一种重组木及其制备方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及人造板领域，具体涉及是一种重组木及其制备方法。
【【背景技术】】
[0002]随着社会经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，人们对家具等室内外装饰装修材料的需求也日益增长。但是，由于人类对自然资源无节制的利用与消耗，使木材资源日益匮乏。而刨花板、纤维板这些人造板的制造都是将木质纤维天然排列的顺序全都打乱，性能当然被破坏，然后费好大劲再将其重新排列胶合起来的。为充分合理利用木质原料的原有特性，人们设想在不打乱原来木质纤维排列方向、保留木材基本性能的条件下，设计和开发出一种类似天然木材的产品一一重组木。重组木产品性能优良，与天然木材相比几乎不弯曲、不开裂、不扭曲、产品均质、刚性极佳、尺寸稳定性高、密度可按需要人为控制，尤其是它的规格尺寸和断面形状可根据用途确定。重组木的突出经济性是不存在天然木材加工的浪费和价值损失，木材的利用率高达80%。但是重组木在制造过程中，木质原料基本保留原有特性而呈现相互交联的木束，使得目前重组木的制造工艺复杂且技术要求较高，制得的重组木产品表面质量较差，力学性能和尺寸稳定性不尽人意，不利于重组木产品的制备和推广。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明的目的是提供一种重组木及其制备方法，解决目前重组木制造工艺复杂、技术要求较高，使得制得的重组木产品表面质量较差，力学性能和尺寸稳定性不尽人意的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案，提供一种重组木，以小径级原木和枝桠材为木质原料，将其木质原料截断、浸泡后并经碾压形成纵向不断裂、横向松散而交错相连的木束，然后通过扭转、压和搓将木束分离、干燥、施胶、组坯铺装、热压后制得，其主要性能为:厚度为15?25mm，密度为1.1?1.2g/cm3,内结合强度为4?5MPa，静曲强度为120?130MPa，吸水厚度膨胀率为4?5%，甲醛释放量为1.2?1.4mg/L。
[0005]本发明基于上述所述的一种重组木，还提供该重组木的制备方法，包括如下制备步骤:
[0006](I)木质原料准备
[0007]将小径级原木和枝桠材以质量比1: 4?5称取混合后截断成I?2m长的木质原料；
[0008](2)浸泡软化处理
[0009]将步骤(I)获得木质原料在40?50°C的水中浸泡3?4h，然后将水温升至90?95°C，升温速度为10?15°C /h，再保温4?5h ;其效果是:降低木质原料的硬度、增加韧性，减少碾压扭转时产生的碎木束，并且降低后续碾压扭转工序的功率消耗，便于小径级原木和枝桠材达到相似尺寸规格的木束；小径级原木是通常是指径级小于50_的原木，在木材加工中利用价值低，而枝桠材常常被作为废弃物(林业垃圾)。通过本发明的方法可以将小径级原木和枝桠材充分利用，极大地提高其附加值。
[0010](3)扭转压搓分离
[0011]将经过浸泡后的木质原料进行扭转、压和搓相互作用结合的方式分离形成纵向不断裂、横向松散而交错相连的木束；其有益效果在于:扭转、压和搓的同时作用，可以有助于高效分离木束，且木束分离的更为均匀，为成品重组木的强度和尺寸稳定性提供了保障条件。
[0012]⑷干燥分等
[0013]将分离后的木束以95?105°C进行干燥20?35min，使得木束的含水率控制在6?12%范围内，然后根据尺寸大小对干燥后的木束进行分等，其中组成木束的纤维束宽度分为I?3_的小规格尺寸和3?5_的大规格尺寸。
[0014](5)施胶
[0015]将干燥分等后的木束在脲醛树脂胶中浸泡10?20s，其中脲醛树脂胶中尿素与甲醛的摩尔比为1: 1.4?1.7 ;其效果是:木束表面能够充分附着脲醛胶，提高胶合强度。
[0016](6)层状结构铺装组坯
[0017]将分等施胶后的木束进行铺装组坯成三层木束层状结构的板坯，且相邻木束层的纤维方向相互垂直，这样可以提高重组木产品的力学强度和尺寸稳定性；其中上木束层和下木束层均为小规格尺寸，而中间层木束为大规格尺寸，板坯呈对称结构，并且该板坯的上木束层和下木束层内还设有质量百分比为20%的竹丝；其效果在于:1)三层对称结构的有益效果是:将木束分等，将小尺寸规格的木束放置在上木束层、下木束层可以提高面板的致密度和光洁度，而且因为上木束层、下木束层的木束尺寸规格小，提高了木束之间的胶合面积，提高上、下表层胶合强度，减小重组木在纤维方向的变形，提高其尺寸稳定性；2)增加竹丝的有益效果是:因为竹丝强度远高于木束强度，通过上木束层、下木束层添加竹丝可以提高重组木在木束纤维方向的强度，有助于重组木板坯力学性能的提高；
[0018](7)阶段式热压
