专利名称：速生树种单板层积材制造方法
技术领域：
本发明涉及木材加工工艺领域，特别是人工速生树种单板层积材的生产制造方法。
背景技术：
随着人民生活水平的不断提高，人们对木制品的喜爱程度和需求量越来越大，然而，随着世界范围内天然林资源的日趋锐减，尤其是珍贵树种木材更为紧缺，特别是我国天然林保护工程实施以来，木材供应矛盾进一步激化。同时，我国近20年以来，大力发展的人工林速生树种,如杨树、桉树、落叶松、杉树等,累积人工林面积3400万公顷，居世界第一位。杨树人工林超过其它国家杨树人工林面积的总和。速生杨已进入良性发展中，但长期以来由于速生树种木材的材质差、密度低、含水率高且不均匀、易产生干缩变形等缺陷，一直只能用于纸浆和胶合板芯材及包装材料，使用领域受限。单板层积材(laminated veneer lumber),简称LVL)是旋切单板经多层顺纹组还胶合而成的高性能、高附加值新型人造成材。单板层积材不仅保留了木材天然性，而且尺寸稳定性好，不易变形和开裂，能够满足木结构建筑、家具和交通等领域的使用要求，同时出材率高、劣材优用、小材大用，经济效益显著，实现了速生树种木材的高效利用，并拓宽其应用领域，对缓解我国木材短缺所带来的矛盾也具有重要意义。现有的单板层积材制造方法中的热压成型技术，采用接触式传热，即通过蒸汽或导热油加热单层或多层热压机的热压板，热压板再向板坯传热，热能到达板坯芯层的传热时间随着板坯厚度增大而增加，当板坯厚度达到30mm时，热压时间需要30多分钟，这一方面容易使表层或靠近表层的胶粘剂过渡热固化，胶层发脆或芯层未固化而造成胶合不良使热压胶合失败；另一方面也影响热压机的生产效率。尤其是当板坯厚度进一步增加，如厚度超过50mm以上时，传统的接触方式因板坯中有蒸汽存在，卸压后导致芯层开裂，无法保证胶合质量。为此，中国专利CN1511683A公开了一种先制造厚度小于30mm的单板组，然后再将单板组再次实施热压胶合，制成厚度较大的单板层积材。中国专利CN1792584A公开了一种先制造单板组，再经多片锯制条，再侧向拼接制成厚度较大的单板层积材。由于工艺过于复杂，反复压制或侧向拼接，不仅能耗高，制造成本高，而且无法保证质量。
发明内容
本发明的目的是根据现有技术的不足，提供一种速生树种制造较大厚度的单板层积材制造方法，具有制造过程简单易控，制造的成品质量高等优点。本发明的目的由以下技术方案实现
一种速生树种单板层积材制造方法，包括如下的步骤
(1)以速生树种原木为原料，将原木旋切成f4mm厚单板；
(2)将单板剪切成所需的规格尺寸，并对单板的表面缺陷进行修补或去除；(3)将单板进行热整平干燥，含水率控制在1(Γ30%，这里的含水率指的是木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比；
(4)剪切单板端头，并进行纵向接长；
(5)单板涂胶，并在组坯台车上按顺纹方向组坯；
(6)组坯后盖上模具的上压板移至成型冷压机，按照设计的 压缩率加压后，固定模具；
(7)将加压后的组坯移至热固化窑内，首先窑内预热，然后窑内升温到高温热固化温度进行高温热固化；
(8)高温热固化时，单板层积材厚度中心胶层的温度达到固化温度后，热固化窑停止加热，待窑内介质温度小于50°C，出窑陈化72小时后，卸下模具，裁边或锯剖成所需成品。本发明中，所述的单板涂胶量为180 300 g/m2，选择无甲醛胶用于室内非结构装饰材，或防水胶用于室外结构材。本发明中，步骤(6)所述的成型冷压机采用压力为l 10MPa，压缩率设计为10 50%进行加压。本发明中，步骤(7)中窑内预热时，窑内预热介质温度为7(Tl00°C，单板层积材厚度中心层的温度低于窑内介质温度15 30°c时，终止预热。本发明中，步骤(7)中窑内高温热固化温度为11(T160°C。本发明具有如下的有益效果和优点
本发明工艺流程简单，采用冷压成型、窑内预热、窑内高温热固化制造工艺，具有以下有益效果1)制造工艺流程中不需要设备价值高、生产成本高、能耗高的大吨位热压机，降低了生产成本和投资；2)该制造方法，可生产厚度50-500_，长度不限的大规格单板层积材，通过控制压缩率，即可实现根据用途其产品密度可控；3)解决了现有技术中采用热压机胶合成型表层胶粘剂过渡固化而发脆或芯层胶粘剂未固化而造成胶合不良和板坯中有蒸汽存在，卸压后导致芯层开裂等现象。
图I为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。如图I所示，本发明提供的速生树种单板层积材的制造方法包括单板旋切、单板剪切、单板干燥、单板接长、单板涂胶、组坯、冷压成型、窑内预热、窑内高温热固化、冷却陈化、裁边成成品等工序。以下结合具体实例详细说明本发明的实施方案，以及本发明的特点和效果，但不构成对本发明实施范围的任何限定。实施例I
利用速生杨单板制造长3000mmX宽300mmX厚300mm的单板层积材；
1)速生杨107杨树，旋切成单板厚度为I.6mm ；
