專利名稱：從收獲樹木中獲取有價值提取物及相關的層壓制品和工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從樹干材料中獲取有價值提取物(不減少任何分離纖維形式)(即從樹干長度中)，以便于提供工程結構產(chǎn)品和/或外觀產(chǎn)品(如層壓制品)，特別地，當從樹干的低價值材料和/或低價值原木(圓木)中獲取有價值提取物時，這些產(chǎn)品體現(xiàn)了木材價值的提聞。
背景技術：
通常，根據(jù)兩種主要目的生產(chǎn)規(guī)格木材 生產(chǎn)“結構”木材并根據(jù)其強度和剛度/硬度特性而分級?！霸绮摹?薪柴)比“夏材”有更低的基本特性，而且將“早材”包括在一塊規(guī)格木材中會引起強度級別下降。缺陷(樹節(jié)、淤積樹脂、含樹皮、腐爛、昆蟲攻擊、振動等)也會導致級別下降，雖然樹木節(jié)起著主要作用。這些缺陷傾向于穿過一塊木材的長度而分散，并以“整塊材料僅具有如最弱連接處一樣的強度”為基礎而導致級別降低。 以表面外觀為基礎生產(chǎn)并選擇“外觀”木材。外觀級別的范圍可以從用于家具類型最終用途的“光亮”到用于外部裝修的“可銷售”。重要的特征是沒有缺陷，特別是那些影響表面拋光的缺陷。愈合節(jié)并不會導致級別下降，而且對于未上漆的表面可以看作有吸引力的特征。對于任何特定的給料(原木級別)和切削方式均會形成一寬范圍的特性。總產(chǎn)量可以在最初的鋸切之后被測試和分級或者檢查和分級。即使在這些級別內(nèi)，也存在一寬范圍的特性。當一原木被分解成切片(典型地為100X50mm)時便形成了該范圍的特性。如果一原木被分解成甚至更小的斷片(如50X7mm)，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其將存在更寬范圍的特性。對于傳統(tǒng)規(guī)格木材，產(chǎn)量范圍最顯著地受所選擇的給料(樹齡、在樹木中的位置、培養(yǎng)方式)的影響，雖然這里也存在一些來自于所選擇的鋸切模式的較小影響。在過去，對于除了紙漿和紙之外的產(chǎn)品，滿足要求的嘗試例子包括如由專利文獻US 4，061, 819 (Barnes) . (Macmillan Bloedel有限公司)所代表的干纖維分離和重建工序，以及由美國愛達荷州博伊西的Trus Joist公司使用的LSL和LVL程序。Weyerhaeuser 公司在 PCT/US98/11566 (W0 98/56549)中公開了以彎曲為基礎的合成木材產(chǎn)品，從而避免了來自于原木的料板成為平板產(chǎn)品。Macmillan Bloedel有限公司在NZ 241289 (也參考Holman的美國專利US4255477中關于面板或纖維木材產(chǎn)品以及Barnes的美國專利US4610913和US 4751131中關于在更高強度木材產(chǎn)品生產(chǎn)中的更長薄片的使用)中公開了改進強度的合成木材產(chǎn)品，其中切削避免了對薄板(veneer)、薄片(wafer)和纖維(strand)的表面和內(nèi)部損壞。Weyerhaeuser 公司在 PCT/US97/15250 (W0 98/10157)中公開了依賴于在合成層壓產(chǎn)品中的不同矩形板排列方向的工程結構木材產(chǎn)品以及相關的方法。美國專利US 5500070 (Traben等)公開了刀切薄板以便制造多層層壓產(chǎn)品的方案。盡管提供了特別針對用戶要求而可以接受的工程木材產(chǎn)品，但使用效率仍然可以進一步提高，其中源材料為來源于單種林或多種林的單一級別原木或多級別原木。本發(fā)明的一個目的或一個可替換目的在于解決這樣的問題，其中在規(guī)格木材的生產(chǎn)期間減少廢料，以及在這樣做時優(yōu)選地為了價值的提高而改進給料的使用。 本發(fā)明具有這樣一個或一個可替換目的，即提供生產(chǎn)層壓伸長產(chǎn)品的方法以及具有優(yōu)于純粹自由組合件的性能優(yōu)勢的相關產(chǎn)品、實踐和程序。本發(fā)明具有這樣一個或一個可替換目的，即整個工藝可以更好地使用原木或樹干的部分(而且特別是如輻射松、火炬松、花旗松及云杉等松類原木或樹干部分)，否則這些原木或樹干部分僅適合于切碎或非結構木材或非外觀木材。因此，很明顯的另一個或一個可替換目的是優(yōu)選地在利用樹木進行高效生產(chǎn)時將低級別的木材轉換成高級別產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
我們相信，當這些原木中的每個原木被分解成30塊或更多塊薄板、為了結構特性而被測試、按照相似的特性進行分類并恰當?shù)赝ㄟ^層壓再組合/組裝時，在一樹干中和在一個森林資源中的樹干之間存在結構特性的有效改變，而所產(chǎn)生的木材將會 具有比傳統(tǒng)生產(chǎn)的木材高至少10%的平均結構性能(見后面的圖24)， 具有傳統(tǒng)生產(chǎn)的木材的結構特性的近兩倍的最低結構特性(90%的可靠度)(見后面的圖24)， 具有很低或零發(fā)生率的臨界缺陷。我們相信，當這些原木中的每個原木被分解成15塊或更多塊薄寬板(其中的厚度比小端直徑“SED”的十五分之一還小)、為了外觀特性而被掃描、按照相似的特性進行分類并恰當?shù)赝ㄟ^層壓邊緣膠合和指形結合再組合時，在一樹干中和在一個森林資源中的樹干之間存在結構特性的有效改變，其中所產(chǎn)生的木材將會 至少產(chǎn)生可從傳統(tǒng)鋸加工木材獲得的資源的兩倍、我們評估為至少近3倍的適當外觀級別。本發(fā)明在生產(chǎn)規(guī)格木材的傳統(tǒng)方法上具有一新的提高，它可獲得如下優(yōu)點I.原木分解成許多小部分(優(yōu)選地每個原木的橫截面被分解成最小30個部分，這些部分具有相同的厚度)并通過層壓自由組合，從而提供了使任何缺陷隨機化的機會，而且還限制了它們在強度和外觀特征上的影響，因此與傳統(tǒng)規(guī)格木材相比改進了平均性能。2.分解成許多小部分展現(xiàn)了在一原木內(nèi)和任何組原木之間的內(nèi)部強度和外觀特性的統(tǒng)計分布。分級、分類和分流這些部分可大大改進組合成品的性能，該改進優(yōu)于來自于隨機組合的改進。3.我們主張，存在充足的高強度板提取物，該提取物可以來源于樹木或不成熟樹木的低價值上原木形成地區(qū)、或來源于短原木(通常被廢棄)、或來源于具有過度錐形或彎曲的原木，而該錐形或彎曲的原木可以被還原成作為該工藝給料的短原木，特別地，被提供的有效工藝既提供了高產(chǎn)量，又不涉及對從樹木的高價值最低原木中提取的材料的任何強制性占用。但是，這種占用在需要時可以被允許。該工藝提出將原木分解成小部分(優(yōu)選為矩形)、分級這些部分(優(yōu)選地當一旦材料干燥時)以及根據(jù)本發(fā)明將這些小部分組合成一改進產(chǎn)品。同樣，由于該工藝的內(nèi)在屬性，可以生產(chǎn)用戶所需要的精確尺寸。而且由于產(chǎn)品被層壓，產(chǎn)品將具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。這些特征對用戶來說具有相當大的價值。