专利名称：用木材制造层积材的方法
技术领域：
本发明与木材制造层积材的方法有关。
背景技术：
已有的木材酚醛树脂层积材料的制造方法如中国专利ZL93105062. 6所公开的技术方案，将木材选材、剪切、浸胶、陈放、干燥、预压、组坯和热压制成层积材。层积材及其开片后的片材的纹理都是单调的叠层产生的水平平行纹理或组成的叠片的纹理，由于叠片是由木材旋切或刨切制成的0. 5-2. 5mm单板，其本身几乎看不出木材的天然纹理，叠片热压成层积材后大都只有叠层产生的水平平行纹理，其变化也是随开片的角度变化而叠层纹理间的距离发生变化，没有天然木纹的丰富纹理，纹理的显现也不鲜明。生产成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种产品强度高、内应力小，色泽可调，能呈现仿真的木纹， 生产成本低的用速生材制造层积材的方法。本发明是这样实现的本发明用木材制造层积材的方法，包括如下步骤(1)将木材制成厚度为0. 3_5mm单板，将单板浸胶、干燥，单板的长宽尺寸与模具的内模相同或单板宽度尺寸与内模一致，长度尺寸为内模长度的几分之一，(2)将单板叠加组成料坯，将料坯放入模具的内模内，模具内模为两端开放的凹形槽，槽底与槽壁夹角为半径为R的圆角3mm < R < 20mm，槽壁有位于同一水平面的对应孔与销配合，(3)将料坯送入压机活动模具的内模压制成形成后，压板位于槽壁对应孔下，通过对应孔穿销锁内模，将锁模后内模连同料坯加热固化，(4)冷却后卸掉销，脱出料坯，料坯的外露面呈现仿真年轮线，料坯在自然环境中放置，根据料坯的年轮线开片。内模底与槽壁夹角半径R :5mm彡R彡10mm。单板的厚度为1. 3-2mm,由圆木旋切后剪切而成。单板放入碳化罐用蒸汽进行碳化处理，使单板改变颜色，将单板叠加组坯时，可按下列方式之一(1)碳化单板与非碳化单板，长度方向交替叠加；(2)非碳化单板长度方向叠加；(3)碳化单板长度方向叠加；(4)将碳化单板与非碳化单板长度方向交替叠加若干层后再叠加至少一层由若干纤维方向垂直于前者的短单片构成的平衡层。本发明的方法包括如下步骤(1)选材，将木材旋切或刨切，并剪切成木纤维顺向长度100-3000毫米，横向宽度60-1270毫米，厚度0. 5-5毫米的单板，然后进行干燥处理，将单板条烘干或晒干到含水分 15%以下；(2)根据材料用途需要进行漂白、染色、防腐、阻燃、加香等处理；(3)将单板送入碳化罐中，放入蒸汽升压至2_4MPa，每保压20分钟由排气阀排一次蒸汽，排气后再送入蒸汽增压至2-4MPa，如此循环3-10次使温度保持在130-160°C之间； 或者单板送入烘窑加热至180-220°C，再入入碳化罐中，放入蒸汽升压到0. 5-lMPa，保压时间2-6小时，进行碳化处理；(4)将碳化干燥后的单板放入酚醛树脂或三聚氰胺胶粘剂的水溶液中浸胶，使加胶量为固体胶占材料总重量的7-9% ；(5)将施加了胶的单板进行80°C以下的干燥处理，使单板含水率在12-20%之间；(6)将经过干燥后的带胶单板，设定密度进行定量后按下列方式之一组坯，组坯方式一碳化单板与本色单板木纤维顺向交替叠架组坯，可形成深浅相间的自然纹理材料，组坯方式二 将本色单板木纤维顺向叠加组坯，可形成材料本色的自然纹理，组坯方式三将同一炭化色的单板木纤维顺向叠加组坯，可形成古铜色的自然纹理，组坯方式四将木纤维顺向组坯大于等于一层，再叠架木纤维横向层大于一层，可反复若干组，形成更为稳定的结构形式，(7)将料坯送入压机，压制于U型模具内，并通过压板穿销锁模；模具的内腔宽度与单板宽度一致，长度与单板长度相当，在其内腔底部有大于4-7毫米R圆角，使在压制后让单板在模腔内形成弧型，料坯上形成仿真的木纹；(8)将锁模后的模具加同料坯送入固化窑进行加热固化，固化温度根据粘结剂确定在120-170°C之间，保温2-6小时，待冷却到40°C以下后出料；(9)卸掉销子、脱出坯料，将坯料进行自然放置处理，根据用途对材料进行锯、刨、 铣加工，制成各种高档家俱、地板、门窗产品。