CN102581917A

CN102581917A - 以木丝杆为单元的重组木及制备方法

Info

Publication number: CN102581917A
Application number: CN2012100596699A
Authority: CN
Inventors: 门全胜; 傅深渊; 杜春贵
Original assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Current assignee: Tongxiang Beite Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: CN102581917B

Abstract

本发明公开了一种以木丝杆为单元的重组木及制备方法。木丝杆经过筛选、校直、干燥、施胶后，将相同规格的木丝杆，采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装在垫板上，然后将垫板送入安装在热压机上的开合式模具的下模中，经限厚模压、卸压、脱模和砂光处理制成木丝单板；或在模压箱底部放置的垫板上，采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装，经模压、卸压、脱模制成木丝模压材。本发明保持了天然实木的特性，提高胶合面积及胶合强度。解决了胶合板、科技木等产品生产必须使用以较大口径树干直圆木旋切而成的单板为单元的问题，也解决了生产这些人造板产品原材料资源紧张和枯竭的问题。

Description

以木丝杆为单元的重组木及制备方法

技术领域

本发明涉及一种重组木及制备方法，尤其是涉及一种以木丝杆为单元的重组木及制备方法。

背景技术

人造板是把木材（或非木材植物纤维）先加工成各种小单元（单板、纤维、刨花等),然后把这些小单元组合起来加工制成胶合板、纤维板、刨花板等。同类型小单元就其个体来说无论是形态还是尺寸大小并非一致，同时也破坏了木材原有的宏观组织结构或微观组织结构（如纤维），组坯时各小单元之间并非按原有实木的纤维方向有序排列而是随机组合，所制成的各种人造板的性能指标及外观与实木有很大的区别。同时加工这些小单元存在能耗高、粉尘污染的问题；纤维和刨花体形小比表面积大，因而施胶量大成本较高甲醛释放也较大；单板通过使用口径较大、树干直的圆木旋切而成，其原材料面临资源紧张和枯竭的问题。

重组木是把速生小径材、枝桠材及制材边角料等廉价低质材料经碾搓设备加工成横向不完全断裂，纵向松散而又交错相连的网状木束，再经干燥、施胶、铺装和热压（或模压）而制成一种新型人造实体木材。在现有碎料板品种中，重组木的材性是最接近原实体木材的人造板材料。但到目前为止由于各种原因都没有成功实现工业化生产和推广应用，其中一个重要原因是如前所述重组木这种木束单元形态,在干燥、施胶、铺装各工段造成很多困难并难以达到理想目标。另外重组木采用碾压法加工原料是能耗最大的原料加工方法,重组木木束在碾压辊作用下产生巨大的压应力极难消除并严重影响产品质量和外观。

发明内容

为了保护森林资源高效利用木材，针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种以木丝杆为单元的重组木及制备方法，以木丝杆为单元，将其经过筛选、校直、干燥、施胶后，在垫板或输送带上运用新的组坯方法进行铺装组坯，最后在模具中或压辊上胶压定型制成木丝单板以及在模具中胶压定型制成木丝模压材。

本发明采用的技术方案是：

一、一种以木丝杆为单元的重组木：

重组木在其垂直于木丝杆长度方向的剖面，相邻木丝杆紧密排列，相互之间以四边形叠压胶合界面成网状结构；重组木在其平行于木丝杆长度方向的剖面，在木丝杆长度方向所有相邻三根木丝杆之间呈砖墙式挤压、叠压或挤压和叠压相结合的搭接结构。

二、一种以木丝杆为单元的重组木制备方法：

将木丝杆经过筛选、校直、干燥、施胶后，将相同规格的木丝杆，采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装在垫板上成板坯，然后将板坯连同垫板送入安装在热压机上的开合式模具的下模中，经限厚模压、卸压、脱模和砂光处理制成木丝单板；或在模压箱8底部放置的垫板上，采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装，经模压、卸压、脱模制成木丝模压材。

所述的阶梯式叠压定向铺装：是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆，然后向板坯长度方向移动半个木丝杆长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆，接着重复上述过程直至完成一层或多层板坯铺装，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定，每层木丝杆在板坯厚度及长度方向像阶梯一样，相邻每排木丝杆有一半叠压在一起。

所述的砖墙式叠压定向铺装：是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆，然后向板坯长度方向移动一个木丝杆长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆，重复上述过程直至完成一层铺装，接着按木丝杆长度的中间位置对准下层木丝杆长度方向的相邻两排木丝杆首尾衔接处，重复如前所述铺装过程至设定铺装厚度，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定，各层木丝杆在板坯厚度及长度方向像一面砖墙一样叠压在一起。

