專利名稱：一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，屬于人造板制造領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
目前全球木材資源正經(jīng)歷著由主要利用天然林向人工林的重大轉(zhuǎn)變，人工林材 性研究和加工利用是世界木材科學(xué)領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。我國是個少林國家，二十世紀(jì)六十 年代開始大面積營造人工林，因此，今后木材的供給將主要依靠人工林。人工林木材與 天然林木材最大的差別為同一直徑樹種，人工林樹木中的幼齡材所占比例比天然林高， 給人工林特別是速生豐產(chǎn)林木材加工利用帶來了許多問題，影響木材資源充分合理利 用。速生楊木、速生杉木、桉樹、馬尾松等是我國主要栽培樹種，木材蓄積量較為豐 富，木材產(chǎn)量占我國商品材比例亦較大，而且主要來自人工林。這些人工林在主伐之前 一般都需要經(jīng)過幾次間伐，因此可以說，間伐小徑材是人工林經(jīng)營撫育過程中的必然產(chǎn) 物，如何高效高附加值地利用好小徑材原料資源是一個重要課題。但由于速生小徑材密 度低、強(qiáng)度不高、脆性大，與天然林木材性相比有一定差距，因此對其加工利用潛力缺 乏足夠的認(rèn)識，大大影響小徑材利用價值和經(jīng)濟(jì)效益，挫傷林農(nóng)的積極性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，通過本專利加工成單 板、長條刨花、大片刨花、單板條，經(jīng)施膠，定向和/或非定向鋪裝成板坯，最后由具 有側(cè)面噴蒸裝置的組合式熱壓機(jī)，高速層壓制得結(jié)構(gòu)用材。該技術(shù)生產(chǎn)率高、節(jié)能、成 本低、產(chǎn)品形狀穩(wěn)定性好，可用作建筑材料例如可用作梁、桁架、檁條、椽子等和機(jī)電 包裝材料，但現(xiàn)有的大量速生小徑材卻難以滿足上述結(jié)構(gòu)材用途的材性的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特征是該方法包括如下工藝步驟一、將速生木材如速生楊木、杉木、桉樹或馬尾松加工成單板或大片刨花；單 板或大片刨花干燥至2 0Z0 10%含水率；二、對單板或大片刨花施膠，膠粘劑種類含PF、MUF或MDI，其中單板雙面
涂膠用酚醛樹脂，涂膠量300g/m2 440g/m2，大片刨花施膠用MUF施膠量8% 12%， MDI施膠量3% 8% ；三、層狀鋪裝成板坯，借助鋪裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)板坯的定向結(jié)構(gòu)；四、送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)，在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮，在熱 壓初始階段，用側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)直接對板坯側(cè)向噴射蒸汽，噴蒸蒸汽壓0.3 0.9MPa，噴 蒸時間5 25s，在稍停20 40s后，再通過側(cè)向負(fù)壓真空抽吸，吸除板坯內(nèi)生成冷凝水 汽，最后進(jìn)入常規(guī)的壓制階段，從而制得厚度20 200mm或大厚度LVL、OSB、PSL類 結(jié)構(gòu)材，而熱壓時間僅為10 20s/mm，僅為傳統(tǒng)熱壓的1/10 1/20，使板坯厚度方向各層瞬間快速升溫，實(shí)現(xiàn)縮短熱壓時間。具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)包括熱壓板、側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)、蒸汽、噴蒸 管、噴蒸孔，其中板坯的上、下表面上設(shè)有熱壓板，熱壓板為常規(guī)的熱板，該板內(nèi)設(shè)有 熱油或蒸汽加熱管路，板坯二側(cè)是側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)，側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)是由蒸汽進(jìn)口、蒸汽管 及若干噴蒸孔的噴蒸管組成，側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)從板坯兩側(cè)噴注蒸汽。側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)是由若干組噴蒸管組成，每組噴蒸管有4 6根直徑12 15mm 無縫鋼管構(gòu)成，而噴蒸管組數(shù)則由壓機(jī)層數(shù)和目標(biāo)產(chǎn)品的厚度范圍來確定，在噴蒸管上 按8 20_間隔鉆有直徑1.2 2.0mm噴蒸孔，該孔同時也是真空負(fù)壓抽氣孔，噴蒸孔 布置和開設(shè)是考慮噴出壓力蒸汽成直線，和/或交叉射向至板坯層片間，整個側(cè)向噴蒸 機(jī)構(gòu)設(shè)置在熱壓機(jī)橫向兩側(cè)，上端固定在機(jī)架上，工作時可通過卷簾或卷揚(yáng)機(jī)操作開啟 或關(guān)閉，作為常規(guī)熱壓機(jī)使用時，則可調(diào)至壓機(jī)頂部。