专利名称：一种速生材片状层积制作结构材的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种速生材片状层积制作结构材的方法，属于人造板制造领 域。
背景技术：
目前全球木材资源正经历着由主要利用天然林向人工林的重大转变，人工林材 性研究和加工利用是世界木材科学领域的一个热点。我国是个少林国家，二十世纪六十 年代开始大面积营造人工林，因此，今后木材的供给将主要依靠人工林。人工林木材与 天然林木材最大的差别为同一直径树种，人工林树木中的幼龄材所占比例比天然林高， 给人工林特别是速生丰产林木材加工利用带来了许多问题，影响木材资源充分合理利 用。速生杨木、速生杉木、桉树、马尾松等是我国主要栽培树种，木材蓄积量较为丰 富，木材产量占我国商品材比例亦较大，而且主要来自人工林。这些人工林在主伐之前 一般都需要经过几次间伐，因此可以说，间伐小径材是人工林经营抚育过程中的必然产 物，如何高效高附加值地利用好小径材原料资源是一个重要课题。但由于速生小径材密 度低、强度不高、脆性大，与天然林木材性相比有一定差距，因此对其加工利用潜力缺 乏足够的认识，大大影响小径材利用价值和经济效益，挫伤林农的积极性。
发明内容
本发明提出的是一种速生材片状层积制作结构材的方法，通过本专利加工成单 板、长条刨花、大片刨花、单板条，经施胶，定向和/或非定向铺装成板坯，最后由具 有侧面喷蒸装置的组合式热压机，高速层压制得结构用材。该技术生产率高、节能、成 本低、产品形状稳定性好，可用作建筑材料例如可用作梁、桁架、檩条、椽子等和机电 包装材料，但现有的大量速生小径材却难以满足上述结构材用途的材性的要求。
发明内容
本发明的技术解决方案其特征是该方法包括如下工艺步骤一、将速生木材如速生杨木、杉木、桉树或马尾松加工成单板或大片刨花；单 板或大片刨花干燥至2 0Z0 10%含水率；二、对单板或大片刨花施胶，胶粘剂种类含PF、MUF或MDI，其中单板双面
涂胶用酚醛树脂，涂胶量300g/m2 440g/m2，大片刨花施胶用MUF施胶量8% 12%， MDI施胶量3% 8% ；三、层状铺装成板坯，借助铺装机构实现板坯的定向结构；四、送入具有侧向喷蒸机构的组合式热压机，在热压机内板坯先经压缩，在热 压初始阶段，用侧向喷蒸机构直接对板坯侧向喷射蒸汽，喷蒸蒸汽压0.3 0.9MPa，喷 蒸时间5 25s，在稍停20 40s后，再通过侧向负压真空抽吸，吸除板坯内生成冷凝水 汽，最后进入常规的压制阶段，从而制得厚度20 200mm或大厚度LVL、OSB、PSL类 结构材，而热压时间仅为10 20s/mm，仅为传统热压的1/10 1/20，使板坯厚度方向各层瞬间快速升温，实现缩短热压时间。具有侧向喷蒸机构的组合式热压机包括热压板、侧向喷蒸机构、蒸汽、喷蒸 管、喷蒸孔，其中板坯的上、下表面上设有热压板，热压板为常规的热板，该板内设有 热油或蒸汽加热管路，板坯二侧是侧向喷蒸机构，侧向喷蒸机构是由蒸汽进口、蒸汽管 及若干喷蒸孔的喷蒸管组成，侧向喷蒸机构从板坯两侧喷注蒸汽。侧向喷蒸机构是由若干组喷蒸管组成，每组喷蒸管有4 6根直径12 15mm 无缝钢管构成，而喷蒸管组数则由压机层数和目标产品的厚度范围来确定，在喷蒸管上 按8 20_间隔钻有直径1.2 2.0mm喷蒸孔，该孔同时也是真空负压抽气孔，喷蒸孔 布置和开设是考虑喷出压力蒸汽成直线，和/或交叉射向至板坯层片间，整个侧向喷蒸 机构设置在热压机横向两侧，上端固定在机架上，工作时可通过卷帘或卷扬机操作开启 或关闭，作为常规热压机使用时，则可调至压机顶部。