專利名稱：：一種用超厚單板制造的實木復合板材及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種復合板材，尤其涉及用單板制造的實木復合板材。同時，還涉及該實木復合板材的制造方法。
背景技術：
：目前，實木復合板材主要包括細木工板和多層實木復合膠合板等兩大類產品，細木工板是在小木方塊拼成的芯板的上下表面各覆蓋一層單板，經膠壓而成的一種特殊的膠合板，芯板通常是將原木鋸截成實木條而組成的拼板或木格結構板。采用這種方法制造芯板存在著原木鋸裁時鋸路損耗多，木材利用率低，并且因為組合起來的細木工板中的木條，其橫向間采用膠拼連接，導致芯板的橫向靜曲強度主要取決于膠粘劑的連接強度，所以細木工板通常由于橫向強度低而達不到國家標準的要求(鄒林林，呂斌，楊効(5.我國細木工板發(fā)展現(xiàn)狀和質量問題分析，林業(yè)機械與木工設備,2006,34(5):4-6.);多層實木復合膠合板是將原木制成lmm3mm的單板，經過干燥、涂膠、組坯、熱壓等工序制成，這種復合板材由于所用的單板較薄，生產相同厚度的復合板材，單板越薄，膠層越多，所使用的膠黏劑就越多，從而造成甲醛釋放量增多和成本的增加。中國專利01133469.X提出了一種采用4mm10mm的單板制造的三層膠合板作為芯板，經砂光后，在上、下表面再貼上面皮而成的多層實木復合材料。由于4mm10mm的單板存在著較大的應力，因此在單板的干燥過程中極易產生翹曲變形(甚至引起巻曲變形如圖l所示)和開裂等現(xiàn)象，嚴重影響了單板的出材率和后序加工工序如涂膠、組坯等工序；其次，采用這種結構的單板作為芯板由于單板的應力過大，導致制造出來的復合板材容易產生翹曲變形；再者，采用二次貼面加工工藝，增加了貼面工序。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是改進現(xiàn)有工藝技術的不足，提供一種其各向強度均符合國家標準、不易翹曲變形、加工方便、膠黏劑用量較低可降低成本的用超厚單板制造的實木復合板材；本發(fā)明的另一個目的在于提供上述用超厚單板制造的實木復合板材的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材，是由包括兩個外表面的表層和其間的芯層構成，各層單板之間設有膠粘劑；所述芯層由6mm12mm的超厚單板組成，表層則用0.2mm1.5mm的單板組成；所用的芯層超厚單板為經原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設有點狀或線段狀的裂紋。上述芯層超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為板厚的1/61/2，或者其平均長度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為板厚的1/61/2，平均寬度為0.2mm3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm5cm。更進一歩地，所述芯層可以是由2、4、6、8.......等偶數層超厚單板組成，采用平行或交叉結構組坯。更具體地，其中，中心的兩塊單板為中間芯板，其松面相對接合，其外面的各層單板的松面均朝向中間芯板，對稱組坯，其紋理可以與中心兩層的中間芯板平行，也可以與中心兩層的中間芯板垂直或相錯設置；在所述芯層和表層之間還可以包括次表層，次表層為次芯板層，也稱為平衡層，該平衡層用厚度為lmm3mm的單板制成，該次芯板層的單板與芯層和表層單板的紋理走向垂直或相錯設置，其作用是防止芯層板材的橫向翹曲。更進一歩地，所述芯層也可以是山3、5、7.......等奇數層單板組成，采用平行或交叉結構組坯。更具體地，其中，中心設有一塊單板為中間芯板，其外面的各層單板的松面均朝向中間芯板，對稱組坯，其紋理可以與中間芯板平行，也可以與中間芯板垂直或相錯設置；其外面也可以設有次表層，次表層為次芯板層，也稱為平衡層，該平衡層用厚度為lmm3mm的單板制成，該次表板層的單板與芯層和表層單板的紋理走向垂直或相錯設置。前述的用超厚單板制造的實木復合板材，其中所述的芯層可以使用楊木、杉木、柳杉、水杉、云杉等低質木材，經過旋切而成6mm12mm的超厚單板制成；所述表層可以由柚木、黃檀、克隆木等珍貴硬闊葉材旋切而成的厚度為0.2mm1.5mm的裝飾貼面板制成。