从收获树木中获取有价值提取物及相关的层压制品和工艺的制作方法

专利名称：从收获树木中获取有价值提取物及相关的层压制品和工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及从树干材料中获取有价值提取物(不减少任何分离纤维形式)(即从树干长度中)，以便于提供工程结构产品和/或外观产品(如层压制品)，特别地，当从树干的低价值材料和/或低价值原木(圆木)中获取有价值提取物时，这些产品体现了木材价值的提高。
背景技术：
通常，根据两种主要目的生产规格木材●生产“结构”木材并根据其强度和刚度/硬度特性而分级。“早材”(薪柴)比“夏材”有更低的基本特性，而且将“早材”包括在一块规格木材中会引起强度级别下降。缺陷(树节、淤积树脂、含树皮、腐烂、昆虫攻击、振动等)也会导致级别下降，虽然树木节起着主要作用。这些缺陷倾向于穿过一块木材的长度而分散，并以“整块材料仅具有如最弱连接处一样的强度”为基础而导致级别降低。
●以表面外观为基础生产并选择“外观”木材。外观级别的范围可以从用于家具类型最终用途的“光亮”到用于外部装修的“可销售”。重要的特征是没有缺陷，特别是那些影响表面抛光的缺陷。愈合节并不会导致级别下降，而且对于未上漆的表面可以看作有吸引力的特征。
对于任何特定的给料(原木级别)和切削方式均会形成一宽范围的特性。总产量可以在最初的锯切之后被测试和分级或者检查和分级。即使在这些级别内，也存在一宽范围的特性。
当一原木被分解成切片(典型地为100×50mm)时便形成了该范围的特性。如果一原木被分解成甚至更小的断片(如50×7mm)，我们已经发现，其将存在更宽范围的特性。
对于传统规格木材，产量范围最显著地受所选择的给料(树龄、在树木中的位置、培养方式)的影响，虽然这里也存在一些来自于所选择的锯切模式的较小影响。
在过去，对于除了纸浆和纸之外的产品，满足要求的尝试例子包括如由专利文献US 4,061,819(Barnes).(Macmillan Bloedel有限公司)所代表的干纤维分离和重建工序，以及由美国爱达荷州博伊西的Trus Joist公司使用的LSL和LVL程序。
Weyerhaeuser公司在PCT/US98/11566(WO 98/56549)中公开了以弯曲为基础的合成木材产品，从而避免了来自于原木的料板成为平板产品。
Macmillan Bloedel有限公司在NZ 241289(也参考Holman的美国专利US 4255477中关于面板或纤维木材产品以及Barnes的美国专利US4610913和US 4751131中关于在更高强度木材产品生产中的更长薄片的使用)中公开了改进强度的合成木材产品，其中切削避免了对薄板(veneer)、薄片(wafer)和纤维(strand)的表面和内部损坏。
Weyerhaeuser公司在PCT/US97/15250(WO 98/10157)中公开了依赖于在合成层压产品中的不同矩形板排列方向的工程结构木材产品以及相关的方法。
美国专利US 5500070(Traben等)公开了刀切薄板以便制造多层层压产品的方案。
尽管提供了特别针对用户要求而可以接受的工程木材产品，但使用效率仍然可以进一步提高，其中源材料为来源于单种林或多种林的单一级别原木或多级别原木。
本发明的一个目的或一个可替换目的在于解决这样的问题，其中在规格木材的生产期间减少废料，以及在这样做时优选地为了价值的提高而改进给料的使用。
本发明具有这样一个或一个可替换目的，即提供生产层压伸长产品的方法以及具有优于纯粹自由组合件的性能优势的相关产品、实践和程序。
本发明具有这样一个或一个可替换目的，即整个工艺可以更好地使用原木或树干的部分(而且特别是如辐射松、火炬松、花旗松及云杉等松类原木或树干部分)，否则这些原木或树干部分仅适合于切碎或非结构木材或非外观木材。
因此，很明显的另一个或一个可替换目的是优选地在利用树木进行高效生产时将低级别的木材转换成高级别产品。

发明内容
我们相信，当这些原木中的每个原木被分解成30块或更多块薄板、为了结构特性而被测试、按照相似的特性进行分类并恰当地通过层压再组合/组装时，在一树干中和在一个森林资源中的树干之间存在结构特性的有效改变，而所产生的木材将会●具有比传统生产的木材高至少10％的平均结构性能(见后面的图24)，●具有传统生产的木材的结构特性的近两倍的最低结构特性(90％的可靠度)(见后面的图24)，●具有很低或零发生率的临界缺陷。
我们相信，当这些原木中的每个原木被分解成15块或更多块薄宽板(其中的厚度比小端直径“SED”的十五分之一还小)、为了外观特性而被扫描、按照相似的特性进行分类并恰当地通过层压边缘胶合和指形结合再组合时，在一树干中和在一个森林资源中的树干之间存在结构特性的有效改变，其中所产生的木材将会●至少产生可从传统锯加工木材获得的资源的两倍、我们评估为至少近3倍的适当外观级别。
本发明在生产规格木材的传统方法上具有一新的提高，它可获得如下优点1.原木分解成许多小部分(优选地每个原木的横截面被分解成最小30个部分，这些部分具有相同的厚度)并通过层压自由组合，从而提供了使任何缺陷随机化的机会，而且还限制了它们在强度和外观特征上的影响，因此与传统规格木材相比改进了平均性能。
2.分解成许多小部分展现了在一原木内和任何组原木之间的内部强度和外观特性的统计分布。分级、分类和分流这些部分可大大改进组合成品的性能，该改进优于来自于随机组合的改进。
3.我们主张，存在充足的高强度板提取物，该提取物可以来源于树木或不成熟树木的低价值上原木形成地区、或来源于短原木(通常被废弃)、或来源于具有过度锥形或弯曲的原木，而该锥形或弯曲的原木可以被还原成作为该工艺给料的短原木，特别地，被提供的有效工艺既提供了高产量，又不涉及对从树木的高价值最低原木中提取的材料的任何强制性占用。但是，这种占用在需要时可以被允许。
该工艺提出将原木分解成小部分(优选为矩形)、分级这些部分(优选地当一旦材料干燥时)以及根据本发明将这些小部分组合成一改进产品。
同样，由于该工艺的内在属性，可以生产用户所需要的精确尺寸。而且由于产品被层压，产品将具有优良的尺寸稳定性。这些特征对用户来说具有相当大的价值。
本发明的工艺将原木分解成特定的元件部件(即薄板)(如后面所述的“条板”)，从而提供大量的部件(即许多来自于多个原木的部件)，以展现一宽范围的特性，如强度/刚度/外观，这些部件根据处理机的判断(优选地通过(a)端部连接和或(b)确认和/或评估)被分类而从低比率的高强度或外观部件生产出高比率的优良层压制品。
无论是因为长度而被修整还是修整以减少扭曲和/或瑕疵，在此使用的“条板(stick)”或“多个条板”均指薄板。
在此使用的“板”包括但优选地意指矩形截面板或方形截面板。任何长度(通常为0.5-2.4m)的这种板均可以在干燥之后要求对规格木材的宽度进行一些修整。
在此使用的关于产品或板的“工程(设计)”意指或包括制造和/或层压。
在此使用的“截面”或“小截面”意指或包括优选为薄片(lamina)厚度的较小矩形截面。
在此使用的“树干”或“多个树干”指任何树干主体和/或分枝。
在此使用的“干燥”包括任何适合的工艺，由此“绿”木材被转化到干燥状态(如200％w/w到小于12％w/w)。
在此使用的“劈开”包括一以Linck工艺为代表的工艺，Linck的工艺在它的网站www.linck-hvt.com上已经公开，或者在它的任何专利中被提及。
在此使用的关于长度、宽度或其它任何尺寸或外观的“用户”意指由批发商、零售商或终端用户所要求的尺寸或外观，无论将被进一步切削或不被切削。
在此使用的“分级/评估”是指确定结构和/或强度和/或刚度和/或外观特征的任何机器、光学或手动程序。
在此使用的“和/或”意指“和”或者“或”。
在此使用的跟随名词的“(s)”包括名词的单数和复数形式。
术语“分组(分类)”等意指分成至少两组(如优选4-8组，但可以更多或更少)。
根据本发明的一方面，提出一种由薄层构成的层压制品(如工程结构和/或外观木材，优选地被制成一定长度)，每个薄层来源于包含一定量原木(单一级别或多级别)的给料，每个薄层的横截面至少在高度上是一致的，而且对于结构产品而言，最大值为原木横截面的三十分之一，或者，对于宽的外观薄层而言，每个薄层具有不大于小端直径(SED)的十五分之一的厚度，而且在层压制品中这些薄层根据它们的特性的设定分布排列而布置。
优选地，从原木分解按照一图案进行，以最小化尖节。
优选地，整个分解将或已经如在实践中那样产生在薄层[“条板”]中的特性的分布最大化。
优选地，每个薄板的切削将或已经如实践中那样从最小数字的成长年开始。
层压制品已经被制成一定规格。
当层压制品为工程结构木材时，设定针对强度和/或刚度[如参考弹性模量[MOE]或其它测定或评估]进行。
