CN201385337Y

CN201385337Y - 一种超厚旋切单板

Info

Publication number: CN201385337Y
Application number: CN200920105911U
Authority: CN
Inventors: 余养伦; 于文吉; 苏志英
Original assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-02-13

Abstract

本实用新型提供一种超厚旋切单板，其厚度为4.5mm～12mm，在松面的顺纹方向经过压扎疏解而形成的点状或线段状的裂纹。与普通单板相比，本实用新型提供的经过压扎疏解处理后的超厚旋切单板具有不翘曲、不变形、干燥效率高以及在后期胶合工艺中减少施胶量等优点，可用广泛地应用于生产胶合板，单板层积材和竹木复合材料等人造板。

Description

一种超厚旋切单板

技术领域

本实用新型涉及人造板领域，特别涉及一种超厚旋切单板。

背景技术

胶合板是人造板产业不可缺少的重要组成部分，是实现林业可持续发展战略和有效利用木材资源的重要手段。2007年我国胶合板产量达到3561.56万立方米，比2006年增长30.52％，占全部人造板产量的40.29％，单板是胶合板的基本组成单元，单板的质量直接影响到胶合板的性能。现有技术中通常将木材旋切成(1～3)mm的单板生产胶合板、单板层积材或竹木复合材料。若将木材旋切成(1～3)mm的单板，再制作成胶合板，所用的单板层数较多，其胶层也就较多，用胶量就大。

采用传统的工艺生产超过3mm的旋切单板困难较大，主要是由于在木材旋切成单板时，单板在木段上原为圆弧形，而旋切时被拉平，并相继反向弯曲。结果在单板的表面产生压应力，在单板的背面产生拉应力：

σ_{1} = \frac{E \cdot S}{2 ρ_{1}},

σ_{2} = \frac{E \cdot S}{2 ρ_{2}}

式中：ρ₁为单板原始状态的曲率半径(mm)，ρ₂为单板反向弯曲的曲率半径(mm)，E为木材横纹方向的弹性模量(MPa)，S为单板的厚度(mm)(人造板工艺学，p46，中国林业出版社，华毓坤)。从式中可以看出，原木的直径越小，单板厚度越大，则板材的这种内应力越大，在单板的干燥过程中就越容易产生翘曲变形(甚至引起卷曲变形如图1所示)。当应力大于木材横纹抗拉或抗压强度时，单板就会产生开裂现象，这些缺陷的出现将严重影响了单板的出材率和后序加工工序如涂胶、组坯等工序。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改进现有工艺技术中的不足，提供一种超厚旋切单板，通过在单板的松面采用压扎疏解技术，达到减少单板的变形，减少单板的干燥能耗，以及后期胶合工序中的减少用胶量的目的。

为实现上述目的，本实用新型采取以下工艺技术方案：

本实用新型将原木通过旋切，形成4.5-12mm厚的单板，在松面的顺纹方向经过压扎疏解形成点状或线段状的裂纹。

所述单板松面上的所述裂纹的平均长度在2.0cm～5.0cm之间，平均深度为板厚的1/4～1/2；或者，

所述单板松面上的所述裂纹的平均长度在2.0cm～5.0cm之间，平均深度为板厚的1/4～1/2，平均宽度为0.8mm～3mm，裂纹之间的平均间距为0.5cm～5cm。

本实用新型采用4.5mm～12mm的超厚旋切单板，与厚度为mm1～3mm的普通单板相比，压制相同厚度的复合板材，减少了胶层的层数，减少了施胶量，从而降低了成本。以下以芯层为1.5mm，3mm，6mm和9mm厚的单板，背板和面板分别采用一层1mm厚的装饰单板，制成目标厚度为18mm的实木复合板材，说明所用单板厚度与施胶量之间的关系。

表1单板厚度与施胶量之间的关系

单板厚度(mm)	1.5	3	6	9
单板厚度(mm)	1.5	3	6	9	压缩比(％)	10％	10％	10％	10％
板材目标厚度(mm)	18	18	18	18	压缩比(％)	10％	10％	10％	10％
板材目标厚度(mm)	18	18	18	18	芯层需要的单板数(张)	18	6	3	2
胶层数(层)	19	7	4	3	芯层需要的单板数(张)	18	6	3	2
胶层数(层)	19	7	4	3	每个胶层的施胶量(g/m²)	200	200	200	200
总施胶量(g)	3800	1400	800	600	每个胶层的施胶量(g/m²)	200	200	200	200

从表1中可以看出，随着单板厚度的增加，施胶量减小，同样生产18mm厚的板材，若采用6mm厚的单板施胶量仅为1.5mm超厚旋切单板的21.05％；若采用9mm厚的单板，其施胶量仅为1.5mm超厚旋切单板的15.79％。施胶量的减少大大降低了板材的生产成本。