如果包括所述的次表層，則所述次表層的單板可以由楊木、樺木或桉樹等人工林速生材旋切而成的厚度為lmm3mm的普通單板制成。本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材的制造方法包括如下歩驟A.單板制作將制作芯層單板的木材，經過旋切而成6mm12mm的超厚單板，經過將所述單板在疏解裝置中疏解，則在其松面順紋方向形成點狀和/或線段狀裂紋，作為芯層。制作表層單板的木材，經旋切而成0.2mm1.5mm的單板，作為表層裝飾性單板；B.干燥將上述的單板干燥至含水率為8%15%;C.涂膠將芯層所用的超厚單板進行施膠，而表層所用的薄單板不施膠；D.組坯將施膠后的超厚單板進行組坯，再將2張薄單板鋪裝在芯層板坯的上、下表層；E.熱壓對于組坯進行熱壓，使其成為一體熱壓工序中根據所使用的粘接劑的種類設定與之相適應的熱壓溫度、熱壓壓力和熱壓時間。在上述工藝中，如果包含次表層，則在A單板制作工序中，將制作次表層的木材經旋切而成lmm3mm的單板，在B干燥工序中同樣將其干燥至含水率為8%-15%，在C涂膠工序中對其涂膠，然后在D組坯工序中，將次表層單板使其木紋與芯層和表層木紋均垂直或相錯地設置在芯層和表層單板之間組合。在上述工藝中，所用的膠黏劑可以為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改型的脲醛膠黏劑、粉酸膠黏劑和異氰酸酯等其中的一種。如果膠粘劑為脲醛膠黏劑或三聚氰胺改型的脲醛膠黏劑，其施膠量為(150300)g/m2，熱壓時間為(0.51.6)min/mm，熱壓溫度為(120160)°C，熱壓壓力為(0.72)MPa。如果膠粘劑為酚醛膠黏劑，其施膠量為(150300)g/m2，熱壓時間為(0.52)min/mm，熱壓溫度為(130-180)。C，熱壓壓力為(0.72)MPa。如果膠粘劑為異氰酸酯，其施膠量為(2050)g/m2，熱壓時間為(0.51.2)min/mm，熱壓溫度為(90130)。C，熱壓壓力為(0.72)MPa。在組坯工序中，多層超厚單板組成的芯板中，置于中心的一塊或兩塊單板為中間芯板，如果是兩塊單板為中間芯板的，該兩塊單板松面相對接合，在中間芯板外面的各層單板可以是其松面均朝向中間芯板接合，對稱組坯，其紋理可以與中間芯板平行，也可以與中心兩層的中間芯板垂直或相錯設置；松面朝向板芯，對稱組坯。本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材，通過在芯層的單板表面進行疏解形成點狀或線段狀的裂紋，與未處理的單板相比，經過應力釋放處理后，在單板松面的順紋方向形成了點狀或線段狀的裂紋，具有明顯的優(yōu)點首先，經過應力釋放處理后，削弱了超厚單板的橫向應力作用，因而避免了單板的翹曲、變形等問題；其次，經過應力釋放處理后，單板的表面應力得到釋放，可以減小在后續(xù)干燥、施膠、組坯等工序中因單板破裂而造成的損失，從而提高了木材的利用率；再者，經過應力釋放處理后，單板形成了點狀或線段狀的裂紋，增加了單板的比表面積，使木材的水分排出的阻力大大減少，從而提高了單板的干燥速率，即減少了單板干燥時的能耗；本發(fā)明使用6mm12mm的超厚單板，與普通的厚度為lmm3mm的單板相比，具有明顯的優(yōu)點與普通多層實木復合膠合板相比，增加了板材的實木感，減少了膠層的層數，減少了施膠量，從而降低了成本；與細木工板相比，減少了將原木鋸截成實木條時鋸路的損耗，提高了木材的利用率，同時因采用旋切工藝，提高了生產效率。以下以芯層為1.5mm，3mm，6mm和9mm厚的單板，背板和面板分別采用一層lmm厚的裝飾單板，制成目標厚度為18mm的實木復合板材，說明所用單板厚度與施膠量之間的關系。從表1中可以看出，隨著單板厚度的增加，施膠量減小，同樣生產18mm厚的板材，若采用6mm厚的單板施膠量僅為1.5mm厚單板的21.05%;若采用9mm厚的單板，其施膠量僅為1.5mm厚單板的15.79%。施膠量的減少大大降低了板材的生產成本。表l單板厚度與施膠量之間的關系<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一歩說明，并非對本發(fā)明的限制，凡是依照本發(fā)明公開內容所進行的任何本領域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。