当层压制品为工程外观木材时，设定针对外观进行，以特别地在一侧最大化外观效果。
优选地，层压制品根据一树干内或一森林源中的树干之间的结构特性的变化而准备，例如，如果为工程结构木材，原木中的每个原木优选地被分解成至少20块[优选为30块或更多]薄板或条板，以确保比锯切加工(milled)的木材高出10-20％的平均结构特性，和/或具有为锯切加工的木材近两倍的最低结构特性(90％的可靠度)，和/或具有很低或零临界缺陷发生率。
优选地，依赖于一树干内或一森林源中的树干之间的外观特性的充足变化，每个原木优选被分解成至少15块[优选为20块或更多]薄板或条板、扫描外观特性、根据相同特性进行分类并恰当地通过(以任何顺序)层压、边缘胶合和指形接合再组合，从而与从锯切加工的木材获得的资源相比，可以产生至少两倍的可比外观级别木材。
本发明的另一方面提出一种生产工程“结构”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得具有一致薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)(优选地，为获取宽范围的特性，从每个原木横断面中产生最小为至少20块、更优选为至少30块的条板)，将所述条板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块条板处理成最终宽度，测试或评估每块条板的至少一种结构特性，并按照测试或评估结果将它们分组(分流)，首尾相接地接合每组具有最终宽度的条板，以至少达到被设计的木材长度，
层压所述首尾相接地接合的薄板和/或来自于多个分组的薄板，以便提供一适当的强度和/或刚度设定分布(profile)，从而达到设计木材所需的期望强度和/或刚度特征。
优选地，这些薄板具有一致的薄层厚度。
优选地，从每个原木的横断面中获得最少30块薄板，以获取宽范围的特性。
优选地，在层压之前，首尾相接的条板和/或条板已经切成用户要求的长度。每块薄板或条板序列的长度为0.5-2.4米。在该长度可以为1.2-2.4米的同时，优选地每块薄板的长度为0.5-1.2米。
本发明的另一方面在于提出一种生产工程“外观”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得具有一致薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)(优选地，为获取宽范围的特性，最大厚度为小端直径的十五分之一(1/15))，将所述条板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块条板处理为均匀宽度增量，评估每块板的外观，并按照首尾相接的条板的外观特性和宽度增量将它们分组，首尾相接地接合条板，以至少达到被设计的木材长度，将首尾相接的条板形成为至少具有所期望宽度的面板，从所述面板或多个面板形成所期望宽度的板，以及层压由此形成的条板(可选地，与其它板一起)，以便为所设计的木材提供适当的外观。
优选地，这些条板以一致的薄层厚度获得。
优选地，每块条板的最大厚度为原木的小端直径的十五分之一(1/15)或更小。
优选地，每块条板的长度为0.5-2.4米。同时，优选地，每块条板的长度为0.5-1.2米。
源于一定量的原木的条板以及由此结合在相应量的层压制品中的薄层将具有一致的厚度，该厚度优选地在原木分解之前选择。优选地，该厚度将并不小于4mm，而且不大于17mm。
前述范围确保了厚度可以被选择，以可用于控制条板的形成和处理工艺，同时确保充足够数量的条板被生产，以展现特性的分布，并确保对于外观产品而言层压制品将包括至少三个薄层，并优选地对于结构产品而言层压制品将包括至少四个薄层。
实践中，所选择的厚度通常将在6mm和11mm之间。
优选地，从原木分解按照一图案进行，以最小化尖节。
优选地，整个分解是或已经如实践中那样实现在薄层(“条板”)之间的特性分布的最大化。
优选地，每块条板的切割是或已经如实践中那样来自于最小数目的生长年。
来自于一定量的原木的条板以及由此包含在相应量的层压制品中的薄层将具有一致的厚度，该厚度优选地在原木分解之前选择。优选地，该厚度将不小于4mm，而且并大于17mm。
前述范围确保了厚度可以被选择，以可用于控制条板的形成和处理工艺，同时确保充足够数量的条板被生产，以展现特性的分布，并确保对于外观产品而言层压制品将包括至少三个薄层，并优选地对于结构产品而言层压制品将包括至少四个薄层。
实践中，所选择的厚度通常将在6mm和11mm之间。
本发明的另一方面在于提出一种生产工程“结构”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)，将所述条板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块条板处理成其最终宽度，测试或评估每块条板的至少一种结构特性，并按照测试或评估结果将它们分组，首尾相接地接合每组具有最终宽度的条板，以至少达到设计木材的长度，层压首尾相接地接合的条板和/或来自于多个分组的条板，以提供一适当的强度和/或刚度断面分布，从而达到设计木材所要求的期望强度和/或刚度特征。
优选地，所述条板和/或首尾相接的条板已经在层压前被切割成用户所要求的长度。
优选地，更高强度和/或刚度的条板位于层压产品的横断面的外侧。
优选地，该系统的任一个或多个特征基本上如后面参考任一个或多个附图所描述的那样。
本发明的又一方面在于提出一种生产工程“外观”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)，将所述薄板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块薄板处理成最终宽度，评估每块板的外观，并对首尾相接的条板分组，将所述条板首尾相接地接合，以至少达到设计木材的长度，
将首尾相接的条板形成为至少具有所期望宽度的面板，从所述面板或多个面板形成具有所期望宽度的板，以及层压前述板(可选地，与其它板一起)，以便为所设计的木材提供适当的外观。
优选地，所述条板已经在层压前被切成用户所要求的长度。
优选地，更好外观的板位于层压产品的主表面的横断面的外侧。
优选地，该系统的任一个或多个特征基本上如后面参考任一个或多个附图所描述的那样。
本发明的另一方面在于提出一种生产规格木材的方法，该方法依赖于将源木材分解成板，并随后通过了解它们的个体级别(优选地，在干燥后)使用这些板，以将其分组和/或置于层压结构中。
优选地，从原木分解按照一图案进行，以最小化尖节。
优选地，整个分解是或已经如实践中那样实现薄层(“条板”)之间的特性分布的最大化。
来自于一定量的原木的条板以及由此包含在相应量的层压制品中的薄层将具有一致的厚度，该厚度优选地在原木分解之前选择。优选地，这样的厚度不小于4mm，而且不大于17mm。
前述范围确保了厚度可以被选择，以可用于控制条板的形成和处理工艺，同时确保充足够数量的条板被生产，以展现特性的分布，并确保对于外观产品而言层压制品将包括至少三个薄层，并优选地对于结构产品而言层压制品将包括至少四个薄层。
实践中，所选择的厚度通常将在6mm和11mm之间。
本发明另一方面在于提出一种从树木或原木中获得伸长层压产品的方法，该方法包含或包括(I)获得短长度和/或各种长度的原木，
(II)(可选地)至少纵向地对每根原木的部分外周进行成形/外轮廓成形(profiling)，(III)将该原木段或至少部分成形的原木纵向分解成板，这种分解成板至少主要得到由纵向劈开限定的表面，该纵向劈开与锯切相对(虽然每个或一些板的至少一个或一些表面可以锯切和为可选的修整表面)，(IV)干燥所述板，(V)首尾相接地指形接合至少一些所述干燥板，这些干燥板a.具有类似或相同的横向尺寸，以及b.具有相同/类似的特征(如从至少一种特征的评估中选择，该特征选自于刚度、强度和外观)，以获得具有更大长度的板(如至少达到用户所要求的长度)，以及(VI)层压所述板，以获得一层压伸长产品，该层压将提供如下两者或其中之一(i)一种结构元件(如横梁、桩柱等)，该元件在一个平面中具有较大的横向尺寸或抗弯曲性能或两者皆有，该平面与层压平面垂直而不是与其平行，已知特征的板基本上最优地布置在层压截面中，和/或(ii)一种结构或其它元件，该元件具有与层压平面或多个层压平面平行的较大横向尺寸(而且，可选地，具有一个作为外观面的具有较大横向尺寸的暴露面)，已知特征的板基本上最优地布置在层压截面中。
