壓縮集成材、壓縮集成材生產(chǎn)方法及其壓縮集成材的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓縮集成材、壓縮集成材生產(chǎn)方法及其壓縮集成材，屬于集成材【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的壓縮集成材，由若干被壓縮的木質(zhì)材料通過(guò)膠合劑膠合而成；所述木質(zhì)材料在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。本發(fā)明將傳統(tǒng)人造板壓機(jī)單向加壓為模具四面加壓和前后木質(zhì)材料相互擠壓，即原料六面受壓，使原料受力變形均勻，木材或竹材之間的弧形面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，降低了對(duì)原料要求，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用；生產(chǎn)的壓縮集成材強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，適用于木結(jié)構(gòu)的房、家具、木門(mén)、地板及其室外用材等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】壓縮集成材、壓縮集成材生產(chǎn)方法及其壓縮集成材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用木質(zhì)材料壓縮膠合集成的產(chǎn)品及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成材是將木材紋理平行的實(shí)木板材和板條在長(zhǎng)度接長(zhǎng)、寬度上加寬，膠合形成一定形狀和規(guī)格尺寸的木質(zhì)結(jié)構(gòu)板材或方材，也稱(chēng)膠合木或指節(jié)材。由于集成材保持了木材的天然紋理，強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性都較好，是一種新型的功能性結(jié)構(gòu)木質(zhì)材料，已廣泛用于建筑、室內(nèi)裝修、地板、家具和各種木制品。由于集成材是由小板材或小方材在長(zhǎng)寬厚三維方向上膠合拼接而成，是小材大用，合理利用木材資源的好方法。不足的是，集成材生產(chǎn)工序繁多，需多次鋸解、刨削、膠合，因而所需人工、能耗、膠料多，成本高。
[0003]重組竹是我國(guó)在國(guó)外重組木技術(shù)基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)的一種產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)都受到歡迎，有很好的發(fā)展前景。其中重竹產(chǎn)品方法特點(diǎn)是:竹子經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備碾壓，縱向不斷，橫向散開(kāi)(有去青和不去青兩種方式)，然后經(jīng)過(guò)浸膠、干燥，用熱壓機(jī)壓成板材或在可鎖定的堅(jiān)固厚重的模具中冷壓成竹方。由于竹子原料成長(zhǎng)條狀，這兩種壓制方式都需要極大的壓力和大的施膠量，使產(chǎn)品密度達(dá)到每立方厘米1.lg，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，是名符其實(shí)的重竹。這種加工方式對(duì)設(shè)備、生產(chǎn)效率和成本等多方面都帶來(lái)不利影響，極大地限制了重組竹的規(guī)?；a(chǎn)和發(fā)展。
[0004]木材壓縮技術(shù)中壓縮變形的固定尤其重要，不然壓縮木在水分的作用下，會(huì)恢復(fù)壓縮前的狀態(tài)。目前常用的壓縮變形固定技術(shù)主要物理方式是:熱處理、高溫高壓蒸汽處理和高頻加熱處理。熱處理所需時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十小時(shí)，對(duì)壓縮木的強(qiáng)度和顏色影響很大。高溫高壓蒸汽處理:所需時(shí)間短，幾十分鐘即可，但需要高壓容器和鍋爐(或熱油爐)。高頻加熱:主要是處理尺寸較大的壓縮木，設(shè)備復(fù)雜,成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種壓縮集成材、壓縮集成材生產(chǎn)方法及其壓縮集成材；將傳統(tǒng)人造板壓機(jī)單向加壓為模具四面加壓和前后木質(zhì)材料相互擠壓，即原料六面受壓，使原料受力變形均勻，木材或竹材之間的平面或弧面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，降低了對(duì)原料要求，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用，大大提高林地的效益；同時(shí)，不再使用大噸位壓機(jī)和笨重的模具，設(shè)備投入大為降低；工序少、加工量小，基本保持了木竹自身尺寸、結(jié)構(gòu)和形態(tài)，因而人工省、能耗低，用膠量?jī)H為集成材和重組竹材的五分之一左右，從產(chǎn)品生產(chǎn)到使用更環(huán)保；產(chǎn)品經(jīng)過(guò)壓縮和高溫處理強(qiáng)度與穩(wěn)定性好，產(chǎn)品長(zhǎng)度和密度選擇范圍較大。