本发明的优点缩短热压时间，本专利的热压时间仅为传统热压的1/10 1/20，生产率高、制品形状稳定性好、节能减排、成本低。速生材片状层积制作结构材 不仅保留了木材的天然特性，而且具有实木锯材所没有的特点许用设计应力提高；强 度变异性小尺寸稳定性好整洁、含水率低；设计加工的尺寸选择范围大消除了林 木病虫害的传播危险。这类结构材对加速我国人工林的发展发挥了重要作用。
附图1具有侧向喷蒸机构的组合式热压机结构示意图附图2是图1中A的放大示意图。附图3是侧向喷蒸机构结构示意中的1是板坯、2是热压板、3是侧向喷蒸机构、4是蒸汽、5是喷蒸管、6是 喷蒸孔、7是蒸汽管及蒸汽进口。
具体实施例方式对照附图1、2，具有侧向喷蒸机构的组合式热压机的结构包括板坯1、热压板 2、侧向喷蒸机构3、蒸汽4、喷蒸管5、喷蒸孔6，其中板坯1的上、下表面上设有热压 板2，板坯1 二侧是侧向喷蒸机构3，热压板2为常规的热板(板内设有热油或蒸汽加热 管路)，侧向喷蒸机构3是由蒸汽进口 7、蒸汽管4，及具有若干喷蒸孔6的喷蒸管5组 成，侧向喷蒸机构3从板坯两侧喷注蒸汽。实施例1将小径速生杨木、杉木、桉树或马尾松原料段，先经旋切机加工成1.5 4.0mm 厚单板，该单板又经天然或人工干燥至2% 10%含水率，单板再经涂胶如PF，单板 双面涂胶用酚醛树脂，涂胶量300g/m2 440g/m2后，通过机械或辅以人工铺装成板坯， 板坯陈放后，最后送入具有侧向喷蒸机构的组合式热压机。在热压机内板坯先经压缩， 接着进行侧向喷蒸，喷蒸蒸汽压0.3 0.9MPa，喷蒸时间5 25s，在稍停20 40s后， 再通过侧向负压真空抽吸，吸除板坯内生成冷凝水汽，最后进入普通压制阶段，从而制 得厚度20 200mm或更大厚度LVL类结构材，而热压时间仅为10 20s/mm，仅为传 统热压的1/10 1/20。
实施例2 小径速生杨木、杉木、桉树或马尾松原料段，首先经刨片机切削成大片刨花， 接着刨花干燥至2% 8%含水率和施加胶粘剂，如MUF, MUF施胶量8% 12%后， 再接着借助特定的铺装机构实现板坯的定向结构，最后送入具有侧向喷蒸机构的组合式 热压机。在热压机内板坯先经压缩，接着进行侧向喷蒸，喷蒸蒸汽压0.3 0.9MPa，喷 蒸时间5 25s，在稍停20 40s后，再通过侧向负压真空抽吸，吸除板坯内生成冷凝水 汽，最后进入先高压和后低压普通压制阶段，从而制得厚度25 40mm或更大厚度OSB 类结构材，而热压时间仅为5 12s/mm，仅为传统热压的1/5 1/12。实施例3小径速生杨木、杉木、桉树、马尾松等原料段，首先经刨片机切削成长条状刨 花，或是将上述树种生产胶合板旋切中的碎单板，经打碎成一定长度和宽度的单板条， 接着刨花或单板条干燥至2% 8%含水率，接着施加胶粘剂如MDI，施胶量3% 8%后，再接着借助特定的铺装机构实现板坯的定向结构，最后送入具有侧向喷蒸机构 的组合式热压机。在热压机内板坯先经压缩，接着进行侧向喷蒸，喷蒸蒸汽压0.3 0.9MPa,喷蒸时间5 25s，在稍停20 40s后，再通过侧向负压真空抽吸，吸除板坯内 生成冷凝水汽，最后进入普通压制阶段，从而制得厚度20 60mm或更大厚度PSL类结 构材，而热压时间仅为5 12s/mm，仅为传统热压的1/5 1/12。上述实施例中述的MDI、MUF, MUF施胶量指的是占绝干料重量的3 % 8%, 8% 12%。