本發(fā)明的工藝將原木分解成特定的元件部件(即薄板)(如后面所述的“條板”)，從而提供大量的部件(即許多來自于多個原木的部件)，以展現(xiàn)一寬范圍的特性，如強度/剛度/外觀，這些部件根據(jù)處理機的判斷(優(yōu)選地通過(a)端部連接和或(b)確認和/或評估)被 分類而從低比率的高強度或外觀部件生產(chǎn)出高比率的優(yōu)良層壓制品。無論是因為長度而被修整還是修整以減少扭曲和/或瑕疵，在此使用的“條板(stick)”或“多個條板”均指薄板。在此使用的“板”包括但優(yōu)選地意指矩形截面板或方形截面板。任何長度(通常為O. 5-2. 4m)的這種板均可以在干燥之后要求對規(guī)格木材的寬度進行一些修整。在此使用的關于產(chǎn)品或板的“工程(設計)”意指或包括制造和/或層壓。在此使用的“截面”或“小截面”意指或包括優(yōu)選為薄片(lamina)厚度的較小矩形截面。在此使用的“樹干”或“多個樹干”指任何樹干主體和/或分枝。在此使用的“干燥”包括任何適合的工藝，由此“綠”木材被轉化到干燥狀態(tài)(如200%w/w 到小于 12%w/w)。在此使用的“劈開”包括一以Linck工藝為代表的工藝，Linck的工藝在它的網(wǎng)站W(wǎng)WW. linck-hvt. com上已經(jīng)公開,或者在它的任何專利中被提及。在此使用的關于長度、寬度或其它任何尺寸或外觀的“用戶”意指由批發(fā)商、零售商或終端用戶所要求的尺寸或外觀，無論將被進一步切削或不被切削。在此使用的“分級/評估”是指確定結構和/或強度和/或剛度和/或外觀特征的任何機器、光學或手動程序。在此使用的“和/或”意指“和”或者“或”。在此使用的跟隨名詞的“(s ) ”包括名詞的單數(shù)和復數(shù)形式。術語“分組(分類)”等意指分成至少兩組(如優(yōu)選4-8組，但可以更多或更少)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種由薄層構成的層壓制品(如工程結構和/或外觀木材，優(yōu)選地被制成一定長度)，每個薄層來源于包含一定量原木(單一級別或多級別)的給料，每個薄層的橫截面至少在高度上是一致的，而且對于結構產(chǎn)品而言，最大值為原木橫截面的三十分之一，或者，對于寬的外觀薄層而言，每個薄層具有不大于小端直徑(SED)的十五分之一的厚度，而且在層壓制品中這些薄層根據(jù)它們的特性的設定分布排列而布置。優(yōu)選地，從原木分解按照一圖案進行，以最小化尖節(jié)。優(yōu)選地，整個分解將或已經(jīng)如在實踐中那樣產(chǎn)生在薄層[“條板”]中的特性的分布最大化。
優(yōu)選地，每個薄板的切削將或已經(jīng)如實踐中那樣從最小數(shù)字的成長年開始。層壓制品已經(jīng)被制成一定規(guī)格。當層壓制品為工程結構木材時，設定針對強度和/或剛度[如參考彈性模量[Μ0Ε]或其它測定或評估]進行。當層壓制品為工程外觀木材時，設定針對外觀進行，以特別地在一側最大化外觀效果。優(yōu)選地，層壓制品根據(jù)一樹干內(nèi)或一森林源中的樹干之間的結構特性的變化而準備，例如，如果為工程結構木材，原木中的每個原木優(yōu)選地被分解成至少20塊[優(yōu)選為30塊或更多]薄板或條板，以確保比鋸切加工(milled)的木材高出10-20%的平均結構特性，和/或具有為鋸切加工的木材近兩倍的最低結構特性(90%的可靠度)，和/或具有很低或零臨 界缺陷發(fā)生率。優(yōu)選地，依賴于一樹干內(nèi)或一森林源中的樹干之間的外觀特性的充足變化，每個原木優(yōu)選被分解成至少15塊[優(yōu)選為20塊或更多]薄板或條板、掃描外觀特性、根據(jù)相同特性進行分類并恰當?shù)赝ㄟ^(以任何順序)層壓、邊緣膠合和指形接合再組合，從而與從鋸切加工的木材獲得的資源相比，可以產(chǎn)生至少兩倍的可比外觀級別木材。本發(fā)明的另一方面提出一種生產(chǎn)工程“結構”木材的方法，該方法包含或包括下列步驟從源自于單一或多級別原木的單一森林或多森林的給料獲得具有一致薄層厚度的薄板(此后稱為“條板”)(優(yōu)選地，為獲取寬范圍的特性，從每個原木橫斷面中產(chǎn)生最小為至少20塊、更優(yōu)選為至少30塊的條板)，將所述條板至少干燥到一定程度，(可選地)通過適合的裝置將每塊條板處理成最終寬度，測試或評估每塊條板的至少一種結構特性，并按照測試或評估結果將它們分組(分流)，首尾相接地接合每組具有最終寬度的條板，以至少達到被設計的木材長度，層壓所述首尾相接地接合的薄板和/或來自于多個分組的薄板，以便提供一適當?shù)膹姸群?或剛度設定分布(profile)，從而達到設計木材所需的期望強度和/或剛度特征。優(yōu)選地，這些薄板具有一致的薄層厚度。優(yōu)選地，從每個原木的橫斷面中獲得最少30塊薄板，以獲取寬范圍的特性。優(yōu)選地，在層壓之前，首尾相接的條板和/或條板已經(jīng)切成用戶要求的長度。每塊薄板或條板序列的長度為O. 5-2. 4米。在該長度可以為I. 2-2. 4米的同時，優(yōu)選地每塊薄板的長度為O. 5-1. 2米。本發(fā)明的另一方面在于提出一種生產(chǎn)工程“外觀”木材的方法,該方法包含或包括下列步驟從源自于單一或多級別原木的單一森林或多森林的給料獲得具有一致薄層厚度的薄板(此后稱為“條板”)(優(yōu)選地，為獲取寬范圍的特性，最大厚度為小端直徑的十五分之一(1/15))，將所述條板至少干燥到一定程度，
(可選地)通過適合的裝置將每塊條板處理為均勻寬度增量，評估每塊板的外觀，并按照首尾相接的條板的外觀特性和寬度增量將它們分組，
首尾相接地接合條板，以至少達到被設計的木材長度，將首尾相接的條板形成為至少具有所期望寬度的面板，從所述面板或多個面板形成所期望寬度的板，以及層壓由此形成的條板(可選地，與其它板一起)，以便為所設計的木材提供適當?shù)耐庥^。優(yōu)選地，這些條板以一致的薄層厚度獲得。優(yōu)選地，每塊條板的最大厚度為原木的小端直徑的十五分之一(1/15)或更小。優(yōu)選地，每塊條板的長度為O. 5-2. 4米。同時，優(yōu)選地，每塊條板的長度為O. 5-1. 2米。源于一定量的原木的條板以及由此結合在相應量的層壓制品中的薄層將具有一致的厚度，該厚度優(yōu)選地在原木分解之前選擇。優(yōu)選地，該厚度將并不小于4_，而且不大于17mm。前述范圍確保了厚度可以被選擇，以可用于控制條板的形成和處理工藝，同時確保充足夠數(shù)量的條板被生產(chǎn)，以展現(xiàn)特性的分布，并確保對于外觀產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少三個薄層，并優(yōu)選地對于結構產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少四個薄層。實踐中，所選擇的厚度通常將在6mm和Ilmm之間。優(yōu)選地，從原木分解按照一圖案進行，以最小化尖節(jié)。優(yōu)選地，整個分解是或已經(jīng)如實踐中那樣實現(xiàn)在薄層(“條板”)之間的特性分布的最大化。優(yōu)選地，每塊條板的切割是或已經(jīng)如實踐中那樣來自于最小數(shù)目的生長年。