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的壓縮集成材，由若干被壓縮的木質(zhì)材料通過(guò)膠合劑膠合而成；所述木質(zhì)材料在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。[0007]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，木質(zhì)材料(包括竹材、木材等)被壓縮變形的同時(shí)，通過(guò)膠合劑膠合形成壓縮集成材，被壓縮形成的集成材，具有較高的強(qiáng)度，且不易老化；其中要求被壓縮前，所選取的木質(zhì)材料之間的相互接觸面為平面或者弧面，當(dāng)其被壓縮過(guò)程中，容易相互貼合，使得木質(zhì)材料在此過(guò)程中受力均勻，確保整個(gè)壓縮集成材上各個(gè)點(diǎn)上都具有足夠高的強(qiáng)度；且該種壓縮集成材所需的原料，不再像原有集成材那樣對(duì)光潔的平面進(jìn)行膠合，大大地降低了對(duì)原料表面光潔度的要求，因此大大拓寬了原料的選取范圍，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用，大大提高了林地的效益。因此本發(fā)明的壓縮集成材,可適合于處理人工林速生小徑材和竹材等，生成后的壓縮集成材強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，適用于木結(jié)構(gòu)的房、家具、木門(mén)、地板及其室外用材等。同刨花板、纖維板相比，如用相同的小徑材生產(chǎn)時(shí)，本發(fā)明的用膠量只有其十分之一，甚至更少。而且作為一種實(shí)木材料，物理力學(xué)性能和外觀遠(yuǎn)高于這些完全破壞了木材強(qiáng)度和外觀的人造板，所以壓縮集成材是傳統(tǒng)集成材的升級(jí)換代產(chǎn)品
本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，包括以下方法步驟:
步驟一、組坯過(guò)程:取適量的木質(zhì)材料進(jìn)行施膠處理，并對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行一定程度的組
合；
步驟二、壓縮過(guò)程:將上述施膠后的木質(zhì)材料連續(xù)地送入空心模具中，使木質(zhì)材料I受到壓縮變形，在空心模具的出口處對(duì)壓縮變形后的木質(zhì)材料用鋼繩連續(xù)纏繞捆綁；
步驟三、定型過(guò)程:壓縮后的木質(zhì)材料I在鋼繩的限定下，被成批地送入容器中，將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，進(jìn)行高溫蒸汽膠合定型處理。
[0008]由于采用了上述方法，施膠過(guò)程是在木質(zhì)材料上刷膠或浸膠，便于木質(zhì)材料在被壓縮變形的過(guò)程中，相互接觸的膠合面相互膠合，以便于經(jīng)過(guò)定型處理后，形成較高強(qiáng)度的壓縮集成材，木質(zhì)材料進(jìn)行一定程度的組合，使木質(zhì)材料壓縮后緊密結(jié)合；壓縮過(guò)程是連續(xù)不斷的進(jìn)行，為此本發(fā)明采用了現(xiàn)有技術(shù)——壓縮木短周期生產(chǎn)技術(shù)(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01010174484.3)中的專(zhuān)用模具。用成對(duì)的輸送鏈條將軟化、施膠后的成捆的木質(zhì)材料，強(qiáng)制推過(guò)帶錐度的空心模具，產(chǎn)生壓縮變形使所有的材料相互緊密擠在一起，每一段壓縮集成材，都同時(shí)受到模具四周和前后木質(zhì)材料的擠壓壓縮，使得木質(zhì)材料被擠壓變形，同時(shí)用鋼絲繩在模具出口連續(xù)纏繞捆綁，將變形后的木質(zhì)材料進(jìn)行限定，避免其變形的反彈，壓縮過(guò)程即完成。