2)将单板剪切成宽310mm单板条，对单板的节子、裂纹、腐朽等表面缺陷进行修补或去
除；3)单板进行热平整干燥，要求含水率小于18%；
4)单板端头剪切或锯切，并进行纵向对接接长； 5)选用无醛生物质胶粘剂，单面涂胶量为200g/m2；
6)将涂胶后的单板在组坯台车上按顺纹方向组坯；
7)组坯后盖上模具的上压板移至成型冷压机，加压2MPa，压缩至设计的压缩率20%后(压缩率用厚度规来控制)，用螺栓锁紧模具固定；本实施例中，所采用的成型冷压机参见201120197437. O所公开的冷压机，
8)移至热固化窑内预热，窑内预热介质温度90°C，当单板层积材厚度中心温度达到65°C时，热固化窑介质加热并保持高温热固化温度为140°C ；
9)单板层积材厚度中心胶层的温度达到95°C后，即中心胶层达到所用胶的固化温度后，热固化窑内停止加热，待窑内介质温度小于50°C，出窑陈化72小时，卸下模具，裁边或锯剖成所需成品。按照国家标准GB/T20241-2006《单板层积材》检测本实施例制备的杨木非结构用单板层积材达到国家标准，可直接用作装饰材或锯剖制作地板和家具。经检测所制备的单板层积材表层胶粘剂无发脆，芯层胶合质量好，卸压后芯层无开裂现象。实施例2
利用落叶松单板制造长3000mmX宽600mmX厚IOOmm的单板层积材；
1)落叶松原木，旋切成单板厚度为I.5mm ；
2)将单板剪切成宽630mm单板条，对单板的节子、裂纹、腐朽等缺陷进行修补或去除；
3)单板进行热平整干燥，要求含水率小于15%；
4)单板端头剪切或锯切，并进行纵向斜接接长；
5)选用酚醛树脂胶，单面涂胶量为190g/m2；
6)将涂胶后的单板在组坯台车上按顺纹方向组坯；
7)组坯后盖上模具上压板移至成型冷压机，加压3.2MPa，压缩至设计的压缩率18%后(压缩率用厚度规来控制)，用螺栓锁紧模具固定；
8)移至热固化窑内预热，窑内预热介质温度80°C，当单板层积材厚度中心温度达到60°C时，热固化窑介质加热并保持高温热固化温度为150°C ；
9)单板层积材厚度中心胶层的温度达到100°C后，即中心胶层达到所用胶的固化温度，热固化窑内停止加热，待窑内介质温度小于50°C，出窑陈化72小时，卸下模具，裁边或锯剖成所需成品。按照国家标准GB/T20241-2006《单板层积材》检测本实施例制备的落叶松结构用单板层积材达到国家标准。经检测所制备的单板层积材表层胶粘剂无发脆，芯层胶合质量好，卸压后芯层无开裂现象。
权利要求
1.速生树种单板层积材制造方法，其特征是包括如下的步骤 (1)以速生树种原木为原料，将原木旋切成f4mm厚单板； (2)将单板剪切成所需的规格尺寸，并对单板的表面缺陷进行修补或去除； (3)将单板进行热整平干燥，含水率控制在1(Γ30%； (4)剪切单板端头 并进行纵向接长； (5)单板涂胶，并在组坯台车上按顺纹方向组坯； (6)组坯后盖上模具的上压板移至成型冷压机，按照设计的压缩率加压后，固定模具； (7)将加压后的组坯移至热固化窑内，窑内预热，然后窑内升温到高温热固化温度进行高温热固化； (8)高温热固化时，单板层积材厚度中心胶层的温度达到固化温度后，热固化窑停止加热，待窑内介质温度小于50°C，出窑陈化72小时后，卸下模具，裁边或锯剖成所需成品。
2.根据权利要求I所述的速生树种单板层积材制造方法，其特征是所述的单板涂胶量为180 300 g/m2，选择无甲醛胶用于室内非结构装饰材，或防水胶用于室外结构材。
3.根据权利要求I所述的速生树种单板层积材制造方法，其特征是步骤(6)所述的成型冷压机采用压カ为l 10MPa，压缩率设计为10 50%进行加压。
4.根据权利要求书I所述的速生树种单板层积材制造方法，其特征是步骤(7)中窑内预热时，窑内预热介质温度为7(T10(TC，单板层积材厚度中心层的温度低于窑内介质温度15 30で时，终止预热。
5.根据权利要求I所述的速生树种单板层积材制造方法，其特征是步骤(7)中窑内高温热固化温度为11(T160°C。
全文摘要
本发明涉及木材加工工艺领域，特别是速生树种单板层积材制造方法。是以大面积种植的杨树、桉树、落叶松、杉木等人工林速生树种为原料，经旋切成单板、单板剪切、单板干燥、单板接长、单板涂胶、组坯、冷压成型、窑内预热、窑内高温热固化、冷却陈化制成的单板层积材。它解决了已有的热压工艺无法制造较大厚度的单板层积材的技术难题。本发明工艺流程简单合理、投资少，可制造出较大厚度的人造木方，并可控制其密度，综合生产成本低，解决了热压胶合成型表层胶粘剂过渡固化而发脆或芯层胶粘剂未固化而造成胶合不良和板坯中有蒸汽存在，卸压后导致芯层开裂等现象。具有较大的实施价值和社会经济效益。
文档编号B27D1/08GK102615681SQ20121006726
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者佟艳丽, 吴杨, 尤文忠, 康树萱, 张慧东, 李伟栋, 潘文利, 郭锦山, 陈波, 颜廷武 申请人:辽宁省林业科学研究院