單板基復(fù)合板材的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了單板基復(fù)合板材的制造方法，包括以下步驟：用含水率為10％-100％的木材單板，通過施膠、組坯及有控制的熱壓工藝制成單板基復(fù)合板材，所述有控制的熱壓工藝包括四個階段：1)高壓傳熱段，熱壓壓力1-3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.2-1分鐘；2)低壓干燥排氣段，熱壓壓力0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.5-3分鐘；3)高壓膠合段，熱壓壓力1-3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3-1分鐘；4)二次排氣成板段，熱壓壓力0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.2-3分鐘。該方法可以節(jié)省單板基復(fù)合板材生產(chǎn)中的干燥設(shè)備和人員，簡化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)能耗和制造成本。
【專利說明】
單板基復(fù)合板材的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單板基復(fù)合板材的制造方法，尤其涉及一種以含水率較高的木材單板為原料制造膠合板和單板層積材的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]單板基復(fù)合板材是指以多層木材單板為原料，通過干燥、施膠、組坯、熱壓等工藝膠合制成的復(fù)合板材。組坯時相鄰層木材單板紋理垂直交叉，制得的是膠合板;組坯時相鄰層木材單板紋理相互平行，制得的是單板層積材。這兩種板材屬于單板基復(fù)合板材產(chǎn)品中產(chǎn)量最大的板種，我國每年的產(chǎn)量都在I億立方米以上。在現(xiàn)有技術(shù)中，膠合板和單板層積材的生產(chǎn)都存在一個重要的環(huán)節(jié)一一單板的干燥。未經(jīng)干燥處理、干燥不充分或者干燥不均勻的木材單板在壓制膠合板和單板層積材的過程中極易產(chǎn)生廢品，以及鼓泡、分層等產(chǎn)品缺陷。因此，一般的膠合板和單板層積材生產(chǎn)工藝都要求將木材單板干燥到含水率10%以下才能進行板材的壓制。(注:我國把木材中所含水分的重量與絕干后木材重量的百分比，定義為木材含水率。)木材單板的干燥工段是膠合板和單板層積材生產(chǎn)中設(shè)備投資最大、能源及人工消耗最多和最難控制的工段之一。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種單板基復(fù)合板材的制造方法，能夠利用高含水率木材單板制造膠合板和單板層積材，且成品率高。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]—種單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:用含水率為10%-100%的木材單板，通過施膠、組坯及有控制的熱壓工藝制成單板基復(fù)合板材。所述含水率具體是指木材中所含水分的重量與絕干后木材重量的百分比。
[0006]作為優(yōu)選，上述木材單板的含水率為10%-60%。
[0007]作為優(yōu)選，上述有控制的熱壓工藝包括四個階段:
[0008]第一階段熱壓壓力為l-3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.2-1分鐘，熱壓溫度為1300C-190 °C；
[0009]第二階段熱壓壓力為0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.5_3分鐘，熱壓溫度為130°C-190°C；
[0010]第三階段熱壓壓力為l-3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3-1分鐘，熱壓溫度為1300C-190 °C；
[0011]第四階段熱壓壓力為0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.2-3分鐘，熱壓溫度為130 °C-190 °C。
[0012]作為優(yōu)選，上述木材單板通過膠膜狀熱塑型粘合劑或液體狀熱固型粘合劑粘合。
[0013]作為優(yōu)選，上述粘合劑為膠膜狀熱塑型粘合劑時，所述有控制的熱壓工藝第一階段到第四階段的熱壓溫度均為160°C-190°C。
[0014]當(dāng)使用的膠粘劑為膠膜狀熱塑型粘合劑時，多層木材單板之間夾有膠膜，一起組坯形成板坯。
[0015]作為優(yōu)選，上述粘合劑為膠膜狀熱塑型粘合劑時，所述制造方法還包括以下步驟:在經(jīng)過所述熱壓工藝的四個階段后的I分鐘之內(nèi)冷壓定型，冷壓壓力0.8-1.5MPa，冷壓時間每毫米板厚0.5-1.5分鐘，冷壓溫度30-50 °C。
[0016]作為優(yōu)選，上述粘合劑為液體狀熱固型粘合劑時，所述有控制的熱壓工藝第一階段到第四階段的熱壓溫度均為130°C-160°C。
[0017]當(dāng)使用的膠粘劑為液體狀熱固型粘合劑時，多層木材單板涂上粘合劑之后組坯形成板坯，上述板坯在經(jīng)過所述熱壓工藝的四個階段后即得到成品膠合板或?qū)臃e材，不需要進一步的冷壓定型。
[0018]本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明的熱壓工藝包括四個階段，每個階段都有不同的作用:第一階段一一高壓傳熱段，其熱壓壓力為l-3MPa，熱壓時間為每_米板厚0.2-1分鐘(根據(jù)板還含水率和板厚確定熱壓時間，含水率越高高壓時間越短，板厚越小高壓時間越短)，板坯在高壓下快速密實化，加速升溫，并使熱量從表層向芯層傳導(dǎo);第二階段一一低壓干燥排氣段，其熱壓壓力為0.1-0.5MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.5_3分鐘(根據(jù)板坯含水率和板厚確定排氣時間，含水率越高排氣時間越長，板厚越大排氣時間越長)，板坯中的水蒸汽在低壓下排出，板坯中的水分減少，有利于單板之間的膠合；第三階段一一高壓膠合段，其熱壓壓力為1-3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3-1分鐘，板坯在高壓下單板與單板之間形成緊密接觸，在高溫下產(chǎn)生良好的膠合;第四階段一一二次排氣成板段，其熱壓壓力為0.1-0.5MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.2-3分鐘，板坯在低壓下進一步排出水蒸汽，可以提高膠合強度，并防止壓機打開時鼓泡的發(fā)生。
[0020]經(jīng)過以上有控制的熱壓工藝過程，本發(fā)明可以利用未經(jīng)過干燥或只作過初步干燥(如室外晾曬干燥)的較高含水率木材單板(含水率10%以上)制成合格的膠合板或?qū)臃e材等單板基復(fù)合板材。該工藝不但可以省去膠合板和單板層積材生產(chǎn)中的干燥設(shè)備和人員，同時也可以大大降低膠合板和單板層積材的生產(chǎn)能耗和制造成本。
[0021]經(jīng)過以上有控制的熱壓工藝過程，本發(fā)明即使采用未經(jīng)過干燥或只作過初步干燥(如室外晾曬干燥)的較高含水率木材單板(含水率10%以上)為原料，使用膠膜狀熱塑型粘合劑(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等)或者液體狀熱固型粘合劑(如酚醛、脲醛、異氰酸酯等)，也可以實現(xiàn)膠合板或單板層積材對膠合強度以及板材品質(zhì)的要求，不會有鼓泡、分層等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【【具體實施方式】】
