CN101088725A

CN101088725A - 小径材制板新工艺

Info

Publication number: CN101088725A
Application number: CN 200610092997
Authority: CN
Inventors: 贺微粒; 贺微波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-12-19

Abstract

小径级材制板工艺，包括小径级木段的齐两端、旋切、剪切、单板端部的加工整形、单板连接施胶、单板连接组坯、热压连接成大单板或胶线连接成大单板、单板连接处的修整、施胶、组坯、热压、裁边等工艺步骤，其中单板加工整形、单板连接施胶、单板连接组坯、热压连接成大单板或胶线连接成大单板等工序，使单板增长加宽，单板连接处强度甚至高于非连接处的强度，解决中间板端接、纵接易出现的缝隙和条埂，以及热压易出现错位等问题，使单板式产品表面平整光滑无埂，增加强度。

Description

小径材制板新工艺

(一)技术领域

本发明创造是单板型板材(胶合板，层积材等)生产中小单板的整张化(单板增长加宽)的连接方法。它在生产中利用旋切小径级材而制得的单板或碎单板通过加工整形，整张化技术处理，单板增长加宽变成大幅面单板。这样的大单板可用于单板型板材的中板、芯板或特殊情况下的表板。该方法属于单板型板材(胶合板，层积材等)生产过程工艺技术领域。

(二)背景技术

胶合板的原料：胶合板的木段标准长度一般为1.27m和2.54m。

单板的旋切：由于采用了无卡轴旋切机，木段可旋至2cm到3cm。

胶合板的连接方式：专利90102753.7用纱线将小单板拼缝连大的方法，但效果不佳，使用性差；专利97115125.3，小单板指接接长的方法，但此法只增加单板之间的线接触长度而改善单板受力条件；专利95121110.2的木质胶合板中间板的对拼方法，但组坯太繁琐，影响生产率；专利90107378.4，用废单板生产胶合板的方法，用手工端拼，对接必须是在厚板中的较中层的位置且间距须大于20厘米，否则会影响强度；也有采用斜接的，但只是增加单板连接处的强度而达不到单板本身的强度，所以此法未大量在生产中采用；也有在厚芯板中采用人工组坯的搭接方式，但在其板材的厚度方向上，单板层与层之间变形大，极不规则，强度不稳定；还有其他的一些连接方式。

单板的施胶方式：关于单板连接的方法都未谈及施胶方式，然而施胶方式和施胶量对连接处的单板形状、强度、尺寸的稳定性，以及对以后的工序有很大的影响。

单板的压缩率：关于单板连接的方法都未谈及单板的压缩率，然而压缩率对单板连接部分的形状、强度和尺寸的稳定性有很大的影响。

(三)发明内容

本发明的目的是使小单板整张化，连接处的单板强度高，尺寸稳定性和平整性好，消除叠心带来的不利影响；1张大单板可以连接1次以上。

旋出的单板带，按要求裁成一定宽度后，为了便于端部加工整形，单板两端必须平行度好。

为了便于端接，单板端部可以加工整形，根据单板的树种、材质、密度、厚度、连接质量的好坏等确定端部是否需要加工出一定的形状，包括：斜面、小平面-斜面、斜面-平面-斜面、垂面-平面-垂面、矩形齿、梯形齿、三角形齿等形状，尺寸大小需具体而定。加工也可以放在单板旋切之后，干燥之前，因为此时单板塑性好，易于加工整形。单板的连接部分必须达到一定的长度，以保证单板的连接部分的强度。

由于单板的材质、本身的致密性、厚度、胶的性质、施胶的工艺不一，胶在单板表面或内部分布不一。单板整张化时，如果连接处的两单板分别双面涂胶，对连接处的单板不能起到很好的固定作用，也就是单板胶合处的两侧回弹比较大的话，可以采用浸胶的方式。浸胶的方法是一种较好的方法，将连接处的两单板分别浸胶，胶不仅可以将单板连接起来，而且还可以固定单板连接处的厚度，但浸胶之后，需要干燥或者采用特殊性的胶如醇溶性的胶。

为了保证胶合强度，双面涂胶或浸胶长度必须大于单板连接胶合部分的长度，以保证连接处的胶合强度，而不至于连接处缺胶而开裂。

如果在理想的状况下，胶压后连接处单板的厚度为单层单板的厚度。但在实际生产中，连接处单板的厚度可以大于单层单板的厚度，因为制板时，单板还要热压，单板之间还可以自动调节其整个板材的厚度，连接处单板的压缩率视单板树种、单板的厚度、单板的连接方法而定。单板连接处压制厚度应以连接处强度，而不至于压溃和不影响以后施胶工序为准。

