CN116834120A - 一种正交层板胶合木的制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种正交层板胶合木的制作方法，包括将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将所述层板干燥至低于预设含水量；将所述层板接长并刨平，形成板坯；将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值。上述正交层板胶合木的制作方法，能够将小径木和废旧木材进行资源化利用，降低制造成本，满足低层建筑和路面铺装领域对于低成本正交层板胶合木的强度需求，降低工程的成本。

Description

一种正交层板胶合木的制作方法

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，特别是涉及一种正交层板胶合木的制作方法。

背景技术

正交层板胶合木是由经过目测定级或机械应力定级的层板彼此正交叠放组坯胶合而成的板式预制木构件，其具有面幅尺寸较大、双向受力、湿度变形小、承载力和刚度较大等特点，可在木结构建筑中作为独立的承重构件，如剪力墙、楼板以及屋面板等，也可用于桥梁路面板和临时路面铺装覆工板。如图1所示，图1为现有的正交层板胶合木的结构示意图，可见其包括纵向层板1、横向层板2、胶缝3和板侧面拼缝4，正交层板胶合木里面的层板彼此正交，层数为奇数，且最少为3层。在现有技术中，常规的正交层板胶合木通常由38毫米厚的较为昂贵的规格材制成，需要筛选符合正交层板胶合木产品标准所要求等级的规格材层板，并采用指接方法将规格材层板接长至满足要求，层板在胶合前需沿厚度方向至少刨去2.5毫米，常规正交层板胶合木的厚度至少为105毫米，承载力和刚度较大。

然而，在目前的木结构建筑中，绝大部分为低层建筑，跨度也比较小，采用常规的正交层板胶合木的话，会造成材料的浪费，此外，正交层板胶合木还可用于桥梁路面板和临时路面铺装覆工板，但由于其厚度较大、强度较高，浪费材料的情况也非常明显，也就是说，这样都属于大材小用，因此亟需丰富正交层板胶合木产品的强度等级体系，研制适用于低层建筑和路面铺装的正交层板胶合木。另外，在现实情况下，人工林抚育期间间伐作业的产物小径木无法得到高附加值的应用，许多废弃木材也只能粉碎后用作燃料，并未建立废弃木材资源化利用的合理途径，这就造成了资源的浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种正交层板胶合木的制作方法，能够将小径木和废旧木材进行资源化利用，降低制造成本，满足低层建筑和路面铺装领域对于低成本正交层板胶合木的强度需求，降低工程的成本。

本发明提供的一种正交层板胶合木的制作方法包括：

将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将所述层板干燥至低于预设含水量；

将所述层板接长并刨平，形成板坯；

将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；

对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板之后，还包括：

对所述层板进行筛选，筛除表面天然缺陷严重的层板。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，将所述层板干燥至低于预设含水量之后，还包括：

将所述层板划分为四个品质等级，筛选出符合正交层板胶合木产品标准所要求的品质等级的层板进行后续流程。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述废弃木材包括人工林抚育期间间苗作业副产品、园林修剪时的废弃木材和工地废弃建筑木方。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述预设厚度为13毫米至33毫米。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述将所述层板干燥至低于预设含水量包括：

将层板在干燥窑中干燥至含水率为19％，再自然干燥至含水率低于15％。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述将所述层板接长包括：

采用指接方法将层板接长，同一层的层板的接头间距不小于1.8米，相邻层接头不重叠，错开的距离不小于150毫米或10倍层板厚度，且不出现踏步状分布。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述将所述层板刨平形成板坯包括：

将层板四面刨平或上下宽面刨平形成板坯，将层板在厚度方向至少刨去2.5毫米，宽度方向至少刨去3.8毫米。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，所述将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合包括：

利用施胶喷头以18米/分钟至60米/分钟的速度在层板表面喷涂胶黏剂。

优选的，在上述正交层板胶合木的制作方法中，对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值之后，还包括：

对所述正交层板胶合木进行表面抛光，在预设位置预留洞口或切割槽口。

通过上述描述可知，本发明提供的上述正交层板胶合木的制作方法，由于包括将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将所述层板干燥至低于预设含水量；将所述层板接长并刨平，形成板坯；将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值，因此能够将小径木和废旧木材进行资源化利用，降低制造成本，满足低层建筑和路面铺装领域对于低成本正交层板胶合木的强度需求，降低工程的成本。

