 制备方法
技术领域
本发明属于单板层积材领域，尤其涉及一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材制备方法。
背景技术
单板层积材是在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下，采用木质单板经过分丝帚化、施胶和压制后制成一种新型木质材料，其不但具有原木的天然木材纹理结构，而且具有比原木更高的强度，同时产品的尺寸规格也容易调整。
在单板层积材的制备过程中，分丝帚化处理和施胶是极为重要的工艺步骤。就分丝帚化处理而言，处理效果的好坏不但会直接影响到后续施胶时的施胶效果，还会对层积材产品的强度造成影响；而就施胶处理而言，施胶量以及胶液分布均匀度对单板层积材的质量有直接影响：施胶量过少，板材的粘接强度低，导致产品性能不达标，表面出现开裂等质量缺陷；施胶量过大，会使板材力学性能下降；施胶分布不均匀，导致部分粘接强度低，产品性能不达标或出现开裂等质量缺陷。
目前，由于采用的分丝帚化和施胶工艺欠妥，造成后续制备的单板层积材产品强度低、易开裂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材制备方法，采用本发明提供的系统能够制备出高强度的单板层积材。
本发明提供了一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统，包括：辊压机；设置在辊压机下游的第一干燥设备；设置在第一干燥设备下游的施胶设备；设置在施胶设备下游的第二干燥设备；设置在第二干燥设备下游的压制成型设备；和设置在压制成型设备下游的热固化设备；
其中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。
优选的，所述辊压机的辊间隙为木质单板厚度的10～80％。
优选的，所述第一双压辊的辊间隙为木质单板厚度的50～80％。
优选的，所述输送装置包括用于放置木质单板的镂空输送带和与镂空输送带相配合的输送驱动机构。
优选的，所述第一喷胶装置和第二喷胶装置均包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的若干个喷枪和喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的若干个喷枪。
优选的，所述施胶设备还包括设置在辊压喷胶装置下游的第二双压辊；
所述输送装置用于使经过干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置、辊压喷胶装置和第二双压辊。
优选的，所述第二双压辊的辊间隙为木质单板厚度的80～95％。
本发明提供了一种单板层积材的制备方法，包括以下步骤：
a)、将木质单板原料按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压，得到辊压后单板；
b)、对所述辊压后单板进行干燥处理，得到干燥单板；
c)、将所述干燥单板进行一次喷胶，之后在第一双压辊中进行辊压，并在第一双压辊的出料端进行二次喷胶，得到施胶后单板；
d)、所述施胶后单板依次进行干燥、压制和固化，得到单板层积材。
优选的，所述辊压机中辊的转速为10～50r/min。
优选的，所述第一双压辊的线速度为0.4～0.6m/s。
与现有技术相比，本发明提供了一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统和单板层积材制备方法。本发明提供的系统包括：辊压机；设置在辊压机下游的第一干燥设备；设置在第一干燥设备下游的施胶设备，设置在施胶设备下游的第二干燥设备；设置在第二干燥设备下游的压制成型设备；和设置在压制成型设备下游的热固化设备；其中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。系统运行过程中，木质单板首先在辊压机中进行辊压，使平整密实状态的木质单板辊压成纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板；然后辊压后的木质单板在第一喷胶装置进行喷胶；接着表面喷胶后的单板进行第一双压辊辊压，通过辊压将单板表层的胶液强行挤压渗透到单板内部，同时赋予单板瞬间压缩变形；之后单板在第一双压辊的出料端通过第二喷胶装置进行二次喷胶，利用单板变形回弹产生的瞬时真空效应，使二次喷胶的胶液也渗透到单板内部；最后施胶后的单板经过压制成型设备和热固化设备处理后，得到单板层积材。本发明提供的制备系统设置有辊压机、喷胶装置和第一双压辊，利用辊压机能够将木质单板辊压成帚化网状结构，增大了单板表面积，使胶液更容易进入到单板内部，提高施胶的均匀性，利用喷胶装置可准确控制单板的施胶量，利用第一双压辊可对单板造成的挤压和回弹形变，能够后胶液在单板内部分布更加均匀。因此本发明提供的制备系统能够对木质单板进行可控且均匀的施胶，从而制备得到强度优异的单板层积材。实验结果表明，采用本发明提供的制备系统制得的单板层积材性能优异，其24小时吸水厚度膨胀率低于5.0％，水平剪切强度＞10MPa，静曲强度＞100MPa，弹性模量＞10GPa，内结合强度＞3MPa。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的施胶设备的结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的经第一双压辊辊压后的单板的数码照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统，包括：辊压机；设置在辊压机下游的第一干燥设备；设置在第一干燥设备下游的施胶设备；设置在施胶设备下游的第二干燥设备；设置在第二干燥设备下游的压制成型设备；和设置在压制成型设备下游的热固化设备；