本发明的另一方面在于提出一种伸长工程木材产品，该产品具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面
i.它的长轴或短轴之一与横向宽度同延(co-extensive)，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及ii.它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，每个或任一薄层沿产品的长度为(I)从原木获得的单一条板，或(II)从一原木或多个原木获得的至少由两块条板(“条板组件”)组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，而且使其条板或条板组件的纹理(grain)至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，因此在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征。
本发明的另一方面在于提出一种伸长工程木材产品，该产品具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，每个或任一薄层沿产品的长度为(I)从原木获得的单一条板，或(II)从一原木或多个原木获得的由至少两块条板(“条板组件”)组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中，该至少两块条板的强度和/或刚度相匹配，
而且使其条板或条板组件的纹理至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，从而在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征，这种设定具有这样的效果，即至少强调更强和/或更刚硬的条板位于所述横断面的外侧。
本发明的另一方面在于提出一种伸长工程木材产品，该产品被制成长度为L的产品，并具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿产品长度L至少大部分薄层为由来自于原木源的条板组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中条板组件的纹理至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，因此在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征。
本发明的另一方面在于一种伸长工程木材产品，该产品被制成长度为L的产品，并具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，
而且其中，沿着产品长度L至少足够数量的薄层为首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中纵向对齐且强度和/或刚度相匹配的每块薄板来自于原木源，而且其中，这里已经存在一个跨过累积厚度的横轴的首尾相接、总长至少为长度L的被分组薄层的设定分布，因此通过将更强和/或更刚硬的薄层放置在外侧，以在与该厚度垂直的平面中设计产品的强度和/或刚度特征。
本发明的另一方面在于提出一种伸长工程木材产品，其中，该产品被制成长度为L的产品，而且具有一个与它的纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，而且，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴平行，以及(b)它的长轴或短轴之另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且，其中，沿产品长度至少一些薄层是首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中每块这样的薄板都来自于原木，而且，其中，使用足够数量的原木源，描绘出薄层超过累积厚度的横轴的强度和/或刚度特征的大致轮廓，因此在与该厚度垂直平面内为每个产品设计产品的强度和/或刚度特征。
本发明的另一方面在于一种伸长工程木材产品，该产品具有长度L，而且具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(i)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(ii)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿产品长度L至少一些薄层为首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的条板(“条板组件”)的连接结构，其中该条板具有远小于L的长度并来自于原木源，而且其中，这里已经存在一个跨过累积厚度的横轴的薄层特征的设定分布，以使不显示累积厚度的相对面最好面对产品的外侧，而且其中，每个所述首尾相接的连接结构在层压前已经具有至少L的长度，而且至少一些连接结构具有比L更长的长度。
前述任一方面均存在下述优选项和/或选项。
源于一定量的原木的薄板以及由此包含在相应量的层压制品中的薄层将具有一致的厚度，该厚度优选地在原木分解之前选择。优选地，该厚度不小于4mm，而且不大于17mm。
前述范围确保了厚度可以被选择，以可用于控制条板的形成和处理工艺，同时确保充足够数量的条板被生产，以展现特性的分布，并确保对于外观产品而言层压制品将包括至少三个薄层，并优选地对于结构产品而言层压制品将包括至少四个薄层。
实践中，所选择的厚度通常将在6mm和11mm之间。
优选地，所述原木来自于去皮的树干或去皮的更长的原木。
优选地，所述原木至少主要在0.5-2.4米的长度范围内。
所述原木可以主要包括或可以包括很好百分比的较高树干区域。
优选地，实施所述成形，从而通过提供至少一基准平面和一基准边缘以便于进行分解。
优选地，提供至少一基准平面和一基准边缘以进行分解的可选成形通过下面任一项完成
(i)利用一纵向劈开工序劈开(如此后描述的那样)，或(ii)沿原木长度锯切分解为原木坯块，并在此后将至少一些原木坯块进一步分解为依赖于纵向劈开工序的板(如此后描述的那样)。
优选地，所述成形这样进行，以提供原木外周的轮廓，其最好提供可通过劈开过程减薄为薄板的板或坯块，其中较大横断面的板可从原木对称切开而成。
所述成形可以包括给出四个平面，以便于随后的分解，而且如果期望的话可以开槽，以确保随后的劈开过程可以至少主要提供矩形截面和/或正方形截面的板。
在一些形式中，至少一些最初的通过锯切的纵向分解可以发生，而且其可能包括成形步骤和/或一些最初的坯块预备，以便于随后进一步通过优选的劈开工序纵向分解。
优选地，所述劈开工序涉及尚“未成熟的”木材，该木材将被加热，以便于劈开(如通过在本文中描述的任何工艺(如水浴、蒸汽室或其它非干燥加热工艺))。
优选地，这些板的特征全部或主要在干燥后确定。这些板的特征的确定可以在修整至少一些板的至少横向尺寸之后或之前，或者同时在其之前和之后。
优选地，适当外观的板可以通过检查和/或扫描选择作为“外观”板，同时优选地，板(无论是外观板或其它板)可以通过检查和/或扫描和/或分级，以评估强度和/或刚度。
优选地，至少一些干燥过的板的首尾指形接合提供了与一所需用户长度或多个所需用户长度(如2.4米的长度或更长的长度)一样长的板的给料，即使在层压时或层压后或层压期间会存在随后的切割步骤。
优选地，上面描述的方法提供了规格外观和/或结构木材的组类。
本发明的另一方面在于提出一种从树木中获取伸长层压产品的方法，该方法包含或包括在去皮之后扫描树干和/或原木，并获取基本上无缺陷的低价值树干区的原木段(优选地来自于根段原木之上的区域)，[所述原木优选地至少主要具有0.5-2.4米的长度](或1.2-2.4米)，至少部分地成形(profiling)每个原木的外部，以该至少部分原木成形的数据为基础将该至少部分成形的原木段纵向分解成多个板，该分解至少主要获取了主要通过纵向劈开限定的板的表面，该劈开与锯切相对(虽然每块或一些板的至少一个或一些表面会是锯切成的表面)，干燥这些板，以及进行下面两项或任一项(A)检查、扫描和/或分级这些板[在可选地修整一些或所有板的至少一侧以达到横断面和/或用户宽度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同横向尺寸和可选地具有基本相同级别的板，从而组合成一伸长复合板[而且，如果必要，在层压之前或之后横向切割所述伸长复合板，以为了获取用户长度(优选地，长度大于2.4米)的板]，以及在一工艺中层压该板，以获取用户长度的伸长层压产品，该层压将提供一结构元件(如横梁、桩柱等)，该结构元件通过在所述层压制品中适当布置不同特征而具有期望的结构特性，(B)检查、扫描和/或分级这些板[在可选地修整一些或所有板的至少一侧以达到横断面和/或用户宽度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，