圖1為未經過應力降解的6mm12mm厚單板產生的翹曲變形圖2為經過應力降解的6mm12mm超厚單板圖3為偶數層超厚單板制造的實木復合板材圖4為奇數層超厚單板制造的實木復合板材圖中標號分別表示l為點狀或線狀裂紋，2、3為超厚順紋芯板，4、5分別為下上下表板，6為芯層超厚順紋芯板，7、8為芯層超厚橫紋芯板，9、10為上下表板。具體實施例方式實施例1偶數層超厚單板制造的實木復合板材本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材，是由偶數層單板組成，包括兩個外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設有膠粘劑；所述芯層可以是由2層、4層、6層、8層.......等偶數層超厚單板組成，采用平行或交叉結構組坯，其中，中心的兩塊單板為中間芯板，其松面相對接合，其外面的各層單板的松面均朝向中間芯板，對稱組坯，其紋理可以與中心兩層的中間芯板平行，也可以與中心兩層的中間芯板垂直，在所述芯層和表層之間還可以包括次表層，也稱為平衡層，該平衡層用lmm3mm厚度的單板制成，該次表層的單板與芯層和表層單板的紋理走向相互垂直，其作用是防止芯層板材的橫向翹曲。在本實施例中，如圖3所示，所述芯層由2層6mm12mm厚的超厚單板2、3組成，其為楊木、杉木、柳杉、水杉、云杉等低質木材制成，表層(裝飾層)用0.2mm1.5mm厚的單板4、5組成，其為柚木、黃檀、克隆木等珍貴硬闊葉材制作。如果在芯層和表層之間還設置次表層，則次表層(平衡層)用lmm3mm厚的單板2層組成，即在芯層的兩側各設一層，其為楊木、樺木或桉樹等人工林速生材制成(圖中未示出)。所用的芯層超厚單板為經原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設有點狀或線段狀的裂紋1(見圖2所示)。上述芯層所用超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為其板厚的1/61/2，平均寬度為0.2mm3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm5cm<=本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材的制造方法包括如下步驟A.單板制作將楊木、杉木、柳杉、水杉或云杉等低質木材，經過旋切而成6mm12mm的超厚單板，該單板再經過疏解裝置進行疏解，使其松面順紋方向形成點狀和/或線段狀裂紋，作為芯層用單板。將楊木、樺木或桉樹等人工林速生材旋切而成lmm3mm的普通單板，作為次表層用單板將柚木、黃檀或克隆木等珍貴硬闊葉材，經旋切而成0.2mm1.5mm的單板，作為表層用裝飾性單板；B.干燥將上述的單板干燥至含水率為8%15%;C.涂膠所用的膠黏劑可以為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改性脲酸膠黏劑、酚酲膠黏劑或異氰酸酯等其中的一種；將芯層超厚單板和次表層普通單板進行施膠，當所用膠黏劑為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛膠黏劑或酚醛膠黏劑時，其施膠量為(150300)g/m2;當所用膠黏劑為異氰酸酯時，其施膠量為(2050)g/m2。表層薄單板不施膠。D.組坯將施膠后的單板松面朝向對稱中心，對稱組坯，所有的超厚單板按順紋方向鋪裝在板材的芯層；將2張薄單板按順紋方向對稱地鋪裝在上、下表層。如果包括次表層，則將2張普通單板(厚度為lmm3mm)作為次表層按橫紋方向對稱地鋪裝在芯層厚單板兩側的外面作為次表層。E.熱壓對于組坯進行熱壓，使其成為一體。熱壓工序中根據所使用的粘接劑的種類設定合適的熱壓溫度、熱壓壓力和熱壓時間。如果膠粘劑為脲醛膠黏劑或三聚氰胺改性脲醛膠黏劑，其施膠量為(150-300)g/m2，熱壓溫度為(120160)°C,熱壓壓力為(0.72)MPa，熱壓時間為(0.51.6)min/mm;如果膠粘劑為酚醛膠黏劑，其施膠量為為(150-300)g/m2，熱壓溫度為(130-180)。