一种生产木纤维胶合板的方法及应用的制作方法

专利名称：一种生产木纤维胶合板的方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种木纤维胶合板生产的方法，特别是一种利用小径材替代原 木生产木纤维胶合板的方法及其在生产木纤维胶合板中的应用。
背景技术：
目前，随着建筑、家具、地板、造纸等行业的迅猛发展，大量的原木资源 被消耗，森林资源日益减少，这些容易引发水土流失、环境恶化等问题。
在原木使用过程中，需要对原木进行较长时间的时效处理和脱脂、防腐等 预处理，加工过程中产生的废弃物较多，而且大多原木还具有易开裂、易变形， 不耐水，不耐晒等缺点。
中国专利申请(专利号200710072799.5)公开了一种利用林木剩余物制 备多层胶合板材的方法；中国专利(专利号02120518.3)公开了一种重组竹 材胶合板制造方法；中国专利(专利号200810061442.4)公开了一种利用次 小薪材生产模块木料的方式。
上述方法充分利用了木材废料、竹材废料、小薪材、小枝条，但工序比较 复杂，不规则的材料难以保证其破碎均匀，所以胶水在模块木料里很难均匀分 布，致使木料的吸水膨胀率不同，故产品质量的稳定性难以保证。

发明内容
本发明的目的在于克服了小径材难以均匀破碎的难题，提供一种生产木纤 维胶合板的方法，通过将小径材、小枝条等原料先胶合成初级方料，然后利用 机械切、刨和锯等方式，将方料刨削成均匀的薄木片，再将薄木片胶合成各类
板材。具体通过以下步骤实现
(1) 对直径在10 80mm小径材、小枝条进行去皮、去细枝，并理齐捆扎， 以便于搬运及后续作业；
(2) 脱脂处理将去皮、去细枝的小径材浸入体积百分数为1% 10%的 双氧水中浸泡1 4小时；或将其送入高压釜内，对其进行蒸煮处理，向高压釜 内输入110'C 14(TC的蒸汽，处理时间一般控制在1~4小时；
(3) 取出浸泡或蒸煮处理的小径材，烘干至重量百分数为4%~15%的含
水率；
(4) 对小径材进行喷胶或浸胶处理，可使用酚醛胶、脲醛胶、三聚氰胺或植物胶等常用的水溶性胶粘剂；水溶性胶粘剂和小径材的使用比率为1: 5 12;
(5) 胶后烘干使用酚醛胶喷胶或浸胶时，需烘干至重量百分数为8%~15% 的含水率，温度控制在30 55。C，若使用脲醛胶，则无须经过此道工艺，直接 进入步骤(6)，即是否烘干，视胶粘剂的性能要求；
(6) 胶合压制将原料装入模具内、压制成正方体或长方体的方料，压 力控制在4 16Mpa，方块料的密度控制在0.5 1.0g/cn^之间。原料装入模具时， 需整齐、均衡，否则会影响方料密度的均匀性；
(7) 将方料切削成均匀的薄木片，规格为0.5 2.5mm;
(8) 烘干处理将薄木片烘干至4%~15%的含水率，同步骤(3);
(9) 涂胶对烘干后的薄木片进行涂胶，同样可使用酚醛胶、脲醛胶、 三聚氰胺或植物胶等常用的水溶性胶粘剂；水溶性胶粘剂和小径材的使用比率 为h 5~12;
(10) 胶后烘干同步骤(5)，使用酚醛胶涂胶时，需将胶后薄木片烘干
至8%~15%的含水率，若使用脲醛胶，则无须经过此道工艺，即是否烘干，视 胶粘剂的性能要求；
(11) 胶合成型薄木片涂胶后，压制成所需要的型材，该工艺的含水率 同步骤G)，压制的压力同步骤(6)，木纤维胶合板的密度控制在0.6 l.lg/cm3， 压制过程选用热压方法或冷压方法。
步骤(1)中所述的小径材、小枝条包括长0.5 2m或直径0.8 8cm的小 原木条、小枝条等。由于树皮影响枝干与枝干的胶合，小细枝影响后续的布料 排料，所以进行去皮去细枝工艺，此工艺可选用人工方式剥皮、机械去皮或化 学去皮，人工剥皮利用刀具将皮割开撕下；机械去皮可将小径材压偏，使皮与 干材脱离；化学脱皮即利用化学试剂将其浸泡，然后去皮。
步骤(2)中所述的脱脂工艺，是为了保证小径材吸胶性能。脂类物质既 影响胶粘剂的胶粘性能，又影响枝干吸胶能力，脱脂后枝干的亲水性明显改善， 从而保证水溶性胶水能更好地吸附在枝干上。
步骤(3)中所述的含水率控制在4%~15%，该含水率是影响小径材吸胶 的关键因素。含水率过高，水溶性胶水吸收量就会明显减少，影响胶粘性能。
步骤(4)和步骤(9)中所用的水溶性胶粘剂，可选用酚醛胶、脲醛胶、 三聚氰胺或植物胶中的一种，胶粘剂和小径材的使用比率为1: 5~12之间。喷 胶的胶粘剂粘度应比浸胶的稍高些。若胶粘剂的附着量不足，可在胶粘剂中添加增塑剂、增粘剂等，再进行喷胶或浸胶。
步骤(5)中所述的烘干处理，视喷胶或浸胶所使用的胶粘剂，若使用酚