其中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。
本发明提供的制备系统包括辊压机、第一干燥设备、施胶设备、第二干燥设备、压制成型设备和热固化设备。其中，所述辊压机包括平行设置的两个压辊，辊间隙优选为木质单板厚度的10～80％，更优选为50～80％，最优选为70～77％。在本发明提供的一个实施例中，辊间隙为1～1.2mm。在本发明提供的一个实施例中，辊压机内平行设置的两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹。
在本发明中，所述第一干燥设备设置在第一双压辊和施胶设备之间，用于对经过第一双压辊辊压后的单板进行干燥。本发明对所述第一干燥设备的具体结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际需要进行选择即可。
在本发明中，施胶设备设置在第一干燥设备下游，包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。
参见图1，图1是本发明实施例提供的施胶设备的结构示意图；图1中，1为第一喷胶装置，2为第一双压辊，3为第二喷胶装置，4为输送装置，5为第二双压辊。
在本发明中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置1、辊压喷胶装置和输送装置4。其中，输送装置4用于使木质单板依次经过第一喷胶装置1和辊压喷胶装置。在本发明提供的一个实施例中，输送装置4包括用于放置木质单板的镂空输送带和与镂空输送带相配合的输送驱动机构。在本发明提供的一个实施例中，所述镂空输送带为乙型网带。在本发明提供的一个实施例中，所述乙型网带的网丝直径为1～5mm，优选为2～3mm。在本发明提供的一个实施例中，所述乙型网带的节距为10～50mm，优选为25～30mm。在本发明提供的一个实施例中，所述镂空输送带的材质为不锈钢，优选为304不锈钢。
在本发明中，第一喷胶装置1用于向木质单板的表面喷胶。在本发明提供的一个实施例中，第一喷胶装置1可同时向木质单板的上表面和下表面喷胶。在本发明提供的一个实施例中，第一喷胶装置1包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的若干个喷枪和喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的若干个喷枪。在本发明提供的一个实施例中，每个所述喷枪的喷嘴直径为0.4～0.6mm；在本发明提供的一个实施例中，每个所述喷枪的喷嘴与镂空输送带的距离为20～40mm。在本发明提供的一个实施例中，第一喷胶装置1包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的多个喷枪，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪。在本发明提供的一个实施例中，第一喷胶装置1包括喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的多个喷枪，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪。在本发明提供的一个实施例中，一排喷枪中，相邻两个喷枪的间距为20～30cm。本发明对一排喷枪的喷枪个数没有限定，视木质单板沿镂空输送带宽度方向的尺寸而定，喷枪的个数可使其喷出的胶液沿镂空输送带宽度方向完全覆盖木质单板为最优。
在本发明中，辊压喷胶装置设置在第一喷胶装置1下游，包括第一双压辊2和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置3。其中，第一双压辊2包括平行设置的两个压辊，用于对喷胶后的单板进行辊压。在本发明提供的一个实施例中，第一双压辊2的辊间隙为木质单板厚度的50～80％；在本发明提供的另一个实施例中，第一双压辊2的辊间隙为木质单板厚度的60～70％。在本发明提供的一个实施例中，第一双压辊2包括的两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹。在本发明中，还包括与第一双压辊2相配合的驱动机构，驱动第一双压辊2转动。