关于胶液的选择，如果是浸胶，可采用水溶性或醇溶性的低分子量的树脂胶；如果是双面涂胶，可采用涂胶工艺要求的胶，也可以采用两种胶液混合使用，大分子量的胶在单板表面起连接作用，低分子量的胶分布在单板内部起固定尺寸的作用。

本方法采用搭接、错位斜接、搭接与斜接、斜接与搭接、矩形齿对接、梯形齿对接和三角形齿对接等形式。错位斜接以便增加压力，保证连接处单板的强度。

小单板经多次连接组坯和多次热压成为大单板，由于胶合的单板部分面积小，所以可以采用快速热压。热压连接成大单板，可采用单板单或双面辊涂的方式。如果大单板变形大，可采用单板单或双面喷涂的方式。

加工整形之后的单板，单板连接处浸胶再整个单板双面涂胶，采用各种端部的连接组坯后，经几次打孔胶线连接成为大单板。

本发明的有益效果：在人造板(胶合板、刨花板和中密度板)中，除胶合板须大径级木段以外，从出材率、能耗、产品的质量和应用范围等方面考虑，单板型板材(胶合板和单板层积材)是性能最好的材料。

采用本工艺可充分利用原木：短或径级小的可旋切优质原木；小径级的速生树种；生产定向结构板(OSB)、刨花板、中密度纤维板(MDF)的原料中小径级的杂木。特别是在国外生产定向结构板(OSB)、华夫板和大片刨花板，木段径级一般在10cm到20cm之间，具有丰富的原材料，而且本生产工艺的产品远好于定向结构板(OSB)、华夫板和大片刨花板。

通过单板端部加工整形不仅便于单板连接组坯，而且更重要的是控制单板连接部分的压缩率来提高单板连接部分的强度和保证单板连接部分的尺寸稳定。

采用双面涂胶或浸胶，目的在于通过提高单板的胶量和改善胶在单板中的分布情况，提高单板连接处的强度和尺寸稳定性。热压后甚至高于单板本身的强度，同时胶在单板内部起到固定连接处单板的尺寸，再次涂胶时，连接处的单板不会因吸水膨胀，而与其它部分的单板保持一致，可以消除叠心而引起的表面不平。浸胶是木材改性提高强度与尺寸稳定性的一种方法。

通过单板连接处的修整即单板连接处的磨削和铣削，可以保证连接处单板的厚度与平整。

经多次连接和修整后的大单板，从强度和尺寸稳定性上看，可以认为是从大径级木段旋出的大单板，所以从木段长度上的利用，单板连接处的强度、尺寸稳定性和平整性，单板连接方法的工艺性和适于连续化的生产都较以前的单板连接方法有本质提高。

本发明的附图说明如下：

图1为薄单板；图6、图7、图10、图13、图16、图19、图22、图25为厚单板，其中图7为厚单板已加工成斜面，图10为小平面-斜面，图13为斜面-平面-斜面，图16为垂面-平面-垂面，图19为矩形齿、图22为梯形齿、图25为三角形齿。

L1为单板浸胶长度，图2、图3中黑点表示单板的浸胶部分，图2中，L1范围内的粗大的黑体轮廓线为双面涂胶层；L2为单板端接时，连接胶合部分的长度，图3和图8。

图3为搭接，图4为搭接之后，用胶线经打孔连接成为大单板，图8为斜面错位斜接，图11为搭接与斜接组合，图14为斜接与搭接组合，图17为端接与搭接的组合，图20为矩形齿对接，图23为梯形齿对接，图26为三角形齿对接。

图5、图9、图12、图15、图18、图21、图24、图27为各种连接方式热压后的结合情况。

(四)方案具体实施

小径级原木，一般为短或径级小的可旋切优质原木；小径级的速生树种；生产定向结构板(OSB)、刨花板、中密度纤维板(MDF)的原料中，可旋切小径级的原木等。

旋切，一般可采用小径级原木旋切机，如无卡轴旋切机。

干燥，可采用自然干燥或干燥机干燥，将单板干燥到一定要求的含水率。

剪切，干燥后的单板，可按其宽度方向(横向)裁成一定规格尺寸。

加工整形，为了便于端接，单板端部可以加工整形，根据单板的树种、材质、密度、厚度、连接质量的好坏等确定端部是否需要加工出一定的形状：斜面(图7)、小平面-斜面(图10)、斜面-平面-斜面(图13)、垂面-平面-垂面(图16)、矩形齿(图19)、梯形齿(图22)、三角形齿(图25)，尺寸大小需具体而定，但斜面-平面-斜面(图13)和垂面-平面-垂面(图16)中的平面处的厚度(h)必须大于单板度的一半以上，以保证单板连接处的强度。加工也可以放在单板旋切之后，干燥之前，因为此时单板塑性好，易于加工整形。单板的连接部分必须达到一定的长度，以保证单板连接部分的强度。

