專利名稱：一種偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)復(fù)合板材，尤其涉及用超厚旋切單板制造的 實(shí)木復(fù)合板材。
背景技術(shù)：
目前，實(shí)木復(fù)合板材主要包括細(xì)木工板和多層實(shí)木復(fù)合膠合板等兩大類產(chǎn)品，細(xì)木工 板是在小木方塊拼成的芯板的上下表面各覆蓋一層單板，經(jīng)膠壓而成的一種特殊的膠合 板，芯板通常是將原木鋸截成實(shí)木條而組成的拼板或木格結(jié)構(gòu)板。采用這種方法制造芯板 存在著原木鋸裁時(shí)鋸路損耗多，木材利用率低，并且因?yàn)榻M合起來的細(xì)木工板中的木條， 其橫向間采用膠拼連接，導(dǎo)致芯板的橫向靜曲強(qiáng)度主要取決于膠粘劑的連接強(qiáng)度，所以細(xì) 木工板通常由于橫向強(qiáng)度低而達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求(鄒林林，呂斌，楊娜.我國細(xì)木工板 發(fā)展現(xiàn)狀和質(zhì)量問題分析,林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2006, 34(5) :4-6.);多層實(shí)木復(fù)合膠合板 是將原木制成lmm 3mm的單板，經(jīng)過干燥、涂膠、組坯、熱壓等工序制成，這種復(fù)合板 材由于所用的單板較薄，生產(chǎn)相同厚度的復(fù)合板材，單板越薄，膠層越多，所使用的膠黏 劑就越多，從而造成甲醛釋放量增多和成本的增加。中國專利01133469. X提出了一種采 用4mm 10mm的單板制造的三層膠合板作為芯板，經(jīng)砂光后，在上、下表面再貼上面皮而 成的多層實(shí)木復(fù)合材料。由于4mm 10mm的單板存在著較大的應(yīng)力，因此在單板的干燥過 程中極易產(chǎn)生翹曲變形(甚至引起巻曲變形如圖l所示)和開裂等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了單板 的出材率和后序加工工序如涂膠、組坯等工序；其次，釆用這種結(jié)構(gòu)的單板作為芯板由于 單板的應(yīng)力過大，導(dǎo)致制造出來的復(fù)合板材容易產(chǎn)生翹曲變形；再者，釆用二次貼面加工 工藝，增加了貼面工序。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是改進(jìn)現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，提供一種其各向強(qiáng)度均符合國家 標(biāo)準(zhǔn)、不易翹曲變形、加工方便、膠黏劑用量較低可降低成本的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材；
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案 本實(shí)用新型提供的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，是由偶數(shù)層單板組成，包括兩
個(gè)外表面的表層和其間的芯層構(gòu)成，各層單板之間設(shè)有膠粘劑；
所述芯層由4.5mm 12mm的超厚單板組成，表層則用0.2mm 1.5mm的單板組成； 所用的芯層超厚單板為經(jīng)原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設(shè)有點(diǎn)狀或
線段狀的裂紋。
上述芯層超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm 5.0cm之間，平均深度 為板厚的1/6 1/2，或者
其平均長度在2.0cra 5. Ocni之間，平均深度為板厚的1/6 1/2，平均寬度為 0. 2mm 3fflm，裂紋之間的平均間距為0. 5cm 5cm。
更進(jìn)一步地，所述芯層可以是由2、 4、 6、 8、……等偶數(shù)層超厚單板組成，采用 平行或交叉結(jié)構(gòu)組坯。
更具體地，其中，中心的兩塊單板為中間芯板，其松面相對(duì)接合，其外面的各層 單板的松面均朝向中間芯板，對(duì)稱組坯，其紋理可以與中心兩層的中間芯板平行，也 可以與中心兩層的中間芯板垂直或相錯(cuò)設(shè)置；
在所述芯層和表層之間還可以包括次表層，次表層為次芯板層，也稱為平衡層， 該平衡層用厚度為lmm 3mm的單板制成，該次芯板層的單板與芯層和表層單板的紋 理走向垂直或相錯(cuò)設(shè)置，其作用是防止芯層板材的橫向翹曲。
在所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其中所述的芯層可以使用楊木、杉木、 柳杉、水杉、云杉等低質(zhì)木材，經(jīng)過旋切而成4.5mm 12mm的超厚單板制成；所述 表層可以由柚木、黃檀、克隆木等珍貴硬闊葉材旋切而成的厚度為0.2mm 1.5mm的 裝飾貼面板制成。