本实用新型对超厚旋切单板进行了压扎疏解处理，与未处理的单板相比，经过压扎疏解处理后，在单板的松面的顺纹方向形成了点状或线段状的裂纹，其具有明显的优点：首先，根据单板表面产生压应力，背面产生拉应力公式：

σ_{1} = \frac{E \cdot S}{2 ρ_{1}},

σ_{2} = \frac{E \cdot S}{2 ρ_{2}}

式中：ρ₁为单板原始状态的曲率半径(mm)，ρ₂为单板反向弯曲的曲率半径(mm)，E为木材横纹方向的弹性模量(MPa)，S为单板的厚度(mm)(人造板工艺学，p46，中国林业出版社，华毓坤)。经过压扎疏解处理后，削弱了超厚旋切单板的横向弹性模量，降低了单板表面产生压应力，背面产生拉应力，因而避免了单板的翘曲、变形等问题；其次，经过压扎疏解处理后，单板的内应力得到降解，可以减小在后续干燥、施胶、组坯等工序中因单板破裂而造成的损失，从而提高木材的利用率；再者，经过压扎疏解处理后，单板表面上形成了点状或线段状的裂纹，增加了单板的比表面积，使木材的水分排出的阻力大大减少，从而增加单板的干燥速率，减少了单板干燥时的能耗。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，并非对本实用新型的限制，凡是依照本实用新型公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本实用新型的保护范围。

附图说明

图1为未经过应力降解的4.5mm～12mm厚单板产生的翘曲变形

图2为经过应力降解的4.5mm～12mm超厚单板

具体实施方式

将杨木、桉树、桦木、柳树、马尾松、落叶松、杉木、柳杉、水杉、冷杉等木材锯截成长度为2500mm的木段；

将上述的木段通过预旋圆旋切成圆柱体；

将上述的圆柱体木段通过专利(ZL00106076.7)所述的无卡轴旋切机，旋切成厚度为4.5mm～12mm，长度为2500mm的超厚旋切单板带；再将其裁成宽度为1300mm的单板；

将上述的超厚旋切单板通过ZL01280006.6所述的压扎疏解机，对上述的单板进行压扎疏解处理，使所述的单板经过处理后在单板的松面纵向形成点状或线段状的裂纹a的单板，上述单板松面上的所述裂纹a的平均长度在3.0cm左右，平均深度为板厚的1/4，平均宽度为0.2mm，裂纹a之间的平均间距为2.0cm(参见图2)。

所述的无卡轴旋切机采用万向传动轴作为传动机构，并且所采用的两个万向结为同心转动；同时在摩擦轴采用一根两端带有缩紧螺母的辊轴和若干个滚珠轴承和布置在两端的辊锥轴承支撑的轴承上，采用滚动配合，当将所有的轴承、辊身和隔套依次安装在轴承上后，拧紧轴承两端的缩紧螺母，使得轴承、辊身和隔套的端面相互紧靠成为一个整体，保证了摩擦轴是同一直线轴上；通过以上两个关键技术的实施，在增加旋切的精度同时减少了木材与摩擦辊之间的摩擦力，减小了旋切的阻力，达到了将小径级人工速生材木材旋切成超厚旋切单板的目的，其旋切工艺与现有普通无卡轴的旋切工艺相同。

所述的单板压扎疏解机采用主动旋转进给的摩擦滚轮轴系和异型叠加齿轮轴系相结合，使摩擦辊为主动轴，压扎疏解辊为被动轴，利用劈裂降解方式对木材的横向应力进行降解，达到了不破坏木材纵向强度的前提下，完成了木材的压扎疏解的目的，其压扎疏解工艺将单板松面朝向压扎疏解辊，紧边朝向摩擦辊，降解辊与摩擦辊的间隙根据降解程度调整，经过降解后即可完成压扎疏解。

将上述的单板通过干燥，将含水率控制在8-20％之间。

Claims

1.一种超厚旋切单板，其特征在于：所述的超厚旋切单板厚度为4.5mm～12mm，在松面的顺纹方向有经过压扎疏解而形成的点状或线段状的裂纹(a)。

2.根据权利要求1所述的超厚旋切单板，其特征在于：所述单板松面上的所述裂纹(a)的平均长度在2.0cm-5.0cm之间，平均深度为板厚的1/4-1/2。

3.根据权利要求2所述的超厚旋切单板，所述单板松面上的所述裂纹(a)的平均平均宽度为0.8mm-3mm，裂纹之间的平均间距为0.5cm-5cm。