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为现有的正交层板胶合木的结构示意图；

图2为本发明提供的一种正交层板胶合木的制作方法的实施例的示意图；

图3为结构复合木材增强的正交层板胶合木的示意图；

图4为复合纤维布增强的正交层板胶合木的示意图；

图5为预应力技术增强的正交层板胶合木的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种正交层板胶合木的制作方法，能够将小径木和废旧木材进行资源化利用，降低制造成本，满足低层建筑和路面铺装领域对于低成本正交层板胶合木的强度需求，降低工程的成本。

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。

本发明提供的一种正交层板胶合木的制作方法的实施例如图2所示，图2为本发明提供的一种正交层板胶合木的制作方法的实施例的示意图，该方法可以包括如下步骤：

S1：将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将层板干燥至低于预设含水量；

需要说明的是，该废弃木材可以包括人工林抚育期间间苗作业副产品、园林修剪时的废弃木材和工地废弃建筑木方，该预设厚度可以优选为13毫米至33毫米。还需说明的是，传统正交层板胶合木的层板较厚，采用锯解的方法，小径木的层板较薄，可以刨切或旋切，考虑到胶合前需对层板进行刨平，将至少损失2.5毫米厚的截面，层板越薄损耗的材料越多，以及考虑到层板越薄，所需使用的胶黏剂越多，锯解、刨切或者旋切成的层板厚度不宜过小。考虑到小径木等废弃木材缺陷较多，如果层板厚度过大，可能导致符合质量标准的层板数量较少，胶合后产品强度不达标的问题，废弃木材的缺陷较多，层板厚度和宽度均小于传统的正交层板胶合木层板。将层板干燥至低于预设含水量可以具体包括：将层板在干燥窑中干燥至含水率为19％，再自然干燥至含水率低于15％。需要说明的是，相邻层板之间的含水率差别应小于5％，以保证良好的胶合效果，同时也能最大程度地减小木材劈裂的影响，与传统正交层板胶合木层板不同的是，废弃木材层板较薄，材质更为疏松，在干燥窑中干燥至含水率低于15％将引起层板严重翘曲，大大降低出材率，因此采用干燥窑烘干加自然干燥结合的方法，更适合这类废弃木材。

S2：将层板接长并刨平，形成板坯；

需要说明的是，将层板接长可以具体包括采用指接方法将层板接长，同一层的层板的接头间距不小于1.8米，相邻层接头不重叠，错开的距离不小于150毫米或10倍层板厚度，且不出现踏步状分布，这样能够防止层板的接头集中而影响正交层板胶合木的力学性能和质量。而且，待指接处结构胶粘剂硬化后，将层板刨平形成板坯可以具体包括：将层板四面刨平或上下宽面刨平形成板坯，将层板在厚度方向至少刨去2.5毫米，宽度方向至少刨去3.8毫米。层板的厚度偏差应能保证胶缝的厚度偏差不大于0.3毫米，并要求刨平后的层板厚度沿长度方向的变化量不超过0.2毫米/米，这样的目的是保证胶合质量，保证层板厚度均匀，表面无粉尘和油脂等异物。

S3：将板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；

具体的，将一层层板铺平后，可以利用施胶喷头以18米/分钟至60米/分钟的速度在层板表面喷涂胶黏剂。需要说明的是，常用的胶粘剂有聚氨酯胶(PUR)、酚醛树脂胶(PRF)和脲醛树脂胶(UF)三类，当采用聚氨酯胶时还可以将层板表面润湿以利于聚氨酯胶的熟化。胶黏剂本身应有足够的强度，与木材之间应有足够的粘结强度，胶层抗剪强度不应低于层板树种木材的顺纹抗剪强度，其耐久性应满足建筑结构设计使用年限的要求，又不污染环境。这里的施胶速度与传统正交层板胶合木不同，因为材质更为疏松，表面吸收的胶黏剂更多，因此需要控制胶黏剂用量要足够多。

S4：对正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值。

需要说明的是，涂胶后需尽快进行施压养护，防止胶粘剂陈化，同时也应注意层板表面并非绝对平整的，为保证胶合效果必须控制施压的大小，施压过小会导致胶层熟化过慢、胶层厚度不均匀以及胶在层板中渗入量较小等不利影响，通过控制总厚度压缩率来确定施压大小，即保证总厚度压缩率在5％～10％左右。胶合后还需在室内养护2天以上，使得胶黏剂完全固化、含水率达到平衡含水率。还需要说明的是，这里施加的压力小于传统正交层板胶合木，因此满足条件的压机范围更广。

