專利名稱：一種生產木纖維膠合板的方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種木纖維膠合板生產的方法，特別是一種利用小徑材替代原 木生產木纖維膠合板的方法及其在生產木纖維膠合板中的應用。
背景技術：
目前，隨著建筑、家具、地板、造紙等行業的迅猛發展，大量的原木資源 被消耗，森林資源日益減少，這些容易引發水土流失、環境惡化等問題。
在原木使用過程中，需要對原木進行較長時間的時效處理和脫脂、防腐等 預處理，加工過程中產生的廢棄物較多，而且大多原木還具有易開裂、易變形， 不耐水，不耐曬等缺點。
中國專利申請(專利號200710072799.5)公開了一種利用林木剩余物制 備多層膠合板材的方法；中國專利(專利號02120518.3)公開了一種重組竹 材膠合板制造方法；中國專利(專利號200810061442.4)公開了一種利用次 小薪材生產模塊木料的方式。
上述方法充分利用了木材廢料、竹材廢料、小薪材、小枝條，但工序比較 復雜，不規則的材料難以保證其破碎均勻，所以膠水在模塊木料里很難均勻分 布，致使木料的吸水膨脹率不同，故產品質量的穩定性難以保證。
發明內容
本發明的目的在于克服了小徑材難以均勻破碎的難題，提供一種生產木纖 維膠合板的方法，通過將小徑材、小枝條等原料先膠合成初級方料，然后利用 機械切、刨和鋸等方式，將方料刨削成均勻的薄木片，再將薄木片膠合成各類
板材。具體通過以下步驟實現
(1) 對直徑在10 80mm小徑材、小枝條進行去皮、去細枝，并理齊捆扎， 以便于搬運及后續作業；
(2) 脫脂處理將去皮、去細枝的小徑材浸入體積百分數為1% 10%的 雙氧水中浸泡1 4小時；或將其送入高壓釜內，對其進行蒸煮處理，向高壓釜 內輸入110'C 14(TC的蒸汽，處理時間一般控制在1~4小時；
(3) 取出浸泡或蒸煮處理的小徑材，烘干至重量百分數為4%~15%的含
水率；
(4) 對小徑材進行噴膠或浸膠處理，可使用酚醛膠、脲醛膠、三聚氰胺或植物膠等常用的水溶性膠粘劑；水溶性膠粘劑和小徑材的使用比率為1: 5 12;
(5) 膠后烘干使用酚醛膠噴膠或浸膠時，需烘干至重量百分數為8%~15% 的含水率，溫度控制在30 55。C，若使用脲醛膠，則無須經過此道工藝，直接 進入步驟(6)，即是否烘干，視膠粘劑的性能要求；
(6) 膠合壓制將原料裝入模具內、壓制成正方體或長方體的方料，壓 力控制在4 16Mpa，方塊料的密度控制在0.5 1.0g/cn^之間。原料裝入模具時， 需整齊、均衡，否則會影響方料密度的均勻性；
(7) 將方料切削成均勻的薄木片，規格為0.5 2.5mm;
(8) 烘干處理將薄木片烘干至4%~15%的含水率，同步驟(3);
(9) 涂膠對烘干后的薄木片進行涂膠，同樣可使用酚醛膠、脲醛膠、 三聚氰胺或植物膠等常用的水溶性膠粘劑；水溶性膠粘劑和小徑材的使用比率 為h 5~12;
(10) 膠后烘干同步驟(5)，使用酚醛膠涂膠時，需將膠后薄木片烘干
至8%~15%的含水率，若使用脲醛膠，則無須經過此道工藝，即是否烘干，視 膠粘劑的性能要求；
(11) 膠合成型薄木片涂膠后，壓制成所需要的型材，該工藝的含水率 同步驟G)，壓制的壓力同步驟(6)，木纖維膠合板的密度控制在0.6 l.lg/cm3， 壓制過程選用熱壓方法或冷壓方法。
步驟(1)中所述的小徑材、小枝條包括長0.5 2m或直徑0.8 8cm的小 原木條、小枝條等。由于樹皮影響枝干與枝干的膠合，小細枝影響后續的布料 排料，所以進行去皮去細枝工藝，此工藝可選用人工方式剝皮、機械去皮或化 學去皮，人工剝皮利用刀具將皮割開撕下；機械去皮可將小徑材壓偏，使皮與 干材脫離；化學脫皮即利用化學試劑將其浸泡，然后去皮。
