本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种结构板材及其制备方法。
背景技术：
现有结构板材有单板层积材(lvl)、竹帘层积材、竹束层积材、竹木复合层积材和竹重组材。lvl就是利用原料性能好的木材进行截断、旋切、组坯(顺纹纹理方向)、热压生产而成的结构板材，其生产成本高，且生产出结构板材的物理力学性能不是很理想，因此在实际应用中还有一定的局限性；而竹帘层积材、竹束层积材、竹木复合层积材和竹重组材是通过竹子剖篾、烘干、浸胶、烘干、组坯、热压、锯边、检验而成的结构板材，其生产成本更高，且胶水都是采用酚醛树脂胶浸胶，这样其结构板材中的游离醛、游离酚达不到gb/t18580-2001《室内装饰材料人造板及其制品中甲醛释放限量》要求。
目前速生林的木材用途窄，价格低，通常用于生产单板、简易用的木结构材料或普通胶合板，这对森林资源来讲是极大浪费。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种速生林结构板材及其制备方法，本发明提供的速生林结构板材的理化性能，如表面胶合强度、浸渍剥离性能、甲醛释放量等符合国家要求，且安全环保，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种速生林结构板材，依次包括第一装饰材料层、第一单板、锯条、第二单板和第二装饰材料层，所述第一单板和第二单板由速生林制得，所述第一单板和第二单板的纹理方向相同，所述锯条由第一单板或第二单板单板锯解得到。
优选地，所述第一单板和第二单板的厚度独立地为1.0～3.0mm；所述第一装饰材料层和第二装饰材料层的厚度独立地为0.15～1.2mm；所述锯条的厚度为8～30mm，所述锯条的宽度为10～200mm。
优选地，所述锯条的个数大于1，所述锯条间没有间隔。
优选地，所述第一装饰材料层和第二装饰材料层独立地包括单板、席子、科技木、薄木、浸渍纸或无纺布。
本发明还提供了上述技术方案所述速生林结构板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将速生林依次经截断、旋切、烘干后得到单板；
(2)将所述步骤(1)得到的单板双面涂胶后，得到涂胶单板；
(3)将所述步骤(2)得到的涂胶单板顺纹理方向进行组坯、热压后得到组坯板；
(4)将所述步骤(3)得到的组坯板锯解，得到锯条；
(5)将所述步骤(4)得到的锯条双面涂胶后，与所述步骤(1)得到的单板组合，得到半成品；
(6)将所述步骤(5)得到的半成品与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材。
优选地，所述步骤(2)中双面涂胶的涂胶量为150～250g/m2。
优选地，所述步骤(2)中双面涂胶的胶粘剂包括异氰酸酯胶粘剂、改性异氰酸酯胶粘剂、脲醛胶或酚醛胶。
优选地，当所述步骤(2)中双面涂胶的胶粘剂包括异氰酸酯胶粘剂或改性异氰酸酯胶粘剂时，所述步骤(3)中热压的压力为3～16kgf/cm2，所述热压的时间为0.5～2h，所述热压的温度为30～85℃；
当所述步骤(2)中双面涂胶的胶粘剂包括脲醛胶或酚醛胶时，所述步骤(3)中热压的压力为8～16kgf/cm2，所述热压的时间为0.8～1min/mm，所述热压的温度为115～145℃。
优选地，所述步骤(5)中双面涂胶的涂胶量为50～150g/m2。
优选地，所述步骤(6)中压解包括热压解或冷压解；
所述热压解的压力为10～16kgf/cm2，所述热压解的侧压压力为6～10kgf/cm2，所述热压解的时间为1～120min，所述热压解的温度为115～200℃；
所述冷压解的压力为3～12kgf/cm2，所述冷压解的侧压压力为6～10kgf/cm2，所述冷压解的时间30～60min，所述冷压解的温度为30～50℃。
本发明提供了一种速生林结构板材，依次包括第一装饰材料层、第一单板、锯条、第二单板和第二装饰材料层，第一单板和第二单板由速生林制得，第一单板和第二单板的纹理方向相同，锯条由第一单板或第二单板单板锯解得到，锯条的个数大于1，锯条间隔设置。本发明提供的速生林结构板材的理化性能，如表面胶合强度、浸渍剥离性能、甲醛释放量等符合gbt17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法、细木工板国家标准gb/t5849-2006和gb/t18580-2001《室内装饰材料人造板及其制品中甲醛释放限量》和国家林业局《2015年林木制品质量监测抽查方案》的相关要求，且安全环保，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的速生林结构板材的结构示意图，其中1为第一装饰材料层，2为第一单板，3为锯条，4为第二单板，5为第二装饰材料层。