在本发明中，第二喷胶装置3设置在第一双压辊2出料端，用于对木质单板进行二次喷胶。在本发明提供的一个实施例中，第二喷胶装置3可同时向木质单板的上表面和下表面喷胶。在本发明提供的一个实施例中，第二喷胶装置3包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的若干个喷枪和喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的若干个喷枪。在本发明提供的一个实施例中，每个所述喷枪的喷嘴直径为0.4～0.6mm；在本发明提供的一个实施例中，每个所述喷枪的喷嘴与镂空输送带的距离为20～40mm。在本发明提供的一个实施例中，第二喷胶装置3包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的多个喷枪，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪。在本发明提供的一个实施例中，第二喷胶装置3包括喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的多个喷枪，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪。在本发明提供的一个实施例中，一排喷枪中，相邻两个喷枪的间距为20～30cm。本发明对一排喷枪的喷枪个数没有限定，视木质单板沿镂空输送带宽度方向的尺寸而定，喷枪的个数可使其喷出的胶液沿镂空输送带宽度方向完全覆盖木质单板为最优。
在本发明提供的一个实施例中，第一喷胶装置1下游设置有串联排列的多个辊压喷胶装置，优选为2～3个。在该实施例中，输送装置4用于使木质单板依次经过第一喷胶装置1和串联排列的多个辊压喷胶装置。
在本发明提供的一个实施例中，还包括设置在辊压喷胶装置下游的第二双压辊5，在该实施例中，输送装置4用于使木质单板依次经过第一喷胶装置1、辊压喷胶装置和第二双压辊5。在本发明提供的一个包括多个辊压喷胶装置的实施例中，第二双压辊5设置在末端辊压喷胶装置的下游。在本发明中，第二双压辊5包括平行设置的两个压辊，用于对二次喷胶后的单板进行辊压。在本发明提供的一个实施例中，第二双压辊5的辊间隙为木质单板厚度的80～95％；在本发明提供的另一个实施例中，第二双压辊5的辊间隙为木质单板厚度的85～90％。在本发明提供的一个实施例中，第二双压辊5包括的两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹。在本发明中，还包括与第二双压辊5相配合的驱动机构，驱动第二双压辊5转动。
在本发明中，施胶设备下游依次设置有第二干燥设备、压制成型设备和热固化设备。其中，所述第二干燥设备用于对经过施胶设备处理后的单板进行干燥，所述压制成型设备用于将经过第二干燥设备处理后的单板压制成型，所述热固化设备用于将经过压制成型设备处理得到的成型单板加热固化。本发明对所述第二干燥设备、压制成型设备和热固化设备的具体结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际需要进行选择即可。
系统运行过程中，木质单板首先在辊压机中进行辊压，使平整密实状态的木质单板辊压成纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板；然后辊压后的木质单板在第一喷胶装置进行喷胶；接着表面喷胶后的单板进行第一双压辊辊压，通过辊压将单板表层的胶液强行挤压渗透到单板内部，同时赋予单板瞬间压缩变形；之后单板在第一双压辊的出料端通过第二喷胶装置进行二次喷胶，利用单板变形回弹产生的瞬时真空效应，使二次喷胶的胶液也渗透到单板内部；最后施胶后的单板经过压制成型设备和热固化设备处理后，得到单板层积材。
本发明提供的制备系统设置有辊压机、喷胶装置和第二双压辊，利用辊压机能够将木质单板辊压成帚化网状结构，增大了单板表面积，使胶液更容易进入到单板内部，提高施胶的均匀性，利用喷胶装置可准确控制单板的施胶量，利用第一双压辊可对单板造成的挤压和回弹形变，能够后胶液在单板内部分布更加均匀。因此本发明提供的制备系统能够对木质单板进行可控且均匀的施胶，从而制备得到强度优异的单板层积材。在本发明提供的优选实现方案中，施胶设备还包括设置在第二喷胶装置下游的第二双压辊，利用第二双压辊的辊压可将二次喷胶后单板表面的胶液残留挤压渗透到单板内部，降低单板表面的胶液残留，提高单板表面的清洁度，同时还能使单板内部的胶液分布更加均匀。实验结果表明，采用本发明提供的制备系统制得的单板层积材性能优异，其24小时吸水厚度膨胀率低于5.0％，水平剪切强度＞10MPa，静曲强度＞100MPa，弹性模量＞10GPa，内结合强度＞3MPa。
本发明还提供了一种单板层积材的制备方法，包括以下步骤：
a)、将木质单板原料按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压，得到辊压后单板；
b)、对所述辊压后单板进行干燥处理，得到干燥单板；
c)、将所述干燥单板进行一次喷胶，之后在第一双压辊中进行辊压，并在第一双压辊的出料端进行二次喷胶，得到施胶后单板；
d)、所述施胶后单板依次进行干燥、压制和固化，得到单板层积材。