步驟(2)中所述的脫脂工藝，是為了保證小徑材吸膠性能。脂類物質既 影響膠粘劑的膠粘性能，又影響枝干吸膠能力，脫脂后枝干的親水性明顯改善， 從而保證水溶性膠水能更好地吸附在枝干上。
步驟(3)中所述的含水率控制在4%~15%，該含水率是影響小徑材吸膠 的關鍵因素。含水率過高，水溶性膠水吸收量就會明顯減少，影響膠粘性能。
步驟(4)和步驟(9)中所用的水溶性膠粘劑，可選用酚醛膠、脲醛膠、 三聚氰胺或植物膠中的一種，膠粘劑和小徑材的使用比率為1: 5~12之間。噴 膠的膠粘劑粘度應比浸膠的稍高些。若膠粘劑的附著量不足，可在膠粘劑中添加增塑劑、增粘劑等，再進行噴膠或浸膠。
步驟(5)中所述的烘干處理，視噴膠或浸膠所使用的膠粘劑，若使用酚
醛膠，則需烘干至8%~15%的含水率，若使用脲醛膠，則無須經過此道工藝。 步驟(6)中所述的膠合壓制過程，選用正方體或長方體的模具，壓力一 般控制在4 16Mpa。成型方料密度取決于原料密度和壓制壓力，壓力越高，密 度越高， 一般密度控制在0.5~1.0g/cm3。膠合方法包括熱壓和冷壓兩種。熱 壓是壓制和膠水固化同時進行，壓制完成后即可脫模，熱壓的溫度一般為 75°C~95°C，壓制時間與板材厚度關系是1.0 1.2分鐘/mm。冷壓是壓制和膠水 固化分開進行，壓制后需讓膠水固化，再脫模。冷壓又分成兩種， 一種讓膠水 在室溫下自然固化，另一種是加熱固化，即將方料連同模具一起加熱到 95°C~160°C，保溫3 10小時，讓膠水充分固化，厚度越大，導熱所需的時間 越長，保溫時間也應越長，厚度與壓制時間的關系一般是1.0 1.2分鐘/mm。
步驟(7)所述將方料削成均勻的薄木片，是本發明一個關鍵工藝，它克 服了小徑材的不規則性導致其不易均勻破碎及切削加工的難題。成型后的方料 放置72小時后，將小徑材組合成初級方料，即可利用機械設備，對其進行鋸、 切削或刨削，可側開也可正面削(方法由壓制方向而定，側開的紋理細膩，正 面削的紋理粗糙)，削成0.5~2.5mm的薄木片，再將木片膠合成各種板材，木 片越薄，成品板材耗膠量越大，硬度越強，吸水膨脹率越低、板材性能越優良。 步驟(8)所述烘干處理，可選用鏈式烘房、邃道烘房、曬等方式。 步驟(9)所述的涂膠，即使用涂膠機對薄木片進行施膠，該工藝對膠粘 劑的粘度有一定要求，粘度低附膠量不足，會影響產品的膠粘性能，膠粘劑本 身的粘度過低時可添加增塑劑或增粘劑。
步驟(10)所述的膠后烘干處理，溫度要低于膠粘劑的固化溫度，使用酚 醛膠時，溫度控制在30 55t:，若使用脲醛膠，則無需此烘干工藝。
步驟(11)膠合成型，可根據不同的需求把薄木片膠合成不同厚度的板材， 壓制過程選用熱壓方法或冷壓方法，同步驟(6)。
本發明的另一個目的是提供這種方法在生產木纖維膠合板中的應用。 本發明的有益效果小徑材、小枝條等屬于變廢為寶，節約了寶貴的森林 資源，而且經初級膠合、刨切成薄片、再次膠合等工藝，不但保持了小徑材原 有纖維組織和固有的紋理，膠合板的理化性能與普通原木相比，也有較大的提 高，如硬度、密度、靜曲強度、抗沖擊強度、彈性模量等比普通原木高出2~4.5 倍，該膠合板還具有一般原木不具備的性能，如防腐、防蟲蛀、不易變形、不易開裂、耐水性強等，可省去時效、脫脂、防腐、防蟲蛀等處理，這類板材的 吸水膨脹率低，產品質量穩定，可以替代實木用于家具、地板、建筑材料及有 特殊要求的場合。
具體實施例方式
本發明結合實施例作進一步的說明。
實施例l
(1) 選用直徑10 80mm白楊樹枝，用機器將其輾壓，去皮去小枝叉，長 度控制在60 200cm，按長短捆扎好，每把10 25kg;
(2) 將其放入3%的雙氧水中浸泡2小時，進行脫脂去糖等處理；
