專利名稱：用木材制造層積材的方法
技術領域：
本發明與木材制造層積材的方法有關。
背景技術：
已有的木材酚醛樹脂層積材料的制造方法如中國專利ZL93105062. 6所公開的技術方案，將木材選材、剪切、浸膠、陳放、干燥、預壓、組坯和熱壓制成層積材。層積材及其開片后的片材的紋理都是單調的疊層產生的水平平行紋理或組成的疊片的紋理，由于疊片是由木材旋切或刨切制成的0. 5-2. 5mm單板，其本身幾乎看不出木材的天然紋理，疊片熱壓成層積材后大都只有疊層產生的水平平行紋理，其變化也是隨開片的角度變化而疊層紋理間的距離發生變化，沒有天然木紋的豐富紋理，紋理的顯現也不鮮明。生產成本高。
發明內容
本發明的目的是提供一種產品強度高、內應力小，色澤可調，能呈現仿真的木紋， 生產成本低的用速生材制造層積材的方法。本發明是這樣實現的本發明用木材制造層積材的方法，包括如下步驟(1)將木材制成厚度為0. 3_5mm單板，將單板浸膠、干燥，單板的長寬尺寸與模具的內模相同或單板寬度尺寸與內模一致，長度尺寸為內模長度的幾分之一，(2)將單板疊加組成料坯，將料坯放入模具的內模內，模具內模為兩端開放的凹形槽，槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角3mm < R < 20mm，槽壁有位于同一水平面的對應孔與銷配合，(3)將料坯送入壓機活動模具的內模壓制成形成后，壓板位于槽壁對應孔下，通過對應孔穿銷鎖內模，將鎖模后內模連同料坯加熱固化，(4)冷卻后卸掉銷，脫出料坯，料坯的外露面呈現仿真年輪線，料坯在自然環境中放置，根據料坯的年輪線開片。內模底與槽壁夾角半徑R :5mm彡R彡10mm。單板的厚度為1. 3-2mm,由圓木旋切后剪切而成。單板放入碳化罐用蒸汽進行碳化處理，使單板改變顏色，將單板疊加組坯時，可按下列方式之一(1)碳化單板與非碳化單板，長度方向交替疊加；(2)非碳化單板長度方向疊加；(3)碳化單板長度方向疊加；(4)將碳化單板與非碳化單板長度方向交替疊加若干層后再疊加至少一層由若干纖維方向垂直于前者的短單片構成的平衡層。本發明的方法包括如下步驟(1)選材，將木材旋切或刨切，并剪切成木纖維順向長度100-3000毫米，橫向寬度60-1270毫米，厚度0. 5-5毫米的單板，然后進行干燥處理，將單板條烘干或曬干到含水分 15%以下；(2)根據材料用途需要進行漂白、染色、防腐、阻燃、加香等處理；(3)將單板送入碳化罐中，放入蒸汽升壓至2_4MPa，每保壓20分鐘由排氣閥排一次蒸汽，排氣后再送入蒸汽增壓至2-4MPa，如此循環3-10次使溫度保持在130-160°C之間； 或者單板送入烘窯加熱至180-220°C，再入入碳化罐中，放入蒸汽升壓到0. 5-lMPa，保壓時間2-6小時，進行碳化處理；(4)將碳化干燥后的單板放入酚醛樹脂或三聚氰胺膠粘劑的水溶液中浸膠，使加膠量為固體膠占材料總重量的7-9% ；(5)將施加了膠的單板進行80°C以下的干燥處理，使單板含水率在12-20%之間；(6)將經過干燥后的帶膠單板，設定密度進行定量后按下列方式之一組坯，組坯方式一碳化單板與本色單板木纖維順向交替疊架組坯，可形成深淺相間的自然紋理材料，組坯方式二 將本色單板木纖維順向疊加組坯，可形成材料本色的自然紋理，組坯方式三將同一炭化色的單板木纖維順向疊加組坯，可形成古銅色的自然紋理，組坯方式四將木纖維順向組坯大于等于一層，再疊架木纖維橫向層大于一層，可反復若干組，形成更為穩定的結構形式，(7)將料坯送入壓機，壓制于U型模具內，并通過壓板穿銷鎖模；模具的內腔寬度與單板寬度一致，長度與單板長度相當，在其內腔底部有大于4-7毫米R圓角，使在壓制后讓單板在模腔內形成弧型，料坯上形成仿真的木紋；(8)將鎖模后的模具加同料坯送入固化窯進行加熱固化，固化溫度根據粘結劑確定在120-170°C之間，保溫2-6小時，待冷卻到40°C以下后出料；(9)卸掉銷子、脫出坯料，將坯料進行自然放置處理，根據用途對材料進行鋸、刨、 銑加工，制成各種高檔家俱、地板、門窗產品。