具体实施方式
本发明提供了速生林结构板材，依次包括第一装饰材料层、第一单板、锯条、第二单板和第二装饰材料层，所述第一单板和第二单板由速生林制得，所述第一单板和第二单板的纹理方向相同，所述锯条由第一单板或第二单板单板锯解得到。
在本发明中，所述第一单板和第二单板的厚度独立地优选为1.0～3.0mm，更优选为1.5～2.0mm。
在本发明中，所述第一装饰材料层和第二装饰材料层的厚度独立地优选为0.15～1.2mm，更优选为0.2～0.8mm。
在本发明中，所述锯条的厚度优选为8～30mm，更优选为15～25mm；所述锯条的宽度优选为10～200mm，更优选为12.5～145mm，最优选为26.5～45mm。
在本发明中，所述锯条的个数大于1，所述锯条间没有间隔；在本发明中，所述锯条组成的总宽度优选为1000～1225mm，更优选为1200～1220mm。
在本发明中，所述第一装饰材料层和第二装饰材料层独立地优选包括单板、席子、科技木、薄木、浸渍纸或无纺布。
本发明对所述速生林的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明还提供了上述技术方案所述速生林结构板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将速生林依次经截断、旋切、烘干后得到单板；
(2)将所述步骤(1)得到的单板双面涂胶后，得到涂胶单板；
(3)将所述步骤(2)得到的涂胶单板顺纹理方向进行组坯、热压后得到组坯板；
(4)将所述步骤(3)得到的组坯板锯解，得到锯条；
(5)将所述步骤(4)得到的锯条双面涂胶后，与所述步骤(1)得到的单板组合，得到半成品；
(6)将所述步骤(5)得到的半成品与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材。
本发明将速生林依次经截断、旋切、烘干后得到单板。本发明对所述截断、旋切和烘干的过程没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的手段即可；在本发明中，所述烘干的温度优选为80～95℃，更优选为85～95℃，所述烘干后单板的含水率优选≤12％。
得到单板后，本发明将所述单板双面涂胶，得到涂胶单板。在本发明中，所述双面涂胶的胶粘剂优选包括异氰酸酯胶粘剂、改性异氰酸酯胶粘剂、脲醛胶或酚醛胶，所述改性异氰酸酯胶粘剂更优选为三聚氰胺改性的异氰酸酯胶粘剂。
在本发明中，所述双面涂胶的涂胶量优选为150～250g/m2，更优选为180～220g/m2，最优选为190～200g/m2。
本发明对所述双面涂胶的每面的涂胶量没有特殊的限定，本领域技术人员可以根据涂胶效果选择任意质量比的涂胶量；在本发明实施例中，优选所述双面涂胶中每面的涂胶量相等。
得到涂胶单板后，本发明将所述涂胶单板顺纹理方向进行组坯、热压后得到组坯板。在本发明中，所述组坯板的厚度根据涂胶单板厚度和压缩率得到，所述压缩率优选为8～25％，更优选为10～15％；所述组坯板的厚度优选为12～50mm，更优选为20～28mm。
本发明对所述组坯的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组坯方式即可。
在本发明中，当所述双面涂胶的胶粘剂包括异氰酸酯胶粘剂或改性异氰酸酯胶粘剂时，所述热压的压力优选为3～16kgf/cm2，更优选为10～12kgf/cm2；所述热压的时间优选为0.5～2h，更优选为0.7～1.2h；所述热压的温度优选为30～85℃，更优选为40～50℃；
当所述双面涂胶的胶粘剂包括脲醛胶或酚醛胶时，所述热压的压力优选为8～16kgf/cm2，更优选为10～12kgf/cm2；所述热压的时间优选为0.8～1min/mm，更优选为0.9min/mm；所述热压的温度优选为115～145℃，更优选为120～135℃。
得到组坯板后，本发明将所述组坯板锯解，得到锯条。本发明对所述锯解的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的锯解方式即可；在本发明实施例中优选采用多片锯或框式带锯机进行锯解。