(3) 將其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 將原料放入噴淋室，對其進行噴膠處理，膠水選用常用的脲醛膠， 噴淋要求所有枝條表面都有附膠；
(5) 把淋膠后的小徑材裝入200*45*8(^111的長方體模具內，剪斷捆扎用 的繩子，將長短枝條均勻搭配，合理排料，送入壓機壓制，壓力為8Mpa，然 后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一起取出，每模裝料60kg;
(6) 存放72小時，待膠水完全固化后脫模，再放存72小時后，可上刨 削車床加工，刨削成0.8mm厚的薄木片；
(7) 將薄木片烘干，含水率控制在8% 15%;
(8) 用涂膠機對其進行涂膠，疊放整齊，每15 20張疊放成一堆；
(9) 送入熱壓機對其進行壓制，溫度控制在80°C~95°C,壓力控制在 11 12Mpa，壓制時間18分鐘，壓制成12 13mm的板材。
實施例2
(1) 選用直徑10 80mm速生構樹桿，長度截為100 200cm，去皮去細枝
叉；
(2) 將其送入高壓釜內進行蒸煮處理，向高壓釜內輸入135"C左右的蒸汽， 處理時間控制在3小時；
(3) 將其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 浸膠處理，使用固體含量18~25%的酚醛膠，浸膠5 15分鐘；
(5) 烘干，含水率控制在9%~15%;
(6) 裝入200*45*80011的長方體模具內，長短枝條均勻搭配，合理排料， 送入壓機壓制，壓力為7Mpa，壓好后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一 起取出，每模裝料60kg;(7)連同模具一起送入固化房，加溫至15(TC，保溫5小時，使膠酚醛膠 完全固化，再放存72小時后，即可上刨削車床加工，包,成0.7mm厚的薄木 片；
其余同實施例1。 實施例3
(1) 選用直徑10 60mm桉樹枝，長度截為100 200cm，去皮去細枝叉， 用機械輾壓，使枝干與皮分離；
(2) 將其放入3%的雙氧水中浸泡1~3小時，進行脫脂去糖等處理；
(3) 將其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 將原料放入噴淋室，使用脲醛膠對其進行噴膠處理；
(5) 把淋膠后的小徑材裝入200*45*80(:111的長方體模具內，剪斷捆扎用 的繩子，將長短枝條均勻搭配，合理排料，送入壓機壓制，壓力為8Mpa，然 后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一起取出，每模裝料50kg;
(6) 存放72小時，待膠水完全固化后脫模，再放存72小時后，可上刨 削車床加工，刨削成0.8mm厚的薄木片；
(7) 將薄木片烘干，含水率控制在8%~15%;
(8) 用涂膠機對其進行單面涂膠，疊放整齊，每15 20張疊放成一堆；
(9) 送入壓機冷壓，上下用鋼板夾住，壓制完成時上下鋼板之間用鏍栓 固定；然后存放72小時，讓膠水完全固化。
實施例4
(1) 選用直徑10 80mm速生構樹桿，截長為100 200cm，去皮去細枝叉；
(2) 將其放入3%的雙氧水中浸泡2小時，進行脫脂去糖等處理；
(3) 將其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 浸膠處理，使用固體含量18~25%的酚醛膠，浸膠10分鐘；
(5) 烘干，使用鏈式烘房，溫度55匸，把原料烘干至含水率9%~15%;