醛胶，则需烘干至8%~15%的含水率，若使用脲醛胶，则无须经过此道工艺。 步骤(6)中所述的胶合压制过程，选用正方体或长方体的模具，压力一 般控制在4 16Mpa。成型方料密度取决于原料密度和压制压力，压力越高，密 度越高， 一般密度控制在0.5~1.0g/cm3。胶合方法包括热压和冷压两种。热 压是压制和胶水固化同时进行，压制完成后即可脱模，热压的温度一般为 75°C~95°C，压制时间与板材厚度关系是1.0 1.2分钟/mm。冷压是压制和胶水 固化分开进行，压制后需让胶水固化，再脱模。冷压又分成两种， 一种让胶水 在室温下自然固化，另一种是加热固化，即将方料连同模具一起加热到 95°C~160°C，保温3 10小时，让胶水充分固化，厚度越大，导热所需的时间 越长，保温时间也应越长，厚度与压制时间的关系一般是1.0 1.2分钟/mm。
步骤(7)所述将方料削成均匀的薄木片，是本发明一个关键工艺，它克 服了小径材的不规则性导致其不易均匀破碎及切削加工的难题。成型后的方料 放置72小时后，将小径材组合成初级方料，即可利用机械设备，对其进行锯、 切削或刨削，可侧开也可正面削(方法由压制方向而定，侧开的纹理细腻，正 面削的纹理粗糙)，削成0.5~2.5mm的薄木片，再将木片胶合成各种板材，木 片越薄，成品板材耗胶量越大，硬度越强，吸水膨胀率越低、板材性能越优良。 步骤(8)所述烘干处理，可选用链式烘房、邃道烘房、晒等方式。 步骤(9)所述的涂胶，即使用涂胶机对薄木片进行施胶，该工艺对胶粘 剂的粘度有一定要求，粘度低附胶量不足，会影响产品的胶粘性能，胶粘剂本 身的粘度过低时可添加增塑剂或增粘剂。
步骤(10)所述的胶后烘干处理，温度要低于胶粘剂的固化温度，使用酚 醛胶时，温度控制在30 55t:，若使用脲醛胶，则无需此烘干工艺。
步骤(11)胶合成型，可根据不同的需求把薄木片胶合成不同厚度的板材， 压制过程选用热压方法或冷压方法，同步骤(6)。
本发明的另一个目的是提供这种方法在生产木纤维胶合板中的应用。 本发明的有益效果小径材、小枝条等属于变废为宝，节约了宝贵的森林 资源，而且经初级胶合、刨切成薄片、再次胶合等工艺，不但保持了小径材原 有纤维组织和固有的纹理，胶合板的理化性能与普通原木相比，也有较大的提 高，如硬度、密度、静曲强度、抗冲击强度、弹性模量等比普通原木高出2~4.5 倍，该胶合板还具有一般原木不具备的性能，如防腐、防虫蛀、不易变形、不易开裂、耐水性强等，可省去时效、脱脂、防腐、防虫蛀等处理，这类板材的 吸水膨胀率低，产品质量稳定，可以替代实木用于家具、地板、建筑材料及有 特殊要求的场合。
具体实施例方式
本发明结合实施例作进一步的说明。
实施例l
(1) 选用直径10 80mm白杨树枝，用机器将其辗压，去皮去小枝叉，长 度控制在60 200cm，按长短捆扎好，每把10 25kg;
(2) 将其放入3%的双氧水中浸泡2小时，进行脱脂去糖等处理；
(3) 将其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 将原料放入喷淋室，对其进行喷胶处理，胶水选用常用的脲醛胶， 喷淋要求所有枝条表面都有附胶；
(5) 把淋胶后的小径材装入200*45*8(^111的长方体模具内，剪断捆扎用 的绳子，将长短枝条均匀搭配，合理排料，送入压机压制，压力为8Mpa，然 后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一起取出，每模装料60kg;
(6) 存放72小时，待胶水完全固化后脱模，再放存72小时后，可上刨 削车床加工，刨削成0.8mm厚的薄木片；
(7) 将薄木片烘干，含水率控制在8% 15%;
(8) 用涂胶机对其进行涂胶，叠放整齐，每15 20张叠放成一堆；
(9) 送入热压机对其进行压制，温度控制在80°C~95°C,压力控制在 11 12Mpa，压制时间18分钟，压制成12 13mm的板材。
实施例2
(1) 选用直径10 80mm速生构树杆，长度截为100 200cm，去皮去细枝
叉；
(2) 将其送入高压釜内进行蒸煮处理，向高压釜内输入135"C左右的蒸汽， 处理时间控制在3小时；
(3) 将其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 浸胶处理，使用固体含量18~25%的酚醛胶，浸胶5 15分钟；
(5) 烘干，含水率控制在9%~15%;
(6) 装入200*45*80011的长方体模具内，长短枝条均匀搭配，合理排料， 送入压机压制，压力为7Mpa，压好后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一 起取出，每模装料60kg;(7)连同模具一起送入固化房，加温至15(TC，保温5小时，使胶酚醛胶 完全固化，再放存72小时后，即可上刨削车床加工，包,成0.7mm厚的薄木 片；