所述的模压为热压时，压力F=0.2～2MPa，温度=150～180℃，时间=2～10min；所述的模压为冷压时，压力F为（5～10）×10⁶Pa，冷压时间为（15～30）h。

本发明具有的有益效果是：

本发明保持了天然实木宏观和微观组织结构及其木材特性，保持很好的密度均匀性，保持各木丝杆单元之间形成面接触或线接触，避免点接触，最大限度地提高胶合面积及胶合强度，克服了传统重组木生产工艺及产品质量的许多弊端，容易实现机械化和自动化生产及控制，使重组木实现工业化生产成为可能。使用木丝单板代替旋切单板，解决了胶合板、科技木等产品生产必须使用以较大口径树干直圆木旋切而成的单板为单元的问题，同时也解决了生产这些人造板产品原材料资源紧张和枯竭的问题。

附图说明

图1是木丝单板板坯胶压成型（横截面）示意图。

图2是木丝杆形状尺寸示意图。

图3是阶梯式叠压或砖墙式叠压定向铺装板坯平面示意图。

图4是图3中阶梯式叠压定向铺装板坯A向（一层）放大侧视图。

图5是图3中砖墙式叠压定向铺装板坯A向（三层）放大侧视图。

图6是以木丝杆为单元制备的重组木横剖面局部放大示意图。

图7是以木丝杆为单元制备的重组木纵剖面局部放大示意图。

图8是逐层定向铺装组坯制造木丝模压材（横截面）示意图。

图中：1、热压机压盘，2、木丝杆，3、开合式模具，4、垫板，5、上压盘，

6、下压盘，7、木丝单板，8、模压箱，9、压模，10、木丝模压材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

所谓木丝杆：是将小径木、间伐材、枝桠材或废旧木材，采用CN102085681A公开的方法而加工出的长径比大，其横截面形状为矩形、三角形或梯形，粗细形态均匀，整体形如火柴杆的四棱柱或三棱柱。将其经过筛选(振动式筛选机，筛网定制，去除粗料短料）、校直（茶叶往复理条机或自制）、干燥（干燥箱，温度103±2℃、控制木丝杆含水率6%～9%）、施胶（自制滚筒式喷胶机，改性脲醛树脂胶，施胶量7%～9%）而制成的木丝杆为单元，在垫板或输送带上运用组坯方法进行铺装组坯，最后在模具中或压辊上胶压定型制成木丝单板以及在模具中胶压定型制成木丝模压材。

实施例1：

如图3所示，在一张幅面尺寸为700mm×1300mm水平放置的垫板4上采用阶梯式叠压或砖墙式叠压的定向铺装组坯方法，定向定量定位铺装一或多层经筛选、校直、干燥、施胶后制成同一规格的木丝杆2，木丝杆尺寸规格为B×H×L=（0.5～3.0）mm×（0.5～3.0）mm×（50～500）mm，如图2。所谓阶梯式叠压定向铺装是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆，然后向板坯长度方向移动半个木丝杆长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆，接着重复上述过程直至完成一或多层板坯铺装，如图3。板坯铺装厚度=铺装层数×每层木丝杆的铺装厚度，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定。这样每层木丝杆在板坯厚度及长度方向就像一级级阶梯一样，相邻每排木丝杆有一半叠压在一起，如图4（图中每层厚度按一根木丝杆的高度H或宽度B示意）。所谓砖墙式叠压定向铺装是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆，然后向板坯长度方向移动一个木丝杆长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆，重复上述过程直至完成一层铺装，接着按木丝杆2长度的中间位置对准下层木丝杆长度方向的相邻两排木丝杆首尾衔接处,重复如前所述铺装过程至设定铺装厚度，板坯铺装厚度=铺装层数×每层木丝杆的铺装厚度，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定，这样各层木丝杆在板坯厚度及长度方向就像一面砖墙一样叠压在一起，如图3、图5（图中每层厚度按一根木丝杆的高度H或宽度B示意）。

最后将板坯连同垫板4送入一个分别安装在热压机压盘1上的开合式模具3的下模中，如图1，经限厚热压(压力F=0.2MPa，温度=180℃，时间=2min；或压力F=2MPa，温度=160℃，时间=10min；或压力F=1MPa，温度=150℃，时间=8min)、卸压、脱模、表面砂光处理制成木丝单板7。木丝单板7厚度由开合式模具3控制，厚度分别为（砂光后)2mm、16mm、6mm，单板幅面尺寸700mm×1300mm。