首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同横向尺寸和可选地具有基本相同级别的横向尺寸板，从而组合成一伸长复合板[而且，如果必要，在层压之前或之后横向切割所述伸长复合板，以为了获取用户长度(优选地，长度大于2.4米)的板]，以及在一工艺中层压该板，以获取用户长度的伸长层压产品，该层压将提供一结构元件或其它元件，该元件具有与层压平面或多个平面平行的较大横向尺寸，而且还具有一个作为外观表面的较大横向尺寸的暴露表面。
优选地，所述可选的成形提供了至少一个基准面和基准边缘，以便于通过下面的任一工序实施分解(i)利用纵向劈开工序劈开(如此后所描述的那样)，或(ii)将原木段锯切成坯块，并在此后依赖于纵向劈开工序将至少一些坯块进一步分解成多个板(如此后描述的那样)。
优选地，所述成形可提供原木外周的轮廓，其最佳地提供了多个板或可通过劈开过程分解为多个板的多个坯块，其中具有较大横断面的板可从原木对称切开而获得。
优选地，该方法基本上如此后参考任一或更多附图所描述的那样实施。
本发明的又一方面在于提出一种从树干木材中提取有价值物以提供工程结构产品和/或外观产品的方法，当从树干的低价值材料和/或低价值原木中提取时，该方法将产生木材价值的提高，这依赖于通过一种本发明的方法获取伸长层压产品的方法。
本发明的另一方面在于提出一种伸长规格结构和/或外观木材产品，该产品为一层压制品，该层压制品至少主要由切割成的多个板组成，这些板具有预先确定的特征(即作为在板产生之后的板)，因此允许这些板在所述层压制品中的选择性布置，从而容许使用不同特征的板并提供期望的(i)结构、(ii)外观或(iii)(i)和(ii)产品。
优选地，至少一块板在层压之前已经指形接合，以提供所要求的长度。
优选地，每块板在干燥等之后已经具有确定的特征。
优选地，产品为(i)或(iii)。
优选地，这些特征的分开沿一间隔的短轴进行，以满足结构要求。
本发明的另一方面在于提出一种生产这种木材产品的方法，该方法至少包括(A)(I)板生产以及分级/评估，或(II)分级/评估和板生产以及(B)层压依赖于这种分级/评估放置的多个干燥板。
优选地，从原木进行分解按照一图案进行，以最小化尖节。
优选地，整个分解是或已经如实践中那样产了在薄层(“条板”)之间的特性分布的最大化。
优选地，每块条板的切割是或已经如实践中那样来自于最小的生长年。
本发明的又一方面在于提出一个或多个面板，该面板由前述方法形成或在前述方法的实施中完成。
本发明的另一方面在于提出一种层压制品、工程结构木材或设计外观木材，它们通过本发明的方法制造。
本发明的又一方面在于提出一种层压制品，该层压制品由具有相同矩形横截面或厚度和长度的薄层组成，这些薄层随意/自由地布置在所述层压制品中，该薄层来自于一给料，该给料包括一定量的原木(单一级别或多级别)，其中所述薄层包括所有可获自于所述一定量的原木(仅排除了不具有可接受的矩形横截面和/或长度的薄层)的薄层，而且，其中每个薄层的每个横截面的最大值为原木横截面的三十分之一，或每个薄层的厚度的最大值为原木小端直径的十五分之一。
优选地，至少一些薄层从其中的首尾连接的部件的产品组类中产生。
优选地，没有实质性的核心内容位于外侧薄层中。
来自于一定量的原木的条板以及由此包含在相应量的层压制品中的薄层将具有一致的厚度，该厚度优选地在原木分解之前选择。优选地，该厚度将不小于4mm，而且不大于17mm。
前述范围确保了厚度可以被选择，以可用于控制条板的形成和处理工艺，同时确保充足够数量的条板被生产，以展现特性的分布，并确保对于外观产品而言层压制品将包括至少三个薄层，并优选地对于结构产品而言层压制品将包括至少四个薄层。
实践中，所选择的厚度通常将在6mm和11mm之间。
本发明的又一方面在于提出一种层压制品，该层压制品由具有相同矩形横截面或厚度和长度的薄层组成，这些薄层随意地或以其它方式布置在所述层压制品中，该薄层来自于一给料，该给料包括一定量的原木(单一级别或多级别)，其中所述的一定量的薄层包括所有可获自于所述一定量的原木的薄层(仅排除了不具有可接受的矩形横截面和/或长度的薄层或薄层材料)，而且，其中每个薄层的每个横截面的最大值为原木横截面的三十分之一，或每个薄层的厚度的最大值为原木小端直径的十五分之一。
虽然，最小化废物是本发明工艺的一重要特性，但是主要的价值来源于两种事实，1)高性能的规格木材产品并不需要在其整个块料中包括所述的“性能限定木材”(即结构产品仅在所述横截面的外部元件中要求高强度木材，而外观产品仅要求外观级别的表面)，以及2)在一原木中和原木之间存在木材特性的天然分布。
为了将低纤维保持到可接受的程度，优选地该工艺将切片和/或细带锯技术用于将大块料分解成块段。
同样，因为该工艺仔细考虑在切割成用户所要求的长度之前以指形接合或任何可接受的替换方式(搭接)接合成一连续的长度，作为该工艺的整体部分，可以使用或产生由具有过度弯曲或变细的原木产生的短原木(“短木”)。该工艺的价值可以较多地通过它的使用低价值原木的能力以及最大化产量而获得，然而，该工艺优选地可将产量保持在可接受的最小值之上。
该工艺可以增加任何原木-包括根段原木的价值。实际上，所述工艺的目标在于低价值(即低成本)原木，因为所期望的是它们将产生最高的利润。
本发明的优选形式也以这样的论点为基础，即存在充足高强度的板的提取物，且这些提取物可以从形成树干区的低价值上原木获取，并且也可从由一有效的高产量的工艺提供的短原木获取，而且不涉及对从树木的高价值下部多数原木提取的材料的任何强制性实质占用，然而如需要或当需要时也允许这样的占用。
本发明的另一方面也认识到了切割上树干区(如优选地超过根段原木的树干区，而且或许优选地在第二原木之上)成短长度[为了阻遏变细、刮擦、弯曲等的影响]的可能性，此后以最小的锯切将其加工成比根段原木直径更小和长度更短(例如0.5-2.4m)的薄板、干燥该薄板、在干燥工序之后匹配薄板、如果需要则边缘修整到要求的横向尺寸、通过指形接合而首尾相连以至少达到用户所要求的长度，此后(a)直接制备层压规格结构木材，或
(b)在一面板形成工序之后，切割(例如通过剪切或精锯)所述面板为用户所要求的横向尺寸，从而允许它们在随后应用于外观和/或结构层压制品中。
为了满足一个或多个前述目的，提议以下工艺选项A.分割分割选项(在将原木切割为一定长度之后分解横截面的方法)是产量与技术风险/工艺复杂性之间的平衡。这里至少具有两个预期的分割选项。所述分割选项独立于目标输出(结构或外观)。
1.如果以合理的成本购买了正确尺寸的机器，将选择分割选项1，而且容易处理围绕“切片悬垂”的技术问题。
2.使用现有的设备则可采用分割选项2，而且该分割选项2具有很低的技术风险。
B.输出产品该工艺通过三种工艺情况可生产出三种输出产品。
1.通用。如果该工艺仅将原木以大约6.5mm的厚度切成如大约近10mm的宽度增量(最大宽度达到原木小端半径(SED))，则干燥生成的板、边缘修整并指形接合相同宽度的板以达到用户所要求的长度(近20种不同的宽度)、以及将这些板边缘接合成一面板；该面板可以切成与用户所要求的木材宽度一致的宽度，并层压切成的板，以达到用户所要求的厚度。该工艺将生产“通用”(“all in”)产品。偶而，一些切成的板可以按外观分级，而且这些板可以放置在任何层压板的外侧。除了最后的饰面薄板外，该工艺可以生产较大的面板基板。因为在六层长轴层压制品中的缺陷的任意布置以及在此范围内的统计归约，所产生的结构块料将在锯切木材强度上存在一些提高，并因此在给定样品中的产品数目降到最小要求强度水平之下。如果输出具有高比例的第一号构架或更好地甚至用于低价值的输入，而且如果对于高级产品的重要市场并不存在，则该工艺将是优选的工艺。注释该10mm的宽度增量导致涉及大量的板宽度，但对于任一分割选项来说具有较高的产出。20mm的宽度增量将板宽度生产线的数量减半，并在产出上具有微小降低。该工艺可以较好地边缘接合板，以仅仅将它们再切成与原始的板宽度差别不大的尺寸。
