專利名稱：一種竹材增強(qiáng)單板層積材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬木材工業(yè)中的人造板制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單板層積材(Laminated Veneer lumber，簡(jiǎn)稱LVL)，是一種將多層單板按同一纖維方向?yàn)橹鹘M坯、膠合而成的一種結(jié)構(gòu)人造板材料。
單板層積材充分發(fā)揮了木材纖維方向強(qiáng)度大的特點(diǎn)。由于單板接縫及木材的生長(zhǎng)缺陷均勻分散在板坯中，因此強(qiáng)度變異降低，許用應(yīng)力可達(dá)鋸材的2倍以上。單板層積材不僅材質(zhì)均勻、尺寸穩(wěn)定性好，且產(chǎn)品長(zhǎng)度可以不受限制。因此，作為承重結(jié)構(gòu)材料，國(guó)外廣泛應(yīng)用于建筑物的梁、柱等屋架結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼屋架；也可用于地板、混凝土模板、門框、窗框和家具制造等方面。近年來，由于松材線蟲等病蟲害對(duì)松木的危害十分嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外對(duì)進(jìn)出口的松木包裝用材實(shí)行了十分嚴(yán)格的限制，因此在某些場(chǎng)合，低等級(jí)的單板層積材也可替代松木用于包裝用材。目前，國(guó)外某些公司也正在與我國(guó)有關(guān)部門進(jìn)行合作開發(fā)速生楊木單板層積材作為包裝材料的項(xiàng)目。
國(guó)際上，北美、日本、芬蘭等生產(chǎn)單板層積材的歷史較早。美國(guó)和日本在上世紀(jì)六十年代就開始生產(chǎn)單板層積材，并制訂了單板層積材的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及作為結(jié)構(gòu)材設(shè)計(jì)使用的許用應(yīng)力值。
由于單板層積材生產(chǎn)設(shè)備大部分與普通膠合板生產(chǎn)設(shè)備可以通用，所以只要在普通膠合板廠的基礎(chǔ)上，增添少量設(shè)備即可生產(chǎn)單板層積材。單板層積材可以用小徑木生產(chǎn)，而且單板厚、層數(shù)少。因此，單板層積材與厚膠合板、集成材、定向刨花板等結(jié)構(gòu)用人造木質(zhì)材料相比，應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)效率高。
凡是使用鋸材或厚膠合板的場(chǎng)合，大多可用單板層積材來替代。我國(guó)長(zhǎng)期以來在承重木質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，如車輛地板制造等方面，一直采用鋸材或厚膠合板。目前我國(guó)每年生產(chǎn)鐵路貨車、客車車廂約1萬(wàn)輛，公路客車約10萬(wàn)輛。因此我國(guó)對(duì)單板層積材的需求也越來越大。
但我國(guó)的天然木材資源有限，開采受到多方面的限制。生產(chǎn)單板層積材的可用資源主要為速生楊木。由于速生楊木的材性較差，因此，很難生產(chǎn)出對(duì)力學(xué)性能要求較高的結(jié)構(gòu)用單板層積材產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)用速生樹種制造的單板層積材所存在強(qiáng)度較低的不足，利用我國(guó)豐富的竹材資源，開發(fā)一種用竹材進(jìn)行特殊增強(qiáng)的單板層積材產(chǎn)品和制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為a.按常規(guī)方法用速生木材制備單板層積材的木單板，施膠；b.將竹材用碾壓的方法制成小股竹束；c.將小股竹束施膠、加捻；d.單板層積材組坯時(shí)，在層間適當(dāng)位置放入加捻竹束；e.熱壓、裁邊。
即可獲得一種具有一定預(yù)應(yīng)力的竹材增強(qiáng)單板層積材。
四
圖1為竹材經(jīng)碾壓加工后的小股竹束形態(tài)示意圖；圖2為加捻后的小股竹束形態(tài)示意圖；圖3為竹材經(jīng)碾壓加工后的小股竹束實(shí)物照片；圖4為加捻后的小股竹束實(shí)物照片；圖5為在層間適當(dāng)位置加入加捻竹束后制成的竹材增強(qiáng)單板層積材產(chǎn)品示意圖；圖6為竹材增強(qiáng)單板層積材產(chǎn)品，根據(jù)用途在不同部位用加捻竹束進(jìn)行增強(qiáng)的加捻竹束布置方案平面示意圖。
圖5、圖6中的(1)為木單板，(2)為加捻竹束。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1a.將速生楊木按常規(guī)方法加工成木單板；b.用采伐的新鮮毛竹，截?cái)?、剖開、軟化后放入輥壓設(shè)備中進(jìn)行碾壓，加工成不破壞其原有天然纖維及排列方向的小股竹束，如附圖1、附圖3。
c.將小股竹束浸漬樹脂膠，預(yù)干燥后加捻，使竹束產(chǎn)生約30°的螺旋角，如附圖2、附圖4；d.將浸或涂膠后的木單板，與浸膠、加捻后的竹束進(jìn)行混雜組坯。將加捻竹束拉直，并對(duì)稱放置于上下兩個(gè)面層單板之下，如圖5所示。為了保持加捻竹束的形態(tài)不變，可用書釘或紙膠帶將其與相應(yīng)木單板進(jìn)行適當(dāng)固定。
經(jīng)常規(guī)熱壓、裁邊、砂光后，即可獲得特殊結(jié)構(gòu)的竹材增強(qiáng)單板層積材成品。
實(shí)施例2如實(shí)施例1所述，但在木單板與加捻竹束進(jìn)行混雜組坯時(shí)，加捻竹束的放置僅限于成品的某些部位，如圖6所示。為了保持成品的穩(wěn)定性，成品厚度方向的加捻竹束，仍按對(duì)稱原則放置。
用本發(fā)明提供的技術(shù)生產(chǎn)的竹材增強(qiáng)單板層積材，與其他產(chǎn)品相比，其最大的特點(diǎn)是板材內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力。該預(yù)應(yīng)力的存在，使竹材增強(qiáng)單板層積材的使用性能得到明顯的改善。
權(quán)利要求
1.一種竹材增強(qiáng)單板層積材產(chǎn)品，其特征在于單板層積材組坯時(shí)，在層間放入加捻竹束。
2.一種竹材增強(qiáng)單板層積材的制造方法，其特征在于其主要工藝流程為a.按常規(guī)方法制備木單板，施膠；b.將竹材用碾壓的方法制成小股竹束；c.將小股竹束施膠、加捻；d.單板層積材組坯時(shí)，在層間放入加捻竹束；e.熱壓、裁邊。
全文摘要
一種竹材增強(qiáng)單板層積材產(chǎn)品及其制造方法，其特征在于其主要工藝流程為按常規(guī)方法制備木單板，施膠；將竹材用碾壓的方法制成小股竹束；將小股竹束施膠、加捻；單板層積材組坯時(shí)，在層間放入加捻竹束；熱壓、裁邊后即可獲得特殊的竹材增強(qiáng)單板層積材產(chǎn)品。用本發(fā)明提供的技術(shù)生產(chǎn)的竹材增強(qiáng)單板層積材，與其他產(chǎn)品相比，其最大的特點(diǎn)是板材內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力。該預(yù)應(yīng)力的存在，使竹材增強(qiáng)單板層積材的使用性能得到明顯的改善。
文檔編號(hào)B32B21/13GK1431096SQ0311279
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者朱一辛, 張曉冬, 關(guān)明杰, 許斌, 張齊生 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)