再將壓縮后的木質(zhì)材料在鋼繩的限定下，成批地送入到高溫高壓容器中(該過(guò)程可以為不連續(xù)的過(guò)程，集多個(gè)被捆綁的變形木質(zhì)材料為一批，提高效率，節(jié)約成本)，同時(shí)將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，使壓縮集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽，達(dá)到160 V -220 V，進(jìn)行定型處理也同時(shí)干燥了木材，其中溫度的高低，時(shí)間的長(zhǎng)短，隨樹(shù)種、尺寸和產(chǎn)品的用途而定，可以是幾十分鐘至幾小時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要選擇；其中的鋼繩既起到捆綁木質(zhì)材料用的夾具作用，同時(shí)還能在定型處理過(guò)程中作為電熱元件，能將集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽進(jìn)行定型處理，同時(shí)還起到干燥木材的作用，大大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間和成本。在緩慢冷卻至40°C左右之后，可在專(zhuān)用設(shè)備上回收鋼絲繩，循環(huán)使用，避免了浪費(fèi)。本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，采用輸送鏈縱向送進(jìn)，模具四面加壓，鋼絲繩限定，使壓縮和膠合定型分離，大大提高了生產(chǎn)效率；將傳統(tǒng)人造板壓機(jī)單向加壓為模具四面加壓和前后木質(zhì)材料相互擠壓，即原料六面受壓。因而原料受力變形均勻，木質(zhì)材料的弧形面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，大大降低了對(duì)原料的要求，直徑幾公分的小徑材經(jīng)剝皮或竹片(除去竹青、竹黃)就可以使用，三年左右的人工林材就可以用，大大提高了林地的效益。長(zhǎng)條狀的木質(zhì)材料也可利用，同時(shí)不再使用大噸位壓機(jī)和笨重的模具，同樣產(chǎn)能情況下設(shè)備投入僅為傳統(tǒng)人造板的二分之一；同時(shí)，將捆綁木質(zhì)材料用的鋼繩作為熱定型處理用的電熱元件，由于采用鋼繩接觸傳遞加熱，效率更高，處理同樣大斷面尺寸的木質(zhì)材料，本發(fā)明一天即可完成，而常規(guī)方法需要5天以上；鋼繩作為柔性?shī)A具，可適用不同斷面尺寸的產(chǎn)品，與重竹型材生產(chǎn)所用的剛性模具(單套重達(dá)幾十公斤，每個(gè)不同斷面尺寸模具需要幾十到幾百套)相比之下優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的；減少了生產(chǎn)工序，降低了成本，設(shè)計(jì)巧妙，不再使用大噸位壓機(jī)和笨重的模具，設(shè)備投入大為降低；工序少、加工量小，基本保持了木竹自身尺寸、結(jié)構(gòu)和形態(tài)，因而人工省、能耗低，用膠量?jī)H為集成材和重組竹材的五分之一左右，從產(chǎn)品生產(chǎn)到使用更環(huán)保；產(chǎn)品經(jīng)過(guò)壓縮和高溫處理強(qiáng)度與穩(wěn)定性好，產(chǎn)品長(zhǎng)度和密度選擇范圍較大。傳統(tǒng)集成材的木材單元為斷面尺寸相同的木塊，為此需要大量的鋸切、刨切加工，如采用小徑材原料，出材率只有20%-30%，即每立方米原木只能得到0.2-0.3立方米產(chǎn)品，而本發(fā)明可以將圓弧形木質(zhì)材料經(jīng)壓縮變形膠合在一起，同樣的小徑材利用率可達(dá)到80%以上，既省去了大量加工切削量，又使集成材的密度加大，強(qiáng)度大為提高。將步驟二和步驟三的壓縮集成過(guò)程和定型過(guò)程分離，克服了傳統(tǒng)人造板熱壓時(shí)對(duì)原料含水率要求嚴(yán)(一般低于10%左右)，以避免“鼓泡”、“分層”、“爆板”等缺陷，壓縮集成材原料含水率高達(dá)30%就可使用。在較高含水率時(shí)，較小徑級(jí)的原料不用軟化就可壓縮集成。
[0009]本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，所述木質(zhì)材料被連續(xù)送入帶有錐度的空心模具，使木質(zhì)材料整體受到壓縮變形。
[0010]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，木質(zhì)材料連續(xù)地被強(qiáng)制推過(guò)帶錐度的空心模具(其中空心模具內(nèi)從入口至出口呈現(xiàn)出錐度的開(kāi)孔)，便于木質(zhì)材料送入；由于空心模具具有錐度，可對(duì)連續(xù)送入的木質(zhì)材料產(chǎn)生壓縮變形使所有的材料相互緊密擠在一起，每一段壓縮集成材，都同時(shí)受到模具四周和前后木質(zhì)材料的擠壓壓縮，使得木質(zhì)材料被擠壓變形；空心模具可對(duì)輸送鏈送進(jìn)的木材和竹材被錐度空心模具進(jìn)行壓縮，從而原料受力變形均勻，木材或竹材之間的平面或弧面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，降低了對(duì)原料要求。此過(guò)程中，可控制溫度在60° C以上，確保竹木材在壓縮變形過(guò)程中相互膠合，使制成的集成材各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求；其中空心模具的入口可以是圓形、方形或者其它形狀，相應(yīng)地出口也可以是圓形或者方形或者不規(guī)則的形狀，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。