其余同实施例1。 实施例3
(1) 选用直径10 60mm桉树枝，长度截为100 200cm，去皮去细枝叉， 用机械辗压，使枝干与皮分离；
(2) 将其放入3%的双氧水中浸泡1~3小时，进行脱脂去糖等处理；
(3) 将其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 将原料放入喷淋室，使用脲醛胶对其进行喷胶处理；
(5) 把淋胶后的小径材装入200*45*80(:111的长方体模具内，剪断捆扎用 的绳子，将长短枝条均匀搭配，合理排料，送入压机压制，压力为8Mpa，然 后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一起取出，每模装料50kg;
(6) 存放72小时，待胶水完全固化后脱模，再放存72小时后，可上刨 削车床加工，刨削成0.8mm厚的薄木片；
(7) 将薄木片烘干，含水率控制在8%~15%;
(8) 用涂胶机对其进行单面涂胶，叠放整齐，每15 20张叠放成一堆；
(9) 送入压机冷压，上下用钢板夹住，压制完成时上下钢板之间用镙栓 固定；然后存放72小时，让胶水完全固化。
实施例4
(1) 选用直径10 80mm速生构树杆，截长为100 200cm，去皮去细枝叉；
(2) 将其放入3%的双氧水中浸泡2小时，进行脱脂去糖等处理；
(3) 将其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 浸胶处理，使用固体含量18~25%的酚醛胶，浸胶10分钟；
(5) 烘干，使用链式烘房，温度55匸，把原料烘干至含水率9%~15%;
(6) 装入200*45*80(^11的长方体模具内，长短枝条均匀搭配，合理排料， 送入压机压制，压力为12Mpa，压好后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一 起取出，每模装料60kg;
(7) 连同模具一起送入固化房，加温至155'C，保温4.5小时，使胶酚醛 胶完全固化，再放存72小时后，即可上刨削车床加工，刨削成0.8mm厚的薄 木片；
(8) 将薄木片烘干，含水率控制在8%~15%;(9) 用涂胶机对其进行涂胶，叠放整齐，每20张叠放成一堆；
(10) 送入热压机对其进行压制，温度控制在95°C ，压力控制在11 12Mpa， 压制时间一般控制在17分钟，压制成12.5~13mm的板材。
实施例5
(1) 选用直径10 80mm白杨树枝，用机器将其辗压，去皮去小枝叉，长 度控制在60~200cm，按长短捆扎好，每把20 25kg;
(2) 将其放入3%的双氧水中浸泡2小时，进行脱脂去糖等处理；
(3) 将其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 将原料放入喷淋室，使用固体含量18 25%的酚醛胶对其进行喷胶处
理；
(5) 把淋胶后的小径材装入200*45*80(^1的长方体模具内，剪断捆扎用 的绳子，将长短枝条均匀搭配，合理排料，送入压机压制，压力为10Mpa，然 后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一起取出，每模装料65kg;
(6) 存放72小时，待胶水完全固化后脱模，再放存72小时后，可上刨 削车床加工，刨削成0.7mm厚的薄木片；
(7) 将薄木片烘干，含水率控制在10%~15%;
(8) 在涂胶机上，使用脲醛胶对其进行涂胶，叠放整齐，每25张叠放成
一堆；
(9) 送入热压机对其进行压制，温度控制在95。C，压力控制在15Mpa， 压制时间20分钟，压制成16mm的板材。
实施例6
(1) 选用直径10 80mm速生构树杆，截长为100 200cm，去皮去细枝叉；
(2) 将其放入3%的双氧水中浸泡2小时，进行脱脂去糖等处理；
(3) 将其烘干，含水率控制在10%~15%;
(4) 浸胶处理，使用固体含量18 25%的酚醛胶，浸胶9分钟；
(5) 烘干，使用链式烘房，温度55"C，把原料烘干至含水率10%~15%;
(6) 装入200*45*80011的长方体模具内，长短枝条均匀搭配，合理排料， 送入压机压制，压力为15Mpa，压好后用镙栓将盖板与模具固定，连同模具一 起取出，每模装料70kg;
(7) 连同模具一起送入固化房，加温至15(TC，保温5.5小时，使胶酚醛胶完全固化，再放存72小时后，即可上刨削车床加工，刨削成0.8mm厚的薄 木片；
