專利名稱：以木絲桿為單元的重組木及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種重組木及制備方法，尤其是涉及ー種以木絲桿為単元的重組木及制備方法。
背景技術：
人造板是把木材(或非木材植物纖維)先加工成各種小單元(單板、纖維、刨花等)， 然后把這些小單元組合起來加工制成膠合板、纖維板、刨花板等。同類型小単元就其個體來說無論是形態還是尺寸大小并非一致，同時也破壞了木材原有的宏觀組織結構或微觀組織結構(如纖維)，組坯時各小単元之間并非按原有實木的纖維方向有序排列而是隨機組合， 所制成的各種人造板的性能指標及外觀與實木有很大的區別。同時加工這些小単元存在能耗高、粉塵污染的問題；纖維和刨花體形小比表面積大，因而施膠量大成本較高甲醛釋放也較大；單板通過使用口徑較大、樹干直的圓木旋切而成，其原材料面臨資源緊張和枯竭的問題。重組木是把速生小徑材、枝椏材及制材邊角料等廉價低質材料經碾搓設備加工成橫向不完全斷裂，縱向松散而又交錯相連的網狀木束，再經干燥、施膠、鋪裝和熱壓(或模壓)而制成ー種新型人造實體木材。在現有碎料板品種中，重組木的材性是最接近原實體木材的人造板材料。但到目前為止由于各種原因都沒有成功實現エ業化生產和推廣應用， 其中ー個重要原因是如前所述重組木這種木束単元形態，在干燥、施膠、鋪裝各エ段造成很多困難并難以達到理想目標。另外重組木采用碾壓法加工原料是能耗最大的原料加工方法，重組木木束在碾壓輥作用下產生巨大的壓應カ極難消除并嚴重影響產品質量和外觀。
發明內容
為了保護森林資源高效利用木材，針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種以木絲桿為単元的重組木及制備方法，以木絲桿為單元，將其經過篩選、校直、 干燥、施膠后，在墊板或輸送帶上運用新的組坯方法進行鋪裝組坯，最后在模具中或壓輥上膠壓定型制成木絲單板以及在模具中膠壓定型制成木絲模壓材。本發明采用的技術方案是
一、一種以木絲桿為單元的重組木
重組木在其垂直于木絲桿長度方向的剖面，相鄰木絲桿緊密排列，相互之間以四邊形疊壓膠合界面成網狀結構；重組木在其平行于木絲桿長度方向的剖面，在木絲桿長度方向所有相鄰三根木絲桿之間呈磚墻式擠壓、疊壓或擠壓和疊壓相結合的搭接結構。ニ、ー種以木絲桿為單元的重組木制備方法
將木絲桿經過篩選、校直、干燥、施膠后，將相同規格的木絲桿，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝在墊板上成板坯，然后將板坯連同墊板送入安裝在熱壓機上的開合式模具的下模中，經限厚模壓、卸壓、脫模和砂光處理制成木絲單板；或在模壓箱8底部放置的墊板上，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝，經模壓、卸壓、脫模制成木絲模壓材。所述的階梯式疊壓定向鋪裝是指先沿板坯寬度方向定向，木絲桿長度方向與板坯長度方向平行，整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，然后向板坯長度方向移動半個木絲桿長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，接著重復上述過程直至完成ー層或多層板坯鋪裝，板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定，每層木絲桿在板坯厚度及長度方向像階梯一祥，相鄰每排木絲桿有一半疊壓在一起。所述的磚墻式疊壓定向鋪裝是指先沿板坯寬度方向定向，木絲桿長度方向與板坯長度方向平行，整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，然后向板坯長度方向移動ー個木絲桿長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，重復上述過程直至完成ー層鋪裝，接著按木絲桿長度的中間位置對準下層木絲桿長度方向的相鄰兩排木絲桿首尾銜接處，重復如前所述鋪裝過程至設定鋪裝厚度，板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定，各層木絲桿在板還厚度及長度方向像一面磚墻ー樣疊壓在一起。所述的模壓為熱壓時，壓カF=O. 2 2MPa，溫度=150 180°C，時間=2 IOmin ； 所述的模壓為冷壓時，壓カF為(5 10) X IO6Pa,冷壓時間為(15 30) h。本發明具有的有益效果是
本發明保持了天然實木宏觀和微觀組織結構及其木材特性，保持很好的密度均勻性， 保持各木絲桿單元之間形成面接觸或線接觸，避免點接觸，最大限度地提高膠合面積及膠合強度，克服了傳統重組木生產エ藝及產品質量的許多弊端，容易實現機械化和自動化生產及控制，使重組木實現エ業化生產成為可能。使用木絲單板代替旋切單板，解決了膠合板、科技木等產品生產必須使用以較大口徑樹干直圓木旋切而成的單板為単元的問題，同時也解決了生產這些人造板產品原材料資源緊張和枯竭的問題。