[0011]本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，組坯過(guò)程前，可將木質(zhì)材料進(jìn)行軟化處理；在組坯過(guò)程前或組坯過(guò)程后可將木質(zhì)材料進(jìn)行捆扎。
[0012]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，壓縮前是需要先將木質(zhì)材原料進(jìn)行前期處理，包括軟化、施膠和捆扎過(guò)程，其中軟化過(guò)程是將木質(zhì)材料進(jìn)行高溫軟化，避免在硬質(zhì)的原料在壓縮過(guò)程中受多個(gè)力而折斷，影響壓縮膠合過(guò)程；在組培過(guò)程前或組培過(guò)程后可將木質(zhì)材料進(jìn)行捆扎，便于其放置于輸送鏈上被送入到空心模具中，可根據(jù)實(shí)際需要，選擇在組培過(guò)程前或組培過(guò)程后對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行捆扎。
[0013]本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，定型過(guò)程中，鋼繩被作為為電熱元件通電發(fā)熱，由木質(zhì)材料自身水分產(chǎn)生的160°C?220°C蒸氣，進(jìn)行定形處理30?60分鐘，再緩慢冷卻至40。。。[0014]由于采用了上述方法，壓縮后的木質(zhì)材料在鋼繩的限定下，成批地送入到高溫高壓容器中(該過(guò)程可以為不連續(xù)的過(guò)程，集多個(gè)被捆綁的變形木質(zhì)材料為一批，提高效率，節(jié)約成本)，同時(shí)將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，使壓縮集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽，達(dá)到160°C _220°C，進(jìn)行定型處理也同時(shí)干燥了木材，其中溫度的高低，時(shí)間的長(zhǎng)短，隨樹(shù)種、尺寸和產(chǎn)品的用途而定，可以是幾十分鐘至幾小時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要選擇；當(dāng)選用木材作為原料時(shí)，將鋼繩被作為為電熱元件通電發(fā)熱，使壓縮集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽，達(dá)到160°C _220°C，從而進(jìn)行定形處理，木材為原料需要控制器定形處理時(shí)間為30?60分鐘，其中的鋼繩既起到捆綁木質(zhì)材料用的夾具作用，同時(shí)還能在定型處理過(guò)程中作為電熱元件，能將集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽進(jìn)行定型處理，同時(shí)還起到干燥木材的作用，由于采用鋼繩接觸傳導(dǎo)加熱，效率更高，處理同樣大斷面尺寸的木質(zhì)材料，本發(fā)明一天即可完成，而常規(guī)方法需要5天以上；鋼繩作為柔性?shī)A具，可適用不同斷面尺寸的產(chǎn)品，與重竹型材生產(chǎn)所用的剛性模具(單套重達(dá)幾十公斤，每個(gè)不同斷面尺寸模具需要幾十到幾百套)相比之下優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的；大大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間和成本。在緩慢冷卻至40°C左右之后，可在專(zhuān)用設(shè)備上回收鋼絲繩，循環(huán)使用，避免了浪費(fèi)。
[0015]本發(fā)明的通過(guò)壓縮集成材生產(chǎn)方法制成的集成材，由若干被壓縮的木質(zhì)材料通過(guò)膠合劑膠合而成；所述木質(zhì)材料在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。
[0016]通過(guò)上述的方法制的壓縮集成材，其在木質(zhì)材料(包括竹材、木材等)被壓縮變形的同時(shí)，通過(guò)膠合劑膠合形成壓縮集成材，被壓縮形成的集成材，具有較高的強(qiáng)度，且不易老化；其中要求被壓縮前，所選取的木質(zhì)材料之間的相互接觸面為平面或者弧面，當(dāng)其被壓縮過(guò)程中，容易相互貼合，使得木質(zhì)材料在此過(guò)程中受力均勻，確保整個(gè)壓縮集成材上各個(gè)點(diǎn)上都具有足夠高的強(qiáng)度；且該種壓縮集成材所需的原料，不再像原有集成材那樣對(duì)光潔的平面進(jìn)行膠合，大大地降低了對(duì)原料表面光潔度的要求，因此大大拓寬了原料的選取范圍，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用，大大提高了林地的效益。