C，熱壓壓力為(0.72)MPa，熱壓時間為(0.52)min/mm;如果膠粘劑為異氰酸酯，其施膠量為(2050)g/m2，熱壓溫度為(卯130)°C，熱壓壓力為(0.72)MPa，熱壓時間為(0.51.2)min/mm。本發(fā)明提供的用超厚單板制造的實木復合板材具有如下優(yōu)點芯層采用超厚單板，減少了膠層數，節(jié)約了膠黏劑的用量，降低了成本。如果采用醛類膠黏劑，與現(xiàn)有的膠合板相比，由于相同厚度下膠粘劑層可以減少，因此，還可以減少甲醛等氣體的釋放量；將低質木材旋切成6mm12mm厚的超厚單板，用其制造實木復合板材，與細木工板相比，減少了木材鋸路的損失，提高了木材的利用率；與普通單板制成的膠合板相比，使人有更接近實木的感覺。采用偶數層對稱結構，并將芯層的超厚單板經過疏解處理，有利于平衡板材的內部應力，從而減少復合板材的翹曲變形等缺陷。單板經過疏解處理，首先，削弱了超厚單板的橫向應力作用，因而避免了單板的翹曲、變形等問題；其次，經過疏解處理后，單板的表面應力得到釋放，可以減小在后續(xù)干燥、施膠、組坯等工序中因單板破裂而造成的損失，從而提高木材的利用率；再者，經過疏解處理后，桉樹單板形成了點狀或線段狀的裂紋，增加了單板的比表面積，使木材的水分排出的阻力大大減小，從而增加了單板的干燥速率，減少單板干燥時的能耗。實施例2奇數層超厚單板制造的實木復合板材A.單板制作將馬尾松、桉樹或鐵杉等低質木材，經過旋切而成6mm12mm的超厚單板(如圖4所示)6、7、8，將所述單板6、7、8經過疏解裝置進行疏解，在其松面順紋方向形成點狀和/或線段狀裂紋，作為芯層用單板。將泡桐、樺木、柚木、黃檀或克隆木等闊葉材，經旋切而成0.6mm1.5mm的單板8、9，作為表層裝飾性單板；如果在芯層和表層之間還設置次表層，則次表層(平衡層)用lmm3mm的單板2層組成，在芯層的兩側各設一層，其為楊木、樺木或桉樹等人工林速生材制成(圖中未示出)。B.干燥將上述的單板干燥至含水率為8%15%:C.涂膠所用的膠黏劑可以為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛膠黏劑、酚醛膠黏劑或異氰酸酯等其中的一種；將芯層所用的超厚單板和次表層用的普通單板進行施膠，當所用膠黏劑為脲醛膠黏劑、三聚氰胺改性脲酸膠黏劑或酚醛膠黏劑時，其施膠量為(150300)g/m2;當所用膠黏劑為異氰酸酯時，其施膠量為(2050)g/m2。表層薄單板不施膠。D.組坯將上述涂膠后的超厚單板作為芯層，采用交叉結構組坯，由3層、5層、7層.......等奇數層組成，表層為未涂膠的0.6mm1.5mm的單板組成，采用與次表層的單板成交叉結構組坯。本實施例芯層為三層6、7、8，成交叉結構組坯，在其外面設置表層單板9、10，如圖4所示。也可以在芯層與表層之間設置次表層(圖中未示出)，該次表層的單板與芯層和表層單板的木紋走向相互垂直或相錯設置。E.熱壓熱壓工序以及其他工藝與實施例1相同。權利要求1.一種用超厚單板制造的實木復合板材，包括兩個外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設有膠粘劑；其特征在于所述芯層由6mm～12mm厚的超厚單板組成，表層用0.2mm～1.5mm厚的單板組成；所用的芯層超厚單板為經原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設有點狀或線段狀的裂紋。2.根據權利要求1所述的用超厚單板制造的實木復合板材，其特征在于上述芯層所用的超厚單板松面上的裂紋，其平均長度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為其板厚的1/61/2;或者，其平均長度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為其板厚的1/61/2;平均寬度為0.2mm3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm5cm。3.根據權利要求1或2所述的用超厚單板制造的實木復合板材，其特征在于所述芯層是由偶數層單板組成，是由2層、4層、6層、8層、或......層組成，采用平行或交叉結構組坯；或者所述芯層是由偶數層單板組成，是由2層、4層、6層、8層、或......