圖I是木絲單板板坯膠壓成型(橫截面)示意圖。圖2是木絲桿形狀尺寸示意圖。圖3是階梯式疊壓或磚墻式疊壓定向鋪裝板坯平面示意圖。圖4是圖3中階梯式疊壓定向鋪裝板坯A向(一層)放大側視圖。圖5是圖3中磚墻式疊壓定向鋪裝板坯A向(三層)放大側視圖。圖6是以木絲桿為単元制備的重組木橫剖面局部放大示意圖。圖7是以木絲桿為単元制備的重組木縱剖面局部放大示意圖。圖8是逐層定向鋪裝組坯制造木絲模壓材(橫截面)示意圖。圖中1、熱壓機壓盤，2、木絲桿，3、開合式模具，4、墊板，5、上壓盤，
6、下壓盤，7、木絲單板，8、模壓箱，9、壓模，10、木絲模壓材。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步說明。所謂木絲桿是將小徑木、間伐材、枝椏材或廢舊木材，采用CN102085681A公開的方法而加工出的長徑比大，其橫截面形狀為矩形、三角形或梯形，粗細形態均勻，整體形如火柴桿的四棱柱或三棱柱。將其經過篩選(振動式篩選機，篩網定制，去除粗料短料)、校直(茶葉往復理條機或自制)、干燥(干燥箱，溫度103±2で、控制木絲桿含水率6% 9%)、施膠 (自制滾筒式噴膠機，改性脲醛樹脂膠，施膠量7% 9%)而制成的木絲桿為単元，在墊板或輸送帶上運用組坯方法進行鋪裝組坯，最后在模具中或壓輥上膠壓定型制成木絲單板以及在模具中膠壓定型制成木絲模壓材。實施例I :
如圖3所示，在一張幅面尺寸為700_X 1300mm水平放置的墊板4上采用階梯式疊壓或磚墻式疊壓的定向鋪裝組坯方法，定向定量定位鋪裝ー或多層經篩選、校直、干燥、施膠后制成同一規格的木絲桿2，木絲桿尺寸規格為BXHXL= (0. 5 3. 0)mmX (0. 5 3. 0) mmX (50 500) mm,如圖2。所謂階梯式疊壓定向鋪裝是指先沿板還寬度方向定向，木絲桿長度方向與板坯長度方向平行，整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，然后向板坯長度方向移動半個木絲桿長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，接著重復上述過程直至完成一或多層板坯鋪裝，如圖3。板坯鋪裝厚度=鋪裝層數X每層木絲桿的鋪裝厚度， 板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定。這樣每層木絲桿在板坯厚度及長度方向就像一級級階梯ー樣，相鄰每排木絲桿有一半疊壓在一起，如圖4 (圖中每層厚度按ー根木絲桿的高度H或寬度B示意)。所謂磚墻式疊壓定向鋪裝是指先沿板坯寬度方向定向，木絲桿長度方向與板坯長度方向平行，整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，然后向板坯長度方向移動ー個木絲桿長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝ー排木絲桿，重復上述過程直至完成ー層鋪裝，接著按木絲桿2長度的中間位置對準下層木絲桿長度方向的相鄰兩排木絲桿首尾銜接處，重復如前所述鋪裝過程至設定鋪裝厚度，板坯鋪裝厚度=鋪裝層數X每層木絲桿的鋪裝厚度，板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定，這樣各層木絲桿在板坯厚度及長度方向就像一面磚墻ー樣疊壓在一起，如圖3、 圖5 (圖中每層厚度按ー根木絲桿的高度H或寬度B示意)。最后將板坯連同墊板4送入一個分別安裝在熱壓機壓盤I上的開合式模具3的下模中，如圖1，經限厚熱壓(壓カF=O. 2MPa，溫度=180°C，時間=2min ;或壓カF=2MPa，溫度=160°C，時間=IOmin ;或壓カF=IMPa,溫度=150°C，時間=8min)、卸壓、脫模、表面砂光處理制成木絲單板7。木絲單板7厚度由開合式模具3控制,厚度分別為(砂光后)2mm、16mm、 6mm,單板幅面尺寸700mm X 1300mm。實施例2