因此本發(fā)明的壓縮集成材，可適合于處理人工林速生小徑材和竹材，生成后的壓縮集成材強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，適用于木結(jié)構(gòu)的房、家具、木門(mén)、地板及其室外用材等。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、傳統(tǒng)集成材的木材單元為斷面尺寸相同的木塊，為此需要大量的鋸切、刨切加工，如采用小徑材原料，出材率只有20%-30%，即每立方米原木只能得到0.2-0.3立方米產(chǎn)品，而本發(fā)明可以將圓弧形木質(zhì)材料經(jīng)壓縮變形膠合在一起，同樣的小徑材利用率可達(dá)到80%以上，既省去了大量加工切削量，又使集成材的密度加大，強(qiáng)度大為提高；
2、本發(fā)明與刨花板、纖維板相比，如用相同的小徑材生產(chǎn)時(shí)，用膠量只有其十分之一，甚至更少；工序少、加工量小，基本保持了木材自身尺寸、結(jié)構(gòu)、外形和紋理，因而人工省、能耗低，用膠量?jī)H為集成材和重組竹材的幾分之一左右，從產(chǎn)品生產(chǎn)到使用都更為環(huán)保；而且作為一種實(shí)木材料，物理力學(xué)性能和外觀遠(yuǎn)高于這些完全破壞了木材強(qiáng)度和外觀的人造板。所以壓縮集成材是傳統(tǒng)集成材的升級(jí)換代產(chǎn)品；
3、本發(fā)明將傳統(tǒng)人造板壓機(jī)單向加壓為模具四面加壓和前后木質(zhì)材料相互擠壓，即原料六面受壓；因而原料受力變形均勻，木質(zhì)材料的弧形面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，大大降低了對(duì)原料的要求，直徑幾公分的小徑材經(jīng)剝皮或竹片(除去竹青、竹黃)就可以使用，三年左右的人工林材就可以用，大大提高了林地的效益。長(zhǎng)條狀的木質(zhì)材料也可利用，同時(shí)不再使用大噸位壓機(jī)和笨重的模具，在同樣產(chǎn)能情況下設(shè)備投入僅為傳統(tǒng)人造板的二分之一；
4、本發(fā)明將鋼繩作為柔性?shī)A具，可適用不同斷面尺寸的產(chǎn)品，與重竹型材生產(chǎn)所用的剛性模具(單套重達(dá)幾十公斤，每個(gè)不同斷面尺寸模具需要幾十到幾百套)相比之下優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的；采用輸送鏈縱向送進(jìn)，模具四面加壓，鋼絲繩限定，使壓縮和膠合定型分離，大大提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)鋼繩作為電熱元件，并采用接觸傳導(dǎo)加熱，效率更高，處理同樣大斷面尺寸的木質(zhì)材料，本發(fā)明一天即可完成，而常規(guī)方法需要5天以上；
5、本發(fā)明的壓縮集成材經(jīng)過(guò)壓縮和高溫處理強(qiáng)度與穩(wěn)定性好，產(chǎn)品和密度選擇范圍較大；同時(shí)將壓縮集成過(guò)程和定型過(guò)程分離，克服了傳統(tǒng)人造板熱壓時(shí)對(duì)原料含水率要求嚴(yán)(一般低于10%左右)，以避免“鼓泡”、“分層”、“爆板”等缺陷，壓縮集成材原料含水率高達(dá)30%就可使用；在較高含水率時(shí)，較小徑級(jí)的原料不用軟化就可壓縮集成；
6、本發(fā)明的壓縮集成材的定型處理，巧妙地利用生產(chǎn)過(guò)程中的夾具一鋼絲繩，作為電熱元件，加熱均勻，蒸汽完全來(lái)自木材內(nèi)部，同常規(guī)定型方式比有很多突出的優(yōu)點(diǎn):省去了鍋爐(熱油爐)、高頻加熱裝置；由于電熱元件分布均勻，不用在壓力容器內(nèi)安裝循環(huán)風(fēng)扇和換熱器，集成材之間也不用留通風(fēng)道，故容器的可用空間提高一倍以上。比如:直徑1.8米、長(zhǎng)8米的罐，使用常規(guī)方法定型，單次只可處理Sm3木材，而本發(fā)明所用方法可處理16m3以上，大大降低了設(shè)備成本和生產(chǎn)成本；容器內(nèi)氧氣含量少，減少了高溫下木材的氧化；電熱元件熱慣性小，溫度控制精確，自動(dòng)化程度高；加裝真空泵之后，可同時(shí)完成碳化和干燥。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
圖1是本發(fā)明中集成材的截面圖。
[0019]圖中標(biāo)記:1-木質(zhì)材料、2-膠合劑。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0021]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的壓縮集成材，由若干被壓縮的木質(zhì)材料I通過(guò)膠合劑2膠合而成；所述木質(zhì)材料I在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。