本发明将单板组坯后放入具有两端开放的凹形槽的内模中热压、由于凹形槽底与槽壁的夹角为半径大于3mm的圆角，在热压过程中料坯中的叠片在压缩的同时发生弯曲和移动，在层积材横截面形成弯曲方向相同的弧形仿真木纹。层积材沿内模轴向的横截面和纵截面也有仿真的丰富木纹，在内模轴向横截面上甚至可现封闭或半封闭的环形木纹。形成纹理丰富而逼真，使人不相信开片后的板材来自层积木而不是来自天然圆木。本发明的单板炭化后组坯，既可调节木纹颜色，也可增加材料硬度和强度，减少层积木内应力。组坯中的平衡层也起加强筋的作用，增加层积木的强度。本发明工艺简单，生产成本低，产品强度高，稳定性好，开片后的板材能呈现仿真的木纹，木纹纹路和色泽丰富、具有近似天然圆木开片后的板材的木纹纹理，而强度和韧性都高于天然圆木板材的指标，甚至达到和超过硬实木板的指标。
图1为内模和料坯结构图。图2为本发明片板表面纹理图。
具体实施例方式本发明的内模如图1所示1为U型模具，模具底部有4毫米的圆角R，2为锁模用的销子，3为钢制压板，A层为碳化层，B层为本色单板层，C层为横向加强平衡层，通过A，B， C以及R圆角的组合可以实现较好的抗变形能力，并能形成自然丰富的横切面纹理，满足人们的视觉需要。本发明的制造方法，包括如下步骤(1)选材，将桉木旋切并剪切成顺向长度1270毫米，横向宽度135毫米，厚度1. 7 毫米的单板，将旋切单板小料或余料剪切成顺纹长度120毫米的短条，将单板条烘干晒干到水分12% ；(2)采用真空浸注方法将单板浸注防腐剂处理；(3)将单板送入碳化罐中，放入蒸汽升压至3MPa，每保压20分钟由排气阀排一次蒸汽，排气后再送入蒸汽增压至2-4MPa，如此循环4次使温度保持在130-160°C之间，进行碳化处理；(4)将碳化和本色单板干燥后放入酚醛树脂胶粘剂的水溶液中浸胶6-10分钟，施加胶量为7-9% (固体胶占材料总重量的比例)；(5)将施加了胶的单板进行80°C以下的干燥和水分平衡处理，使单板条含水率在 14-16%之间；(6)将经过干燥水分平衡后的带胶单板按照密度lg/cm3称重定量后组坯，组坯方式为碳化色单板条一张与本色的单板条一张顺向交替叠加组坯，组坯各5张后，加组一条横向短单板条，以此方式循环组坯直到该定量料坯完成；(7)将料坯送入压机，压制于U型模具内，并通过压板穿销锁模；模具的内腔宽度与单板宽度一致，长度与单板条长度相当，在其内腔底部有4毫米圆角，使在压制后让单板在模腔内形成自然弧型；(8)将锁模后的模具加同料坯送入固化通道或固化窑进行加热固化，固化温度根据粘剂确定在120-170°C之间，保温2-6小时，待冷却到60°C以下后出料；(9)卸掉销子、脱出材料，将材料进行自然环境放置处理，根据组坯的料坯料层状态选择性开片，开层时避免平衡层位于片材表面即得到纵横交错，不易变形，纹理似乌金木的高档防腐层积材。
权利要求
1.用木材制造层积材的方法，包括如下步骤(1)将木材制成厚度为0.3-5mm单板，将单板浸胶、干燥，单板的长宽尺寸与模具的内模相同或单板宽度尺寸与内模一致，长度尺寸为内模长度的几分之一，(2)将单板叠加组成料坯，将料坯放入模具的内模内，模具内模为两端开放的凹形槽， 槽底与槽壁夹角为半径为R的圆角3mm20mm，槽壁有位于同一水平面的对应孔与销配合，(3)将料坯送入压机活动模具的内模压制成形成后，压板位于槽壁对应孔下，通过对应孔穿销锁内模，将锁模后内模连同料坯加热固化，(4)冷却后卸掉销，脱出料坯，料坯的外露面呈现仿真年轮线，料坯在自然环境中放置， 根据料坯的年轮线开片，片材上也呈现仿真的年轮线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于内模底与槽壁夹角半径R10mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于单板的厚度为1.3-2mm,由圆木旋切后剪切而成。