如圖2、圖3、圖4、圖5、圖8所示，在ー個長X寬X高=1300mmX 700mmX 600mm模壓箱8底部放置的墊板4上，將經過篩選、校直、干燥、施膠后制成同一規格的木絲桿2，采用階梯式疊壓或磚墻式疊壓的定向鋪裝組還方法逐層定向定量定位鋪裝至600_高度,然后送入上壓盤5安裝有壓模9的單層上壓式冷壓機的下壓盤6上，經冷壓(壓カF為5 X IO6Pa, 冷壓時間為30h ;或壓カF為IOX IO6Pa,冷壓時間為15h ;或壓カF為8X IO6Pa,冷壓時間為24h)、卸壓、脫模制成木絲模壓材10，木絲模壓材10的長X寬=1300mmX700mm，高度尺寸由壓機壓力、時間、木絲模壓材10的密度等因素決定。如圖6所示，在以木絲桿為單元采取上述方法制備重組木的橫剖面(垂直于木絲桿長度方向)中，相鄰木絲桿在壓機壓カ和膠粘劑膠合力作用下緊密排列，相互之間以四邊形疊壓膠合界面成網狀結構，產品膠合強度、內接合強度和彈性模量大大增強。同時如圖7 所示，在其縱剖面(平行于木絲桿長度方向)中，位于上層的木絲桿bl在壓機壓力作用下嵌入下層并排相鄰的兩根木絲桿al之間及a2之間，或者上層的木絲桿b2疊壓在下層兩根木絲桿a2及a3之上，由于上層木絲桿bl及b2長度的中間位置正好分別位于下層木絲桿 al和a2長度方向的首尾銜接處及a2和a3長度方向的首尾銜接處，同時下層木絲桿a2長度的中間位置也正好位于上層木絲桿bl和b2長度方向的首尾銜接處；通過木絲桿bl把木絲桿al和a2之間膠合成ー個整體，同理木絲桿b2和a2、a3之間及木絲桿a2和bl、b2之間也是如此，這樣在木絲桿長度方向所有相鄰三根木絲桿之間呈磚墻式擠壓、疊壓或擠壓和疊壓相結合的搭接結構而膠合成一個重組木整體，產品的靜曲強度大大增強，密度分布也很均勻。
權利要求
1.一種以木絲桿為單元的重組木，其特征在于重組木在其垂直于木絲桿長度方向的剖面，相鄰木絲桿緊密排列，相互之間以四邊形疊壓膠合界面成網狀結構；重組木在其平行于木絲桿長度方向的剖面，在木絲桿長度方向所有相鄰三根木絲桿之間呈磚墻式擠壓、疊壓或擠壓和疊壓相結合的搭接結構。
2.用于權利要求I所述的一種以木絲桿為單元的重組木制備方法，將木絲桿經過篩選、校直、干燥、施膠后，其特征在于將相同規格的木絲桿(2)，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝在墊板(4)上成板坯，然后將板坯連同墊板(4)送入安裝在熱壓機上的開合式模具(3)的下模中，經限厚模壓、卸壓、脫模和砂光處理制成木絲單板(7);或在模壓箱(8)底部放置的墊板(4)上，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝，經模壓、卸壓、脫模制成木絲模壓材(10 )。
3.根據權利要求2所述的一種以木絲桿為單元的重組木制備方法，其特征在于，所述的階梯式疊壓定向鋪裝是指先沿板坯寬度方向定向，木絲桿(2)長度方向與板坯長度方向平行，整齊均勻鋪裝一排木絲桿(2)，然后向板坯長度方向移動半個木絲桿(2)長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝一排木絲桿，接著重復上述過程直至完成一層或多層板坯鋪裝，板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定，每層木絲桿(2)在板坯厚度及長度方向像階梯一樣，相鄰每排木絲桿有一半疊壓在一起。
4.根據權利要求2所述的一種以木絲桿為單元的重組木制備方法，其特征在于，所述的磚墻式疊壓定向鋪裝是指先沿板還寬度方向定向，木絲桿(2)長度方向與板還長度方向平行，整齊均勻鋪裝一排木絲桿(2)，然后向板坯長度方向移動一個木絲桿(2)長度距離，再沿板坯寬度方向定向整齊均勻鋪裝一排木絲桿(2)，重復上述過程直至完成一層鋪裝，接著按木絲桿(2)長度的中間位置對準下層木絲桿(2)長度方向的相鄰兩排木絲桿首尾銜接處，重復如前所述鋪裝過程至設定鋪裝厚度，板坯鋪裝厚度由所制備的重組木產品所要求的厚度及密度決定，各層木絲桿在板坯厚度及長度方向像一面磚墻一樣疊壓在一起。
5.根據權利要求2所述的一種以木絲桿為單元的重組木制備方法，其特征在于所述的模壓為熱壓時，壓力F=O. 2 2MPa，溫度=150 180°C，時間=2 IOmin ;所述的模壓為冷壓時，壓力F為(5 10) X IO6Pa,冷壓時間為(15 30) h。
全文摘要
本發明公開了一種以木絲桿為單元的重組木及制備方法。木絲桿經過篩選、校直、干燥、施膠后，將相同規格的木絲桿，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝在墊板上，然后將墊板送入安裝在熱壓機上的開合式模具的下模中，經限厚模壓、卸壓、脫模和砂光處理制成木絲單板；或在模壓箱底部放置的墊板上，采用階梯式疊壓定向鋪裝或磚墻式疊壓定向鋪裝，經模壓、卸壓、脫模制成木絲模壓材。本發明保持了天然實木的特性，提高膠合面積及膠合強度。解決了膠合板、科技木等產品生產必須使用以較大口徑樹干直圓木旋切而成的單板為單元的問題，也解決了生產這些人造板產品原材料資源緊張和枯竭的問題。
文檔編號B27N3/04GK102581917SQ201210059669
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者傅深淵, 杜春貴, 門全勝 申請人:浙江農林大學