來自于一定量的原木的條板以及由此包含在相應量的層壓制品中的薄層將具有一致的厚度，該厚度優(yōu)選地在原木分解之前選擇。優(yōu)選地，該厚度將不小于4_，而且不大于17mm。前述范圍確保了厚度可以被選擇，以可用于控制條板的形成和處理工藝，同時確保充足夠數(shù)量的條板被生產(chǎn)，以展現(xiàn)特性的分布，并確保對于外觀產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少三個薄層，并優(yōu)選地對于結構產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少四個薄層。實踐中，所選擇的厚度通常將在6mm和Ilmm之間。本發(fā)明的另一方面在于提出一種生產(chǎn)工程“結構”木材的方法，該方法包含或包括下列步驟從源自于單一或多級別原木的單一森林或多森林的給料獲得薄層厚度的薄板(此后稱為“條板”)，將所述條板至少干燥到一定程度，(可選地)通過適合的裝置將每塊條板處理成其最終寬度，測試或評估每塊條板的至少一種結構特性，并按照測試或評估結果將它們分組，首尾相接地接合每組具有最終寬度的條板，以至少達到設計木材的長度，層壓首尾相接地接合的條板和/或來自于多個分組的條板，以提供一適當?shù)膹姸群?或剛度斷面分布，從而達到設計木材所要求的期望強度和/或剛度特征。
優(yōu)選地，所述條板和/或首尾相接的條板已經(jīng)在層壓前被切割成用戶所要求的長度。優(yōu)選地，更高強度和/或剛度的條板位于層壓產(chǎn)品的橫斷面的外側。優(yōu)選地，該系統(tǒng)的任一個或多個特征基本上如后面參考任一個或多個附圖所描述的那樣。本發(fā)明的又一方面在于提出一種生產(chǎn)工程“外觀”木材的方法，該方法包含或包括下列步驟從源自于單一或多級別原木的單一森林或多森林的給料獲得薄層厚度的薄板(此后稱為“條板”)，
將所述薄板至少干燥到一定程度，(可選地)通過適合的裝置將每塊薄板處理成最終寬度，評估每塊板的外觀，并對首尾相接的條板分組，將所述條板首尾相接地接合，以至少達到設計木材的長度，將首尾相接的條板形成為至少具有所期望寬度的面板，從所述面板或多個面板形成具有所期望寬度的板，以及層壓前述板(可選地，與其它板一起)，以便為所設計的木材提供適當?shù)耐庥^。優(yōu)選地，所述條板已經(jīng)在層壓前被切成用戶所要求的長度。優(yōu)選地，更好外觀的板位于層壓產(chǎn)品的主表面的橫斷面的外側。優(yōu)選地，該系統(tǒng)的任一個或多個特征基本上如后面參考任一個或多個附圖所描述的那樣。本發(fā)明的另一方面在于提出一種生產(chǎn)規(guī)格木材的方法，該方法依賴于將源木材分解成板，并隨后通過了解它們的個體級別(優(yōu)選地，在干燥后)使用這些板，以將其分組和/或置于層壓結構中。優(yōu)選地，從原木分解按照一圖案進行，以最小化尖節(jié)。優(yōu)選地，整個分解是或已經(jīng)如實踐中那樣實現(xiàn)薄層(“條板”)之間的特性分布的最大化。來自于一定量的原木的條板以及由此包含在相應量的層壓制品中的薄層將具有一致的厚度，該厚度優(yōu)選地在原木分解之前選擇。優(yōu)選地，這樣的厚度不小于4_，而且不大于 17mmη前述范圍確保了厚度可以被選擇，以可用于控制條板的形成和處理工藝，同時確保充足夠數(shù)量的條板被生產(chǎn)，以展現(xiàn)特性的分布，并確保對于外觀產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少三個薄層，并優(yōu)選地對于結構產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少四個薄層。實踐中，所選擇的厚度通常將在6mm和Ilmm之間。本發(fā)明另一方面在于提出一種從樹木或原木中獲得伸長層壓產(chǎn)品的方法，該方法包含或包括(I)獲得短長度和/或各種長度的原木，(II)(可選地)至少縱向地對每根原木的部分外周進行成形/外輪廓成形(profiling),(III)將該原木段或至少部分成形的原木縱向分解成板，這種分解成板至少主要得到由縱向劈開限定的表面，該縱向劈開與鋸切相對(雖然每個或一些板的至少一個或一些表面可以鋸切和為可選的修整表面)，(IV)干燥所述板，(V)首尾相接地指形接合至少一些所述干燥板，這些干燥板a.具有類似或相同的橫向尺寸，以及b.具有相同/類似的特征(如從至少一種特征的評估中選擇，該特征選自于剛度、強度和外觀)，以獲得具有更大長度的板(如至少達到用戶所要求的長度)，以及(VI)層壓所述板，以獲得一層壓伸長產(chǎn)品，該層壓將提供如下兩者或其中之一 (i) 一種結構元件(如橫梁、樁柱等)，該元件在一個平面中具有較大的橫向尺寸或抗彎曲性能或兩者皆有，該平面與層壓平面垂直而不是與其平行，已知特征的板基本上最優(yōu)地布置在層壓截面中，和/或(ii) 一種結構或其它元件，該元件具有與層壓平面或多個層壓平面平行的較大橫向尺寸(而且，可選地，具有一個作為外觀面的具有較大橫向尺寸的暴露面)，已知特征的板基本上最優(yōu)地布置在層壓截面中。本發(fā)明的另一方面在于提出一種伸長工程木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有一個與縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，其中，所述橫截面i.它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延(co-extensive)，該橫向寬度與每個薄層的同一軸線平行，以及ii.它的長軸或短軸中的另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且其中，每個或任一薄層沿產(chǎn)品的長度為(I)從原木獲得的單一條板，或(II)從一原木或多個原木獲得的至少由兩塊條板(“條板組件”)組成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的連接結構，而且使其條板或條板組件的紋理(grain)至少基本上沿所述縱軸縱向延伸，而且其中，這里已經(jīng)存在跨過累積厚度的橫軸的薄層強度和/或剛度特征的設定分布，因此在與該厚度垂直的平面中設計了產(chǎn)品的強度和/或剛度特征。本發(fā)明的另一方面在于提出一種伸長工程木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有一個與縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，其中，所述橫截面(a)它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延，該橫向寬度與每個薄層的同一軸線平行，以及(b)它的長軸或短軸中的另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且其中，每個或任一薄層沿產(chǎn)品的長度為(I)從原木獲得的單一條板，或(II)從一原木或多個原木獲得的由至少兩塊條板(“條板組件”)組成的首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的連接結構，其中，該至少兩塊條板的強度和/或剛度相匹配，而且使其條板或條板組件的紋理至少基本上沿所述縱軸縱向延伸，