在本发明提供的制备方法中，首先将木质单板按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压。其中，所述木质单板包括但不限于杨木单板或桉木单板；所述木质单板的厚度优选≤4mm，更优选为1～2mm，最优选为1.3～1.7mm；所述木质单板的含水率优选≥30％，更优选为30～140％。在本发明提供的一个实施例中，所述木质单板由原木经过切片制成，所述切片的方式优选为旋切。
在本发明中，所述辊压机在上文中已经介绍，在此不再赘述。在本发明中，所述辊压机的转速优选为10～50r/min，更优选为15～30r/min，最优选为20～24r/min。在本发明中，所述木质单板在辊压机中进行辊压的方式优选为差速辊压，即两个压辊的转速不同；所述差速辊压的差速比优选为1～3，更优选为1～1.5，最优选为1.2～1.4。在本发明中，所述差速比等于快辊的转速与慢辊的转速的比值。在本发明中，差速辊压过程中，慢辊的转速优选为10～30r/min，更优选为20～25r/min。辊压后，得到辊压后单板。所述辊压后单板为纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板。
得到辊压后单板后，对木质单板进行干燥，以降低单板的含水率。所述干燥的温度优选为80～120℃；所述干燥后的单板的含水率优选为8～12％。干燥处理后，得到干燥单板。
得到干燥单板后，对干燥单板进行一次喷胶。其中，所述一次喷胶的喷胶气压优选在4kg/cm2以上，更优选为4～6kg/cm2；所述一次喷胶使用的胶液优选为酚醛树脂浸渍胶；所述胶液的固含量优选为20～25wt％。在本发明中，优选在上述第一喷胶装置中进行一次喷胶。
然后，一次喷胶后的木质单板在第一双压辊中进行辊压。其中，所述第一双压辊的线速度优选为0.4～0.6m/s。所述第一双压辊在上文中已经介绍，在此不再赘述。
之后，辊压后的木质单板在第一双压辊的出料端进行二次喷胶。其中，所述二次喷胶的喷胶气压优选在4kg/cm2以上，更优选为4～6kg/cm2；所述第二次喷胶使用的胶液浸胶优选为酚醛树脂浸渍胶；所述胶液的固含量优选为20～25wt％。在本发明中，优选在上述第二喷胶装置中进行二次喷胶。
二次喷胶结束后，得到施胶后的单板。在本发明中，优选将二次喷胶后的木质单板重复在双压辊中进行辊压，并在双压辊的出料端进行喷胶，优选重复1～2次。在本发明中，优选将经过上述二次喷胶或多次辊压喷胶后的木质单板在双压辊中进行再次辊压。其中，所述双压辊的线速度为优选0.4～0.6m/s。在本发明中，所述再次辊压优选在上述第二双压辊中进行。
得到所述施胶后的单板后，对所述施胶后的单板进行干燥。其中，所述干燥的温度优选为60～70℃；所述干燥后的单板的含水率优选为12～15％。在本发明中，优选在上述干燥设备中进行干燥。之后对干燥后单板进行压制。其中，所述压制密度优选为0.7～0.85g/cm3。在本发明中，优选在上述压制成型设备中进行压制。
压制结束后，对压制后的单板进行固化。在本发明中，所述固化的方式优选为热固化；所述热固化的温度优选为120～140℃；所述热固化的时间优选为8～10h。在本发明中，优选在上述热固化设备中进行热固化。固化结束后，得到单板层积材。
在本发明中，首先在木质单板进行施胶前对其进行前处理，即沿木质单板横纹方向对其进行辊压。采用这种方式能够将平整密实状态的木质单板辊压成纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板，既很大限度上的保留了原木的天然木材纹理结构，又增大了单板表面积，使胶液更容易进入到单板内部，提高施胶的均匀性，从而提高单板层积材制品的强度，降低单板层积材制品的开裂风险。之后在施胶阶段，对前处理后的单板进行一次喷胶、辊压和二次喷胶，利用喷胶可准确控制单板的施胶量，而通过辊压对单板造成的挤压和回弹形变，能够使胶液在单板内部分布的更佳均匀，从而进一步提高单板层积材制品的强度。在本发明提供的优选实现方案中，对二次喷胶的木质单板进行二次辊压，通过二次辊压，可将二次喷胶后单板表面的胶液残留挤压渗透到单板内部，降低单板表面的胶液残留，提高单板表面的清洁度，同时还能使单板内部的胶液分布更加均匀。实验结果表明，采用本发明提供的方法制得的单板层积材性能优异，其24小时吸水厚度膨胀率低于5.0％，水平剪切强度＞10MPa，静曲强度＞100MPa，弹性模量＞10GPa，内结合强度＞3MPa。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
单板层积材制备系统
本实施例提供的制备系统包括辊压机、第一干燥设备、施胶设备、第二干燥设备、压制成型设备和热固化设备。
其中，辊压机包括平行设置的两个压辊，辊间隙为木质单板厚度的77％，两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹，筒体的直径为150mm。
在本实施例中，第一干燥设备设置在辊压机下游，具体选用网带式干燥机。
在本实施例中，施胶设备设置在第一干燥设备的下游，其结构如图1所示，图1中，1为第一喷胶装置，2为第一双压辊，3为第二喷胶装置，4为输送装置，5为第二双压辊。