如果包括所述的次表層，則所述次表層的單板可以由楊木、樺木或桉樹等人工林
速生材旋切而成的厚度為lmm 3mm的普通單板制成。
本實(shí)用新型提供的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，具有如下優(yōu)點(diǎn)-通過采用偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)組坯，有助于消除板坯各層之間的耦合效應(yīng)，減小了板
坯的變形。
通過在芯層的單板表面迸行疏解形成點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，與未處理的單板相比， 經(jīng)過應(yīng)力釋放處理后，在單板松面的順紋方向形成了點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)首先，經(jīng)過應(yīng)力釋放處理后，削弱了超厚單板的橫向應(yīng)力作用，因而避免了 單板的翹曲、變形等問題；其次，經(jīng)過應(yīng)力釋放處理后，單板的表面應(yīng)力得到釋放， 可以減小在后續(xù)干燥、施膠、組坯等工序中因單板破裂而造成的損失，從而提高了木 材的利用率；再者，經(jīng)過應(yīng)力釋放處理后，單板形成了點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，增加了
單板的比表面積，使木材的水分排出的阻力大大減少，從而提高了單板的干燥速率， 即減少了單板干燥時(shí)的能耗；
本實(shí)用新型使用4. 5nm 12mni的超厚單板，與普通的厚度為lmm 3咖的單板相 比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)與普通多層實(shí)木復(fù)合膠合板相比，增加了板材的實(shí)木感，減少 了膠層的層數(shù)，減少了施膠量，從而降低了成本；與細(xì)木工板相比，減少了將原木鋸 截成實(shí)木條時(shí)鋸路的損耗，提高了木材的利用率，同時(shí)因采用旋切工藝，提高了生產(chǎn) 效率。以下以芯層為1.5mm， 3mra ， 4.5咖和9腿厚的單板，背板和面板分別采用一 層lmm厚的裝飾單板，制成目標(biāo)厚度為18ram的實(shí)木復(fù)合板材，說明所用單板厚度與 施膠量之間的關(guān)系。從表l中可以看出，隨著單板厚度的增加，施膠量減小，同樣生 產(chǎn)18咖厚的板材，若采用4.5mm厚的單板施膠量僅為1.5mm厚單板的26.31%;若采 用9mm厚的單板，其施膠量僅為1.5mm厚單板的15.79%。施膠量的減少大大降低了板 材的生產(chǎn)成本。
表l單板厚度與施膠量之間的關(guān)系
單板厚度(mm)1. 534. 59
壓縮比(%)10%10%10%10%
板材目標(biāo)厚度(mm)18181818
芯層需要的單板數(shù)(張)18642
膠層數(shù)(層)19753
每個(gè)膠層的施膠量(g/m2)200200200200
總施膠量(g)380014001000600
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡 是依照本實(shí)用新型公開內(nèi)容所進(jìn)行的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。


6圖1為未經(jīng)過應(yīng)力降解的4. 5mm 12mm厚單板產(chǎn)生的翹曲變形 圖2為經(jīng)過應(yīng)力降解的4. 5mm 12mm超厚單板
圖3為偶數(shù)層超厚單板制造的實(shí)木復(fù)合板材
圖中標(biāo)號(hào)分別表示l為點(diǎn)狀或線狀裂紋，2、 3為超厚順紋芯板，4、 5分 別為下上下表板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)用新型提供的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，是由偶數(shù)層單板組成，包括兩 個(gè)外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設(shè)有膠粘劑；
所述芯層可以是由2層、4層、6層、8層、……等偶數(shù)層超厚單板組成，采用平 行或交叉結(jié)構(gòu)組坯，其中，中心的兩塊單板為中間芯板，其松面相對(duì)接合，其外面的 各層單板的松面均朝向中間芯板，對(duì)稱組坯，其紋理可以與中心兩層的中間芯板平行， 也可以與中心兩層的中間芯板垂直。
在本實(shí)施例中，如圖3所示，所述芯層由2層4.5mm 12mm厚的超厚單板2、 3 組成，其為楊木、杉木、柳杉、水杉、云杉等低質(zhì)木材制成，表層(裝飾層)用0.2mm 1.5mm厚的單板4、 5組成，其為柚木、黃檀、克隆木等珍貴硬闊葉材制作。