而且其中，這里已經(jīng)存在跨過累積厚度的橫軸的薄層強度和/或剛度特征的設定分布，從而在與該厚度垂直的平面中設計了產(chǎn)品的強度和/或剛度特征，這種設定具有這樣的效果，即至少強調更強和/或更剛硬的條板位于所述橫斷面的外側。本發(fā)明的另一方面在于提出一種伸長工程木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品被制成長度為L的產(chǎn)品，并具有一個與縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，其中，所述橫截面(a)它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延，該橫向寬度與每個薄層的同一軸線平行，以及(b)它的長軸或短軸中的另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且其中，沿產(chǎn)品長度L至少大部分薄層為由來自于原木源的條板組成的首尾相 接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的連接結構，其中條板組件的紋理至少基本上沿所述縱軸縱向延伸，而且其中，這里已經(jīng)存在跨過累積厚度的橫軸的薄層強度和/或剛度特征的設定分布，因此在與該厚度垂直的平面中設計了產(chǎn)品的強度和/或剛度特征。本發(fā)明的另一方面在于一種伸長工程木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品被制成長度為L的產(chǎn)品，并具有一個與縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，其中，所述橫截面(a)它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延，該橫向寬度與每個薄層的同一軸線平行，以及(b)它的長軸或短軸中的另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且其中，沿著產(chǎn)品長度L至少足夠數(shù)量的薄層為首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的連接結構，其中縱向對齊且強度和/或剛度相匹配的每塊薄板來自于原木源，而且其中，這里已經(jīng)存在一個跨過累積厚度的橫軸的首尾相接、總長至少為長度L的被分組薄層的設定分布，因此通過將更強和/或更剛硬的薄層放置在外側，以在與該厚度垂直的平面中設計產(chǎn)品的強度和/或剛度特征。本發(fā)明的另一方面在于提出一種伸長工程木材產(chǎn)品，其中，該產(chǎn)品被制成長度為L的產(chǎn)品，而且具有一個與它的縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，而且，其中，所述橫截面(a)它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延，該橫向寬度與每個薄層的同一軸平行，以及(b)它的長軸或短軸之另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且，其中，沿產(chǎn)品長度至少一些薄層是首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的連接結構，其中每塊這樣的薄板都來自于原木，而且，其中，使用足夠數(shù)量的原木源，描繪出薄層超過累積厚度的橫軸的強度和/或剛度特征的大致輪廓，因此在與該厚度垂直平面內(nèi)為每個產(chǎn)品設計產(chǎn)品的強度和/或剛度特征。本發(fā)明的另一方面在于一種伸長工程木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有長度L，而且具有一個與縱軸橫切的基本上為矩形或正方形橫截面的層壓橫切面，其中，所述橫截面( i)它的長軸或短軸之一與橫向寬度同延，該橫向寬度與每個薄層的同一軸線平行，以及(ii)它的長軸或短軸中的另一軸具有單個薄層的累積厚度，而且其中，沿產(chǎn)品長度L至少一些薄層為首尾相接(如指形接合、搭接、和/或其它這類接合)的條板(“條板組件”)的連接結構，其中該條板具有遠小于L的長度并來自于原木源，而且其中，這里已經(jīng)存在一個跨過累積厚度的橫軸的薄層特征的設定分布，以使不顯示累積厚度的相對面最好面對產(chǎn)品的外側， 而且其中，每個所述首尾相接的連接結構在層壓前已經(jīng)具有至少L的長度，而且至少一些連接結構具有比L更長的長度。前述任一方面均存在下述優(yōu)選項和/或選項。源于一定量的原木的薄板以及由此包含在相應量的層壓制品中的薄層將具有一致的厚度，該厚度優(yōu)選地在原木分解之前選擇。優(yōu)選地，該厚度不小于4_，而且不大于17mm。前述范圍確保了厚度可以被選擇，以可用于控制條板的形成和處理工藝，同時確保充足夠數(shù)量的條板被生產(chǎn)，以展現(xiàn)特性的分布，并確保對于外觀產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少三個薄層，并優(yōu)選地對于結構產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少四個薄層。實踐中，所選擇的厚度通常將在6mm和Ilmm之間。優(yōu)選地，所述原木來自于去皮的樹干或去皮的更長的原木。優(yōu)選地，所述原木至少主要在O. 5-2. 4米的長度范圍內(nèi)。所述原木可以主要包括或可以包括很好百分比的較高樹干區(qū)域。優(yōu)選地，實施所述成形，從而通過提供至少一基準平面和一基準邊緣以便于進行分解。優(yōu)選地，提供至少一基準平面和一基準邊緣以進行分解的可選成形通過下面任一項完成(i)利用一縱向劈開工序劈開(如此后描述的那樣)，或(ii)沿原木長度鋸切分解為原木坯塊，并在此后將至少一些原木坯塊進一步分解為依賴于縱向劈開工序的板(如此后描述的那樣)。優(yōu)選地，所述成形這樣進行，以提供原木外周的輪廓，其最好提供可通過劈開過程減薄為薄板的板或坯塊，其中較大橫斷面的板可從原木對稱切開而成。所述成形可以包括給出四個平面，以便于隨后的分解，而且如果期望的話可以開槽，以確保隨后的劈開過程可以至少主要提供矩形截面和/或正方形截面的板。在一些形式中，至少一些最初的通過鋸切的縱向分解可以發(fā)生，而且其可能包括成形步驟和/或一些最初的坯塊預備，以便于隨后進一步通過優(yōu)選的劈開工序縱向分解。優(yōu)選地，所述劈開工序涉及尚“未成熟的”木材，該木材將被加熱，以便于劈開(如通過在本文中描述的任何工藝(如水浴、蒸汽室或其它非干燥加熱工藝))。優(yōu)選地，這些板的特征全部或主要在干燥后確定。這些板的特征的確定可以在修整至少一些板的至少橫向尺寸之后或之前，或者同時在其之前和之后。優(yōu)選地，適當外觀的板可以通過檢查和/或掃描選擇作為“外觀”板，同時優(yōu)選地，板(無論是外觀板或其它板)可以通過檢查和/或掃描和/或分級，以評估強度和/或剛度。