单板连接施胶，单板整张化时，如果连接处的单板双面涂胶，对连接处的单板不能起到很好固定作用，也就是单板胶合处的两侧回弹比较大的话，可以采用浸胶方式。

为了保证胶合强度，浸胶或双面涂胶的长度(L1)(图3)必须大于单板连接胶合部分的长度(L2)，其它形状的连接也一样，以保证连接处的胶合强度，而不至于连接处缺胶而开裂。

干燥，如果连接处的单板双面涂胶，只要陈放一段时间即可达到胶合工艺要求；如果采用浸胶方式，可采用加热干燥的方法，温度一般为90℃，干燥时间为达到一定的含水率要求为准，如果干燥困难的话，可采用醇溶性的胶。

连接组坯，本方法采用搭接(图3)、斜接(图8)、搭接与斜接的组合(图11)、斜接与搭接的组合(图14)、端接与搭接的组合(图17)、矩形齿对接(图19)、梯形齿对接(图23)和三角形齿对接(图26)等形式。斜面部分错位(图8)，以增加压力，保证连接处单板的强度。

热压连接成大单板，小单板经几次连接组坯和几次热压成为大单板，由于胶合的单板部分面积小，所以可以采用快速热压。

施胶，热压连接成大单板，可采用单板单或双面辊涂的方式。如果大单板变形大，可采用单板单或双面喷涂的方式。

干燥，经施胶之后的单板干燥到含水率(10％左右)的要求。

组坯，根据生产产品进行组坯，如果是胶合板按胶合板形式进行组坯；如果是LVL按LVL形式进行组坯。

热压，采用普通的生产胶合板或LVL的热压工艺即可。

裁边，热压之后的板材，裁边到规格尺寸。

如果采用胶线接连成大单板，单板经加工整形，单板连接处浸胶再整个单板双面涂胶，采用各种端部的连接组坯后，经几次打孔胶线连接成为大单板(图4)，再组坯热压，裁边。

实施例

厚杨木单板整张化方法：

杨木木段长650mm左右，旋切成3.6mm厚的单板，干燥；

端部加工成矩形齿，具体尺寸如图19和图20；

采用酚醛树脂胶，单板连接处浸胶，浸胶量20％左右，在90℃下，单板干燥到含水率10％左右，矩形齿对接组坯如图20；

热压参数，热压温度170℃，3.6mm的厚度规控制单板连接处厚度，压缩率为31％，经三次连接，整张化的大单板长度为2520mm(650×4-3×30)。

Claims

1.小径级材制板工艺，包括小径级木段的齐两端、旋切、剪切、单板端部的加工整形、单板连接施胶、单板连接组坯、热压连接成大单板或胶线连接成大单板、单板连接处的修整、施胶、组坯、热压、裁边等工艺过程，其特点在于：

A、所述小径级材是长度一般小于1.27m左右的不同径级、树种的木段。

B、所述小径级木段的齐两端是保证木段两端边直且平行，便于以后单板端部的加工整形。

C、所述旋切是长度一般小于1.27m左右的不同径级、树种的木段的旋切。

D、所述单板端部的加工整形是根据单板的树种、材质、厚度等情况，端部加工成不同的状形：斜面、小平面-斜面、斜面-平面-斜面、垂面-平面-垂面、矩形齿、梯形齿、三角形齿。

E、所述单板连接施胶是连接处的单板双面涂胶或浸胶或浸胶和涂胶的混合，保证单板连接处强度和尺寸稳定。

F、所述单板连接组坯是连接的单板搭接、斜接、错位斜接、搭接与斜接、斜接与搭接、端接与搭接、矩形齿对接、梯形齿对接、三角形齿对接的连接形式，保证单板连接处强度和尺寸稳定，不至于有小的开裂而影响连接强度和下道工序。

G、所述热压连接成大单板是小单板经多次连接组坯和热压成为大单板，单板层上有多于1个以上的本方法的单板连接处。

H、所述单板连接处的修整是单板连接处可以进行磨削和铣削，保证连接处的单板的厚度与平整。

I、所述胶线连接成大单板是单板端部加工整形、单板连接处浸胶和整个单板双面涂胶，再单板连接组坯后，经几次打孔胶线连接成为大单板。

2.根据权利要求1所述的小径级材制板工艺，其特点在于：可以用于单板纵向连接。