[0023]其中在木質(zhì)材料(包括竹材、木材等)被壓縮變形的同時(shí)，通過(guò)膠合劑膠合形成壓縮集成材，被壓縮形成的集成材，具有較高的強(qiáng)度，且不易老化；其中要求被壓縮前，所選取的木質(zhì)材料之間的相互接觸面為平面或者弧面，當(dāng)其被壓縮過(guò)程中，容易相互貼合，使得木質(zhì)材料在此過(guò)程中受力均勻，確保整個(gè)壓縮集成材上各個(gè)點(diǎn)上都具有足夠高的強(qiáng)度；且該種壓縮集成材所需的原料，不再像原有集成材那樣對(duì)光潔的平面進(jìn)行膠合，大大地降低了對(duì)原料表面光潔度的要求，因此大大拓寬了原料的選取范圍，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用，大大提高了林地的效益。因此本發(fā)明的壓縮集成材，可適合于處理人工林速生小徑材和竹材，生成后的壓縮集成材強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，適用于木結(jié)構(gòu)的房、家具、木門(mén)、地板及其室外用材等。
[0024]本發(fā)明壓縮集成材生產(chǎn)方法，其特征在于:它包括:
步驟一、組坯過(guò)程:根據(jù)木質(zhì)材料選擇的情況不同，決定了是否對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行軟化處理，當(dāng)需要進(jìn)行軟化處理時(shí)，可將木質(zhì)材料I在100° C以上的蒸汽中軟化30-60分鐘，當(dāng)然可根據(jù)選擇的材料不同，選擇其它更為合適的時(shí)間和合適的溫度；同樣可根據(jù)木質(zhì)材料選擇的情況不同，決定了是否對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行捆扎處理，因?yàn)槟承┠举|(zhì)材料比較整齊或歸正，可直接通過(guò)輸送鏈輸送到空心模具中，特別地，施膠過(guò)程是必須的，且施膠過(guò)后可將木質(zhì)材料I進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，讓木質(zhì)材料壓縮后緊密結(jié)合。其中施膠包括刷膠和浸膠，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可任意選擇，其中的浸膠過(guò)程為:可將木質(zhì)材料I在固含物為35%，溫度60°C?80°C的較低粘度的酚醛樹(shù)脂中浸數(shù)至少數(shù)秒，(具體的粘度和時(shí)間，可根據(jù)原料的不同而實(shí)際選擇，該技術(shù)為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，已在本領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，可輕易獲得)，并在常溫狀態(tài)下陳化3-5分鐘。
[0025]步驟二、壓縮過(guò)程:將上述組坯后的成捆木質(zhì)材料I連續(xù)地送入帶有錐度的空心模具中，使木質(zhì)材料I的膠合面受到壓縮變形，需控制溫度在60° C以上，同時(shí)在空心模具的出口處對(duì)壓縮變形后的木質(zhì)材料I用鋼繩連續(xù)纏繞捆綁；
步驟三、定型過(guò)程:壓縮后的木質(zhì)材料I在鋼繩的限定下，被成批地送入容器中，將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，用160°C?220°C過(guò)熱蒸氣定形處理30?60分鐘，再緩慢冷卻至40°C，進(jìn)行高溫蒸汽膠合定型處理。
[0026]本發(fā)明的壓縮集成材的生產(chǎn)方法中，組培過(guò)程是需要先將木質(zhì)材原料進(jìn)行前期處理，包括軟化、施膠和捆扎過(guò)程，其中軟化過(guò)程是將木質(zhì)材料進(jìn)行高溫軟化，避免在硬質(zhì)的原料在壓縮過(guò)程中受多個(gè)力而折斷，影響壓縮膠合過(guò)程；施膠過(guò)程是在木質(zhì)材料上刷膠或浸膠，便于木質(zhì)材料在被壓縮變形的過(guò)程中，相互接觸的膠合面相互膠合，以便于經(jīng)過(guò)定型處理后，形成較高強(qiáng)度的壓縮集成材；將木質(zhì)材料進(jìn)行捆扎，便于其放置于輸送鏈上被送入到空心模具中。壓縮過(guò)程是連續(xù)不斷的進(jìn)行，為此本發(fā)明采用了現(xiàn)有技術(shù)——壓縮木短周期生產(chǎn)技術(shù)(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01010174484.3)中的專(zhuān)用模具。用成對(duì)的輸送鏈條將軟化、施膠后的成捆的木質(zhì)材料，強(qiáng)制推過(guò)帶錐度的空心模具，產(chǎn)生壓縮變形使所有的材料相互緊密擠在一起，每一段壓縮集成材，都同時(shí)受到模具四周和前后木質(zhì)材料的擠壓壓縮，使得木質(zhì)材料被擠壓變形，同時(shí)用鋼絲繩在模具出口連續(xù)纏繞捆綁，將變形后的木質(zhì)材料進(jìn)行限定，避免其變形的反彈，壓縮過(guò)程即完成。