優(yōu)選地，至少一些干燥過的板的首尾指形接合提供了與一所需用戶長度或多個所需用戶長度(如2. 4米的長度或更長的長度)一樣長的板的給料，即使在層壓時或層壓后或層壓期間會存在隨后的切割步驟。優(yōu)選地，上面描述的方法提供了規(guī)格外觀和/或結構木材的組類。本發(fā)明的另一方面在于提出一種從樹木中獲取伸長層壓產(chǎn)品的方法，該方法包含或包括在去皮之后掃描樹干和/或原木，并獲取基本上無缺陷的低價值樹干區(qū)的原木段(優(yōu)選地來自于根段原木之上的區(qū)域)，[所述原木優(yōu)選地至少主要具有O. 5-2. 4米的長度] (或 I. 2-2. 4 米)，至少部分地成形(profiling)每個原木的外部，以該至少部分原木成形的數(shù)據(jù)為基礎將該至少部分成形的原木段縱向分解成多個板，該分解至少主要獲取了主要通過縱向劈開限定的板的表面，該劈開與鋸切相對(雖然每塊或一些板的至少一個或一些表面會是鋸切成的表面)，干燥這些板，以及進行下面兩項或任一項(A)檢查、掃描和/或分級這些板[在可選地修整一些或所有板的至少一側以達到橫斷面和/或用戶寬度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同橫向尺寸和可選地具有基本相同級別的板，從而組合成一伸長復合板[而且，如果必要，在層壓之前或之后橫向切割所述伸長復合板，以為了獲取用戶長度(優(yōu)選地，長度大于2. 4米)的板]，以及在一工藝中層壓該板，以獲取用戶長度的伸長層壓產(chǎn)品，該層壓將提供一結構元件(如橫梁、樁柱等)，該結構元件通過在所述層壓制品中適當布置不同特征而具有期望的結構特性，(B)檢查、掃描和/或分級這些板[在可選地修整一些或所有板的至少一側以達到橫斷面和/或用戶寬度相匹配板所要求的程度之前和/或之后]，首尾指形接合至少一些具有相同或基本相同橫向尺寸和可選地具有基本相同級別的橫向尺寸板，從而組合成一伸長復合板[而且，如果必要，在層壓之前或之后橫向切割所述伸長復合板，以為了獲取用戶長度(優(yōu)選地，長度大于2. 4米)的板]，以及在一工藝中層壓該板，以獲取用戶長度的伸長層壓產(chǎn)品，該層壓將提供一結構元件或其它元件，該元件具有與層壓平面或多個平面平行的較大橫向尺寸，而且還具有一個作為外觀表面的較大橫向尺寸的暴露表面。優(yōu)選地，所述可選的成形提供了至少一個基準面和基準邊緣，以便于通過下面的任一工序實施分解(i)利用縱向劈開工序劈開(如此后所描述的那樣)，或(ii)將原木段鋸切成坯塊，并在此后依賴于縱向劈開工序將至少一些坯塊進一步分解成多個板(如此后描述的那樣)。
優(yōu)選地，所述成形可提供原木外周的輪廓，其最佳地提供了多個板或可通過劈開過程分解為多個板的多個坯塊，其中具有較大橫斷面的板可從原木對稱切開而獲得。優(yōu)選地，該方法基本上如此后參考任一或更多附圖所描述的那樣實施。本發(fā)明的又一方面在于提出一種從樹干木材中提取有價值物以提供工程結構產(chǎn)品和/或外觀產(chǎn)品的方法，當從樹干的低價值材料和/或低價值原木中提取時，該方法將產(chǎn)生木材價值的提高，這依賴于通過一種本發(fā)明的方法獲取伸長層壓產(chǎn)品的方法。本發(fā)明的另一方面在于提出一種伸長規(guī)格結構和/或外觀木材產(chǎn)品，該產(chǎn)品為一層壓制品，該層壓制品至少主要由切割成的多個板組成，這些板具有預先確定的特征(即作為在板產(chǎn)生之后的板)，因此允許這些板在所述層壓制品中的選擇性布置，從而容許使用不同特征的板并提供期望的(i)結構、(ii)外觀或(iii) (i)和(ii)產(chǎn)品。優(yōu)選地，至少一塊板在層壓之前已經(jīng)指形接合，以提供所要求的長度。
優(yōu)選地，每塊板在干燥等之后已經(jīng)具有確定的特征。優(yōu)選地,產(chǎn)品為(i)或(iii)。優(yōu)選地，這些特征的分開沿一間隔的短軸進行，以滿足結構要求。本發(fā)明的另一方面在于提出一種生產(chǎn)這種木材產(chǎn)品的方法，該方法至少包括(A) (I)板生產(chǎn)以及分級/評估，或(II)分級/評估和板生產(chǎn)以及(B)層壓依賴于這種分級/評估放置的多個干燥板。優(yōu)選地，從原木進行分解按照一圖案進行，以最小化尖節(jié)。優(yōu)選地，整個分解是或已經(jīng)如實踐中那樣產(chǎn)了在薄層(“條板”)之間的特性分布的最大化。優(yōu)選地，每塊條板的切割是或已經(jīng)如實踐中那樣來自于最小的生長年。本發(fā)明的又一方面在于提出一個或多個面板，該面板由前述方法形成或在前述方法的實施中完成。本發(fā)明的另一方面在于提出一種層壓制品、工程結構木材或設計外觀木材，它們通過本發(fā)明的方法制造。本發(fā)明的又一方面在于提出一種層壓制品，該層壓制品由具有相同矩形橫截面或厚度和長度的薄層組成，這些薄層隨意/自由地布置在所述層壓制品中，該薄層來自于一給料，該給料包括一定量的原木(單一級別或多級別)，其中所述薄層包括所有可獲自于所述一定量的原木(僅排除了不具有可接受的矩形橫截面和/或長度的薄層)的薄層，而且，其中每個薄層的每個橫截面的最大值為原木橫截面的三十分之一，或每個薄層的厚度的最大值為原木小端直徑的十五分之一。優(yōu)選地，至少一些薄層從其中的首尾連接的部件的產(chǎn)品組類中產(chǎn)生。優(yōu)選地，沒有實質性的核心內(nèi)容位于外側薄層中。來自于一定量的原木的條板以及由此包含在相應量的層壓制品中的薄層將具有一致的厚度，該厚度優(yōu)選地在原木分解之前選擇。優(yōu)選地，該厚度將不小于4_，而且不大于17mm。前述范圍確保了厚度可以被選擇，以可用于控制條板的形成和處理工藝，同時確保充足夠數(shù)量的條板被生產(chǎn)，以展現(xiàn)特性的分布，并確保對于外觀產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少三個薄層，并優(yōu)選地對于結構產(chǎn)品而言層壓制品將包括至少四個薄層。實踐中，所選擇的厚度通常將在6mm和Ilmm之間。本發(fā)明的又一方面在于提出一種層壓制品，該層壓制品由具有相同矩形橫截面或厚度和長度的薄層組成，這些薄層隨意地或以其它方式布置在所述層壓制品中，該薄層來自于一給料，該給料包括一定量的原木(單一級別或多級別)，其中所述的一定量的薄層包括所有可獲自于所述一定量的原木的薄層(僅排除了不具有可接受的矩形橫截面和/或長度的薄層或薄層材料)，而且，其中每個薄層的每個橫截面的最大值為原木橫截面的三十分之一，或每個薄層的厚度的最大值為原木小端直徑的十五分之一。雖然，最小化廢物是本發(fā)明工藝的一重要特性，但是主要的價值來源于兩種事實，I)高性能的規(guī)格木材產(chǎn)品并不需要在其整個塊料中包括所述的“性能限定木材” (即結構產(chǎn)品僅在所述橫截面的外部元件中要求高強度木材，而外觀產(chǎn)品僅要求外觀級別的表面)，以及2)在一原木中和原木之間存在木材特性的天然分布。為了將低纖維保持到可接受的程度，優(yōu)選地該工藝將切片和/或細帶鋸技術用于將大塊料分解成塊段。