在本实施例中，输送装置4用于使经过第一干燥设备干燥压的木质单板依次经过第一喷胶装置1、第一双压辊2、第二喷胶装置3和第二双压辊5。在本实施例中，输送装置4包括用于放置木质单板的镂空输送带和与镂空输送带相配合的输送驱动机构，所述镂空输送带为不锈钢钢丝乙型网输送带，材质为不锈钢304，钢丝直径为2mm，节距为25mm。
在本实施例中，第一喷胶装置1用于向木质单板的表面喷胶，第一喷胶装置1包括喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的多个喷枪，相邻两个喷枪的间距为25cm，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪；还包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的多个喷枪，相邻两个喷枪的间距为25cm，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪；在本实施例中，每个所述喷枪的喷嘴直径为0.6mm，每个所述喷枪的喷嘴与镂空输送带的距离为30mm；本发明对喷枪个数没有限定，视木质单板沿镂空输送带宽度方向的尺寸而定，本实施例设置的喷枪个数可使其喷出的胶液沿镂空输送带宽度方向完全覆盖木质单板。
在本实施例中，第一双压辊2设置在第一喷胶装置1下游，包括平行设置的两个压辊，第一双压辊2的辊间隙为木质单板厚度的50％，第一双压辊2包括的两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹，筒体的直径为150mm。
在本实施例中，第二喷胶装置3设置在第一双压辊2出料端，第二喷胶装置3包括喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的多个喷枪，相邻两个喷枪的间距为25cm，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪；还包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的多个喷枪，相邻两个喷枪的间距为25cm，多个所述喷枪沿镂空输送带宽度方向分布，形成一排喷枪；在本实施例中，每个所述喷枪的喷嘴直径为0.6mm，每个所述喷枪的喷嘴与镂空输送带的距离为30mm；本发明对喷枪个数没有限定，视木质单板沿镂空输送带宽度方向的尺寸而定，本实施例设置的喷枪个数可使其喷出的胶液沿镂空输送带宽度方向完全覆盖木质单板。
在本实施例中，第二双压辊5设置在第二喷胶3下游，第二双压辊5包括平行设置的两个压辊，第二双压辊5的辊间隙为木质单板厚度的80％，第二双压辊5包括的两个压辊为圆柱形筒体，筒体表面无齿片或螺纹，筒体的直径为150mm。
在本实施例中，第二干燥设备设置在施胶设备下游，具体选用网带式干燥机；压制成型设备设置在第二干燥设备下游；热固化设备设置在压制成型设备下游，具体选用电烘箱。
装置运行过程中，木质单板首先在辊压机中进行辊压，使平整密实状态的木质单板辊压成纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板；然后在第一干燥设备中进行干燥；干燥后的木质单板在第一喷胶装置进行喷胶；接着表面喷胶后的单板进行第一双压辊辊压，通过辊压将单板表层的胶液强行挤压渗透到单板内部，同时赋予单板瞬间压缩变形；之后单板在第一双压辊的出料端通过第二喷胶装置进行二次喷胶，利用单板变形回弹产生的瞬时真空效应，使二次喷胶的胶液也渗透到单板内部；最后施胶后的单板经过干燥设备、压制成型设备和热固化设备处理后，得到单板层积材。
实施例2
采用实施例1提供的系统制备单板层积材
1)、旋切：采用旋切机将俄罗斯杨木旋切成单板，单板的厚度为1.3mm，宽度为250mm，长度为650mm，含水率为130±10％。
2)、一次辊压：将旋切好的木质单板按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压，下辊转速为20r/min，上辊转速为24r/min。辊压后，得到辊压后单板。辊压后单板为纵向不断裂、横向松散的帚化网状结构单板，如图2所示，图2是本发明实施例2提供的经第一双压辊辊压后的单板的数码照片。
3)、单板干燥：辊压后单板利用网带式干燥机在温度120℃条件下进行干燥处理，使其含水率达到10～12％之内。
4)、胶黏剂的调配：胶液采用将自制的固含量40wt％的水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂稀释至固体含量为20wt％。水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂为工业苯酚、工业甲醛和氢氧化钠按照摩尔比1：1.8：0.2混合反应制成，树脂胶粘剂质量指标如下：树脂固体含量为40wt％；25℃黏度为20s；pH为11。