通过上述描述可知，本发明提供的上述正交层板胶合木的制作方法的实施例中，由于包括将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将层板干燥至低于预设含水量；将层板接长并刨平，形成板坯；将板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；对正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值，因此能够将小径木和废旧木材进行资源化利用，降低制造成本，满足低层建筑和路面铺装领域对于低成本正交层板胶合木的强度需求，降低工程的成本。

在上述正交层板胶合木的制作方法的一个具体实施例中，将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板之后，还可以包括如下步骤：

对层板进行筛选，筛除表面天然缺陷严重的层板。具体的，层板不允许有腐朽、髓心、虫蛀和涡纹；层板表面200毫米范围内所有木节尺寸总和不允许超过所在面宽度的50％；边节尺寸不允许大于宽面尺寸的50％；层板表面1米范围内斜纹平均倾斜高度不大于125毫米；层板窄面上裂缝深度不大于层板宽度的50％；层板长度大于3米时，裂缝长度不允许超过0.5米，这样的目的是保证最终产品的质量足够好。

在上述正交层板胶合木的制作方法的另一个具体实施例中，将层板干燥至低于预设含水量之后，还可以包括如下步骤：

将层板划分为四个品质等级，筛选出符合正交层板胶合木产品标准所要求的品质等级的层板进行后续流程。

具体的，可以通过目测应力定级，定级标准可以为层板表面200毫米范围内所有木节尺寸总和占所在面宽度的比例、边节尺寸占宽面尺寸的百分比、层板表面1米范围内斜纹平均倾斜高度、层板表面上裂缝深度和长度，所划分的层板的品质等级是与胶合后正交层板胶合木的力学性能指标相关的。利用废弃木材制作的正交层板胶合木较传统正交层板胶合木缺陷较多，传统正交层板胶合木层板的力学性能指标与层板抗弯强度相关，利用废弃木材制作的正交层板胶合木力学性能指标与层板的抗拉强度相关。

在上述正交层板胶合木的制作方法的又一个具体实施例中，对正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值之后，还可以包括如下步骤：

对正交层板胶合木进行表面抛光，在预设位置预留洞口或切割槽口。

具体的，抛光之后使其厚度方向的尺寸误差不大于0.1毫米，根据用户需求采用数控机床在特定位置预留洞口或切割槽口，经印制商标和打包后即可交付使用，这样就可以具有更好的可加工性能。

综上所述，上述正交层板胶合木的制作方法具有如下优点：

(1)组坯形式灵活：小径木的尖削度更大，有一定弯曲，为了提高出材率，锯解时应控制层板厚度尽量小，也因此比较容易得到厚度较薄的正交层板胶合木，组坯方式更为灵活；

(2)提高材料的利用率，正交层板胶合木在用作低层木结构建筑的结构构件或者路面铺装板时，所受荷载较小，相比于成熟材，小径木存在先天不足，天然缺陷更加明显，层板的强度和弹性模量都较低，而且厚度较薄的正交层板胶合木的承载力更低，因此材料利用率更高，而相对于传统低层木结构建筑用材和路面铺装板，小径木正交层板胶合木的承载力更大，可单独作为受力构件使用，减少其背部二次结构；

(3)尺寸稳定性强：由于小径木层板和废弃木材层板较薄，为达到足够的承载力和刚度，需要截面组坯层数较多，有利于纵向层板和横向层板之间互相限制湿度变形，此外，由于小径木和废弃木材的材质疏松多孔，起到了释放湿度应力的作用，因此尺寸更为稳定；

(4)降低成本：将小径木等废弃木材转变为可利用的建筑资源，相对于常规轻型木结构体系，具有30％～50％的成本优势，且有助于节约成本和高效利用木材资源；

(5)若将小径木正交层板胶合木用于荷载较大的地方，为了保证其承载力和刚度，可以在表层胶合结构复合木材或纤维布，达到增强承载力和刚度的目的。需要说明的是，当用作路面铺装板时，相比于传统的防腐木地坪容易将向板面下的排水通道封闭的情况，这种小径木正交层板胶合木能够避免传统防腐木地坪架空层积攒水分和垃圾的问题。