本發明將單板組坯后放入具有兩端開放的凹形槽的內模中熱壓、由于凹形槽底與槽壁的夾角為半徑大于3mm的圓角，在熱壓過程中料坯中的疊片在壓縮的同時發生彎曲和移動，在層積材橫截面形成彎曲方向相同的弧形仿真木紋。層積材沿內模軸向的橫截面和縱截面也有仿真的豐富木紋，在內模軸向橫截面上甚至可現封閉或半封閉的環形木紋。形成紋理豐富而逼真，使人不相信開片后的板材來自層積木而不是來自天然圓木。本發明的單板炭化后組坯，既可調節木紋顏色，也可增加材料硬度和強度，減少層積木內應力。組坯中的平衡層也起加強筋的作用，增加層積木的強度。本發明工藝簡單，生產成本低，產品強度高，穩定性好，開片后的板材能呈現仿真的木紋，木紋紋路和色澤豐富、具有近似天然圓木開片后的板材的木紋紋理，而強度和韌性都高于天然圓木板材的指標，甚至達到和超過硬實木板的指標。
圖1為內模和料坯結構圖。圖2為本發明片板表面紋理圖。
具體實施例方式本發明的內模如圖1所示1為U型模具，模具底部有4毫米的圓角R，2為鎖模用的銷子，3為鋼制壓板，A層為碳化層，B層為本色單板層，C層為橫向加強平衡層，通過A，B， C以及R圓角的組合可以實現較好的抗變形能力，并能形成自然豐富的橫切面紋理，滿足人們的視覺需要。本發明的制造方法，包括如下步驟(1)選材，將桉木旋切并剪切成順向長度1270毫米，橫向寬度135毫米，厚度1. 7 毫米的單板，將旋切單板小料或余料剪切成順紋長度120毫米的短條，將單板條烘干曬干到水分12% ；(2)采用真空浸注方法將單板浸注防腐劑處理；(3)將單板送入碳化罐中，放入蒸汽升壓至3MPa，每保壓20分鐘由排氣閥排一次蒸汽，排氣后再送入蒸汽增壓至2-4MPa，如此循環4次使溫度保持在130-160°C之間，進行碳化處理；(4)將碳化和本色單板干燥后放入酚醛樹脂膠粘劑的水溶液中浸膠6-10分鐘，施加膠量為7-9% (固體膠占材料總重量的比例)；(5)將施加了膠的單板進行80°C以下的干燥和水分平衡處理，使單板條含水率在 14-16%之間；(6)將經過干燥水分平衡后的帶膠單板按照密度lg/cm3稱重定量后組坯，組坯方式為碳化色單板條一張與本色的單板條一張順向交替疊加組坯，組坯各5張后，加組一條橫向短單板條，以此方式循環組坯直到該定量料坯完成；(7)將料坯送入壓機，壓制于U型模具內，并通過壓板穿銷鎖模；模具的內腔寬度與單板寬度一致，長度與單板條長度相當，在其內腔底部有4毫米圓角，使在壓制后讓單板在模腔內形成自然弧型；(8)將鎖模后的模具加同料坯送入固化通道或固化窯進行加熱固化，固化溫度根據粘劑確定在120-170°C之間，保溫2-6小時，待冷卻到60°C以下后出料；(9)卸掉銷子、脫出材料，將材料進行自然環境放置處理，根據組坯的料坯料層狀態選擇性開片，開層時避免平衡層位于片材表面即得到縱橫交錯，不易變形，紋理似烏金木的高檔防腐層積材。
權利要求
1.用木材制造層積材的方法，包括如下步驟(1)將木材制成厚度為0.3-5mm單板，將單板浸膠、干燥，單板的長寬尺寸與模具的內模相同或單板寬度尺寸與內模一致，長度尺寸為內模長度的幾分之一，(2)將單板疊加組成料坯，將料坯放入模具的內模內，模具內模為兩端開放的凹形槽， 槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角3mm20mm，槽壁有位于同一水平面的對應孔與銷配合，(3)將料坯送入壓機活動模具的內模壓制成形成后，壓板位于槽壁對應孔下，通過對應孔穿銷鎖內模，將鎖模后內模連同料坯加熱固化，(4)冷卻后卸掉銷，脫出料坯，料坯的外露面呈現仿真年輪線，料坯在自然環境中放置， 根據料坯的年輪線開片，片材上也呈現仿真的年輪線。