实施例2：

如图2、图3、图4、图5、图8所示，在一个长×宽×高=1300mm×700mm×600mm模压箱8底部放置的垫板4上，将经过筛选、校直、干燥、施胶后制成同一规格的木丝杆2，采用阶梯式叠压或砖墙式叠压的定向铺装组坯方法逐层定向定量定位铺装至600mm高度，然后送入上压盘5安装有压模9的单层上压式冷压机的下压盘6上，经冷压（压力F为5×10⁶Pa，冷压时间为30h；或压力F为10×10⁶Pa，冷压时间为15h；或压力F为8×10⁶Pa，冷压时间为24h）、卸压、脱模制成木丝模压材10，木丝模压材10的长×宽=1300mm×700mm，高度尺寸由压机压力、时间、木丝模压材10的密度等因素决定。

如图6所示，在以木丝杆为单元采取上述方法制备重组木的横剖面（垂直于木丝杆长度方向）中，相邻木丝杆在压机压力和胶粘剂胶合力作用下紧密排列，相互之间以四边形叠压胶合界面成网状结构，产品胶合强度、内接合强度和弹性模量大大增强。同时如图7所示，在其纵剖面（平行于木丝杆长度方向）中，位于上层的木丝杆 b1在压机压力作用下嵌入下层并排相邻的两根木丝杆a1 之间及a2之间，或者上层的木丝杆 b2 叠压在下层两根木丝杆a2 及a3之上，由于上层木丝杆b1及b2长度的中间位置正好分别位于下层木丝杆a1和a2长度方向的首尾衔接处及a2和a3长度方向的首尾衔接处，同时下层木丝杆a2长度的中间位置也正好位于上层木丝杆b1和b2长度方向的首尾衔接处；通过木丝杆b1把木丝杆a1和a2之间胶合成一个整体，同理木丝杆b2和a2、a3之间及木丝杆a2和b1、b2之间也是如此，这样在木丝杆长度方向所有相邻三根木丝杆之间呈砖墙式挤压、叠压或挤压和叠压相结合的搭接结构而胶合成一个重组木整体，产品的静曲强度大大增强，密度分布也很均匀。

Claims

1.一种以木丝杆为单元的重组木，其特征在于：重组木在其垂直于木丝杆长度方向的剖面，相邻木丝杆紧密排列，相互之间以四边形叠压胶合界面成网状结构；重组木在其平行于木丝杆长度方向的剖面，在木丝杆长度方向所有相邻三根木丝杆之间呈砖墙式挤压、叠压或挤压和叠压相结合的搭接结构。

2.用于权利要求1所述的一种以木丝杆为单元的重组木制备方法，将木丝杆经过筛选、校直、干燥、施胶后，其特征在于：将相同规格的木丝杆（2），采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装在垫板（4）上成板坯，然后将板坯连同垫板（4）送入安装在热压机上的开合式模具（3）的下模中，经限厚模压、卸压、脱模和砂光处理制成木丝单板（7）；或在模压箱（8）底部放置的垫板（4）上，采用阶梯式叠压定向铺装或砖墙式叠压定向铺装，经模压、卸压、脱模制成木丝模压材（10）。

3.根据权利要求2所述的一种以木丝杆为单元的重组木制备方法，其特征在于，所述的阶梯式叠压定向铺装：是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆（2）长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆（2），然后向板坯长度方向移动半个木丝杆（2）长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆，接着重复上述过程直至完成一层或多层板坯铺装，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定，每层木丝杆（2）在板坯厚度及长度方向像阶梯一样，相邻每排木丝杆有一半叠压在一起。

4.根据权利要求2所述的一种以木丝杆为单元的重组木制备方法，其特征在于，所述的砖墙式叠压定向铺装：是指先沿板坯宽度方向定向，木丝杆（2）长度方向与板坯长度方向平行，整齐均匀铺装一排木丝杆（2），然后向板坯长度方向移动一个木丝杆（2）长度距离，再沿板坯宽度方向定向整齐均匀铺装一排木丝杆（2），重复上述过程直至完成一层铺装，接着按木丝杆（2）长度的中间位置对准下层木丝杆（2）长度方向的相邻两排木丝杆首尾衔接处，重复如前所述铺装过程至设定铺装厚度，板坯铺装厚度由所制备的重组木产品所要求的厚度及密度决定，各层木丝杆在板坯厚度及长度方向像一面砖墙一样叠压在一起。

5.根据权利要求2所述的一种以木丝杆为单元的重组木制备方法，其特征在于：所述的模压为热压时，压力F=0.2～2MPa，温度=150～180℃，时间=2～10min；所述的模压为冷压时，压力F为（5～10）×10⁶Pa，冷压时间为（15～30）h。