(8) 将薄木片烘干，含水率控制在10% 15%;
(9) 用涂胶机对其进行涂胶，叠放整齐，每30张叠放成一堆；
(10) 送入热压机对其进行压制，温度控制在95'C，压力控制在15Mpa， 压制时间25分钟，压制成20mm的板材。
权利要求
1. 一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于通过以下步骤实现(1)去皮、去细枝对直径在10～80mm小径材进行去皮、去细枝，并理齐捆扎；(2)脱脂处理将去皮、去细枝的小径材浸入1％～10％的双氧水中浸泡1～4小时，或将其放入高压釜内，通入110℃～140℃蒸汽，进行1～4小时的高温处理；(3)取出浸泡或蒸煮处理的小径材，烘干至4％～15％的含水率；(4)对小径材喷胶或浸胶，选用水溶性胶粘剂，水溶性胶粘剂和小径材的使用比率为1∶5～12；(5)胶后烘干使用酚醛胶喷胶或浸胶，需烘干至8％～15％的含水率，温度控制在30～55℃，使用脲醛胶喷胶或浸胶，无需该烘干过程；(6)胶合压制将原料装入模具内、压制成正方体或长方体的方料，压力控制在4～16Mpa，方块料的密度控制在0.5～1.0g/cm3之间；(7)将方料切削成均匀的薄木片，厚度规格为0.5～2.5mm；(8)烘干处理同步骤(3)；(9)涂胶对薄木片进行施胶，选用水溶性胶粘剂，水溶性胶粘剂和小径材的使用比率为1∶5～12；(10)胶后烘干同步骤(5)；(11)胶合成型将薄木片压制成所需要的型材，该工艺的含水率同步骤(3)，压制的压力同步骤(6)，木纤维胶合板的密度控制在0.6～1.1g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于-步骤(1)所述小径材包括长0.5 2m或直径0.8 8cm的小原木条、小枝条。
3. 根据权利要求1所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于-步骤(4)和步骤(9)所用的水溶性胶粘剂选用酚醛胶或脲醛胶。
4. 根据权利要求1所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于 步骤(6)所述胶合压制包括热压和冷压两种方法。
5. 根据权利要求4所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于 所述热压方法是采取压制和胶水固化同时进行，压制完成后即可脱模，热压的温度一般为75°C~95°C，压制时间与板材厚度关系是1.0 1.2min/mm。
6. 根据权利要求4所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于 所述冷压方法是采取压制和胶水固化分开进行，压制后需让胶水固化，再脱模。
7. 根据权利要求6所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于 所述冷压方法又分成两种， 一种让胶水在室温下自然固化，另一种是加热固化， 即将方料连同模具一起加热到95"C 160'C,保温3 10小时，让胶水充分固化， 压制时间与板材厚度关系是1.0 1.2min/mm。
8. 根据权利要求1所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于 步骤(7)所述将方料切削成均匀的0.5~2.5mm薄木片，使胶粘剂能均匀附着 在薄木片上，保证木纤维胶合板的性能稳定。
9. 根据权利要求l所述的一种生产木纤维胶合板的方法，其特征在于步 骤(11)所述压制过程选用热压方法或冷压方法，同步骤(6)。
10. 根据权利要求1所述的方法在生产木纤维胶合板中的应用。
全文摘要
本发明提供一种生产木纤维胶合板的方法，通过将小径材、小枝条等原料先胶合成初级方料，然后利用机械切、刨和锯等方式，将方料刨削成均匀的薄木片，再将薄木片胶合成各类板材。本发明的木纤维胶合板不但保持了小径材原有纤维组织和固有的纹理，胶合板的理化性能与普通原木相比，也有较大的提高，如硬度、密度、静曲强度、抗冲击强度、弹性模量等比普通原木高出2-4.5倍，还具有一般原木不具备的性能，如防腐、防虫蛀、不易变形、不易开裂、耐水性等，可以替代实木用于家具、地板、建筑材料及有特殊要求的场合。
文档编号B27D1/00GK101462284SQ200910095590
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者吴良欢, 李利敏, 马国瑞 申请人:浙江大学