权利要求
1.一种速生材片状层积制作结构材的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤一、将速生木材如速生杨木、杉木、桉树或马尾松加工成单板或大片刨花；单板或 大片刨花干燥至2 0Z0 10%含水率；二、对单板或大片刨花施胶，胶粘剂种类含PF、MUF或MDI，其中单板双面涂胶 用酚醛树脂，涂胶量300g/m2 440g/m2，大片刨花施胶用MUF施胶量8% 12%，MDI 施胶量3% 8% ；三、层状铺装成板坯，借助铺装机构实现板坯的定向结构；四、送入具有侧向喷蒸机构的组合式热压机，在热压机内板坯先经压缩，在热压初 始阶段，用侧向喷蒸机构直接对板坯侧向喷射蒸汽，喷蒸蒸汽压0.3 0.9MPa，喷蒸时 间5 25s，在稍停20 40s后，再通过侧向负压真空抽吸，吸除板坯内生成冷凝水汽， 最后进入常规的压制阶段，从而制得厚度20 200mm或大厚度LVL、OSB、PSL类结 构材，而热压时间仅为10 20s/mm，仅为传统热压的1/10 1/20，使板坯厚度方向各 层瞬间快速升温，实现缩短热压时间。
2.根据权利要求1所述的一种用于速生材片状层积制作结构材的方法，其特征是组合 式热压机包括热压板、侧向喷蒸机构、蒸汽、喷蒸管、喷蒸孔，其中板坯的上、下表面 上设有热压板，热压板为常规的热板，该板内设有热油或蒸汽加热管路，板坯二侧是侧 向喷蒸机构，侧向喷蒸机构是由蒸汽进口、蒸汽管及若干喷蒸孔的喷蒸管组成，喷蒸机 构从板坯两侧喷注蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种速生材片状层积制作结构材的方法，其特征是侧向喷蒸 机构是由若干组喷蒸管组成，每组喷蒸管有4 6根直径12 15mm无缝钢管构成，而 喷蒸管组数则由压机层数和目标产品的厚度范围来确定，在喷蒸管上按8 20mm间隔钴 有直径1.2 2.0mm喷蒸孔，该孔同时也是真空负压抽气孔，喷蒸孔布置和开设是考虑喷 出压力蒸汽成直线，和/或交叉射向至板坯层片间，上端固定在机架上，工作时可通过 卷帘或卷扬机操作开启或关闭，作为常规热压机使用时，则可调至压机顶部。
全文摘要
本发明是一种速生材片状层积制作结构材的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤一、将速生木材如速生杨木、杉木、桉树或马尾松加工成单板或大片刨花；单板或大片刨花干燥至2％～10％含水率；二、对单板或大片刨花施胶，胶粘剂如PF、UF或MDI，按板种和胶种而定；三、层状铺装成板坯，借助铺装机构实现板坯的定向结构；四、送入具有侧向喷蒸机构的组合式热压机，在热压机内板坯先经压缩，在热压初始阶段，用侧向喷蒸机构直接对板坯侧向喷射蒸汽，最后进入先高压和后低压普通压制阶段，从而制得LVL类结构材，优点热压时间短，压制厚度为20mm以上的厚型层积材，生产率高、节能、成本低、产品形状稳定性好。
文档编号B27N3/10GK102009427SQ20101029936
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者华毓坤, 周定国, 周晓燕, 张瑞芳, 徐咏兰, 李显成, 梅长彤, 金菊婉, 顾景亮 申请人:南京林业大学