[0022]以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做進一步描述。
[0023]以下所提供的實施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，所描述的步驟也不是用以限制其執(zhí)行順序。本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有公知常識對本發(fā)明做顯而易見的改進，亦落入本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。
[0024]實施例一
[0025]將經(jīng)過室外晾曬干燥后的2毫米厚楊木木材單板(平均含水率10%)通過涂膠機涂布脲醛樹脂粘合劑；涂膠量每平方米150-200克。涂膠后的板坯不經(jīng)過干燥直接組坯，將組坯9層后的板坯送入熱壓機熱壓制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;該熱壓實行四段熱壓工藝曲線:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為IMPa，熱壓時間為每毫米板厚I分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為15分鐘;第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.2MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚0.5分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為3分鐘;第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為IMPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為4.5分鐘;第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.5MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.2分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為3分鐘。整個熱壓工藝四個階段的熱壓溫度均為145°C。
[0026]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為8%，靜曲強度為35MPa，表面膠合強度為I.2MPa，產(chǎn)品合格率為98%。
[0027]實施例二
[0028]將經(jīng)過室外晾曬干燥后的2毫米厚楊木木材單板(平均含水率25%)通過涂膠機涂布酚醛樹脂粘合劑，涂膠量每平方米200克。涂膠后的板坯不經(jīng)過干燥直接組坯，將組坯9層后的板坯送入熱壓機熱壓制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;該熱壓實行四段熱壓工藝曲線:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為2MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.5分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為7.5分鐘;第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.3MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚0.6分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為9分鐘;第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為2MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.5分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為7.5分鐘;第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.3MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.2分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為3分鐘。整個熱壓工藝四個階段的熱壓溫度均為160°C。
[0029]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為12.5 %，靜曲強度為45MPa，木破率為98%，表面膠合強度為1.2MPa，產(chǎn)品合格率為99%。
[0030]實施例三
[0031]將經(jīng)過室外晾曬干燥后的2毫米厚楊木木材單板(平均含水率30%)通過涂膠機涂布酚醛樹脂粘合劑，涂膠量每平方米250克。涂膠后的板坯不經(jīng)過干燥直接組坯，將組坯9層后的板坯送入熱壓機熱壓制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;該熱壓實行四段熱壓工藝曲線:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.8分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為12分鐘；第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.1MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚I分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為15分鐘;第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為4.5分鐘;第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.1MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為4.5分鐘。整個熱壓工藝四個階段的熱壓溫度均為160°C。
[0032]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為13%，靜曲強度為43MPa，木破率為98%，表面膠合強度為1.1MPa，產(chǎn)品合格率為99%。
[0033]實施例四
[0034]將只經(jīng)過室外晾曬的2毫米厚干燥桉木木材單板(平均含水率25%)通過一層單板一層聚乙烯膠膜的交替組坯方式組坯9層，制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;將組坯后板坯送入熱壓機按四段熱壓工藝曲線壓制:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.5分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為7.5分鐘;第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.5MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚0.3分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為4.5分鐘;第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為4.5分鐘;第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.1MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為4.5分鐘。熱壓溫度為170°C。將經(jīng)過上述四段熱壓工藝后的板材在I分鐘之內(nèi)送入冷壓機中冷壓定型制成熱塑性膠合板或?qū)臃e材。冷壓壓力IMPa，冷壓時間每毫米板厚I分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材的冷壓時間為15分鐘，冷壓溫度為40°C。