2.外观。如果该工艺目标指向较大比例的外观级别产品，除了在指形接合前将每块板分成如大约三个级别外，该工艺将遵循相同的工艺。这需要3倍的指形接合组类，而且三种边缘接合组类将会导致更高外观级别输出量(超过3倍)。最终被切下的面板(即通过边缘胶合形成的面板)将被层压，其中，在一个侧面上是最好级别的面板，在另一侧面上是次好级别的面板，而中间则是最低级别的面板。(假定外观产品具有19mm的厚度)。
3.结构。如果该工艺的目标主要指向结构产品，则该工艺将切成46mm的宽度增量(或其它常规最终/成品厚度)。该工艺在干燥后将切割每块板，并且在边缘修整期间切成46mm的宽度(或其它未成熟木材被预修整至用户宽度)，并再分级成至少两种级别，以进行指形接合。所述面板形成和再切割步骤将被消除。所述指形接合板将相对于短轴层压，以达到用户所要求的截面宽度。注释如果存在引起46×6.5mm截面在工艺期间破裂的完全宽度缺陷的高发生率，则该工艺需要与一个选项进行比较来考虑重做的成本，对于双层的层压制品而言，该选项在切成用户所要求的厚度和再分级之前以所切割宽度、指形结合和层压制品分级。
除了该三个选项外，包含三个选项的每项的适当特征的混合和匹配方案可能对于生产混合产品是适宜的。
优选的实际工艺步骤1.原木将以通常的方式被去皮。
2.这些原木将被切割到加工长度范围。
●该加工长度将位于最大值(L最大)和最小值(L最小)之间，并服从以下规则。
●L最小是L最大的一半，因此任何比L最小更大的直原木均会被完全加工。
●过度弯曲或过度倾斜变细的原木将被切成片块，这些片块通过倾向于切成比L最大更短而最大化产量，从而允许和/或也许甚至丢弃短片。
●所有锯切均将避免“涡纹”，以便于所述工艺不必穿过任何树节进行指形接合。
3.或者在平面增量方面原木将进行四次20mm“平面”切割、被分组、成形、加热并切片。在连续成形切片操作中，成形可以在每个切片之前执行，或者成形可以在切片之前被完全完成。(或者在其间的一些工艺)4.或者原木将以适当尺寸增量被锯成矩形块料。相同尺寸的矩形块料将分组。这些矩形块料可以要求一些修整。这些矩形块料将被加热并切片。
5.所述被切片的板可以以这样的方式被约束和干燥，由此保持平直度和最小化摇动(内部切口)，或者被无限制地干燥。这可以通过传统批量方法或连续方法进行，该方法具有能够迅速干燥薄片的优势。同样，该薄的块料意味着工艺可以考虑红外线或微波以及通常的热空气对流方法。
6.可选地根据外观特征分级以及因此分成“相同特性”的组类。
7.根据不同收缩边缘修整板材。
8.可选地切成所要求的宽度(用户所要求的宽度或厚度)。
9.可选地根据强度分级并因此分成“相同特性”的组类。
10.相同宽度和/或相同级别的板指形接合为多种用户所要求的长度。
11.可选地将所产生的板自由地或按级别边缘接合成连续面板，并将该面板再切成用户所要求的尺寸(宽度或厚度)。该工艺可生产宽面板。该工艺可希望在进一步切割之前层压两个面板，从而避免不稳定的狭窄层压制品。
12.可选地按外观或强度特性分级切成的板。
13.自由地或按照外观分级板(薄层)的所选择层数或按照强度级别板(薄层)的所选择层数层压这些板(薄层)，以达到用户所要求的尺寸和特性。
本发明的优选形式将在此后参考两个优选流线进行说明，该流线在一干燥工序的下游发生。
然而，不顾该流线，优选地，两端首尾相接的指形接合发生在干燥阶段之后。
同时，参考后面的一些形式的干燥特征评估/分级，其中更少的干燥或未成熟的板会在特征上与干燥或更干燥的板相关，该评估/分级可更早地出现在工艺中，但仅在板形成之后。


现在将参考

本发明的优选形式，其中图1显示了本发明的一工艺的流程图，其在干燥和检查步骤之后而且优选的是在各薄板的指形接合之前可以将部件分组，其中一组将依赖于与板的最大尺寸垂直的层压平面形成层压制品，以作为横梁、桩柱等，例如通过选择适当的材料、网间隙、更强的木材板形成该层压制品，以及形成优选地具有至少一个外观面的层压制品，其中层压与每块板材的更大横向尺寸以及所述至少一个外观面平行；图2A显示了相似尺寸原木的分解的第一种选项，其中除了劈开和成形外的任何机器制造操作被保持在最小量(可以理解，可通过切削、铣削、刻纹加工开槽，以允许相对于劈开装置更好地定位)；图2B通过使用粗线和较细粗线的混合分别显示了分解期间的锯痕和劈痕；图3A显示了一例如在图2B的分解选项中心所设置的木制坯块，显示了木制坯料相对于布置侧条的位置，而该布置侧条用于对抗来自于锐角切割几何结构的侧力；图3B显示了图3B的AA断面；图3C显示了BB端视图；图4A和4B分别显示一短原木的切片图案的侧视图和端视图，通过相对于原木中心线对称地切割板以最小化干燥变形；图4C以侧视图显示而图4D以端视图显示了渐进的切片如何提供所要求木材厚度的板材；图5显示一布局排列的平面图，其中原木在预热后可以引入成形和切片工艺，该工艺可以包括串联的切片机和成形机，该装置适于参考图2A所示的选项；图6以俯视方式显示了适于位于加热原木之后的装置，以提供一标准切片工艺，该切片工艺紧随如图2B所详细显示的原木分解过程；图7A是与图2B类似的视图，但是显示了粗线锯切如何提供多个矩形截面或可能为46mm倍数的正方形截面(或由用户要求的任何预修整最终尺寸)，其中较大块料与原木中心同心；图7B显示具有至少一相对大尺寸的侧边的块料，该块料可以传送到宽的切片机上，图7C显示了多个小的正方形或矩形块料，其可被传送到一更小的切片机；图8显示了被切片的板如何被准备用于干燥，同时被限制，以确保干燥板或多或少光滑地从干燥机出来，代表性的工艺是在装料到批量干燥机之前将同样长度和重量的若干批堆叠，但是，也可以使用其它干燥工艺和/或连续干燥工艺；图9显示了一可选的对外观临界特征的光学或相机扫描以及根据这些特征分组；图10显示了一边缘修整或可选的(对于结构)组合边缘修整和切开(通过切割或细锯)操作；图11显示一可选的对结构特性的密度测试或刚度测试以及根据这些特征分组；图12显示一指形接合工艺；图13A是通过在指形接合之后的面板边缘胶合形成的面板的端视图，图13B是如图13A所示的面板的局部平面图，显示了沿长度间隔的指形接头，该面板适于在层压前与边缘接合平行切开成期望的用户板宽度；图13C显示了面板切开，以从如图13A所示的面板提供恒定宽度的板，图13D以平行于边缘接合的虚线显示了切成恒定宽度的板的线；图14A和14B显示了参照图13D所述的由裁切机切割而形成的板如何面对面胶合层压，从而提供一产品，其中优选但不是必需地，该产品在一个表面上具有至少一个外观面，该表面与层压平面平行，而且是一个具有较大横向尺寸的表面；
图15显示了另一层压选项[并不经常要求参照图13A到13D所述的面板形成，如果或多或少将它们提供给由分解系统所期望的宽度的板，也不要求所述的随后切开，虽然对于用户宽度它们会要求一些边缘修整]，该板将在层压平面上层压，该层压平面与具有较大板横向尺寸的平面垂直；图16显示了如图15所示的层压制品的每块板是如何布置的，以便于最大化远离层压制品中心的更大强度，因此，通过根据“I”梁的原则、用更小强度的板作为更高强度板的网间隔，因此更好地抵抗在一与层压平面垂直的平面中的横梁的偏转；图17显示了对于如图14A所示的排列，优选地在一侧面具有一高级别层、在中间具有一低级别层而在相反侧面具有一中级别层；图18通过本发明的工艺与逐渐变细的树干的关系显示了总价值如何偏离传统锯木机的产品的结构和外观线，标记为“C”的线是传统锯加工的线，而标记为“T”的线为本发明工艺的线；图19A至19C显示了本发明优选的选项的从开始到结束的工艺，这里显示一可选的对于纯粹结构设计木材的制造的偏离，在这里，如有时所要求的那样，要求外观设计木材；不过，图19A至19C显示了本发明的优选形式在考虑到加强效率时所述给料如何为源于单一和/或多级别原木的单一森林和多森林；图20连同一内插表一起通过图表显示了来自于低级别原木的“光亮锯切木材”与“包括缺陷的薄板”(分别如由NZFRI所公开的那样和我们测试的那样)的典型弹性模量分布，该内插表显示了来自于相同原木的锯切木材的所期望的结构级别输出(由NZFRI所公开)；图21显示了图20的薄板的弹性模量的累积分布；
图22显示了根据本发明所形成和端部接合的多个条板或薄板如何在一层压制品中分布，其中深色相的板是具有更大强度和/或刚度(即弹性模量)的板，而淡色相的板是具有更小强度和/或刚度(即弹性模量)的板；图23显示了如图22所示的最终组合产品中所期望的弹性模量的分布，以及图24是一图23和图20的重叠图，清楚地显示了所期望的弹性模量的增长(如刚度或强度或两者的指示例那样)。
在来自于树干的伸长产品形式中，废料以多种方式产生。
其中一种废料为当锯木机被用作原木或树干的纵向分解的唯一工具时伴随锯木机锯切(切口)宽度所固有的废料，该废料以锯屑的形式存在。废料的另一个区域是树干的总体减小或变细，因而导致在恒定宽度和恒定厚度的条板或薄板形成之处产生废料。又一种废料会从树干和/或原木(特别是低价值的较高原木)切割的所期望的清除、弯曲、弓曲、槽、卷曲和其它变形中产生。