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于內模底與槽壁夾角半徑R10mm。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于單板的厚度為1.3-2mm,由圓木旋切后剪切而成。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于單板放入碳化罐用蒸汽進行碳化處理，使單板改變顏色，將單板疊加組坯時，可按下列方式之一(1)碳化單板與非碳化單板，木纖維長度方向交替疊加；(2)非碳化單板木纖維長度方向疊加；(3)碳化單板木纖維長度方向疊加；(4)將碳化單板與非碳化單板木纖維長度方向交替疊加若干層后再疊加至少一層由若干木纖維方向垂直于前者的短單片構成的平衡層。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步驟(1)選材，將木材旋切或刨切，并剪切成木纖維順向長度100-3000mm，橫向寬度 60-1270mm，厚度0. 5_5mm的單板，然后進行干燥處理，將單板條烘干或曬干到含水分15% 以下；(2)根據材料用途需要進行漂白、染色、防腐、阻燃、加香等處理；(3)將單板送入碳化罐中，放入蒸汽升壓至2-4MPa，每保壓20分鐘由排氣閥排一次蒸汽，排氣后再送入蒸汽增壓至2-4MPa，如此循環3-10次使溫度保持在130-160°C之間；或者單板送入烘窯加熱至180-220°C，再放入碳化罐中，放入蒸汽升壓到0. 5-lMPa，保壓時間 2-6小時，進行碳化處理；(4)將碳化干燥后的單板放入酚醛樹脂或三聚氰胺膠粘劑的水溶液中浸膠，加膠量為固體膠占材料總重量的7-9% ；(5)將施加了膠的單板進行80°C以下的干燥處理，使單板含水率在12-20%之間；(6)將經過干燥后的帶膠單板，設定密度進行定量后按下列方式之一組坯，組坯方式一碳化單板與本色單板木纖維順向交替疊架組坯，可形成深淺相間的自然紋理材料，組坯方式二 將本色單板木纖維順向疊加組坯，可形成材料本色的自然紋理，組坯方式三將同一炭化色的單板木纖維順向疊加組坯，可形成古銅色的自然紋理，組坯方式四將木纖維順向組坯大于等于一層，再疊架木纖維橫向層大于一層，可反復若干組，形成更為穩定的結構形式，(7)將料坯送入壓機，壓制于U型模具內，并通過壓板穿銷鎖模；模具的內腔寬度與單板寬度一致，長度與單板長度相當，在其內腔底部有大于4-7mmR圓角，使在壓制后讓單板在模腔內形成弧型，料坯上形成仿真的木紋；(8)將鎖模后的模具加同料坯送入固化窯進行加熱固化，固化溫度根據粘結劑確定在 120-170°C之間，保溫2-6小時，待冷卻到40°C以下后出料；(9)卸掉銷子、脫出坯料，將坯料進行自然放置處理，根據用途對材料進行鋸、刨、銑加工，制成各種高檔家俱、地板、門窗產品。
全文摘要
本發明為用木材制造層積材的方法，解決已有方法不能生產高強度，具有仿真的豐富紋理的層積材問題。包括如下步驟(1)將木材制成厚度為0.3-5mm單板，將單板浸膠、干燥，單板的長寬尺寸與模具的內模相同或單板寬度尺寸與內模一致，長度尺寸為內模長度的幾分之一，(2)將單板疊加組成料坯，將料坯放入模具的內模內，槽底與模壁夾角為半徑為R的圓角3mm≤R≤20mm，槽壁有位于同一水平面的對應孔與銷配合，(3)將料坯送入壓機活動模具的內模壓制成形后，壓板位于槽壁對應孔下，通過對應孔穿銷鎖內模，將鎖模后內模連同料坯加熱固化，(4)冷卻后卸掉銷，脫出料坯，料坯的外露面呈現仿真的年輪線，料坯在自然環境中放置，根據料坯的年輪線開片，片材上也呈現仿真的年輪線。
文檔編號B27D3/00GK102398288SQ20101028452
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者周長興, 李和麟, 陳滔 申請人:李和麟