層組成，采用平行或交叉結構組坯，在所述芯層和表層單板之間設置次表層，也稱為平衡層，該平衡層用lmm3mm厚度的單板制成，該次表層的單板與芯層和表層單板的木紋走向相互垂直或相錯設置或者，所述芯層是由奇數層單板組成，是由3層、5層、7層、或......層組成，芯層采用平行或交叉結構組坯；或者所述芯層是由奇數層單板組成，是由3層、5層、7層、或......層組成，芯層采用平行或交叉結構組坯，在所述芯層與表層之間設置次表層，也稱為平衡層，該平衡層用lmm3mm厚的單板制成，該次表層的單板與芯層和表層單板的木紋走向垂直或相錯設置。4.根據權利要求3所述的用超厚單板制造的實木復合板材，其特征在于所述芯層對稱中心的其松面相對接合的兩塊單板或一塊單板為中間芯板，其外面的各層單板松面均朝向中間芯板，對稱組坯，其紋理與中心兩層平行，或者與中心兩層垂直或相錯接合。5.根據權利要求1所述的用超厚單板制造的實木復合板材，其特征在于所述的芯層由楊木、杉木、柳杉、水杉或云杉低質木材制成；所述表層由柚木、黃檀或克隆木木材制成。6.根據權利要求3或4所述的用超厚單板制造的實木復合板材，其特征在于所述的次表層，由楊木、樺木或桉樹木材制成的普通單板構成。7.—種用超厚單板制造的實木復合板材制造方法，包括如下歩驟A.單板制作將制作芯層單板的木材，經過旋切而成6mm12mm厚的超厚單板，經過將所述單板在疏解裝置中疏解，在其松面順紋方向形成點狀和/或線段狀裂紋，作為芯層用單板；將制作表層單板的木材，經旋切而成0.2mm1.5mm的單板，作為表層裝飾性單板；B.干燥將上述的單板干燥至含水率為8%15%;C.涂膠將芯層的超厚單板進行雙面施膠，表層單板不施膠；D.組坯將施膠后的所有的超厚單板組坯形成芯層；將2張薄的表層單板按與芯板木紋垂直或相錯的方向對稱地鋪裝在板坯的上、下表層。E.熱壓對于組坯進行熱壓，使其成為一體。8.根據權利要求6所述的用超厚單板制造的實木復合板材制造方法，其特征在于，在所述的芯層和表層之間還包含次表層，則在A單板制作工序中，將制作次表層的木材經旋切而成lmm3mm的單板，在B干燥工序中同樣將其干燥至含水率為8%15%，在C涂膠工序中對其雙面涂膠，然后在D組坯工序中，使次表層單板的木紋與芯層和表層木紋相互垂直或相錯地設置在芯層和表層單板之間組合。9.根據權利要求6所述的用超厚單板制造的實木復合板材制造方法，其特征在于，在組坯工序中，所述芯層是這樣組坯的所述芯層對稱中心的其松面相對接合的兩塊單板或一塊單板為中間芯板，其外面的各層單板松面均朝向中間芯板，對稱組坯，其紋理與中心兩層平行，或者與中心兩層垂直或相錯接合。10.根據權利要求6所述的用超厚單板制造的實木復合板材制造方法，其特征在于，在上述工藝中，所用的膠黏劑為脲醛膠黏劑或三聚氰胺改性脲醛膠黏劑，其熱壓時間為(0.51.6)min/mm,熱壓溫度為(120160)°C，熱壓壓力為(0,72)MPa，其施膠量為為(150300)g/m2;或者，在上述工藝中，所用的膠粘劑為酚醛膠黏劑，其施膠量為為(150300)g/m2，熱壓時間為(0.52)min/mm，熱壓溫度為(130180)°C，熱壓壓力為(0.72)MPa;或者，在上述工藝中，所用的膠粘劑為異氰酸酯，其施膠量為(2050)g/m2，熱壓時間為(0.51.2)min/mm，熱壓溫度為(90130)。C，熱壓壓力為(0.72)MPa。全文摘要本發(fā)明提供一種用超厚單板制造的實木復合板材，包括兩個外表面的表層和其間的芯層，各層單板之間設有膠粘劑；所述芯層由6mm～12mm厚的超厚單板組成，表層用0.2mm～1.5mm厚的單板組成；所用的芯層超厚單板為經原木旋切而成的單板，在其松面的順紋方向設有點狀或線段狀的裂紋。本發(fā)明用超厚單板制造的實木復合板材，通過采用以中心對稱單板組坯結構，同時在芯層的單板表面進行疏解形成點狀或線段狀的裂紋，使得用超厚芯板組合起來的復合板依然可以做到不翹曲、不變形，其性能與實木相當，超厚的芯板可以使得膠合板的膠層減少，不僅減少了施膠量，節(jié)約成本，更可以減少甲醛的釋放量，使得本實木復合板更加環(huán)保。文檔編號B27D1/06GK101524859SQ200810240989公開日2009年9月9日申請日期2008年12月24日優(yōu)先權日2008年12月24日發(fā)明者于文吉,任丁華,余養(yǎng)倫,月周,祝榮先申請人:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所