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于单板放入碳化罐用蒸汽进行碳化处理，使单板改变颜色，将单板叠加组坯时，可按下列方式之一(1)碳化单板与非碳化单板，木纤维长度方向交替叠加；(2)非碳化单板木纤维长度方向叠加；(3)碳化单板木纤维长度方向叠加；(4)将碳化单板与非碳化单板木纤维长度方向交替叠加若干层后再叠加至少一层由若干木纤维方向垂直于前者的短单片构成的平衡层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤(1)选材，将木材旋切或刨切，并剪切成木纤维顺向长度100-3000mm，横向宽度 60-1270mm，厚度0. 5_5mm的单板，然后进行干燥处理，将单板条烘干或晒干到含水分15% 以下；(2)根据材料用途需要进行漂白、染色、防腐、阻燃、加香等处理；(3)将单板送入碳化罐中，放入蒸汽升压至2-4MPa，每保压20分钟由排气阀排一次蒸汽，排气后再送入蒸汽增压至2-4MPa，如此循环3-10次使温度保持在130-160°C之间；或者单板送入烘窑加热至180-220°C，再放入碳化罐中，放入蒸汽升压到0. 5-lMPa，保压时间 2-6小时，进行碳化处理；(4)将碳化干燥后的单板放入酚醛树脂或三聚氰胺胶粘剂的水溶液中浸胶，加胶量为固体胶占材料总重量的7-9% ；(5)将施加了胶的单板进行80°C以下的干燥处理，使单板含水率在12-20%之间；(6)将经过干燥后的带胶单板，设定密度进行定量后按下列方式之一组坯，组坯方式一碳化单板与本色单板木纤维顺向交替叠架组坯，可形成深浅相间的自然纹理材料，组坯方式二 将本色单板木纤维顺向叠加组坯，可形成材料本色的自然纹理，组坯方式三将同一炭化色的单板木纤维顺向叠加组坯，可形成古铜色的自然纹理，组坯方式四将木纤维顺向组坯大于等于一层，再叠架木纤维横向层大于一层，可反复若干组，形成更为稳定的结构形式，(7)将料坯送入压机，压制于U型模具内，并通过压板穿销锁模；模具的内腔宽度与单板宽度一致，长度与单板长度相当，在其内腔底部有大于4-7mmR圆角，使在压制后让单板在模腔内形成弧型，料坯上形成仿真的木纹；(8)将锁模后的模具加同料坯送入固化窑进行加热固化，固化温度根据粘结剂确定在 120-170°C之间，保温2-6小时，待冷却到40°C以下后出料；(9)卸掉销子、脱出坯料，将坯料进行自然放置处理，根据用途对材料进行锯、刨、铣加工，制成各种高档家俱、地板、门窗产品。
全文摘要
本发明为用木材制造层积材的方法，解决已有方法不能生产高强度，具有仿真的丰富纹理的层积材问题。包括如下步骤(1)将木材制成厚度为0.3-5mm单板，将单板浸胶、干燥，单板的长宽尺寸与模具的内模相同或单板宽度尺寸与内模一致，长度尺寸为内模长度的几分之一，(2)将单板叠加组成料坯，将料坯放入模具的内模内，槽底与模壁夹角为半径为R的圆角3mm≤R≤20mm，槽壁有位于同一水平面的对应孔与销配合，(3)将料坯送入压机活动模具的内模压制成形后，压板位于槽壁对应孔下，通过对应孔穿销锁内模，将锁模后内模连同料坯加热固化，(4)冷却后卸掉销，脱出料坯，料坯的外露面呈现仿真的年轮线，料坯在自然环境中放置，根据料坯的年轮线开片，片材上也呈现仿真的年轮线。
文档编号B27D3/00GK102398288SQ20101028452
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者周长兴, 李和麟, 陈滔 申请人:李和麟