一种炭化速生桉木板材的制造工艺的制作方法

本发明属于人造板技术领域，涉及人造板的制造工艺，尤其涉及一种炭化速生桉木板材的制造工艺。

背景技术：

木材是天然材料，它的结构、纹理、花纹、颜色及可调节温湿度的功能给予消费者良好的印象，其诸多优异性能提高了人类的生活质量。然而，木材也存在诸多不足，如木材使用时会与周围环境发生水分交换而产生干缩与湿胀，从而造成木制品变形、开裂；木材又是许多菌类和昆虫的食物，所以木制品易发霉、生虫。当前，在天然木材资源逐年锐减的情况下，如何通过对木材的缺陷以及对速生材材性进行功能性改良，从而达到高效利用有限的珍贵木材资源的目的，已成为行业的一个重要课题。

对木材材性改良的方法之一为炭化，目前行业内较多是通过炭化技术以提高木材利用价值。如专利cn103753618a《纳米微炭化木地板制备工艺》中，通过提高温度处理，使地板表面进行轻微炭化；再如专利cn103692505a《一种炭化胶合板及其制作方法》中，通过热压钢板与单板的接触，使单板达到一定程度的炭化，然后用炭化单板制成胶合板，从而使产品具有炭化效果。从所公开的文献资料来看，目前通过加热提高温度使木材炭化的工艺，都属于表层浅炭化，并没有彻底改变木材的材性。对于板材的重度炭化，并且使板材理化性能达到所需要求的工艺还较少。

从提高木材资源利用率角度来看，行业内有较多的方法可对木材加工的边角余料进行处理再利用，比如实木家具行业，最为常见的是将加工剩余的小板块进行拼长拼宽，制成大的幅面再加以利用。如公布的专利cn202706470u《指接木实木地板》中，所提及的实木地板的基材层就运用到了指接的方法。

通过将低等级速生桉木的小板条，经过重度炭化后进行榫接，从而制成大幅面板材的工艺目前尚未有公开。

技术实现要素：

为了高效再利用速生桉木的边角余料，本发明公开了一种炭化速生桉木板材的制造工艺。

一种炭化速生桉木板材的制造工艺，将速生桉木板条经过炭化处理后，榫接拼长拼宽而成，包括速生桉木板条挑选→炭化→企口→榫接→砂光定尺寸。

本发明所述速生桉木板条挑选步骤，先定尺寸再干燥：

1.定尺寸：按照500～1000mm×100～300mm×15～35mm的板条规格，使用四面刨对桉木板条进行加工；

2.干燥：将定尺寸后的板条堆垛，放入干燥窑干燥，控制板条最终含水率为8～10%，干燥时间41～49d。为使干燥后的板条品质稳定，干燥过程分为三段：1）干燥前期，板条含水率由超过60%降至35%，用时31±2d，设定平均下降速度为1.68%/d；

2）干燥中期，板条含水率由35%降至20%，用时11±1d，设定平均下降速度为1.38%/d；

3）干燥后期，板条含水率由20%降至15%，用时3±1d，设定平均下降速度为1.56%/d。

本发明所述炭化步骤，将干燥后的板条码垛，置于炭化窑，过热蒸汽作为保护气体，蒸汽中氧气含量≤1%，将炭化温度分别设为180℃、190℃、200℃、210℃，炭化时间对应范围1～8h。

本发明所述炭化步骤包括预热、升湿、升温、保温、降温、冷却、调湿7个步骤：

a.预热步骤，即升温和二次干燥：干球温度70℃，湿球温度45℃，将板条含水率降至3～5%，然后以20℃/h的升温速率将干球温度升至120℃，升温过程保证干、湿球温差为15～20℃；

b.升湿步骤，将湿球温度快速升至100℃并保温30min；

c.升温步骤，将干球温度以15℃/h的升温速率升至180℃、190℃、200℃、210℃，升温过程中湿球温度保持100℃；

d.保温步骤，保证干球温度等于目标温度，湿球温度等于100℃，保温处理按照对应的目标温度依次设定为3h、4h、5h、6h；

e.降温步骤，停止加热，保持湿球温度100℃，降温至110℃；

f.冷却步骤，待板条自然冷却至高于室温30±１℃；

g.调湿步骤：将板条放入小型干燥窑进行调湿回潮，保持干球温度40℃，相对湿度95%，将含水率回调到6～9%。

一个较优实施例中，本发明所述企口步骤：将炭化后板条的短边用自动齿接机沿着宽度方向开出榫槽与榫舌，榫型为正梯型榫，榫深度50mm,榫的大端头厚度30mm,小端头厚度10mm,整个榫位于板条厚度中间位置，榫的中心到板面距离为30mm。