再將壓縮后的木質(zhì)材料在鋼繩的限定下，成批地送入到高溫高壓容器中(該過(guò)程可以為不連續(xù)的過(guò)程，集多個(gè)被捆綁的變形木質(zhì)材料為一批，提高效率，節(jié)約成本)，同時(shí)將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，使壓縮集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽，達(dá)到160°C -220°C，進(jìn)行定型處理也同時(shí)干燥了木材，其中溫度的高低，時(shí)間的長(zhǎng)短，隨樹(shù)種、尺寸和產(chǎn)品的用途而定，可以是幾十分鐘至幾小時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要選擇；其中的鋼繩既起到捆綁木質(zhì)材料用的夾具作用，同時(shí)還能在定型處理過(guò)程中作為電熱元件，能將集成材中的水分揮發(fā)成蒸汽進(jìn)行定型處理，同時(shí)還起到干燥木材的作用，大大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間和成本。在緩慢冷卻至40°C左右之后，可在專(zhuān)用設(shè)備上回收鋼絲繩，循環(huán)使用，避免了浪費(fèi)。本發(fā)明的壓縮集成材生產(chǎn)方法，采用輸送鏈縱向送進(jìn)，模具四面加壓，鋼絲繩限定，使壓縮和膠合定型分離，大大提高了生產(chǎn)效率；將傳統(tǒng)人造板壓機(jī)單向加壓為模具四面加壓和前后木質(zhì)材料相互擠壓，即原料六面受壓。因而原料受力變形均勻，木質(zhì)材料的弧形面也容易變形互相貼合，不再像集成材那樣要求光潔的平面進(jìn)行膠合，大大降低了對(duì)原料的要求，直徑幾公分的小徑材經(jīng)剝皮或竹片(除去竹青、竹黃)就可以使用，三年左右的人工林材就可以用，大大提高了林地的效益。長(zhǎng)條狀的木質(zhì)材料也可利用，同時(shí)不再使用大噸位壓機(jī)和笨重的模具，在設(shè)備投入同樣產(chǎn)能情況下僅為傳統(tǒng)人造板的二分之一；同時(shí)，將捆綁木質(zhì)材料用的鋼繩作為熱定型處理用的電熱元件，由于采用鋼繩接觸傳遞加熱，效率更高，處理同樣大斷面尺寸的木質(zhì)材料，本發(fā)明一天即可完成，而常規(guī)方法需要5天以上；鋼繩作為柔性?shī)A具，可適用不同斷面尺寸的產(chǎn)品，與重竹型材生產(chǎn)所用的剛性模具(單套重達(dá)幾十公斤，每個(gè)不同斷面尺寸模具需要幾十到幾百套)相比之下優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的；減緩了生產(chǎn)工序，降低了成本，設(shè)計(jì)巧妙，不再使用大噸值壓機(jī)和笨重的模具，設(shè)備投入大為降低；工序少、加工量小，基本保持了木竹自身尺寸、結(jié)構(gòu)和形態(tài)，因而人工省、能耗低，用膠量?jī)H為集成材和重組竹材的五分之一左右，從產(chǎn)品生產(chǎn)到使用更環(huán)保；產(chǎn)品經(jīng)過(guò)壓縮和高溫處理強(qiáng)度與穩(wěn)定性好，產(chǎn)品長(zhǎng)度和密度選擇范圍較大。傳統(tǒng)集成材的木材單元為斷面尺寸相同的木塊，為此需要大量的鋸切、刨切加工，如采用小徑材原料，出材率只有20%-30%，即每立方米原木只能得到0.2-0.3立方米產(chǎn)品，而本發(fā)明可以將圓弧形木質(zhì)材料經(jīng)壓縮變形膠合在一起，同樣的小徑材利用率可達(dá)到80%以上，既省去了大量加工切削量，又使集成材的密度加大，強(qiáng)度大為提高。將步驟二和步驟三的壓縮集成過(guò)程和定型過(guò)程分離，克服了傳統(tǒng)人造板熱壓時(shí)對(duì)原料含水率要求嚴(yán)(一般低于10%左右)，以避免“鼓泡”、“分層”、“爆板”等缺陷，壓縮集成材原料含水率高達(dá)30%就可使用。在較高含水率時(shí)，較小徑級(jí)的原料不用軟化就可壓縮集成。
[0027]通過(guò)上述方法加工制得的壓縮集成材，由若干被壓縮的木質(zhì)材料I通過(guò)膠合劑2膠合而成；所述木質(zhì)材料I在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。在木質(zhì)材料(包括竹材、木材等)被壓縮變形的同時(shí)，通過(guò)膠合劑膠合形成壓縮集成材，被壓縮形成的集成材，具有較高的強(qiáng)度，且不易老化；其中要求被壓縮前，所選取的木質(zhì)材料之間的相互接觸面為平面或者弧面，當(dāng)其被壓縮過(guò)程中，容易相互貼合，使得木質(zhì)材料在此過(guò)程中受力均勻，確保整個(gè)壓縮集成材上各個(gè)點(diǎn)上都具有足夠高的強(qiáng)度；且該種壓縮集成材所需的原料，不再像原有集成材那樣對(duì)光潔的平面進(jìn)行膠合，大大地降低了對(duì)原料表面光潔度的要求，因此大大拓寬了原料的選取范圍，直徑約幾厘米的木質(zhì)材料經(jīng)剝皮或竹片除去竹青竹黃就可以使用，三年左右的人工林材即可被使用，大大提高了林地的效益。因此本發(fā)明的壓縮集成材,可適合于處理人工林速生小徑材和竹材,生成后的壓縮集成材強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,適用于木結(jié)構(gòu)的房、家具、木門(mén)、地板及其室外用材等。
