专利名称：胶合层积板的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种胶合层积板，具体是指一种具有较高强度和刚度，用于木 结构建筑中的楼面板、屋面板、墙面板以及内隔墙体的胶合层积板。
背景技术：
近年来，木结构住宅等建筑在我国发展迅速，其独特建筑风格和性能优势已得到 了越来越多消费者的肯定。木结构建筑用结构木制产品的需求量正逐年增高。由于木结构 建筑的特殊性，对于所使用的木制原料材具有较高的性能要求。例如目前木结构建筑覆面 板大都使用定向刨花板和结构胶合板，由于其强度和刚度较低，在制造木结构建筑过程中 使用了大量的支撑梁，施工繁琐和复杂，还可能达不到应用的效果；另一方面，目前的木结 构楼盖抗振性能弱，墙体抗冲击性能弱，屋盖抗雪载荷性能弱，对一些有特殊性能要求的地 方很难采用现有木结构建筑。世界对木材资源的使用量逐年增长，随着采伐量的增加，大径级木材越来越小。因 此，开发利用小径级原木的技术是木材加工利用的新趋势。但是人工林木材，尤其是小径级 木材本身强度低的缺点，影响了它直接作为工程材料的使用。目前我国人工速生林木材主 要用于生产刨花板、纤维板和胶合板，除了这“三板”利用外，也有在细木工板中的使用，主 要作为家具制造和装修等非结构材料，产品附加值较低。为了拓宽小径级速生林木材的应用领域，尤其是其在结构材方面的应用，相关人 员进行了大量研究。例如，针对人工林木材本身强度低的缺点，通过对其进行改性，例如浸 渍合成胶密实化处理方法，可以提高速生人工林木材的力学性能，尤其硬度提高1 2倍。 目前部分密实化产品已经投放在建筑和工程材料市场，但是只有少量得到应用，主要原因 是技术不成熟和成本高。对速生人工林另一个重要的使用技术就是木塑复合材，它是利用 木纤维与塑料混合高温挤出得到，在建筑中主要用于外墙板，但一般不做为直接受力材，该 材料的缺陷是耐久性差，成本同样也高。加工和利用好小径级木材，既弥补目前结构材来源匮乏，同时也可拓宽小径级木 材的应用范围，提高速生林木材的利用附加值，其具有的经济利益和社会效益方面都是很 显然的。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种胶合层积板，其是一种覆面板，具有较高强 度和刚度，用于木结构建筑中的楼面板、屋面板、墙面板以及内隔墙体。为达上述目的，本实用新型提供了一种胶合层积板，该胶合层积板由上层、中间 层、下层三层板材在厚度方向胶合层积而成，其中，所述上层板材与下层板材分别是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面 垂直于所述胶合层积板的宽度方向；所述中间层板材是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面垂直于所述胶合层积板的长度方向。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的尺寸宽X厚X长 为600mm X 45mm X 3000mm，所述上层板材、中间层板材、下层板材的尺寸宽X厚X长分别为 600mmX 15mm X 3000mm。根据本实用新型的更具体实施方案，本实用新型的胶合层积板中，所述上层板材、 下层板材分别由30个宽X厚X长为20mmX 15mmX 3000mm的小层板层积胶合构成。更具 体地，所述20mmX15mmX3000mm的小层板为长度方向上接长的指接材。更具体地，所述相 邻小层板间指接缝垂直距离大于等于300mm，且相隔层的两小层板的指接缝于层板厚度方 向不在一条线上。根据本实用新型的更具体实施方案，本实用新型的胶合层积板中，所述中间层为 由5个宽X厚X长为600mmX 15mmX600mm的短板材拼宽构成的板材，所述5个短板材 是由30个宽X厚X长为20mmX15mmX3000mm的小层板层积胶合成一个宽X厚X长 600mmX 15mmX3000mm的板材后截长后得到的短板材。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板中，所述各层板之间 具有间苯二酚胶合层或异氰酸酯胶合层。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板，其抗弯弹性模量 ^ 9GPa，抗弯强度> 35MPa。该胶合木可用作木结构建筑中的楼面板、屋面板、墙面板和/ 或内隔墙体等的覆面板。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的四周设置有用于连 接的企口。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的各层板为同种木 材。