一个较优实施例中，本发明所述榫接步骤：使用单组份乙烯基聚氨酯乳液胶黏剂作为拼板胶，企口的短边双面涂胶，涂胶量50～60g/㎡，使用拼板机，板条先进行长度方向拼接，加压压力5～8kg/cm²，加压时间1±0.1h,养生10±0.2h；然后使用四面刨将拼长后的板条长边刨光，要求平整,然后在宽度上进行拼接，同样使用单组份乙烯基聚氨酯乳液胶黏剂，单面涂胶，涂胶量110～130g/㎡，加压压力7～10kg/cm²，加压时间1±0.1h,养生时间10±0.2h。

一个较优实施例中，本发明所述砂光定尺寸：使用平刨将榫接好的板材上下面刨平，然后经砂光机砂光，砂带为80～150目粗砂带，用推台锯裁出长宽。

有益效果

本发明为了高效利用速生桉木的边角余料，经炭化改性，采用榫接方式制作大幅面板材，可应用于地板、家具原材料。速生桉木的边角余料，低等材高利用，减少木资源浪费；使用炭化工艺，提高低等级材料尺寸稳定性、生物耐腐性和耐气候性，改良速生桉木材性提高利用价值；榫接拼成大幅面，制备出的板材符合地板、家具使用要求，从而提高木材资源利用率。在板条宽度方向开榫的榫接工艺，替代传统明齿齿接工艺，使产品表面接缝数量减少，增加产品外观美感。

附图说明

图1是一种炭化速生桉木板材的主视图。

图2是该炭化速生桉木板材的俯视图。

图3是该炭化速生桉木板材的侧视图。

图4是该炭化速生桉木板材主视图中榫接局部放大图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实例。

本实施例以制备尺寸规格为1200mm×800mm×30mm的炭化尾赤桉木板材为例：

一、速生桉木板条挑选，分为定尺寸、干燥：

1.定尺寸：使用四面刨对桉木板条进行加工，使加工后的板条尺寸范围在500～1000mm（长）×100～150mm（宽）×30mm（厚）。

2.干燥：将速生桉木板条按照生产型常规方法堆垛，放在干燥窑干燥，根据百度试验法制定干燥基准，控制板条含水率为8～10%，整个干燥周期为46d。为使干燥后的板条品质稳定，干燥过程分为三段：1）干燥前期，板条含水率由超过60%降至35%，用时31d，设定平均下降速度为1.68%/d；2）干燥中期，板条含水率由35%降至20%，用时11d，设定平均下降速度为1.38%/d；3）干燥后期，板条含水率由20%降至15%，用时3d，设定平均下降速度为1.56%/d。

二、速生桉木板条炭化：

将板条码垛，置于炭化窑，采用过热蒸汽作为保护气体，蒸汽中氧气含量为0.5%，将炭化温度分别设为200℃，炭化时间为5h。整个炭化过程共经历预热、升湿、升温、保温、降温、冷却、调湿共七个阶段。

1.预热阶段（升温和二次干燥）：使用干球温度70℃，湿球温度45℃，将板条含水率降至5%。然后，以20℃/h的升温速率将干球温度升至120℃，升温过程保证干、湿球温差为20℃；

2.升湿阶段：将湿球温度快速升至100℃并保温30min；

3.升温阶段：将干球温度以15℃/h的升温速率升至目标温度200℃，升温过程中湿球温度保持100℃；

4.保温阶段：保证干球温度等于目标温度，湿球温度等于100℃，保温处理5h；

5.降温阶段：保温阶段结束后，停止加热，风机继续运转，保持湿球温度等于100℃，降温至110℃；

6.冷却阶段：待板条自然冷却至高于室温30℃左右，处理过程结束；

7.调湿阶段：将热处理后的板条放入小型干燥窑进行调湿回潮处理，保持干球温度40℃，相对湿度95%，将木材的含水率回调到8%。

三、速生桉木板条开企口：将炭化后的板条的短边用自动齿接机沿着宽度方向开出榫槽与榫舌，榫型为正梯型榫，榫深度（长度）50mm,榫的大端头厚度30mm,小端头厚度10mm,整个榫位于板条厚度中间位置，榫的中心到板面距离为30mm。

四、速生桉木板条拼接：使用单组份乙烯基聚氨酯乳液胶黏剂作为拼板胶，企口的短边双面涂胶，涂胶量50g/㎡，使用拼板机，板条先进行长度方向拼接，加压压力8kg/cm²，加压时间1h,养生10h。

使用四面刨将拼长后的板条长边刨光，要求平整,然后在宽度上进行拼接，同样使用单组份乙烯基聚氨酯乳液胶黏剂，单面涂胶，涂胶量130g/㎡，加压压力10kg/cm²，加压时间1h,养生时间10小时。

五、砂光定尺寸：使用平刨将榫接好的板材上下面刨平，然后经砂光机砂光，砂带为120目粗砂带，砂光所定厚度为30mm。

使用推台锯裁切板材，将尺寸定为1200mm×800mm×30mm。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。