[0028]具體實(shí)施例1
要生產(chǎn)2米長(zhǎng)、斷面為15厘米的正方形壓縮集成材，可通過(guò)以下方法步驟:
步驟1、安裝相應(yīng)斷面的開(kāi)口模具，所述開(kāi)口模具內(nèi)設(shè)有錐度。
[0029]步驟2、組坯:確定產(chǎn)品平均密度為0.7克/立方厘米，稱(chēng)取相應(yīng)量，無(wú)皮、較通直、小頭直徑4厘米左右，2米長(zhǎng)，含水率20%的小徑材，(最好是密度相近的樹(shù)種，樹(shù)脂多，膠合性能差的不能用，原料以人工林速生材為好，如桉樹(shù)、楊樹(shù)和杉樹(shù)等)，大小頭交替放置，捆扎好。[0030]步驟3、在100° C以上的蒸汽軟化30-60分鐘；
步驟4、在固含物35%、溫度60V?80°C的較低粘度酚醛樹(shù)脂中浸數(shù)秒鐘以上。
[0031 ] 步驟5、在保溫狀態(tài)下陳化3?5分鐘。
[0032]步驟6、將成捆的木材強(qiáng)制推進(jìn)空心模具中進(jìn)行壓縮變形，用鋼繩在空心模具出口對(duì)成捆的木材進(jìn)行連續(xù)纏繞對(duì)變形限定。
[0033]步驟7、在壓力容器內(nèi)給鋼絲繩通電，升溫速度控制在每小時(shí)30°C左右，按需要在160-220°C之間，利用木材產(chǎn)生的蒸汽定型處理30-60分鐘(如調(diào)色、防腐或提高穩(wěn)定性需要處理時(shí)間可相應(yīng)延長(zhǎng))，而后緩慢冷卻到40°C，就可出料；
步驟8、在專(zhuān)用設(shè)備回收鋼絲繩，以備循環(huán)使用。
[0034]步驟9、按要求尺寸刨平即可；
步驟10、按要求尺寸鋸切刨平即為成型產(chǎn)品。
[0035]具體實(shí)施例2
要生產(chǎn)2米長(zhǎng)，斷面尺寸為15厘米Xl 3厘米的壓縮集成材竹方，包括以下步驟:
1、安裝相應(yīng)斷面模具；
2、備料:將2米長(zhǎng)毛竹段剖成4片，去內(nèi)外節(jié)壓平，并去竹青竹黃(不用定厚，同一片內(nèi)或竹片間厚度都可不同)，氣干至含水率25%左右；
3、組坯:按壓縮集成后密度為0.8g/cm3，稱(chēng)取相應(yīng)量的竹片:層層均勻擺放，大小頭交替，捆扎后的斷面尺寸比壓縮后的尺寸大2-3cm即可。
[0036]以后步驟同具體實(shí)施例1相同。
[0037]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.壓縮集成材，其特征在于:它由若干被壓縮的木質(zhì)材料(I)通過(guò)膠合劑(2)膠合而成；所述木質(zhì)材料(I)在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。
2.壓縮集成材生產(chǎn)方法，其特征在于:它包括: 步驟一、組坯過(guò)程:取適量的木質(zhì)材料(I)進(jìn)行施膠處理； 步驟二、壓縮過(guò)程:將上述施膠后的木質(zhì)材料(I)連續(xù)地送入空心模具中，使木質(zhì)材料(O受到壓縮變形，在空心模具的出口處對(duì)壓縮變形后的木質(zhì)材料(I)用鋼繩連續(xù)纏繞捆綁； 步驟三、定型過(guò)程:壓縮后的木質(zhì)材料(I)在鋼繩的限定下，被成批地送入容器中，將捆綁用的鋼繩作為電熱元件通電發(fā)熱，進(jìn)行高溫蒸汽膠合定型處理。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮集成材生產(chǎn)方法，其特征在于:所述木質(zhì)材料(I)被連續(xù)送入帶有錐度的空心模具，使木質(zhì)材料(I)整體受到壓縮變形。
4.如權(quán)利要求2所述的壓縮集成材生產(chǎn)方法，其特征在于:組坯過(guò)程前，可將木質(zhì)材料(I)進(jìn)行軟化處理；在組培過(guò)程前或組培過(guò)程后可將木質(zhì)材料(I)進(jìn)行捆扎。
5.如權(quán)利要求2所述的壓縮集成材生產(chǎn)方法，其特征在于:定型過(guò)程中，鋼繩被作為為電熱元件通電發(fā)熱，由木質(zhì)材料(I)自身水分產(chǎn)生的160°C?220°C蒸氣,進(jìn)行定形處理30?60分鐘，再緩慢冷卻至40°C。
6.一種采用權(quán)利要求2至5之一所述的壓縮集成材生產(chǎn)方法制成的壓縮集成材，其特征在于:它由若干被壓縮的木質(zhì)材料(I)通過(guò)膠合劑(2)膠合而成；所述木質(zhì)材料(I)在被壓縮前，相互的接觸面為平面和/或弧面。
【文檔編號(hào)】B27D5/00GK103692503SQ201310666104
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】唐君畏, 唐天寧, 唐君忌, 黃建華 申請(qǐng)人:唐君畏, 唐天寧, 唐君忌, 黃建華