(6) 裝入200*45*80(^11的長方體模具內，長短枝條均勻搭配，合理排料， 送入壓機壓制，壓力為12Mpa，壓好后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一 起取出，每模裝料60kg;
(7) 連同模具一起送入固化房，加溫至155'C，保溫4.5小時，使膠酚醛 膠完全固化，再放存72小時后，即可上刨削車床加工，刨削成0.8mm厚的薄 木片；
(8) 將薄木片烘干，含水率控制在8%~15%;(9) 用涂膠機對其進行涂膠，疊放整齊，每20張疊放成一堆；
(10) 送入熱壓機對其進行壓制，溫度控制在95°C ，壓力控制在11 12Mpa， 壓制時間一般控制在17分鐘，壓制成12.5~13mm的板材。
實施例5
(1) 選用直徑10 80mm白楊樹枝，用機器將其輾壓，去皮去小枝叉，長 度控制在60~200cm，按長短捆扎好，每把20 25kg;
(2) 將其放入3%的雙氧水中浸泡2小時，進行脫脂去糖等處理；
(3) 將其烘干，含水率控制在4%~15%;
(4) 將原料放入噴淋室，使用固體含量18 25%的酚醛膠對其進行噴膠處
理；
(5) 把淋膠后的小徑材裝入200*45*80(^1的長方體模具內，剪斷捆扎用 的繩子，將長短枝條均勻搭配，合理排料，送入壓機壓制，壓力為10Mpa，然 后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一起取出，每模裝料65kg;
(6) 存放72小時，待膠水完全固化后脫模，再放存72小時后，可上刨 削車床加工，刨削成0.7mm厚的薄木片；
(7) 將薄木片烘干，含水率控制在10%~15%;
(8) 在涂膠機上，使用脲醛膠對其進行涂膠，疊放整齊，每25張疊放成
一堆；
(9) 送入熱壓機對其進行壓制，溫度控制在95。C，壓力控制在15Mpa， 壓制時間20分鐘，壓制成16mm的板材。
實施例6
(1) 選用直徑10 80mm速生構樹桿，截長為100 200cm，去皮去細枝叉；
(2) 將其放入3%的雙氧水中浸泡2小時，進行脫脂去糖等處理；
(3) 將其烘干，含水率控制在10%~15%;
(4) 浸膠處理，使用固體含量18 25%的酚醛膠，浸膠9分鐘；
(5) 烘干，使用鏈式烘房，溫度55"C，把原料烘干至含水率10%~15%;
(6) 裝入200*45*80011的長方體模具內，長短枝條均勻搭配，合理排料， 送入壓機壓制，壓力為15Mpa，壓好后用鏍栓將蓋板與模具固定，連同模具一 起取出，每模裝料70kg;
(7) 連同模具一起送入固化房，加溫至15(TC，保溫5.5小時，使膠酚醛膠完全固化，再放存72小時后，即可上刨削車床加工，刨削成0.8mm厚的薄 木片；
(8) 將薄木片烘干，含水率控制在10% 15%;
(9) 用涂膠機對其進行涂膠，疊放整齊，每30張疊放成一堆；
(10) 送入熱壓機對其進行壓制，溫度控制在95'C，壓力控制在15Mpa， 壓制時間25分鐘，壓制成20mm的板材。
權利要求
1. 一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于通過以下步驟實現(1)去皮、去細枝對直徑在10～80mm小徑材進行去皮、去細枝，并理齊捆扎；(2)脫脂處理將去皮、去細枝的小徑材浸入1％～10％的雙氧水中浸泡1～4小時，或將其放入高壓釜內，通入110℃～140℃蒸汽，進行1～4小時的高溫處理；(3)取出浸泡或蒸煮處理的小徑材，烘干至4％～15％的含水率；(4)對小徑材噴膠或浸膠，選用水溶性膠粘劑，水溶性膠粘劑和小徑材的使用比率為1∶5～12；(5)膠后烘干使用酚醛膠噴膠或浸膠，需烘干至8％～15