[0019]对铺装组坯后形成的板坯采用三阶段式热压实现固化，热压温度保持在130?140°C之间，初始热压压力设置为2?3MPa，在进行热压2?3min后将压力升至8?lOMpa，并保压2?3min ;然后将压力降至5?6Mpa，热压I?2min后又将压力升至8?lOMpa，保持5?6min后即完成热压。其效果在于:通过阶段式热压工序，改变压力大小，第一热压阶段(即热压温度保持在130?140°C之间，初始热压压力设置为2?3MPa，进行热压2?3min)可以对板坯进行预压，有效排除存在于板坯中空气和水蒸汽，缓慢释放热应力；第二热压阶段(即从第一热压阶段将其热压压力升至8?lOMpa，并保压2?3min)可以进一步排除板坯中空气和释放热应力；第三热压阶段(即从第二热压阶段将其热压压力降至5?6Mpa，热压I?2min后又将压力升至8?lOMpa，保持5?6min后即完成热压)通过最终保压，实现板坯中残余热空气和残余应力的释放。
[0020]作为优选，经过上述步骤(I)?(7)后制备完成的重组木，其主要性能为厚度为15?25mm，密度在1.1?1.2g/cm3，内结合强度为4?5MPa，静曲强度为120?130MPa，吸水厚度膨胀率为4?5%，甲醛释放量为1.2?1.4mg/L0
[0021]作为优选，其中步骤(4)干燥分等中的木束干燥是使用网带式干燥机进行干燥。
[0022]作为优选，木束分离时扭转I次、压和搓的次数为3?5次，这样既可以保证得到网状的木束，也可以保证木束的质量。
[0023]与现有技术相比，本发明具有如下的优点:
[0024]通过简单高效的工艺，制得的重组木产品有较好的力学强度和尺寸稳定性，不仅适于规模化生产，而且经济效益高，提高了木材的利用效率和经济价值，为重组木的生产、使用和推广提供了便利。
【【具体实施方式】】
[0025]下面通过具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0026]实施例1:
[0027]根据产品的尺寸规格、工艺或设备性能的要求，在木束碾压前，将小径级原木和枝桠材以质量比1: 4?5称取混合后截断成Im长的木质原料。小径材和枝桠材直径小，生长缺陷少且不明显，只要截掉特大的结子部分即可。将截断后的短料在45?50°C的水中浸泡3h，然后将水温升至90?95°C，升温速度为10?15°C /h，再保温4h。
[0028]通过上述操作后降低了木质原料的硬度、增加韧性，减少碾压扭转时产生的碎木束，并且降低后续碾压扭转工序的功率消耗，便于小径级原木和枝桠材达到相似尺寸规格的木束；小径级原木是通常是指径级小于50_的原木，在木材加工中利用价值低，而枝桠材常常被作为废弃物(林业垃圾)。通过本发明的方法可以将小径级原木和枝桠材充分利用，极大地提高其附加值。
[0029]热水浸泡后的短料输送到扭转机进行初步的分离，然后将扭转之后的木料输送到木束碾压机进行碾压。通过该道碾压工序可以对小径级原木和枝桠材进行预先碾压，为后道工序减小了功率消耗，提高了木束分离效果。
[0030]木料在碾压机上同时进行压和搓，即木料在碾压机中不仅受到上下压辊压力左右，还受到一个横向碾搓力的作用。碾压前调整木束碾压机两压辊之间初始距离为短料直径的1/5，每碾压完一次，调整后面两压辊间距为前次碾压出的木束厚度的1/5，连续碾压3次后将树皮撕去就得到了需要的以获得纵向不断裂、横向松散而交错相连的网状木束。
[0031]扭转、压和搓的同时作用，可以有助于高效木束分离，解决了前道碾压工序引起的应力集中问题，为成品重组木的尺寸稳定性提供了保障条件。
[0032]将木束输送到网带式干燥机干燥20?25min，干燥温度设为105°C，使得木束的含水率控制在6?12%范围内，然后根据尺寸大小对干燥后的木束进行分等(组成木束的纤维束宽度分别为I?3_的小规格尺寸和3?5_的大规格尺寸)。
[0033]将干燥分等后的木束在固体含量为30%的脲醛树脂胶中浸泡15?20s，其中脲醛树脂胶中尿素与甲醛的摩尔比为1:1.4?1.7 ;使得木束表面能够充分附着脲醛胶，提高胶合强度。
[0034]将分等施胶后的木束进行铺装组坯成三层木束层状结构的板坯，且相邻木束层的纤维方向相互垂直，这样可以提高重组木产品的力学强度和尺寸稳定性。
[0035]其中上木束层和下木束层均为小规格尺寸，而中间层木束为大规格尺寸，板坯呈对称结构，并且该板坯的上木束层和下木束层内还设有质量百分比为20%的竹丝，使重组木的强度得到增强。
[0036]其中三层对称结构的有益效果是:将木束分等，将小尺寸规格的木束放置在上木束层、下木束层可以提高面板的致密度和光洁度，而且因为上木束层、下木束层的木束尺寸规格小，提高了木束之间的胶合面积，提高上、下表层胶合强度，减小重组木在纤维方向的变形，提高其尺寸稳定性；增加竹丝的有益效果是:因为竹丝强度远高于木束强度，通过上木束层、下木束层添加竹丝可以提高重组木在木束纤维