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)縮短熱壓時間，本專利的熱壓時間僅為傳統(tǒng)熱壓的1/10 1/20，生產(chǎn)率高、制品形狀穩(wěn)定性好、節(jié)能減排、成本低。速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材 不僅保留了木材的天然特性，而且具有實(shí)木鋸材所沒有的特點(diǎn)許用設(shè)計(jì)應(yīng)力提高；強(qiáng) 度變異性小尺寸穩(wěn)定性好整潔、含水率低；設(shè)計(jì)加工的尺寸選擇范圍大消除了林 木病蟲害的傳播危險。這類結(jié)構(gòu)材對加速我國人工林的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
附圖1具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是圖1中A的放大示意圖。附圖3是側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意中的1是板坯、2是熱壓板、3是側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)、4是蒸汽、5是噴蒸管、6是 噴蒸孔、7是蒸汽管及蒸汽進(jìn)口。
具體實(shí)施例方式對照附圖1、2，具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)的結(jié)構(gòu)包括板坯1、熱壓板 2、側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)3、蒸汽4、噴蒸管5、噴蒸孔6，其中板坯1的上、下表面上設(shè)有熱壓 板2，板坯1 二側(cè)是側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)3，熱壓板2為常規(guī)的熱板(板內(nèi)設(shè)有熱油或蒸汽加熱 管路)，側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)3是由蒸汽進(jìn)口 7、蒸汽管4，及具有若干噴蒸孔6的噴蒸管5組 成，側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)3從板坯兩側(cè)噴注蒸汽。實(shí)施例1將小徑速生楊木、杉木、桉樹或馬尾松原料段，先經(jīng)旋切機(jī)加工成1.5 4.0mm 厚單板，該單板又經(jīng)天然或人工干燥至2% 10%含水率，單板再經(jīng)涂膠如PF，單板 雙面涂膠用酚醛樹脂，涂膠量300g/m2 440g/m2后，通過機(jī)械或輔以人工鋪裝成板坯， 板坯陳放后，最后送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)。在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮， 接著進(jìn)行側(cè)向噴蒸，噴蒸蒸汽壓0.3 0.9MPa，噴蒸時間5 25s，在稍停20 40s后， 再通過側(cè)向負(fù)壓真空抽吸，吸除板坯內(nèi)生成冷凝水汽，最后進(jìn)入普通壓制階段，從而制 得厚度20 200mm或更大厚度LVL類結(jié)構(gòu)材，而熱壓時間僅為10 20s/mm，僅為傳 統(tǒng)熱壓的1/10 1/20。
實(shí)施例2 小徑速生楊木、杉木、桉樹或馬尾松原料段，首先經(jīng)刨片機(jī)切削成大片刨花， 接著刨花干燥至2% 8%含水率和施加膠粘劑，如MUF, MUF施膠量8% 12%后， 再接著借助特定的鋪裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)板坯的定向結(jié)構(gòu)，最后送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式 熱壓機(jī)。在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮，接著進(jìn)行側(cè)向噴蒸，噴蒸蒸汽壓0.3 0.9MPa，噴 蒸時間5 25s，在稍停20 40s后，再通過側(cè)向負(fù)壓真空抽吸，吸除板坯內(nèi)生成冷凝水 汽，最后進(jìn)入先高壓和后低壓普通壓制階段，從而制得厚度25 40mm或更大厚度OSB 類結(jié)構(gòu)材，而熱壓時間僅為5 12s/mm，僅為傳統(tǒng)熱壓的1/5 1/12。實(shí)施例3小徑速生楊木、杉木、桉樹、馬尾松等原料段，首先經(jīng)刨片機(jī)切削成長條狀刨 花，或是將上述樹種生產(chǎn)膠合板旋切中的碎單板，經(jīng)打碎成一定長度和寬度的單板條， 接著刨花或單板條干燥至2% 8%含水率，接著施加膠粘劑如MDI，施膠量3% 8%后，再接著借助特定的鋪裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)板坯的定向結(jié)構(gòu)，最后送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu) 的組合式熱壓機(jī)。在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮，接著進(jìn)行側(cè)向噴蒸，噴蒸蒸汽壓0.3 0.9MPa,噴蒸時間5 25s，在稍停20 40s后，再通過側(cè)向負(fù)壓真空抽吸，吸除板坯內(nèi) 生成冷凝水汽，最后進(jìn)入普通壓制階段，從而制得厚度20 60mm或更大厚度PSL類結(jié) 構(gòu)材，而熱壓時間僅為5 12s/mm，僅為傳統(tǒng)熱壓的1/5 1/12。上述實(shí)施例中述的MDI、MUF, MUF施膠量指的是占絕干料重量的3 % 8%, 8% 12%。