同樣，因為該工藝仔細考慮在切割成用戶所要求的長度之前以指形接合或任何可接受的替換方式(搭接)接合成一連續(xù)的長度，作為該工藝的整體部分，可以使用或產(chǎn)生由具有過度彎曲或變細的原木產(chǎn)生的短原木(“短木”)。該工藝的價值可以較多地通過它的使用低價值原木的能力以及最大化產(chǎn)量而獲得，然而，該工藝優(yōu)選地可將產(chǎn)量保持在可接受的最小值之上。該工藝可以增加任何原木-包括根段原木的價值。實際上，所述工藝的目標在于低價值(即低成本)原木，因為所期望的是它們將產(chǎn)生最高的利潤。本發(fā)明的優(yōu)選形式也以這樣的論點為基礎，即存在充足高強度的板的提取物，且這些提取物可以從形成樹干區(qū)的低價值上原木獲取，并且也可從由一有效的高產(chǎn)量的工藝提供的短原木獲取，而且不涉及對從樹木的高價值下部多數(shù)原木提取的材料的任何強制性實質占用，然而如需要或當需要時也允許這樣的占用。本發(fā)明的另一方面也認識到了切割上樹干區(qū)(如優(yōu)選地超過根段原木的樹干區(qū)，而且或許優(yōu)選地在第二原木之上)成短長度[為了阻遏變細、刮擦、彎曲等的影響]的可能性，此后以最小的鋸切將其加工成比根段原木直徑更小和長度更短(例如O. 5-2. 4m)的薄板、干燥該薄板、在干燥工序之后匹配薄板、如果需要則邊緣修整到要求的橫向尺寸、通過指形接合而首尾相連以至少達到用戶所要求的長度，此后(a)直接制備層壓規(guī)格結構木材，或(b)在一面板形成工序之后，切割(例如通過剪切或精鋸)所述面板為用戶所要求的橫向尺寸，從而允許它們在隨后應用于外觀和/或結構層壓制品中。為了滿足一個或多個前述目的，提議以下工藝選項A.分割分割選項(在將原木切割為一定長度之后分解橫截面的方法)是產(chǎn)量與技術風險/工藝復雜性之間的平衡。這里至少具有兩個預期的分割選項。所述分割選項獨立于目標輸出(結構或外觀)。
I.如果以合理的成本購買了正確尺寸的機器，將選擇分割選項1，而且容易處理圍繞“切片懸垂”的技術問題。2.使用現(xiàn)有的設備則可采用分割選項2，而且該分割選項2具有很低的技術風險。B.輸出產(chǎn)品該工藝通過三種工藝情況可生產(chǎn)出三種輸出產(chǎn)品。I.通用。如果該工藝僅將原木以大約6. 5mm的厚度切成如大約近IOmm的寬度增量(最大寬度達到原木小端半徑(SED))，則干燥生成的板、邊緣修整并指形接合相同寬度的板以達到用戶所要求的長度(近20種不同的寬度)、以及將這些板邊緣接合成一面板；該面板可以切成與用戶所要求的木材寬度一致的寬度，并層壓切成的板，以達到用戶所要求的厚度。該工藝將生產(chǎn)“通用”(“all in”)產(chǎn)品。偶而，一些切成的板可以按外觀分級，而且這些板可以放置在任何層壓板的外側。除了最后的飾面薄板外，該工藝可以生產(chǎn)較大的面板基板。因為在六層長軸層壓制品中的缺陷的任意布置以及在此范圍內(nèi)的統(tǒng)計歸約，所產(chǎn) 生的結構塊料將在鋸切木材強度上存在一些提高，并因此在給定樣品中的產(chǎn)品數(shù)目降到最小要求強度水平之下。如果輸出具有高比例的第一號構架或更好地甚至用于低價值的輸入，而且如果對于高級產(chǎn)品的重要市場并不存在，則該工藝將是優(yōu)選的工藝。注釋該IOmm的寬度增量導致涉及大量的板寬度，但對于任一分割選項來說具有較高的產(chǎn)出。20_的寬度增量將板寬度生產(chǎn)線的數(shù)量減半，并在產(chǎn)出上具有微小降低。該工藝可以較好地邊緣接合板，以僅僅將它們再切成與原始的板寬度差別不大的尺寸。2.外觀。如果該工藝目標指向較大比例的外觀級別產(chǎn)品，除了在指形接合前將每塊板分成如大約三個級別外，該工藝將遵循相同的工藝。這需要3倍的指形接合組類，而且三種邊緣接合組類將會導致更高外觀級別輸出量(超過3倍)。最終被切下的面板(即通過邊緣膠合形成的面板)將被層壓，其中，在一個側面上是最好級別的面板，在另一側面上是次好級別的面板，而中間則是最低級別的面板。(假定外觀產(chǎn)品具有19_的厚度)。3.結構。如果該工藝的目標主要指向結構產(chǎn)品，則該工藝將切成46mm的寬度增量(或其它常規(guī)最終/成品厚度)。該工藝在干燥后將切割每塊板，并且在邊緣修整期間切成46mm的寬度(或其它未成熟木材被預修整至用戶寬度)，并再分級成至少兩種級別，以進行指形接合。所述面板形成和再切割步驟將被消除。所述指形接合板將相對于短軸層壓，以達到用戶所要求的截面寬度。注釋如果存在引起46X6. 5mm截面在工藝期間破裂的完全寬度缺陷的高發(fā)生率，則該工藝需要與一個選項進行比較來考慮重做的成本，對于雙層的層壓制品而言，該選項在切成用戶所要求的厚度和再分級之前以所切割寬度、指形結合和層壓制品分級。除了該三個選項外，包含三個選項的每項的適當特征的混合和匹配方案可能對于生產(chǎn)混合產(chǎn)品是適宜的。優(yōu)選的實際工藝步驟I.原木將以通常的方式被去皮。2.這些原木將被切割到加工長度范圍。 該加工長度將位于最大值(Li±)和最小值(L*)之間，并服從以下規(guī)則。· L最小是L最大的一半，因此任何比L最小更大的直原木均會被完全加工。 過度彎曲或過度傾斜變細的原木將被切成片塊，這些片塊通過傾向于切成比L更短而最大化產(chǎn)量，從而允許和/或也許甚至丟棄短片。 所有鋸切均將避免“渦紋”，以便于所述工藝不必穿過任何樹節(jié)進行指形接合。3.或者在平面增量方面原木將進行四次20mm“平面”切割、被分組、成形、加熱并切片。在連續(xù)成形切片操作中，成形可以在每個切片之前執(zhí)行，或者成形可以在切片之前被完全完成。(或者在其間的一些工藝)4.或者原木將以適當尺寸增量被鋸成矩形塊料。相同尺寸的矩形塊料將分組。這些矩形塊料可以要求一些修整。這些矩形塊料將被加熱并切片。5.所述被切片的板可以以這樣的方式被約束和干燥，由此保持平直度和最小化搖動(內(nèi)部切口)，或者被無限制地干燥。這可以通過傳統(tǒng)批量方法或連續(xù)方法進行，該方法具有能夠迅速干燥薄片的優(yōu)勢。同樣，該薄的塊料意味著工藝可以考慮紅外線或微波以及通常的熱空氣對流方法。 6.可選地根據(jù)外觀特征分級以及因此分成“相同特性”的組類。7.根據(jù)不同收縮邊緣修整板材。8.可選地切成所要求的寬度(用戶所要求的寬度或厚度)。9.可選地根據(jù)強度分級并因此分成“相同特性”的組類。10.相同寬度和/或相同級別的板指形接合為多種用戶所要求的長度。11.可選地將所產(chǎn)生的板自由地或按級別邊緣接合成連續(xù)面板，并將該面板再切成用戶所要求的尺寸(寬度或厚度)。該工藝可生產(chǎn)寬面板。該工藝可希望在進一步切割之前層壓兩個面板，從而避免不穩(wěn)定的狹窄層壓制品。12.可選地按外觀或強度特性分級切成的板。13.自由地或按照外觀分級板(薄層)的所選擇層數(shù)或按照強度級別板(薄層)的所選擇層數(shù)層壓這些板(薄層)，以達到用戶所要求的尺寸和特性。本發(fā)明的優(yōu)選形式將在此后參考兩個優(yōu)選流線進行說明，該流線在一干燥工序的下游發(fā)生。然而，不顧該流線，優(yōu)選地，兩端首尾相接的指形接合發(fā)生在干燥階段之后。同時，參考后面的一些形式的干燥特征評估/分級，其中更少的干燥或未成熟的板會在特征上與干燥或更干燥的板相關，該評估/分級可更早地出現(xiàn)在工藝中，但僅在板形成之后。