5)、施胶：将干燥后的单板铺在实施例1提供的施胶设备的输送带上，将胶黏剂灌入所述施胶设备的第一和第二喷胶装置，启动施胶设备；其中，输送带速度设置为0.6m/s，喷枪气压设置为4kg/cm2，第一和第二双压辊的线速度设置为0.6m/s；单板经过所述施胶设备施胶后，得到施胶后的单板，含胶量为21wt％。
6)、胶后干燥：将施胶后的木制单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度控制在65℃，干燥至其含水率在12～14％之内。
7)、压制成型：根据设计密度计算所需的胶后干燥单板的重量，然后将称好的单板尽量均匀地铺装在模具内，压制成型，压制密度为0.79g/cm3。
8)、热固化：采用电烘箱对压制后的单板进行加热固化，温度控制在120～140℃，时间6～8小时，热固完毕后，得到单板层积材。
实施例3
制备单板层积材
本实施例使用的制备系统与实施例1略有不同，区别在于辊压机的辊间隙为木质单板厚度的70％。
1)、旋切：采用旋切机将山东速生杨木旋切成木质单板，单板的厚度为1.7mm，宽度为250mm，长度为650mm，含水率为130±10％。
2)、一次辊压：将旋切好的木质单板按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压，下辊转速为20r/min，上辊转速为28r/min。辊压后，得到辊压后单板。
3)、单板干燥：辊压后单板利用网带式干燥机在温度120℃条件下进行干燥处理，使其含水率达到10～12％之内。
4)、胶黏剂的调配：胶液采用将自制的固含量40wt％的水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂稀释至固体含量为20wt％。水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂为工业苯酚、工业甲醛和氢氧化钠按照摩尔比1：1.8：0.2混合反应制成，树脂胶粘剂质量指标如下：树脂固体含量为40wt％；25℃黏度为20s；pH为11。
5)、施胶：将干燥后的单板铺在实施例1提供的施胶设备的输送带上，将胶黏剂灌入所述施胶设备的第一和第二喷胶装置，启动施胶设备；其中，输送带速度设置为0.6m/s，喷枪气压设置为4kg/cm2，第一和第二双压辊的线速度设置为0.6m/s；单板经过所述施胶设备施胶后，得到施胶后的单板，含胶量为21wt％。
6)、胶后干燥：将施胶后的木制单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度控制在65℃，干燥至其含水率在12～14％之内。
7)、压制成型：根据设计密度计算所需的胶后干燥单板的重量，然后将称好的单板尽量均匀地铺装在模具内，压制成型，压制密度为0.79g/cm3。
8)、热固化：采用电烘箱对压制后的单板进行加热固化，温度控制在120～140℃，时间6～8小时，热固完毕后，得到单板层积材。
比较例1
1、木质单板处理
1)、旋切：采用旋切机将俄罗斯杨木旋切成木质单板，单板的厚度为1.3±0.1mm，宽度为250mm，长度为650mm，含水率为130±10％；
2)、辊压：
按照实施例1的辊压方式，其区别仅在于木质单板按照其纤维顺纹方向放入辊压机中进行辊压。
2、制备单板层积材
1)、胶前干燥：上述获得的处理后单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度80～120℃，使其含水率至8～12％之内；
2)、浸胶：采用实施例2的酚醛树脂浸渍胶，将胶液稀释成固含量20～25wt％，采用常压浸胶的方式，浸胶时间为10min，浸胶量控制在单板质量的20±2wt％。浸胶完成后将木单板取出，进行沥液，待无明显液体滴下时进入下道工序；
3)、胶后干燥：将浸胶后的单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度控制在45～50℃，干燥至其含水率在12～15％之内；
4)、压制成型：将干燥的浸胶单板均匀地铺装在模具内，进行压制。压制密度为0.8～0.85g/cm3。
5)、热固化：采用电烘箱加热固化设备对压制后的单板进行热固，温度控制在120～140℃，时间8～10小时，热固完毕后，得到单板层积材。
比较例2
制备单板层积材
1)、旋切：采用旋切机将俄罗斯杨木旋切成木质单板，单板的厚度为1.3±0.1mm，宽度为250mm，长度为650mm，含水率为130±10％
2)、胶前干燥：上述获得的单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度80～120℃，使其含水率至8～12％之内；
3)、浸胶：采用酚醛树脂浸渍胶，胶的固含量20～25wt％，采用常压浸胶的方式，浸胶时间为10min，浸胶量控制在单板质量的20±2wt％。浸胶完成后将木单板取出，进行沥液，待无明显液体滴下时进入下道工序；
4)、胶后干燥：将浸胶后的单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度控制在45～50℃，干燥至其含水率在12～15％之内；
5)、压制成型：将干燥的浸胶单板均匀地铺装在模具内，进行压制。压制密度为0.8～0.85g/cm3。