废料的另一种区域是缺乏从上原木的价值回收，这是因为低价值特性传统上被描述成树干的上原木、尺寸以及木头缺陷。
为了尽可能地保存被砍伐的树干的木材以致于多余的树干不被转向碎屑或废物，已经提出了各种方法。例如在EP 0013965中公开的原木重构。
已知的是，可减少使用或不用锯条而纵向切割原木类结构。如在新西兰专利NZ 231933和NZ 241289、美国专利US 4,337,809和/或US5,500,070中所公开的无切割劈开工序。也如在专利NZ502160(以WO98/56549出版的PCT/US98/11566)、US 781376、US 4,086,944和US4,111,247中所公开的长板或厚木板。已经提出的一种节省材料的方法在US 5,500,070中公开，其中的全部内容通过参考包括在本文中。该方法教导了用直犁刀将正方形木材切割成薄板、干燥、然后在多个层压板中应用薄板。
本发明使用了前述的一些技术，包括在一些前述专利说明书中所述的由Linck代表的直犁刀切割工序。然而，仅作为例子，本发明认识到新西兰木材工业的状况，在将产量保持在可接受的范围内的同时考虑价值命题(即通过减少废物)，已经面临以下状况状况●在今后的10多年中，在辐射松的每年收获量上，新西兰林业面临比50％更大的增长。成批的增加量必须出口。
●对于这些量的原木市场确实存在着利润，这将提供森林业主甚至无风险的利润。
●对于木材的单一的最大量的市场是结构元件、桩柱、横梁等。
●辐射松将要求处理，以满足结构出口市场对于尺寸、稳定性和强度的要求。
●更大的结构尺寸提供了每方不相称的更大利润率，但是，在维持高级性能特征和整个原木的高回收率的同时，从更小的快速成熟的树木中提取是最困难的。产品越长，维持规格就越困难。
●对于目标收获者的长度来说，树及原木将总是具有自由的长度以及不同的直径。市场总是要求特定的长度和尺寸，它们将为此而负担额外的费用。
●传统的锯切和处理技术不会经济地处理整个树，但宁可以更大和更昂贵的特定长度对接原木作为给料。甚至在重构前，在工厂外的回收率典型地也只有45-55％，输出长度仍然是随意的。
●对于给料和市场之间的这种不均衡的经济解决方案代表了机会。本发明的优选实施例的设计目的●接受任何长度和直径的原木。短的自由长度将总是最低成本的给料。它们主要来自于树的顶部，且具有小的经济价值。
●生产任何尺寸的结构产品，这些产品是用户可以以任何长度定购的。
●仅根据定购而不是根据树干来生产，没有其它产品尺寸从工艺中产生。
●生产绝对最少的废料。
●最小化作为一重要成本组成的胶粘剂的使用。
●确保终端产品具有总的吸引用户的外观。
●确保产品满足结构市场的规格。
●使工艺尽可能地连续化和自动化。
●最小化资本费用和操作成本。
通过确保适当材料的流向(如通过机器分级和/或光学检查)，以指向适当的给料流，从而确保用作在尺寸结构或外观木材层压制品组合所要求的组件，着眼于板形成(如来自于树干的低价值的上部区域的短长度、缺陷减少、仍不成熟或基本不成熟的原木)的本发明的工序(在优选实施例中)、随后的干燥以及检查(优选为此后)可以最小化废物。
对于制造用户尺寸结构层压材料和用户尺寸外观饰面材料(结构或其它)的优选工艺优选地包括下述步骤1)收获树木2)分解原木
3)可选地分类/分组原木4)将原木去皮5)可选地分类/分组去皮的原木6)在必要时横切原木，以针对树节、弯曲、变细、刮擦等改进原木的无缺陷特征7)成形将用于工艺的原木8)将原木分解成薄板9)干燥薄板10)可选地分级薄板11)修整薄板的至少一横向尺寸12)可选地分级薄板13)然后分类成外观层压制品或结构层压制品14)指形接合相同横向尺寸和特征的薄板，以及15)可选地边缘接合成一面板且按宽度再分割16)可选地分级薄板17)在层压工序中优化这些薄板的使用，从而提供所期望的产品输出，该层压在修整层压的组件用户长度之后使用了干燥木材粘结剂优选地，为了指形接合，可以使用任何适合的传统干燥木材粘结剂系统。
用于终端接合和/或指形接合的粘接剂包括任何防水胶或在本文中讨论的任何层压结构的现有技术中使用的其它胶。一个特别优选的粘结剂是间苯二酚基粘结剂，该粘结剂目前用于LVL型产品中。
表1显示了从传统锯切加工所获得的典型产量。
表1

本发明在有价值物提取量上提供了显著的优点，在后面的表2中所给出的是来自于工艺的产量，选项1是如图2A中所详示的原木的几乎唯一的劈开分解，同时，选项2是参考图2B所示的混合分解系统(锯切和劈开)。
表2目标产量(以SED预计量为基础)


特别地，选项1具有可接受水平的生产量，由于也提供了价值提高的产品，存在着更大的收获材料的价值提高的前景，特别是在看见更差质量的给料材料可以几乎完全被利用时。甚至，选项2提供了比可接受生产量更高的产量，而且同时提供同样价值提高的产品，这便提供了如图15所示的优点。
根据本发明的优选的工艺，至少对于结构木材选择远离作为最终薄板或薄板宽度决定的先驱的面板形成。而对于结构木材，宁愿选择使薄板符合最终用户所要求的宽度，并且此后以适当强度和/或刚度特征层压全部依赖于前面所述原则的结构。
图1显示了本发明的一工艺的流程图，其在干燥和检查步骤之后而且优选的是在各薄板的指形接合之前可以将部件分组，其中一组将依赖于与板的最大尺寸垂直的层压平面形成层压制品，以作为横梁、桩柱等，例如通过选择适当的材料、网间隙、更强的木材板形成该层压制品，以及形成优选地具有至少一个外观面的层压制品，其中层压与每块板材的更大横向尺寸以及所述至少一个外观面平行。
分解优选地但不是必需地以如下方式进行-作为初步分解的带锯锯切
-作为次级分解的带锯和/或圆锯锯切-用于最终分解为薄层厚度的切片或精密完工锯切(“第三分解”)无论薄层还是层压制品切割到一定长度均通过锯切(如圆锯锯切)完成。
图2(即2A、2B)和图4(4A、4B)显示了第一、第二和第三分解的优选图案/模式。这些分解具有如下作用(i)避免了实际的尖节；(ii)最小化在每块薄板或薄板中的生长环的数目，从而(a)最小化在一块单一薄板中的特性范围和(b)最大化在薄板之间的特性范围。
图2A显示了相似尺寸原木的分解的第一种选项，其中除了劈开和成形外的任何机器制造操作被保持在最小量(可以理解，可通过切削、铣削、刻纹加工开槽，以允许相对于劈开装置更好地定位)。
图2B通过使用粗线和较细粗线的混合分别显示了分解期间的锯痕和劈痕。
图3A显示了一例如在图2B的分解选项中心所设置的木制坯块，显示了木制坯料相对于布置侧条的位置，而该布置侧条用于对抗来自于锐角切割几何结构的侧力。
图4A和4B分别显示一短原木的切片模式的侧视图和端视图，通过相对于原木中心线对称地切割板而极小化干燥变形。
图4C以侧视图显示而图4D以端视图显示，两图都显示切片可以如何渐进地提供所要求木材厚度的板材。
图5显示一布局排列的平面图，其中原木在预热后可以引入成形和切片工艺，该工艺可以包括串联的切片机和成形机，该装置适于参考图2A所示的选项。
图6以俯视方式显示了适于位于加热原木之后的装置，以提供一标准切片工艺，该切片工艺紧随如图2B所详细显示的原木分解过程。
图7A是与图2B类似的视图，但是显示了粗线锯切如何提供多个矩形截面或可能为46mm倍数的正方形截面(或由用户要求的任何预修整最终尺寸)，其中较大块料与原木中心同心。
图7B显示具有至少一相对大尺寸的侧边的块料，该块料可以传送到宽的切片机上，图7C显示了多个小的正方形或矩形块料，其可被传送到一更小的切片机。
图8显示了被切片的板如何被准备用于干燥，同时被限制，以确保干燥板或多或少光滑地从干燥机出来，代表性的工艺是在装料到批量干燥机之前将同样长度和重量的若干批堆叠，但是，也可以使用其它干燥工艺和/或连续干燥工艺。
图9显示了一可选的对外观临界特征的光学或相机扫描以及根据这些特征分组。
图10显示了一边缘修整或可选的(对于结构)组合边缘修整和切开(通过切割或细锯)操作。
图11显示一可选的对结构特性的密度测试或刚度测试以及根据这些特征分组。
图12显示一指形接合工艺。
图13A是通过在指形接合之后的面板边缘胶合形成的面板的端视图，图13B是如图13A所示的面板的局部平面图，显示了沿长度间隔的指形接头，该面板适于在层压前与边缘接合平行切开成期望的用户板宽度。
图13C显示了面板切开，以从如图13A所示的面板提供恒定宽度的板，图13D以平行于边缘接合的虚线显示了切成恒定宽度的板的线。
图14A和14B显示了参照图13D所述的由裁切机切割而形成的板如何面对面胶合层压，从而提供一产品，其中优选但不是必需地，该产品在一个表面上具有至少一个外观面，该表面与层压平面平行，而且是一个具有较大横向尺寸的表面。