下面以多个例子对上述方法进行的具体操作进行说明：

例一，利用小径木制作正交层板胶合木：

小径木正交层板胶合木的全部层板均采用小径木层板制成，层板厚度为10毫米至15毫米，树种为东北落叶松、杉木或杨木。层板可经旋切、刨切或锯切而得，且需要经过目测分等或机械应力定级分等，筛除掉外观质量不合格的层板。树种为东北落叶松时，选用间苯二酚胶黏剂，涂胶量不小于250克/平方厘米，胶合压力1.0MPa至1.5MPa，用作建筑墙体时不留板缝，用作室外路面铺装板时可以留2毫米宽的板缝。

例二，利用回收木制作再生正交层板胶合木：

再生正交层板胶合木全部层板均采用回收木制成，层板厚度为10毫米至30毫米，树种为东北落叶松、杉木或杨木。将回收回来的木材进行分拣，选择相同树种的木材制作层板，制成层板之前需要经过表面扫光处理，层板经锯切而得，且需要经过目测分等或机械应力定级分等，筛除掉外观质量不合格以及残留不完整胶缝的层板。树种为东北落叶松时，选用间苯二酚胶黏剂，涂胶量不小于250克/平方厘米，胶合压力为1.0MPa至1.5MPa，用作建筑墙体时不留板缝，用作室外路面铺装板时可以留2毫米宽的板缝。

例三，利用结构复合木材增强的正交层板胶合木：

如图3所示，图3为结构复合木材增强的正交层板胶合木的示意图，例一和例二所得正交层板胶合木构件的承载力和刚度可能较低，当所需承载力较大时，可以在两侧胶合强度和弹性模量更高的结构复合木材层板301，这样就能够提高正交层板胶合木构件的承载力和刚度。

例四，利用复合纤维布增强的正交层板胶合木：

如图4所示，图4为复合纤维布增强的正交层板胶合木的示意图，例一和例二所得正交层板胶合木构件承载力可能较低，当所需承载力较大时，在外侧包裹复合纤维布401，就能够提高正交层板胶合木构件的承载力。还需要说明的是，相比于例三中的结构复合木材，利用复合纤维布增强正交层板胶合木，只需采用一般的胶黏剂，成本较低，而且两种材料共同工作的效果更好。此外，采用复合纤维布时，可以令复合纤维布上的胶先固化，起到包裹和约束内部正交层板胶合木的效果，减少胶合和养护的时间，在使用阶段，复合纤维布可以约束内部正交层板胶合木，使其承载力提高。

例五，利用预应力技术增强的正交层板胶合木：

如图5所示，图5为预应力技术增强的正交层板胶合木的示意图，例一和例二所得正交层板胶合木构件刚度可能较低，当构件的跨度较大时，在组坯胶合时可以预留通长的孔洞，构件加工好之后贯穿预应力筋501，并利用预应力锚具502施加预应力，这样利用预应力技术，就能够提高正交层板胶合木构件的刚度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，包括：

将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板，将所述层板干燥至低于预设含水量；

将所述层板接长并刨平，形成板坯；

将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合，得到正交层板胶合木；

对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值。

2.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，将废弃木材锯解、刨切或者旋切成具有预设厚度的层板之后，还包括：

对所述层板进行筛选，筛除表面天然缺陷严重的层板。

3.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，将所述层板干燥至低于预设含水量之后，还包括：

将所述层板划分为四个品质等级，筛选出符合正交层板胶合木产品标准所要求的品质等级的层板进行后续流程。

4.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述废弃木材包括人工林抚育期间间苗作业副产品、园林修剪时的废弃木材和工地废弃建筑木方。

5.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述预设厚度为13毫米至33毫米。

6.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述将所述层板干燥至低于预设含水量包括：

将层板在干燥窑中干燥至含水率为19％，再自然干燥至含水率低于15％。

7.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述将所述层板接长包括：

采用指接方法将层板接长，同一层的层板的接头间距不小于1.8米，相邻层接头不重叠，错开的距离不小于150毫米或10倍层板厚度，且不出现踏步状分布。

8.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述将所述层板刨平形成板坯包括：

将层板四面刨平或上下宽面刨平形成板坯，将层板在厚度方向至少刨去2.5毫米，宽度方向至少刨去3.8毫米。

9.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，所述将所述板坯表面喷涂胶黏剂，进行组坯胶合包括：

利用施胶喷头以18米/分钟至60米/分钟的速度在层板表面喷涂胶黏剂。

10.根据权利要求1所述的正交层板胶合木的制作方法，其特征在于，对所述正交层板胶合木进行施压养护，直到胶黏剂完全固化且含水率达到平衡值之后，还包括：

对所述正交层板胶合木进行表面抛光，在预设位置预留洞口或切割槽口。