[0035]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為12%，靜曲強度為50MPa，浸漬剝離功效為II類，表面膠合強度為1.0MPa，產(chǎn)品合格率為100%。
[0036]實施例五
[0037]將未經(jīng)干燥處理的2毫米厚桉木濕單板(平均含水率30%)通過一層單板一層聚丙烯膠膜的交替組坯方式組坯9層，制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;將組坯后板坯送入熱壓機按四段熱壓工藝曲線壓制:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.6分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為9分鐘;第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.5MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚0.5分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為7.5分鐘；第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為4.5分鐘；第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.1MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為4.5分鐘。熱壓溫度為190°C。將經(jīng)過上述四段熱壓工藝后的板材在I分鐘之內(nèi)送入冷壓機中冷壓定型制成熱塑性膠合板或?qū)臃e材。冷壓壓力1.5MPa，冷壓時間每毫米板厚0.5分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材的冷壓時間為7.5分鐘，冷壓溫度為30°C。
[0038]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為12%，靜曲強度為60MPa，浸漬剝離功效為II類，表面膠合強度為1.2MPa，產(chǎn)品合格率為100%。
[0039]實施例六
[0040]將未經(jīng)干燥處理的2毫米厚桉木濕單板(平均含水率60% )通過一層單板一層聚乙烯膠膜的交替組坯方式組坯9層，制成15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材。膠合板組坯時相鄰層木材紋理垂直交叉，層積材組坯時相鄰層木材紋理相互平行;將組坯后板坯送入熱壓機按四段熱壓工藝曲線壓制:第一段“高壓傳熱段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.8分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高高壓時間越短)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第一段熱壓時間為12分鐘;第二段“低壓干燥排氣段”的熱壓壓力為0.5MPa，熱壓排氣時間為每毫米板厚I分鐘(根據(jù)板坯含水率，含水率越高排氣時間越長)，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第二段排氣時間為15分鐘;第三段“高壓膠合段”的熱壓壓力為3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第三段熱壓時間為4.5分鐘;第四段“二次排氣成板段”的熱壓壓力為0.1MPa，熱壓排氣時間每毫米板厚0.6分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材第四段排氣時間為9分鐘。熱壓溫度為160°C。將經(jīng)過上述四段熱壓工藝后的板材在I分鐘之內(nèi)送入冷壓機中冷壓定型制成熱塑性膠合板或?qū)臃e材。冷壓壓力0.8MPa，冷壓時間每毫米板厚1.5分鐘，15毫米厚的膠合板或?qū)臃e材的冷壓時間為22.5分鐘，冷壓溫度為50°C。
[0041]所得板材外觀平整，無明顯鼓泡、分層，含水率為13%，靜曲強度為56MPa，浸漬剝離功效為II類，表面膠合強度為1.3MPa，產(chǎn)品合格率為100%。
【主權(quán)項】
1.一種單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:用含水率為10%-100%的木材單板，通過施膠、組坯及有控制的熱壓工藝制成單板基復(fù)合板材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述木材單板的含水率通常為10%-60 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述有控制的熱壓工藝包括四個階段: 第一階段熱壓壓力為l_3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.2-l分鐘，熱壓溫度為13(rC-l90。C; 第二階段熱壓壓力為0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.5-3分鐘，熱壓溫度為130°C-190。。； 第三階段熱壓壓力為l_3MPa，熱壓時間為每毫米板厚0.3-l分鐘，熱壓溫度為13(rC-l90。C; 第四階段熱壓壓力為0.1-0.5MPa，排氣時間每毫米板厚0.2-3分鐘，熱壓溫度為130°C-190。。。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述木材單板通過膠膜狀熱塑型粘合劑或液體狀熱固型粘合劑粘合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述粘合劑為膠膜狀熱塑型粘合劑時，所述有控制的熱壓工藝第一階段到第四階段的熱壓溫度均為160°C-190。。。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括以下步驟:在經(jīng)過所述熱壓工藝的四個階段后的I分鐘之內(nèi)冷壓定型，冷壓壓力0.8-1.5MPa，冷壓時間每毫米板厚0.5-1.5分鐘，冷壓溫度30°C_50°C。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單板基復(fù)合板材的制造方法，其特征在于，所述粘合劑為液體狀熱固型粘合劑時，所述有控制的熱壓工藝第一階段到第四階段的熱壓溫度均為130°C-160。。。
【文檔編號】B27D1/04GK105965616SQ201610076953
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】王正, 王建和, 葛文枝, 葛詩健, 劉斌
【申請人】寧波中加低碳新技術(shù)研究院有限公司