图15显示了另一层压选项[并不经常要求参照图13A到13D所述的面板形成，如果或多或少将它们提供给由分解系统所期望的宽度的板，也不要求所述的随后切开，虽然对于用户宽度它们会要求一些边缘修整]，该板将在层压平面上层压，该层压平面与具有较大板横向尺寸的平面垂直。
图16显示了如图15所示的层压制品的每块板是如何布置的，以便于最大化远离层压制品中心的更大强度，因此，通过根据“I”横梁的原则、用更小强度的板作为更高强度板的网间隔，因此更好地抵抗在一与层压平面垂直的平面中的横梁的偏转。
图17显示了对于如图14A所示的排列，优选地在一侧面具有一高级别层、在中间具有一低级别层而在相反侧面具有一中级别层。
图18通过本发明的工艺与逐渐变细的树干的关系显示了总价值如何偏离传统锯木机的产品的结构和外观线，标记为“C”的线是传统锯加工的线，而标记为“T”的线为本发明工艺的线。
由图19A(包括在本文中的全部内容)可见，即使对于短长度或故意如此切割时，也可以采用单一级别原木森林、多级别原木森林、多森林单一级别原木和/或多森林多级别原木。
通过各种分解工序，优选地，注意到所执行的工序，所有这些工序均最小化废物或不必要的废物，利用任何适当的装置、如图19B所公开的装置可以生产薄层厚度的薄板，以进行干燥，于是，在通过任何适当工序如平接(butt)、嵌接(scarf)和指形接合等对接之前，通过各种工序，可以按照强度和/或刚度或其它结构特性分类所期望宽度的每块板，此后，如果期望，而且优选地在层压之前，根据用户长度切割它们。此后，通过任何适当的成形过程之后进行层压(可选地，插入其它机器)。图19C涉及这方面的一些选项。
同样如图19B和19C所示，显示了一选项，在对同样的板进行对接之前，以混合模式对具有对产品宽度的适当边缘修整的外观特性进行定点扫描。此后，如果期望，通过边缘接合并切割成不同产品宽度而形成的面板可以因此接着允许通过层压到所期望的外观产品形式而成形。
图20连同一内插表一起通过图表显示了来自于低级别原木的“光亮锯切木材”与“包括缺陷的薄板”(分别如由NZFRI所公开的那样和我们测试的那样)的典型弹性模量分布，该内插表显示了来自于相同原木的锯切木材的所期望的结构级别输出(由NZFRI所公开)。
图21显示了图20的薄板的弹性模量的累积分布。
图22显示了根据本发明所形成和端部接合的多个条板或薄板如何在一层压制品中分布，其中深色相的板是具有更大强度和/或刚度(即弹性模量)的板，而淡色相的板是具有更小强度和/或刚度(即弹性模量)的板。
图23显示了如图22所示的最终组合产品中所期望的弹性模量的分布。
图24是一图23和图20的重叠图，清楚地显示了所期望的弹性模量的增长(如刚度或强度或两者的指示例那样)。
权利要求
1.一种由薄层构成的层压制品，每个薄层来源于包含一定量原木(单一级别或多级别)的给料，每个薄层的横截面或高度是一致的，其最大值为原木横截面的三十分之一，或者每个薄层的厚度不大于小端原木直径的十五分之一，而且在层压制品中这些薄层根据它们的特性的设定分布而布置。
2.根据权利要求1所述的层压制品，其特征在于，该层压制品为工程结构木材，而且所述设定根据强度和/或刚度进行。
3.根据权利要求1所述的层压制品，其特征在于，所述设定根据外观进行，以最大化外观效果。
4.根据权利要求2所述的层压制品，其特征在于，当根据一树干内或一森林源中的树干之间的结构特性的变化而准备时，每根原木被分解成至少20块薄板或条板，以确保比锯切加工的木材至少高出10％的平均结构特性，并具有为锯切加工的木材近两倍的最低结构特性(90％的可靠度)，和/或具有很低或零临界缺陷发生率。
5.根据权利要求4所述的层压制品，其特征在于，每根原木被分解成30或更多块薄板或条板。
6.根据权利要求3所述的层压制品，其特征在于，依赖于一树干内或一森林源中的树干之间的外观特性的充足变化，每根原木被分解成15块或更多薄板或条板、进行外观特性扫描、根据相同特性进行分类并恰当地通过层压边缘胶合和指形接合再组合，从而与从锯切加工的木材获得的资源相比，可产生至少两倍的可比外观级别木材。
7.根据权利要求6所述的层压制品，其特征在于，每根原木被分解成20或更多块薄板或条板。
8.根据前述任一权利要求所述的层压制品，其特征在于，在整个层压制品中存在首尾相接的条板。
9.一种生产工程“结构”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得具有一致薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)，将所述条板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块条板处理成最终宽度，测试或评估每块条板的至少一种结构特性，并按照测试或评估结果将它们分组，首尾相接地接合每组具有最终宽度的条板，以至少达到被设计的木材长度，层压所述首尾相接地接合的薄板和/或来自于多个分组的薄板，以便提供一适当的强度和/或刚度设定分布，从而达到设计木材所需的期望强度和/或刚度特征。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述薄板具有一致的薄层厚度。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，每个原木横截面最少获得30块条板，以暴露宽范围的特性。
12.根据权利要求9-11之一所述的方法，其特征在于，在层压之前所述条板和/或首尾相接的条板已被切成用户长度。
13.根据权利要求9-12之一所述的方法，其特征在于，所述每块条板的长度为0.5-2.4米。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述每块条板的长度为1.2-2.4米。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述每块条板的长度为0.5-1.2米。
16.一种生产工程“外观”木材的方法，该方法包含或包括下列步骤从源自于单一或多级别原木的单一森林或多森林的给料获得具有一致薄层厚度的薄板(此后称为“条板”)，将所述条板至少干燥到一定程度，(可选地)通过适合的装置将每块条板处理为均匀宽度增量，评估每块板的外观，并按照首尾相接的条板的外观特性和宽度增量将它们分组，首尾相接地接合条板，以至少达到被设计的木材长度，将首尾相接的条板形成为至少具有所期望宽度的面板，从所述面板或多个面板形成所期望宽度的板，以及层压由此形成的条板(可选地，与其它板一起)，以便为所设计的木材提供适当的外观。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述条板具有一致的薄层厚度。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，每块条板的最大厚度为原木小端直径的十五分之一(1/15)或更小。
19.根据权利要求16-18之一所述的方法，其特征在于，所述每块条板的长度为0.5-2.4米。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述每块条板的长度为1.2-2.4米。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述每块薄板的长度为0.5-1.2米。
22.根据权利要求16-21之一所述的方法，其特征在于，所述条板和/或首尾相接的条板在层压之前已经被切成用户长度。
23.根据权利要求16-22之一所述的方法，其特征在于，更好外观的板将位于层压产品的主要表面的横断面的外侧。
24.一种伸长工程木材产品，该产品具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，每个或任一薄层沿产品的长度为(I)从原木获得的单一条板，或(II)从一原木或多个原木获得的至少由两块条板(“条板组件”)组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，而且使其条板或条板组件的纹理至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，因此在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征。