現(xiàn)在將參考

本發(fā)明的優(yōu)選形式，其中圖I顯示了本發(fā)明的一工藝的流程圖，其在干燥和檢查步驟之后而且優(yōu)選的是在各薄板的指形接合之前可以將部件分組，其中一組將依賴于與板的最大尺寸垂直的層壓平面形成層壓制品，以作為橫梁、樁柱等，例如通過選擇適當?shù)牟牧?、網(wǎng)間隙、更強的木材板形成該層壓制品，以及形成優(yōu)選地具有至少一個外觀面的層壓制品，其中層壓與每塊板材的更大橫向尺寸以及所述至少一個外觀面平行；圖2A顯示了相似尺寸原木的分解的第一種選項，其中除了劈開和成形外的任何機器制造操作被保持在最小量(可以理解，可通過切削、銑削、刻紋加工開槽，以允許相對于劈開裝置更好地定位);
圖2B通過使用粗線和較細粗線的混合分別顯示了分解期間的鋸痕和劈痕；圖3A顯示了一例如在圖2B的分解選項中心所設置的木制坯塊，顯示了木制坯料相對于布置側條的位置，而該布置側條用于對抗來自于銳角切割幾何結構的側力；圖3B顯示了圖3B的AA斷面；圖3C顯示了 BB端視圖；圖4A和4B分別顯示一短原木的切片圖案的側視圖和端視圖，通過相對于原木中心線對稱地切割板以最小化干燥變形；圖4C以側視圖顯示而圖4D以端視圖顯示了漸進的切片如何提供所要求木材厚度的板材；
圖5顯示一布局排列的平面圖，其中原木在預熱后可以引入成形和切片工藝，該工藝可以包括串聯(lián)的切片機和成形機，該裝置適于參考圖2A所示的選項；圖6以俯視方式顯示了適于位于加熱原木之后的裝置，以提供一標準切片工藝，該切片工藝緊隨如圖2B所詳細顯示的原木分解過程；圖7A是與圖2B類似的視圖，但是顯示了粗線鋸切如何提供多個矩形截面或可能為46mm倍數(shù)的正方形截面(或由用戶要求的任何預修整最終尺寸)，其中較大塊料與原木中心同心；圖7B顯示具有至少一相對大尺寸的側邊的塊料，該塊料可以傳送到寬的切片機上，圖7C顯示了多個小的正方形或矩形塊料，其可被傳送到一更小的切片機；圖8顯示了被切片的板如何被準備用于干燥，同時被限制，以確保干燥板或多或少光滑地從干燥機出來，代表性的工藝是在裝料到批量干燥機之前將同樣長度和重量的若干批堆疊，但是，也可以使用其它干燥工藝和/或連續(xù)干燥工藝；圖9顯示了一可選的對外觀臨界特征的光學或相機掃描以及根據(jù)這些特征分組；圖10顯示了一邊緣修整或可選的(對于結構)組合邊緣修整和切開(通過切割或細鋸)操作；圖11顯示一可選的對結構特性的密度測試或剛度測試以及根據(jù)這些特征分組；圖12顯示一指形接合工藝；圖13A是通過在指形接合之后的面板邊緣膠合形成的面板的端視圖，圖13B是如圖13A所示的面板的局部平面圖，顯示了沿長度間隔的指形接頭，該面板適于在層壓前與邊緣接合平行切開成期望的用戶板寬度；圖13C顯示了面板切開，以從如圖13A所示的面板提供恒定寬度的板，圖13D以平行于邊緣接合的虛線顯示了切成恒定寬度的板的線；圖14A和14B顯示了參照圖13D所述的由裁切機切割而形成的板如何面對面膠合層壓，從而提供一產(chǎn)品，其中優(yōu)選但不是必需地，該產(chǎn)品在一個表面上具有至少一個外觀面，該表面與層壓平面平行，而且是一個具有較大橫向尺寸的表面；圖15顯示了另一層壓選項[并不經(jīng)常要求參照圖13A到13D所述的面板形成，如果或多或少將它們提供給由分解系統(tǒng)所期望的寬度的板，也不要求所述的隨后切開，雖然對于用戶寬度它們會要求一些邊緣修整]，該板將在層壓平面上層壓，該層壓平面與具有較大板橫向尺寸的平面垂直；圖16顯示了如圖15所示的層壓制品的每塊板是如何布置的，以便于最大化遠離層壓制品中心的更大強度，因此，通過根據(jù)“I”梁的原則、用更小強度的板作為更高強度板的網(wǎng)間隔，因此更好地抵抗在一與層壓平面垂直的平面中的橫梁的偏轉；圖17顯示了對于如圖14A所示的排列，優(yōu)選地在一側面具有一高級別層、在中間具有一低級別層而在相反側面具有一中級別層；圖18通過本發(fā)明的工藝與逐漸變細的樹干的關系顯示了總價值如何偏離傳統(tǒng)鋸木機的產(chǎn)品的結構和外觀線，標記為“C”的線是傳統(tǒng)鋸加工的線，而標記為“T”的線為本發(fā)明工藝的線；圖19A至19C顯示了本發(fā)明優(yōu)選的選項的從開始到結束的工藝，這里顯示一可選的對于純粹結構設計木材的制造的偏離，在這里，如有時所要求的那樣，要求外觀設計木材；
不過，圖19A至19C顯示了本發(fā)明的優(yōu)選形式在考慮到加強效率時所述給料如何為源于單一和/或多級別原木的單一森林和多森林；圖20連同一內(nèi)插表一起通過圖表顯示了來自于低級別原木的“光亮鋸切木材”與“包括缺陷的薄板”(分別如由NZFRI所公開的那樣和我們測試的那樣)的典型彈性模量分布，該內(nèi)插表顯示了來自于相同原木的鋸切木材的所期望的結構級別輸出(由NZFRI所公開)；圖21顯示了圖20的薄板的彈性模量的累積分布；圖22顯示了根據(jù)本發(fā)明所形成和端部接合的多個條板或薄板如何在一層壓制品中分布，其中深色相的板是具有更大強度和/或剛度(即彈性模量)的板，而淡色相的板是具有更小強度和/或剛度(即彈性模量)的板；圖23顯示了如圖22所示的最終組合產(chǎn)品中所期望的彈性模量的分布，以及圖24是一圖23和圖20的重疊圖，清楚地顯示了所期望的彈性模量的增長(如剛度或強度或兩者的指示例那樣)。
具體實施例方式在來自于樹干的伸長產(chǎn)品形式中,廢料以多種方式產(chǎn)生。其中一種廢料為當鋸木機被用作原木或樹干的縱向分解的唯一工具時伴隨鋸木機鋸切(切口)寬度所固有的廢料，該廢料以鋸屑的形式存在。廢料的另一個區(qū)域是樹干的總體減小或變細，因而導致在恒定寬度和恒定厚度的條板或薄板形成之處產(chǎn)生廢料。又一種廢料會從樹干和/或原木(特別是低價值的較高原木)切割的所期望的清除、彎曲、弓曲、槽、卷曲和其它變形中產(chǎn)生。廢料的另一種區(qū)域是缺乏從上原木的價值回收，這是因為低價值特性傳統(tǒng)上被描述成樹干的上原木、尺寸以及木頭缺陷。為了盡可能地保存被砍伐的樹干的木材以致于多余的樹干不被轉向碎屑或廢物，已經(jīng)提出了各種方法。例如在EP 0013965中公開的原木重構。已知的是，可減少使用或不用鋸條而縱向切割原木類結構。如在新西蘭專利NZ231933和NZ 241289、美國專利US 4，337，809和/或US5, 500，070中所公開的無切割劈開工序。也如在專利 NZ502160 (以 TO98/56549 出版的 PCT/US98/11566)、US 781376、US4，086，944和US4，111，247中所公開的長板或厚木板。已經(jīng)提出的一種節(jié)省材料的方法在US 5，500，070中公開，其中的全部內(nèi)容通過參考包括在本文中。該方法教導了用直犁刀將正方形木材切割成薄板、干燥、然后在多個層壓板中應用薄板。本發(fā)明使用了前述的一些技術，包括在一些前述專利說明書中所述的由Linck代表的直犁刀切割工序。然而，僅作為例子，本發(fā)明認識到新西蘭木材工業(yè)的狀況，在將產(chǎn)量保持在可接受的范圍內(nèi)的同時考慮價值命題(即通過減少廢物)，已經(jīng)面臨以下狀況狀況 在今后的10多年中，在輻射松的每年收獲量上，新西蘭林業(yè)面臨比50%更大的增長。成批的增加量必須出口。 對于這些量的原木市場確實存在著利潤，這將提供森林業(yè)主甚至無風險的利潤。 對于木材的單一的最大量的市場是結構元件、樁柱、橫梁等。