所用的芯層超厚單板為經(jīng)原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設(shè)有點(diǎn)狀或 線段狀的裂紋1 (見圖2所示)。
上述芯層所用超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm 5.0cm之間，平均 深度為其板厚的1/6 1/2，平均寬度為0.2mm 3腿，裂紋之間的平均間距為0. 5cm 5cm。
本實(shí)用新型提供的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材的制造方法包括如下步驟 A.單板制作
將楊木、杉木、柳杉、水杉或云杉等低質(zhì)木材，經(jīng)過旋切而成4.5mm 12mm的 超厚單板，該單板再經(jīng)過疏解裝置進(jìn)行疏解，使其松面順紋方向形成點(diǎn)狀和/或線段 狀裂紋，作為芯層用單板。
將楊木、樺木或桉樹等人工林速生材旋切而成lmm 3mm的普通單板，作為次表 層用單板；
將柚木、黃檀或克隆木等珍貴硬闊葉材，經(jīng)旋切而成0.2mm 1.5mm的單板，作為表層用裝飾性單板；
B. 干燥-
將上述的單板干燥至含水率為8% 15%;
C. 涂膠
所用的膠黏劑可以為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛膠黏劑、酚醛膠黏劑或異氰
酸酯等其中的一種；
將芯層超厚單板和次表層普通單板進(jìn)行施膠，當(dāng)所用膠黏劑為脲醛膠黏劑、三聚
氰胺改性脲醛膠黏劑或酚醛膠黏劑時(shí)，其施膠量為(150 300) g/m2;當(dāng)所用膠黏劑 為異氰酸酯時(shí)，其施膠量為(20 50) g/m2。 表層薄單板不施膠。
D. 組坯
將施膠后的單板松面朝向?qū)ΨQ中心，對(duì)稱組坯，所有的超厚單板按順紋方向鋪裝 在板材的芯層；將2張薄單板按順紋方向?qū)ΨQ地鋪裝在上、下表層。
E. 熱壓
對(duì)于組坯進(jìn)行熱壓，使其成為一體。
熱壓工序中根據(jù)所使用的粘接劑的種類設(shè)定合適的熱壓溫度、熱壓壓力和熱壓時(shí)間。
如果膠粘劑為脲醛膠黏劑或三聚氰胺改性脲醛膠黏劑，其施膠量為(150-300) g/m2，熱壓溫度為(120 160) °C，熱壓壓力為(0.7 2) MPa，熱壓時(shí)間為(0.5 1.6) min/mm;如果膠粘劑為酚醛膠黏劑，其施膠量為為(150-300) g/m2，熱壓溫度 為(130-180) 。C，熱壓壓力為(0.7 2) MPa，熱壓時(shí)間為(0.5 2)min/mm;如果膠 粘劑為異氰酸酯，其施膠量為(20 50) g/m2，熱壓溫度為(90 130) °C ，熱壓壓力 為(0. 7 2) MPa，熱壓時(shí)間為(0.5 1.2) min/mm。
本實(shí)用新型提供的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材具有如下優(yōu)點(diǎn)
芯層采用超厚單板，減少了膠層數(shù)，節(jié)約了膠黏劑的用量，降低了成本。如果采 用醛類膠黏劑，與現(xiàn)有的膠合板相比，由于相同厚度下膠粘劑層可以減少，因此，還 可以減少甲醛等氣體的釋放量；
將低質(zhì)木材旋切成4.5mm 12mm厚的超厚單板，用其制造實(shí)木復(fù)合板材，與細(xì) 木工板相比，減少了木材鋸路的損失，提高了木材的利用率；與普通單板制成的膠合 板相比，使人有更接近實(shí)木的感覺。
8采用偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并將芯層的超厚單板經(jīng)過疏解處理，有利于平衡板材的內(nèi) 部應(yīng)力，從而減少復(fù)合板材的翹曲變形等缺陷。
單板經(jīng)過疏解處理，首先，削弱了超厚單板的橫向應(yīng)力作用，因而避免了單板的 翹曲、變形等問題；其次，經(jīng)過疏解處理后，單板的表面應(yīng)力得到釋放，可以減小在 后續(xù)干燥、施膠、組坯等工序中因單板破裂而造成的損失，從而提高木材的利用率； 再者，經(jīng)過疏解處理后，桉樹單板形成了點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，增加了單板的比表面 積，使木材的水分排出的阻力大大減小，從而增加了單板的干燥速率，減少單板干燥 時(shí)的能耗。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材的芯層和表層之間還設(shè)置次表層， 也稱平衡層，次表層(平衡層)用lmm 3mm厚的單板2層組成，即在芯層的兩側(cè) 各設(shè)一層，其為楊木、樺木或桉樹等人工林速生材制成(圖中未示出)，其作用是防 止芯層板材的橫向翹曲。