25.一种伸长工程木材产品，该产品具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，每个或任一薄层沿产品的长度为(I)从原木获得的单一条板，或(II)从一原木或多个原木获得的由至少两块条板(“条板组件”)组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中，该至少两块条板的强度和/或刚度相匹配，而且使其条板或条板组件的纹理至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，从而在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征，这种设定具有这样的效果，即至少强调更强和/或更刚硬的条板位于所述横断面的外侧。
26.一种伸长工程木材产品，该产品被制成长度为L的产品，并具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿产品长度L至少大部分薄层为由来自于原木源的条板组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中条板组件的纹理至少基本上沿所述纵轴纵向延伸，而且其中，这里已经存在跨过累积厚度的横轴的薄层强度和/或刚度特征的设定分布，因此在与该厚度垂直的平面中设计了产品的强度和/或刚度特征。
27.一种伸长工程木材产品，该产品被制成长度为L的产品，并具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中，所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿着产品长度L至少足够数量的薄层为首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中纵向对齐且强度和/或刚度相匹配的每块薄板来自于原木源，而且其中，这里已经存在一个跨过累积厚度的横轴的首尾相接、总长至少为长度L的被分组薄层的设定分布，因此通过将更强和/或更刚硬的薄层放置在外侧，以在与该厚度垂直的平面中设计产品的强度和/或刚度特征。
28.一种伸长工程木材产品，其中每个产品具有一个与其纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，而且其中，每个产品的所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿着每个产品的长度至少一些薄层为由条板组成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的连接结构，其中每块条板来自于一原木，而且其中，使用足够数量的原木源，其中已经跨过累积厚度的横轴设定了薄层强度和/或刚度特征的分布，因此在与该厚度垂直的平面内为每个产品设计了产品的强度和/或刚度特征。
29.一种伸长工程木材产品，该产品具有长度L，而且具有一个与纵轴横切的基本上为矩形或正方形横截面的层压横切面，其中所述横截面(a)它的长轴或短轴之一与横向宽度同延，该横向宽度与每个薄层的同一轴线平行，以及(b)它的长轴或短轴中的另一轴具有单个薄层的累积厚度，而且其中，沿产品长度L至少一些薄层为首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它这类接合)的条板(“条板组件”)的连接结构，其中该条板具有远小于L的长度并来自于原木源，而且其中，这里已经存在一个跨过累积厚度的横轴的薄层特征的设定分布，以使不显示累积厚度的相对面最好面对产品的外侧，而且其中，每个所述首尾相接的连接结构在层压前已经具有至少L的长度，而且至少一些连接结构具有比L更长的长度。
30.一种从树木或原木中获得伸长层压产品的方法，该方法包含或包括(I)获得短长度和/或各种长度的原木，(II)(可选地)至少纵向地对每根原木的部分外周进行成形，(III)将该原木段或至少部分成形的原木纵向分解成板，这种分解成板至少主要得到由纵向劈开限定的表面，该纵向劈开与锯切相对(虽然每个或一些板的至少一个或一些表面可以锯切和为可选的修整表面)，(IV)干燥所述板，(V)首尾相接地指形接合至少一些所述干燥板，这些干燥板i.具有类似或相同的横向尺寸，以及ii.具有相同的特征(如从至少一种特征的评估中选择，该特征选自于刚度、强度和外观)，以获得具有更大长度的板(如至少达到用户所要求的长度)，以及iii.层压所述板，以获得一层压伸长产品，该层压将提供如下两者或其中之一(i)一种结构元件(如横梁、桩柱等)，该元件在一个平面中具有较大的横向尺寸或抗弯曲性能或两者皆有，该平面与层压平面垂直而不是与其平行，已知特征的板基本上最优地布置在层压截面中，和/或(ii)一种结构或其它元件，该元件具有与层压平面或多个层压平面平行的较大横向尺寸(而且，可选地，具有一个作为外观面的具有较大横向尺寸的暴露面)，已知特征的板基本上最优地布置在层压截面中。
31.一种从树木获取伸长层压产品的方法，该方法包含或包括在去皮之后扫描树干和/或原木，并获取基本上无缺陷的低价值树干区的原木段，[所述原木优选地至少主要具有0.5-2.4米的长度]，至少部分地成形每个原木的外部，以该至少部分原木成形的数据为基础将该至少部分成形的原木段纵向分解成多个板，该分解至少主要获取了主要通过纵向劈开限定的板的表面，该劈开与锯切相对(虽然每块或一些板的至少一个或一些表面会是锯切成的表面)，干燥这些板，以及进行下面两项或任一项(A)检查、扫描和/或分级这些板[在可选地修整一些或所有板的至少一侧以达到横断面和/或用户宽度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同横向尺寸和可选地具有基本相同级别的板，从而组合成一伸长复合板[而且，如果必要，在层压之前或之后横向切割所述伸长复合板，以为了获取用户长度的板]，以及在一工艺中层压该板，以获取用户长度的伸长层压产品，该层压将提供一结构元件(如横梁、桩柱等)，该结构元件通过在所述层压制品中适当布置不同特征而具有期望的结构特性，(B)检查、扫描和/或分级这些板[在可选地修整一些或所有板的至少一侧以达到横断面和/或用户宽度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同横向尺寸和可选地具有基本相同级别的横向尺寸板，从而组合成一伸长复合板[而且，如果必要，在层压之前或之后横向切割所述伸长复合板，以为了获取用户长度(优选地，长度大于2.4米)的板]，以及在一工艺中层压该板，以获取用户长度的伸长层压产品，该层压将提供一结构元件或其它元件，该元件具有与层压平面或多个平面平行的较大横向尺寸，而且还具有一个作为外观表面的较大横向尺寸的暴露表面。
32.一种层压制品，该层压制品由具有相同矩形横截面或厚度和长度的薄层组成，这些薄层随意地布置在所述层压制品中，该薄层来自于一给料，该给料包括一定量的原木(单一级别或多级别)，其中所述薄层包括所有可获自于所述一定量的原木(仅排除了不具有可接受的矩形横截面和/或长度的薄层)的薄层，而且，其中每个薄层的每个横截面的最大值为原木横截面的三十分之一，或每个薄层的厚度的最大值为原木小端直径的十五分之一。
33.根据权利要求32所述的层压制品，其特征在于，至少一些薄层由首尾相接的部件组产生。
34.根据权利要求32或33所述的层压制品，其特征在于，没有实质性的核心内容位于外侧薄层中。
35.一种层压制品，该层压制品由具有相同矩形横截面或厚度和长度的薄层组成，这些薄层随意地或以其它方式布置在所述层压制品中，该薄层来自于一给料，该给料包括一定量的原木(单一级别或多级别)，其中所述的一定量的薄层包括所有可获自于所述一定量的原木的薄层(仅排除了不具有可接受的矩形横截面和/或长度的薄层或薄层材料)，而且，其中每个薄层的每个横截面的最大值为原木横截面的三十分之一，或每个薄层的厚度的最大值为原木小端直径的十五分之一。
全文摘要
一种层压制品，该层压制品由具有相同矩形横截面或厚度和长度的薄层组成，这些薄层随意地或以其它方式布置在所述层压制品中，该薄层来自于一给料，该给料包括一定量的原木(单一级别或多级别)，其中所述的一定量的薄层包括所有可获自于所述一定量的原木的薄层(仅排除了不具有可接受的矩形横截面和/或长度的薄层或薄层材料)，而且，其中每个薄层的每个横截面的最大值为原木横截面的三十分之一，或每个薄层的厚度的最大值为原木小端直径的十五分之一。
文档编号B27M3/00GK1764535SQ200480006663
公开日2006年4月26日 申请日期2004年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者沃里克·博松 申请人:木材工程技术有限公司