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板是按照以下方法制备 得到的，所述的方法是将一定径级范围的原木加工成指定规格的材料通过指接形成层板， 再通过对层板胶合层积制成胶合木，然后将胶合木垂直于胶层方面纵剖成一定厚度的板 材，将部分板材长度截短后拼宽成一定宽度，然后将所述一定厚度的板材与拼宽后的板材 组合在一起，相邻层交错排列，制造成满足!Μ建筑模数的类似于混凝土建筑用预制板的厚 板，该厚板即为本实用新型的胶合层积板。该胶合层积板可作为覆面板，用于木结构建筑的 楼面板、墙面板和屋面板以及内隔墙等。从而，本实用新型提高了覆面板的强度和刚度性 能，降低梁架结构复杂程度，减少定向刨花板和胶合板等的使用量，还扩大了小径级人工林 木材的应用范围。本实用新型的胶合层积板的制造方法具体可包括步骤将小径级原木加工成指定规格的材料，通过指接接长形成指接长锯材；将指接长锯材作为层板进行胶合层积，制成胶合木；将所述胶合木垂直于胶层方面纵剖成多个长板材，将其中一个长板材沿长度方向 截取成长度大于等于原长板材宽度的多个短板材，并将所述多个短板材拼宽使其宽度大于 等于所述长板材后作为中间层，将所述长板材作为上层、下层，胶合层积，制成胶合层积板。在本实用新型的一更具体的实施方案中，本实用新型的胶合层积板的制造方法 中，是将直径12 18cm的小径级原木，锯成规格为厚X宽X长为30mmX 60mmX IlOOmm的小锯材，并干燥至含水率15%以下，然后每三根小锯材长度方向进行指接接长，指榫长度 15 20mm，指接后精刨成厚度20mm的指接长锯材；对上述指接长锯材进行分级，选取抗弯弹性模量9GPa以上的长锯材进行胶合层 积，层积到30层，形成厚度为600mm的胶合木；层积时，长度方向相邻层板间指接缝垂直距 离大于等于300mm，且相隔层的两层板的指接缝于层板厚度方向不在一条线上；将所述胶合木的宽度精刨为50mm，然后沿垂直宽度方面，将每一胶合木锯成3个 原宽度方向为15mm的长板材；并将一个长板材沿长度方向上截取分为5段长度605mm的短 板材，然后将这5段短板材沿原厚度方向拼接成3000mm作为中间层板材，而另两个长板材 作为上层板材、下层板材，将所述上层板材、中间层板材、下层板材胶合层积，再精刨或锯成 600mm X 45mm X 3000mm的板材，该板材即为本实用新型所述的胶合层积板。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的制造方法中，所述 长锯材进行胶合层积时，使用结构用胶粘剂，两面涂胶310 350g/m2，压力0. 8 IMPaJt 压8小时以上。所述层积过程可在室温下进行，环境湿度优选为40 60%。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的制造方法中，所述 上层板材、中间层板材、下层板材胶合层积时，使用结构用胶粘剂，两面涂胶300 350g/m2， 压力1. 6 1. 8Mpa，冷压8小时以上。层积时，中间层的各短板材之间紧密对接，涂胶，无需 加压。所述层积过程可在室温下进行，环境湿度优选为40 60%。在本实用新型的胶合层积板的制造方法中，所述结构用胶粘剂可以选择间苯二酚 或异氰酸酯等。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的制造方法还可包括 在所述600mmX 45mmX 3000mm的板材的四周开企口以用于连接的过程。根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的胶合层积板的制造方法中，所述 各层板应采用同种木材。本实用新型的有益效果本实用新型的胶合层积板是通过将各板层层积、拼接而得到的，是满足!Μ建筑模 数的类似于混凝土建筑用预制板的厚板，可由小径级原木制造而成，具有较高强度和刚度， 用于木结构建筑的楼面板、墙面板和屋面板以及内隔墙等，提高了覆面板的强度和刚度性 能，降低梁架结构复杂程度，减少定向刨花板和胶合板等的使用量，并扩大了小径级人工林 木材的应用范围。
图1为本实用新型的胶合层积板制备过程中所层积的30层胶合木的端面(厚X 宽面)结构示意图。图2为本实用新型的胶合层积板的端面(厚X宽面)结构示意图。图3为本实用新型的胶合层积板的侧面(厚X长面)结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步详细说明本实用新型的胶合层积板及其制造方法的 特点和应用中所具有的技术效果，但本实用新型并不因此而受到任何限制。[0036]实施例1将直径12 18cm的小径级杉木原木，采用毛板下锯法，锯成规格为 30mm(厚)X 60mm(宽)X 1100mm(长)的小锯材，干燥至15 %以下，然后尽量选取无节材， 每三根小锯材长度方向进行指接接长，指榫长度20mm，指接成3300mm长(实际制作中，小锯 材经干燥后尺寸会有些许缩小，长度方面缩小量很低，为方便描述，本实施例中以下的长度 数据3300mm是忽略了小锯材的长度缩小量)的长锯材，再精刨成20mm的厚度。