得到锯条后，本发明将所述锯条双面涂胶后，与所述单板组合，得到半成品。在本发明中，对所述锯条双面涂胶使用的胶粘剂优选与所述单板双面涂胶使用的胶粘剂相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述锯条双面涂胶的涂胶量优选为50～150g/m2，更优选为80～120g/m2。
本发明对所述锯条双面涂胶中每面的涂胶量没有特殊的限定，本领域技术人员可以根据涂胶效果选择任意质量比的涂胶量；在本发明实施例中，优选所述锯条双面涂胶中每面的涂胶量相等。
所述锯条双面涂胶完成后，本发明将锯条与所述单板组合，得到半成品。
在本发明中，所述半成品的厚度优选为10～200mm，更优选为15～150mm。
本发明对所述组合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组合方式即可。
得到半成品后，本发明将所述半成品与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材。本发明对所述组合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组合方式即可。
在本发明中，所述压解优选包括热压解或冷压解。
在本发明中，所述热压解的压力优选为10～16kgf/cm2，更优选为12～14kgf/cm2；所述热压解的侧压压力优选为6～10kgf/cm2，更优选为7～8kgf/cm2；所述热压解的时间优选为1～120min，更优选为25～28min；所述热压解的温度优选为115～200℃，更优选为125～145℃，最优选为135～140℃。
在本发明中，所述冷压解的压力优选为3～12kgf/cm2，更优选为～kgf/cm2；所述冷压解的侧压压力优选为6～10kgf/cm2，更优选为7～8kgf/cm2；所述冷压解的时间优选为30～60min，更优选为25～28min；所述冷压解的温度优选为30～50℃，更优选为35～40℃。
本发明对所述压解的装置没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的压解装置即可。
压解完成后，本发明还包括陈放、锯边、检验步骤。本发明对所述陈放、锯边、检验步骤没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
本发明提供了一种速生林结构板材，依次包括第一装饰材料层、第一单板、锯条、第二单板和第二装饰材料层，第一单板和第二单板由速生林制得，第一单板和第二单板的纹理方向相同，锯条由第一单板或第二单板单板锯解得到，锯条的个数大于1，锯条间隔设置。本发明提供的速生林结构板材的理化性能，如表面胶合强度、浸渍剥离性能、甲醛释放量等符合gbt17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法、细木工板国家标准gb/t5849-2006和gb/t18580-2001《室内装饰材料人造板及其制品中甲醛释放限量》和国家林业局《2015年林木制品质量监测抽查方案》的相关要求，且安全环保，使用了速生林，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
下面结合实施例对本发明提供的速生林结构板材以及制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
利用速生林生产15mm厚家具用结构板材
将木材进行截断，截断后木段通过旋切机旋切，并烘干到含水率≤12％，得到单板；单板用水性异氰酸酯经涂胶机涂胶，双面涂胶量为150g/m2，把9张厚1.5mm的涂胶单板按单板顺纹纹理方向进行组坯和热压，压缩率为10％，生产出12mm组坯板，采用水性异氰酸酯胶粘剂是采用热压方式，其压力为3kgf/cm2，时间30分钟，温度为30℃。对压出来组坯板用框式带锯机进行锯解，其锯解宽度12.5mm，对锯条进行双面涂胶，涂胶量为50g/m2，然后对涂好胶的锯条并列间隔放置与单板进行组合，组合好后再与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材，在有侧压压机进行冷压，冷压压力为3kgf/cm2，时间30分钟，温度为30℃，侧压压力为6kgf/cm2，装饰材料层为浸渍纸，板材陈放24小时后按国家标准进行锯边、检验。