權(quán)利要求
1.一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟一、將速生木材如速生楊木、杉木、桉樹或馬尾松加工成單板或大片刨花；單板或 大片刨花干燥至2 0Z0 10%含水率；二、對單板或大片刨花施膠，膠粘劑種類含PF、MUF或MDI，其中單板雙面涂膠 用酚醛樹脂，涂膠量300g/m2 440g/m2，大片刨花施膠用MUF施膠量8% 12%，MDI 施膠量3% 8% ；三、層狀鋪裝成板坯，借助鋪裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)板坯的定向結(jié)構(gòu)；四、送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)，在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮，在熱壓初 始階段，用側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)直接對板坯側(cè)向噴射蒸汽，噴蒸蒸汽壓0.3 0.9MPa，噴蒸時 間5 25s，在稍停20 40s后，再通過側(cè)向負(fù)壓真空抽吸，吸除板坯內(nèi)生成冷凝水汽， 最后進(jìn)入常規(guī)的壓制階段，從而制得厚度20 200mm或大厚度LVL、OSB、PSL類結(jié) 構(gòu)材，而熱壓時間僅為10 20s/mm，僅為傳統(tǒng)熱壓的1/10 1/20，使板坯厚度方向各 層瞬間快速升溫，實(shí)現(xiàn)縮短熱壓時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，其特征是組合 式熱壓機(jī)包括熱壓板、側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)、蒸汽、噴蒸管、噴蒸孔，其中板坯的上、下表面 上設(shè)有熱壓板，熱壓板為常規(guī)的熱板，該板內(nèi)設(shè)有熱油或蒸汽加熱管路，板坯二側(cè)是側(cè) 向噴蒸機(jī)構(gòu)，側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)是由蒸汽進(jìn)口、蒸汽管及若干噴蒸孔的噴蒸管組成，噴蒸機(jī) 構(gòu)從板坯兩側(cè)噴注蒸汽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，其特征是側(cè)向噴蒸 機(jī)構(gòu)是由若干組噴蒸管組成，每組噴蒸管有4 6根直徑12 15mm無縫鋼管構(gòu)成，而 噴蒸管組數(shù)則由壓機(jī)層數(shù)和目標(biāo)產(chǎn)品的厚度范圍來確定，在噴蒸管上按8 20mm間隔鈷 有直徑1.2 2.0mm噴蒸孔，該孔同時也是真空負(fù)壓抽氣孔，噴蒸孔布置和開設(shè)是考慮噴 出壓力蒸汽成直線，和/或交叉射向至板坯層片間，上端固定在機(jī)架上，工作時可通過 卷簾或卷揚(yáng)機(jī)操作開啟或關(guān)閉，作為常規(guī)熱壓機(jī)使用時，則可調(diào)至壓機(jī)頂部。
全文摘要
本發(fā)明是一種速生材片狀層積制作結(jié)構(gòu)材的方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟一、將速生木材如速生楊木、杉木、桉樹或馬尾松加工成單板或大片刨花；單板或大片刨花干燥至2％～10％含水率；二、對單板或大片刨花施膠，膠粘劑如PF、UF或MDI，按板種和膠種而定；三、層狀鋪裝成板坯，借助鋪裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)板坯的定向結(jié)構(gòu)；四、送入具有側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)的組合式熱壓機(jī)，在熱壓機(jī)內(nèi)板坯先經(jīng)壓縮，在熱壓初始階段，用側(cè)向噴蒸機(jī)構(gòu)直接對板坯側(cè)向噴射蒸汽，最后進(jìn)入先高壓和后低壓普通壓制階段，從而制得LVL類結(jié)構(gòu)材，優(yōu)點(diǎn)熱壓時間短，壓制厚度為20mm以上的厚型層積材，生產(chǎn)率高、節(jié)能、成本低、產(chǎn)品形狀穩(wěn)定性好。
文檔編號B27N3/10GK102009427SQ20101029936
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者華毓坤, 周定國, 周曉燕, 張瑞芳, 徐詠蘭, 李顯成, 梅長彤, 金菊婉, 顧景亮 申請人:南京林業(yè)大學(xué)