对这些指接长锯材进行分级，选取抗弯弹性模量9GPa以上的长锯材进行胶合层 积，使用间苯二酚结构用胶粘剂，两面涂胶320g/m2，压力0. 8MPa，室温，环境湿度40 60% 之间，冷压8小时，层积到30层，形成600mm(厚)X60mm(宽)X3300mm(长)的胶合木；该 胶合木的端面(厚X宽面)结构请参见图1所示意。将上述胶合木精刨成600mm(厚)X50mm(宽)X3300mm(长)。然后利用多片锯沿 垂直宽度方面(请参见图1中虚线所示)，锯成3个600mmX15mmX3300mm的长板材。将 其中的1个长板材沿长度方向上截取分为5段长605mm的短板材，然后将这5段短板材沿 原厚度方向(600mm)拼接成3000mm作为中间层板材。将另两个长板材作为上层板材、下层 板材，这样，使中间层与上下两层的原有胶合面交错排列，所述上层、中间层、下层间使用间 苯二酚结构用胶粘剂，涂胶量控制在两面涂胶300g/m2，压力1. 6Mpa，室温，环境湿度40 60%之间，冷压时间8小时，层积胶合成名义尺寸600mm(宽)X 45mm(厚)X 3300mm(长)， 再锯最终尺寸600mm(宽)X45mm(厚)X3000mm(长)的板材，最后按照常规操作在板材的 四周开企口，以用于连接。形成本实施例的胶合层积板。该胶合层积板的端面(厚X宽 面)结构请参见图2所示意，侧面(厚X长面)结构请参见图3所示意。对本实施例的胶合层积板的力学性能进行测试，其抗弯弹性模量9GPa以上，抗弯 强度35MPa以上，可用于木结构建筑中的楼面板、屋面板、墙面板和/或内隔墙体等。下表列出了本实施例中部分胶合层积板的力学性能测试数据，充分表明按照本实 用新型的方法制备得到的胶合层积板具有良好的抗弯强度和抗弯弹性模量。
权利要求1.一种胶合层积板，其特征在于该胶合层积板由上层、中间层、下层三层板材在厚度 方向胶合层积而成，其中，所述上层板材与下层板材分别是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面垂直 于所述胶合层积板的宽度方向；所述中间层板材是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面垂直于所述胶合层 积板的长度方向。
2.根据权利要求1所述的胶合层积板，其特征在于，该胶合层积板的尺寸宽X厚X长 为600mm X 45mm X 3000mm，所述上层板材、中间层板材、下层板材的尺寸宽X厚X长分别为 600mmX 15mm X 3000mm。
3.根据权利要求2所述的胶合层积板，其特征在于，所述上层板材、下层板材分别由30 个宽X厚X长为20mmX 15mmX 3000mm的小层板层积胶合构成。
4.根据权利要求3所述的胶合层积板，其特征在于，所述20mmX15mmX 3000mm的小层 板为长度方向上接长的指接材。
5.根据权利要求4所述的胶合层积板，其特征在于，所述相邻小层板间指接缝垂直距 离大于等于300mm，且相隔层的两小层板的指接缝于层板厚度方向不在一条线上。
6.根据权利要求2所述的胶合层积板，其特征在于，所述中间层为由5个宽X厚X长 为600mmX15mmX600mm的短板材拼宽构成的板材，所述5个短板材是由30个宽X厚X长 为20mmX 15mmX 3000mm的小层板层积胶合成一个宽X厚X长600mmX 15mmX 3000mm的 板材后截长后得到的短板材。
7.根据权利要求1所述的胶合层积板，其特征在于，所述各层板之间具有间苯二酚胶 合层或异氰酸酯胶合层。
8.根据权利要求1所述的胶合层积板，其特征在于，该胶合层积板的抗弯弹性模量 彡9GPa，抗弯强度彡35MPa0
9.根据权利要求1所述的胶合层积板，其特征在于，该胶合层积板的四周设置有用于 连接的企口。
10.根据权利要求1所述的胶合层积板，其特征在于，该胶合层积板的各层板为同种木材。
专利摘要本实用新型提供了一种胶合层积板，该胶合层积板由上层、中间层、下层三层板材在厚度方向胶合层积而成，其中，所述上层板材与下层板材分别是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面垂直于所述胶合层积板的宽度方向；所述中间层板材是由多片小层板胶合层积而成，各小层板的胶合面垂直于所述胶合层积板的长度方向。本实用新型的胶合层积板，具有较高强度和刚度，可用于木结构建筑中的楼面板、屋面板、墙面板以及内隔墙体。
文档编号B32B21/14GK201881444SQ20102059569
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者任海青, 周海宾, 费本华 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所