6)、热固化：采用电烘箱加热固化设备对压制后的单板进行热固，温度控制在120～140℃，时间8～10小时，热固完毕后，得到单板层积材。
比较例3
常压浸胶方案进行施胶，制备单板层积材
1)、旋切:采用旋切机将俄罗斯杨木旋切成单板，单板的厚度为2mm，宽度为250mm，长度为650mm。
2)、单板干燥：旋切好的单板利用网带式干燥机在温度120℃条件下进行干燥处理，使其含水率达到10～12％之内。
3)、胶黏剂的调配：胶液采用将自制的固含量40wt％的水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂稀释至固体含量为20wt％。水溶性低分子量酚醛树脂胶粘剂为工业苯酚、工业甲醛和氢氧化钠按照摩尔比1：1.8：0.2混合反应制成，树脂胶粘剂质量指标如下：树脂固体含量为40wt％；25℃黏度为20s；pH为11。
4)、施胶：在浸胶池倒入上述胶黏剂，将干燥好的单板放置浸胶池中进行浸胶，浸胶时间为30min，浸胶完成后将木单板取出，进行沥液至无明显液体滴下；检测浸胶量为18.9wt％。
5)、胶后干燥：将浸胶后的木制单板放入网带式干燥机中进行干燥处理，温度控制在65℃，干燥至其含水率在12～14％之内。
6)、压制成型：根据设计密度计算所需的胶后干燥单板的重量，然后将称好的单板尽量均匀地铺装在模具内，压制成型，压制密度为0.79g/cm3。
7)、热固化：采用电烘箱对压制后的单板进行加热固化，温度控制在120～140℃，时间6～8小时，热固完毕后，得到单板层积材。
实施例4
参照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测实施例2～3和对比例1～3获得的重组木的主要性能：如密度，24小时吸水厚度膨胀率，静曲强度，弹性模量，内结合强度及剪切强度(水平加载)，结果如表1所示：
表1重组木的性能测试表
通过表1可以看出，本发明制备的单板层积材具有较高的强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种以木质单板为原料制备单板层积材的系统，包括：辊压机；设置在辊压机下游的第一干燥设备；设置在第一干燥设备下游的施胶设备；设置在施胶设备下游的第二干燥设备；设置在第二干燥设备下游的压制成型设备；和设置在压制成型设备下游的热固化设备；
其中，所述施胶设备包括：第一喷胶装置；设置在第一喷胶装置下游的辊压喷胶装置，所述辊压喷胶装置包括第一双压辊和设置在第一双压辊出料端的第二喷胶装置；和输送装置，用于使经过第一干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置和辊压喷胶装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辊压机的辊间隙为木质单板厚度的10～80％。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一双压辊的辊间隙为木质单板厚度的50～80％。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输送装置包括用于放置木质单板的镂空输送带和与镂空输送带相配合的输送驱动机构。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一喷胶装置和第二喷胶装置均包括喷嘴朝向所述镂空输送带上表面的若干个喷枪和喷嘴朝向所述镂空输送带下表面的若干个喷枪。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述施胶设备还包括设置在辊压喷胶装置下游的第二双压辊；
所述输送装置用于使经过干燥设备干燥的木质单板依次经过第一喷胶装置、辊压喷胶装置和第二双压辊。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二双压辊的辊间隙为木质单板厚度的80～95％。
8.一种单板层积材的制备方法，包括以下步骤：
a)、将木质单板原料按照其纤维横纹方向放入辊压机中进行辊压，得到辊压后单板；
b)、对所述辊压后单板进行干燥处理，得到干燥单板；
c)、将所述干燥单板进行一次喷胶，之后在第一双压辊中进行辊压，并在第一双压辊的出料端进行二次喷胶，得到施胶后单板；
d)、所述施胶后单板依次进行干燥、压制和固化，得到单板层积材。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述辊压机中辊的转速为10～50r/min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一双压辊的线速度为0.4～0.6m/s。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108189193A (zh) * 2017-12-27 2018-06-22 姚松年 板材逐层加工装置
CN108247810A (zh) * 2018-03-29 2018-07-06 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种以枝丫材为原料生产重组木的方法