在組坯時(shí)，將2張上述的單板(厚度為lmm 3mm)作為次表層按橫紋方向?qū)ΨQ 地鋪裝在芯層厚單板兩側(cè)的外面作為次表層。
其他工藝與實(shí)施例1相同。
9
權(quán)利要求1.一種偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，是由偶數(shù)層單板組成，包括兩個(gè)外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設(shè)有膠粘劑；其特征在于所述芯層由4.5mm～12mm厚的超厚單板組成，表層用0.2mm～1.5mm厚的單板組成；所用的芯層超厚單板為經(jīng)原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設(shè)有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于上述芯 層所用的超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm 5.0cm之間，平均深度為其 板厚的1/6 1/2;或者，其平均長度在2.0cm 5.0cm之間，平均深度為其板厚的 1/6 1/2;平均寬度為0. 2fflm 3mm，裂紋之間的平均間距為0. 5cra 5cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于所 述芯層是由偶數(shù)層單板組成，是由2層、4層、6層、8層、或……層組成，采用平 行或交叉結(jié)構(gòu)組坯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于所述芯 層對(duì)稱中心的其松面相對(duì)接合的兩塊單板或一塊單板為中間芯板，其外面的各層單 板松面均朝向中間芯板，對(duì)稱組坯，其紋理與中心兩層平行，或者與中心兩層垂直 或相錯(cuò)接合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，所述芯層是由偶 數(shù)層單板組成，是由2層、4層、6層、8層、或……層組成，采用平行或交叉結(jié)構(gòu) 組坯，在所述芯層和表層單板之間設(shè)置次表層，也稱為平衡層，該平衡層用lmm 3mm厚度的單板制成，該次表層的單板與芯層和表層單板的木紋走向相互垂直或相 錯(cuò)設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于所述芯 層對(duì)稱中心的其松面相對(duì)接合的兩塊單板或一塊單板為中間芯板，其外面的各層單 板松面均朝向中間芯板，對(duì)稱組坯，其紋理與中心兩層平行，或者與中心兩層垂直 或相錯(cuò)接合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于所述的 芯層由楊木、杉木、柳杉、水杉或云杉等低質(zhì)木材制成；所述表層由柚木、黃檀或 克隆木木材制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，其特征在于所述的 次表層，由楊木、樺木或桉樹木材制成的普通單板構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，是由偶數(shù)層單板組成，包括兩個(gè)外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設(shè)有膠粘劑；所述芯層由4.5mm～12mm厚的超厚單板組成，表層用0.2mm～1.5mm厚的單板組成；所用的芯層超厚單板為經(jīng)原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設(shè)有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋。本實(shí)用新型偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合板材，通過采用以偶數(shù)層對(duì)稱結(jié)構(gòu)組坯，同時(shí)在芯層的單板表面進(jìn)行疏解形成點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，使得用超厚芯板組合起來的復(fù)合板依然可以做到不翹曲、不變形，其性能與實(shí)木相當(dāng)，超厚的芯板可以使得膠合板的膠層減少，不僅減少了施膠量，節(jié)約成本，更可以減少甲醛的釋放量，使得本實(shí)木復(fù)合板更加環(huán)保。
文檔編號(hào)B27D1/04GK201385339SQ200920105910
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者于文吉, 任丁華, 余養(yǎng)倫, 月 周, 祝榮先 申請(qǐng)人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所