輻射松將要求處理，以滿足結構出口市場對于尺寸、穩(wěn)定性和強度的要求。 更大的結構尺寸提供了每方不相稱的更大利潤率，但是，在維持高級性能特征和整個原木的高回收率的同時，從更小的快速成熟的樹木中提取是最困難的。產(chǎn)品越長，維持規(guī)格就越困難。 對于目標收獲者的長度來說，樹及原木將總是具有自由的長度以及不同的直徑。市場總是要求特定的長度和尺寸，它們將為此而負擔額外的費用。 傳統(tǒng)的鋸切和處理技術不會經(jīng)濟地處理整個樹，但寧可以更大和更昂貴的特定長度對接原木作為給料。甚至在重構前，在工廠外的回收率典型地也只有45-55%，輸出長度仍然是隨意的。 對于給料和市場之間的這種不均衡的經(jīng)濟解決方案代表了機會。 本發(fā)明的優(yōu)選實施例的設計目的 接受任何長度和直徑的原木。短的自由長度將總是最低成本的給料。它們主要來自于樹的頂部，且具有小的經(jīng)濟價值。 生產(chǎn)任何尺寸的結構產(chǎn)品，這些產(chǎn)品是用戶可以以任何長度定購的。 僅根據(jù)定購而不是根據(jù)樹干來生產(chǎn)，沒有其它產(chǎn)品尺寸從工藝中產(chǎn)生。 生產(chǎn)絕對最少的廢料。 最小化作為一重要成本組成的膠粘劑的使用。 確保終端產(chǎn)品具有總的吸引用戶的外觀。 確保產(chǎn)品滿足結構市場的規(guī)格。 使工藝盡可能地連續(xù)化和自動化。 最小化資本費用和操作成本。通過確保適當材料的流向(如通過機器分級和/或光學檢查)，以指向適當?shù)慕o料流，從而確保用作在尺寸結構或外觀木材層壓制品組合所要求的組件，著眼于板形成(如來自于樹干的低價值的上部區(qū)域的短長度、缺陷減少、仍不成熟或基本不成熟的原木)的本發(fā)明的工序(在優(yōu)選實施例中)、隨后的干燥以及檢查(優(yōu)選為此后)可以最小化廢物。對于制造用戶尺寸結構層壓材料和用戶尺寸外觀飾面材料(結構或其它)的優(yōu)選工藝優(yōu)選地包括下述步驟I)收獲樹木
2)分解原木3)可選地分類/分組原木4)將原木去皮5)可選地分類/分組去皮的原木6)在必要時橫切原木，以針對樹節(jié)、彎曲、變細、刮擦等改進原木的無缺陷特征7)成形將用于工藝的原木8)將原木分解成薄板9)干燥薄板
10)可選地分級薄板11)修整薄板的至少一橫向尺寸12)可選地分級薄板13)然后分類成外觀層壓制品或結構層壓制品14)指形接合相同橫向尺寸和特征的薄板，以及15)可選地邊緣接合成一面板且按寬度再分割16)可選地分級薄板17)在層壓工序中優(yōu)化這些薄板的使用，從而提供所期望的產(chǎn)品輸出，該層壓在修整層壓的組件用戶長度之后使用了干燥木材粘結劑優(yōu)選地，為了指形接合，可以使用任何適合的傳統(tǒng)干燥木材粘結劑系統(tǒng)。用于終端接合和/或指形接合的粘接劑包括任何防水膠或在本文中討論的任何層壓結構的現(xiàn)有技術中使用的其它膠。一個特別優(yōu)選的粘結劑是間苯二酚基粘結劑，該粘結劑目前用于LVL型產(chǎn)品中。表I顯示了從傳統(tǒng)鋸切加工所獲得的典型產(chǎn)量。表I
傳統(tǒng)鋸木丨 ι勺典m產(chǎn)μ
__.I:程 I 6構架 2 0構架 Iif級別I薄板(Bds)
原木類犁按級別輸!H的比例對接7%38%25%25%5%
2 號原木4%21%32%37%6%
3 -原木1%16%34%43%6%
4 U 原木0%4%21%58%17%本發(fā)明在有價值物提取量上提供了顯著的優(yōu)點，在后面的表2中所給出的是來自于工藝的產(chǎn)量，選項I是如圖2A中所詳示的原木的幾乎唯一的劈開分解，同時，選項2是參考圖2B所示的混合分解系統(tǒng)(鋸切和劈開)。表2 :目標產(chǎn)量(以SED預計量為基礎)
權利要求
1.一種由薄層構成的層壓制品，每個薄層來源于包含一定量原木(單一級別或多級別)的給料，每個薄層的橫截面或高度是一致的，其最大值為原木橫截面的三十分之一，或者每個薄層的厚度不大于小端原木直徑的十五分之一，而且在層壓制品中這些薄層根據(jù)它們的特性的設定分布而布置。
2.根據(jù)權利要求I所述的層壓制品，其特征在于，該層壓制品為工程結構木材，而且所述設定根據(jù)強度和/或剛度進行。
3.根據(jù)權利要求I所述的層壓制品，其特征在于，所述設定根據(jù)外觀進行，以最大化外觀效果。
4.根據(jù)權利要求2所述的層壓制品，其特征在于，當根據(jù)一樹干內(nèi)或一森林源中的樹干之間的結構特性的變化而準備時，每根原木被分解成至少20塊薄板或條板，以確保比鋸切加工的木材至少高出10%的平均結構特性，并具有為鋸切加工的木材近兩倍的最低結構特性(90%的可靠度)，和/或具有很低或零臨界缺陷發(fā)生率。
5.根據(jù)權利要求4所述的層壓制品，其特征在于，每根原木被分解成30或更多塊薄板或條板。
6.根據(jù)權利要求3所述的層壓制品,其特征在于,依賴于一樹干內(nèi)或一森林源中的樹干之間的外觀特性的充足變化，每根原木被分解成15塊或更多薄板或條板、進行外觀特性掃描、根據(jù)相同特性進行分類并恰當?shù)赝ㄟ^層壓邊緣膠合和指形接合再組合，從而與從鋸切加工的木材獲得的資源相比，可產(chǎn)生至少兩倍的可比外觀級別木材。
7.根據(jù)權利要求6所述的層壓制品，其特征在于，每根原木被分解成20或更多塊薄板或條板。
8.根據(jù)前述任一權利要求所述的層壓制品，其特征在于，在整個層壓制品中存在首尾相接的條板。
9.一種生產(chǎn)工程“結構”木材的方法，該方法包含或包括下列步驟 從源自于單一或多級別原木的單一森林或多森林的給料獲得具有一致薄層厚度的薄板(此后稱為“條板”)， 將所述條板至少干燥到一定程度， (可選地)通過適合的裝置將每塊條板處理成最終寬度， 測試或評估每塊條板的至少一種結構特性，并按照測試或評估結果將它們分組， 首尾相接地接合每組具有最終寬度的條板，以至少達到被設計的木材長度， 層壓所述首尾相接地接合的薄板和/或來自于多個分組的薄板，以便提供一適當?shù)膹姸群?或剛度設定分布，從而達到設計木材所需的期望強度和/或剛度特征。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述薄板具有一致的薄層厚度。
全文摘要
一種從收獲樹木中獲取有價值提取物及相關的層壓制品和工藝，尤其是一種層壓制品，該層壓制品由具有相同矩形橫截面或厚度和長度的薄層組成，這些薄層隨意地或以其它方式布置在所述層壓制品中，該薄層來自于一給料，該給料包括一定量的原木(單一級別或多級別)，其中所述的一定量的薄層包括所有可獲自于所述一定量的原木的薄層(僅排除了不具有可接受的矩形橫截面和/或長度的薄層或薄層材料)，而且，其中每個薄層的每個橫截面的最大值為原木橫截面的三十分之一，或每個薄層的厚度的最大值為原木小端直徑的十五分之一。
文檔編號E04C3/12GK102886943SQ20121036569
公開日2013年1月23日 申請日期2004年3月10日 優(yōu)先權日2003年3月10日
發(fā)明者沃里克·博松 申請人:木材工程技術有限公司