CN111993513A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 中国林业科学研究院木材工业研究所 木竹重组材料单元的连续化浸渍设备和连续化浸渍方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61266203A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Maruyoshi Ando Kk 配向性積層木材の製造方法
JP2005205857A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Sekisui Chem Co Ltd 木質積層マットの搬送方法、木質系複合材の製造方法及び木質積層マット搬送用のサイドガイド
CN101524857A (zh) * 2008-12-24 2009-09-09 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种无醛胶合板及其制造方法
CN201338319Y (zh) * 2008-12-24 2009-11-04 中国林业科学研究院木材工业研究所 木材连续辊压浸注装置
CN104842409A (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 黑龙江省木材科学研究所 一种高保真重组实木材料的制造方法
CN105538428A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 江西省林业科学院 一种利用樟树剩余物生产木质复合板的方法
CN105856345A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 南京林业大学 低施胶量环保单板层积材的制造方法
CN106426430A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种木质单板处理方法和重组木

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61266203A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Maruyoshi Ando Kk 配向性積層木材の製造方法
JP2005205857A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Sekisui Chem Co Ltd 木質積層マットの搬送方法、木質系複合材の製造方法及び木質積層マット搬送用のサイドガイド
CN101524857A (zh) * 2008-12-24 2009-09-09 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种无醛胶合板及其制造方法
CN201338319Y (zh) * 2008-12-24 2009-11-04 中国林业科学研究院木材工业研究所 木材连续辊压浸注装置
CN104842409A (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 黑龙江省木材科学研究所 一种高保真重组实木材料的制造方法
CN105538428A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 江西省林业科学院 一种利用樟树剩余物生产木质复合板的方法
CN105856345A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 南京林业大学 低施胶量环保单板层积材的制造方法
CN106426430A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种木质单板处理方法和重组木

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108189193A (zh) * 2017-12-27 2018-06-22 姚松年 板材逐层加工装置
CN108189193B (zh) * 2017-12-27 2020-06-16 龙南林丰园艺制品有限公司 板材逐层加工装置
CN108247810A (zh) * 2018-03-29 2018-07-06 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种以枝丫材为原料生产重组木的方法
CN111993513A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 中国林业科学研究院木材工业研究所 木竹重组材料单元的连续化浸渍设备和连续化浸渍方法

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