％的含水率，溫度控制在30～55℃，使用脲醛膠噴膠或浸膠，無需該烘干過程；(6)膠合壓制將原料裝入模具內、壓制成正方體或長方體的方料，壓力控制在4～16Mpa，方塊料的密度控制在0.5～1.0g/cm3之間；(7)將方料切削成均勻的薄木片，厚度規格為0.5～2.5mm；(8)烘干處理同步驟(3)；(9)涂膠對薄木片進行施膠，選用水溶性膠粘劑，水溶性膠粘劑和小徑材的使用比率為1∶5～12；(10)膠后烘干同步驟(5)；(11)膠合成型將薄木片壓制成所需要的型材，該工藝的含水率同步驟(3)，壓制的壓力同步驟(6)，木纖維膠合板的密度控制在0.6～1.1g/cm3。
2. 根據權利要求1所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于-步驟(1)所述小徑材包括長0.5 2m或直徑0.8 8cm的小原木條、小枝條。
3. 根據權利要求1所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于-步驟(4)和步驟(9)所用的水溶性膠粘劑選用酚醛膠或脲醛膠。
4. 根據權利要求1所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于 步驟(6)所述膠合壓制包括熱壓和冷壓兩種方法。
5. 根據權利要求4所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于 所述熱壓方法是采取壓制和膠水固化同時進行，壓制完成后即可脫模，熱壓的溫度一般為75°C~95°C，壓制時間與板材厚度關系是1.0 1.2min/mm。
6. 根據權利要求4所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于 所述冷壓方法是采取壓制和膠水固化分開進行，壓制后需讓膠水固化，再脫模。
7. 根據權利要求6所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于 所述冷壓方法又分成兩種， 一種讓膠水在室溫下自然固化，另一種是加熱固化， 即將方料連同模具一起加熱到95"C 160'C,保溫3 10小時，讓膠水充分固化， 壓制時間與板材厚度關系是1.0 1.2min/mm。
8. 根據權利要求1所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于 步驟(7)所述將方料切削成均勻的0.5~2.5mm薄木片，使膠粘劑能均勻附著 在薄木片上，保證木纖維膠合板的性能穩定。
9. 根據權利要求l所述的一種生產木纖維膠合板的方法，其特征在于步 驟(11)所述壓制過程選用熱壓方法或冷壓方法，同步驟(6)。
10. 根據權利要求1所述的方法在生產木纖維膠合板中的應用。
全文摘要
本發明提供一種生產木纖維膠合板的方法，通過將小徑材、小枝條等原料先膠合成初級方料，然后利用機械切、刨和鋸等方式，將方料刨削成均勻的薄木片，再將薄木片膠合成各類板材。本發明的木纖維膠合板不但保持了小徑材原有纖維組織和固有的紋理，膠合板的理化性能與普通原木相比，也有較大的提高，如硬度、密度、靜曲強度、抗沖擊強度、彈性模量等比普通原木高出2-4.5倍，還具有一般原木不具備的性能，如防腐、防蟲蛀、不易變形、不易開裂、耐水性等，可以替代實木用于家具、地板、建筑材料及有特殊要求的場合。
文檔編號B27D1/00GK101462284SQ200910095590
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者吳良歡, 李利敏, 馬國瑞 申請人:浙江大學