实施例1制得的速生林结构板材按gbt17657-1999、gb/t5849-2006、gb/t18580-2001和国家林业局《2015年林木制品质量监测抽查方案》规定的方法进行检测，其性能检测结果如表1所示。结果表明，制得的速生林结构板材符合国家的相关标准要求，且安全环保，使用了速生林，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
表1家具用15mm厚速生林结构板材各项性能检测结果
实施例2
利用速生林生产28mm厚集装箱底板
将木材进行截断，截断后木段通过旋切机旋切，并烘干到含水率≤12％，得到单板；单板用酚醛胶经涂胶机涂胶，双面涂胶量为250g/m2，把18张厚1.7mm涂胶好的单板按单板顺纹纹理方向进行组坯，压缩率为10％，生产出28mm组坯板，采用酚醛胶胶粘剂是采用热压方式，其压力为12kgf/cm2，热压时间为0.8分钟/mm板厚，温度为135℃。对压出来组坯板用多片锯进行锯解，其锯解宽度26.5mm，对锯条进行双面涂胶，涂胶量为150g/m2，然后对涂好胶的锯条并列间隔放置与单板进行组合，组合好后再与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材，在有侧压压机进行热压，热压压力为14kgf/cm2，时间28分钟，温度为140℃，侧压压力为10kgf/cm2，装饰材料层材料为无纺布，板材陈放24小时后按国家标准进行锯边、检验。
实施例2制得的速生林结构板材依据gbt17657-2013、gb/t19536-2015标准进行检测，其性能检测结果如表2所示，结果表明，制得的速生林结构板材符合国家的相关标准要求，且安全环保，使用了速生林，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
表228mm厚集装箱底板各项性能的检测结果
实施例3
利用速生林生产50×100mm建筑用的木方
将木材进行截断，截断后木段通过旋切机旋切，并烘干到含水率≤12％，得到单板；单板用脲醛胶经涂胶机涂胶，双面涂胶量为190g/m2，把11张厚2.0mm涂胶好的单板按单板顺纹纹理方向进行组坯，压缩率为8％，生产出20mm组坯板，采用脲醛胶胶粘剂是采用热压方式，其压力为10kgf/cm2，时间热压时间为0.8分钟/mm板厚，温度为115℃。对压出来组坯板用多片锯进行锯解，其锯解宽度45mm，对锯条进行双面涂胶，涂胶量为80g/m2，然后对涂好胶的锯条并列间隔放置与单板进行组合，组合好后再与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材，在有侧压压机进行热压，热压压力为12kgf/cm2，时间35分钟，温度为125℃，侧压压力为7kgf/cm2，装饰材料层材料为单板，板材陈放24小时后按国家标准进行锯边、检验。
实施例3制得的50×100mm建筑用的木方依据gbt17657-2013、gb/t19536-2015标准进行检测，其性能检测结果如表3所示，结果表明，制得的速生林结构板材符合国家的相关标准要求，且安全环保，使用了速生林，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
表350×100mm建筑用的木方各项性能的检测结果
实施例4
利用速生林生产150×150mm木结构的立柱
将木材进行截断，截断后木段通过旋切机旋切，并烘干到含水率≤12％，得到单板；单板用酚醛胶经涂胶机涂胶，双面涂胶量为200g/m2，把31张厚2.0mm涂胶好的单板按单板顺纹纹理方向进行组坯，压缩率为25％，生产出50mm组坯板，采用酚醛胶胶粘剂是采用热压方式，其压力为12kgf/cm2，时间热压时间为0.8-1分钟/mm板厚，温度为135℃。对压出来组坯板用框式带锯机进行锯解，其锯解宽度145mm，对锯条进行双面涂胶，涂胶量为120g/m2，然后对涂好胶的锯条并列放置与单板进行组合，组合好后再与装饰材料层组合后压解，得到速生林结构板材，在有侧压压机进行热压，热压压力为16kgf/cm2，时间120分钟，温度为135℃，侧压压力为10kgf/cm2，装饰材料层的材料为科技木，板材陈放24小时后按国家标准进行锯边、检验。
实施例4制得的利用速生林生产150×150mm木结构的立柱依据gbt17657-2013和gb/t19536-2015标准进行检测，其性能检测结果如表4所示，结果表明，制得的速生林结构板材符合国家的相关标准要求，且安全环保，使用了速生林，对减少森林砍伐、保护生态环境具有积极而重大意义。
表4150×150mm木结构的立柱各项性能的检测结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。