一種廢料集成材的製作方法與流程
2023-05-28 09:02:07
本發明涉及木質材料加工技術領域，特別涉及一種廢料集成材的製作方法。
背景技術：
廣西是桉樹的重要產地，桉樹由於其生長快，輪伐期極短，桉樹適應性強，病蟲害少的特點被廣泛種植，因此，桉樹常用在造紙、加工家具等領域，然而，桉樹加工成木板後會有很多的邊角廢料，這些廢料往往被用於造紙，利潤大大降低，因此，在桉樹的廢料利用過程中，加工成集成材另一種廢料利用的途徑，集成材是將木材紋理平行的實木板材和板條在長度接長、寬度上加寬，膠合形成一定形狀和規格尺寸的木質結構板材或方材，由於集成材保持了木材的天然紋理，強度和尺寸穩定性都較好，是一種新型的功能性結構木質材料，已廣泛用於建築、室內裝修、地板、家具和各種木製品。
然而在集成材的加工過程中，生產工序繁多，膠料多，成本高，而且大部分的木材膠水臭味濃，不夠環保會造成二次汙染的問題，針對這個問題，目前，市場上有很多的解決方式，例如，中國專利CN 103692503 B公開了壓縮集成材及壓縮集成材生產方法，該方法將傳統人造板壓機單向加壓為模具四面加壓和前後木質材料相互擠壓，即原料六面受壓、變形、互相貼合達到對木材和竹材的利用，但是，使用該方案並不能解決對於板材的加工廢料的二次利用，使用板材不經過預處理不合適進行批量生產，而且，該方案的木材是無規則進行堆疊的，不能控制板材的厚度和寬度，再次，本方案也沒有公開膠水的配方。因此，在集成材的加工過程中需要解決以下問題：(1)能夠對木材廢料進行批量處理，生產集成材，同時能達到抗壓力強、用膠量少，能控制板材厚度和寬度，達到廢料利用；(2)使用環保膠水，降低膠水的異味，減輕對環境造成的二次汙染。
技術實現要素：
鑑於上述內容，有必要提供一種廢料集成材的製作方法，能夠對木材廢料進行批量處理，生產集成材，同時能達到抗壓力強、用膠量少，能控制板材厚度和寬度，達到廢料利用；同時開發出一種環保膠水，降低膠水的異味，減輕對環境造成的二次汙染的目的。
一種廢料集成材的製作方法，所述方法包括如下步驟：
(1)選擇無腐爛、無蟲蛀、無裂木的木材廢料，放入烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為8％-12％時停止烘乾，並進行放養3d-4d，
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；所述拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；所述開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材。
進一步的，所述廢料來自桉樹廢料。
進一步的，所述小圓木棒的長度不小於20cm，直徑大小為2cm-6cm。
進一步的，所述長方形面的寬度大於等於1cm，小於木棒直徑。
進一步的，所述接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
進一步的，所述烘乾窯的烘乾溫度為55℃-80℃。
進一步的，所述膠水由下列重量百分比的各組份組成：30％-50％矽酸鈉、5％-15％聚醋酸乙烯酯、10％-20％聚乙烯醇、5％-15％丙烯酸樹脂、5％-10％松油脂和5％-10％檀香葉粉末。
本發明具有如下有益效果：
1、本發明將木材廢料加工成統一規格的造型木棒，利用木棒之間的平面結構連接成條形板，利用條形板的弧面結構之間咬合能力，形成了板與板之間較穩固的連接力，利用該連接力進行造型，在增加了集成板材之間的緊固能力的同時，還使得集成板受力均勻，不會造成翹板，由於發明獨特的造型結構，板與板之間的作用力加大，相應的會減少對於膠水的依賴，大大的降低了用膠量。
2、本發明使用了獨特配方進行合理配置生產本發明所需要的環保膠水，矽酸鈉是一種常用的礦黏合劑，易溶於水，由於其強有力的黏合作用廣泛應用與各種物質的黏接中，但是由於矽酸鈉有低毒性，用量宜過大，而且矽酸鈉容易硬化，用量過多將會影響板材的加工，經發明人研究發現當使用量的重量比在30％-50％時最適宜，能達到快幹也不會造成過幹；由於本發明使用的粘合劑主成分為矽酸鈉，矽酸鈉容易硬化，用量不宜過大，但是上述用量和成分並不能很好的黏合木材，因此還需要使用聚醋酸乙烯酯成分，聚醋酸乙烯酯是一種膠黏劑是一種水基熱塑性聚合物，溫度越高，黏合力越強，本發明人經過研究發現，聚醋酸乙烯酯使用量的重量比在5％-15％時，與矽酸鈉配合最好；同時，由於使用的主黏合劑成分矽酸鈉遇水易硬化，發明人還發現除了加入聚醋酸乙烯酯外，再加入聚乙烯醇能更好的發揮黏合劑的粘合作用，聚乙烯醇是一種黏合劑，同時也是一種乳化劑，可以使矽酸鈉不會快速硬化，在本發明的配方用量中，聚乙烯醇的重量百分數為10％-20％最適宜；丙烯酸樹脂是一種熱塑性材料，使用丙烯酸樹脂，在烘乾過程中，在高溫的作用下，黏合力會越好，同時樹脂還具有分散作用，能減緩矽酸鈉的硬化作用，在本發明的配方用量中，丙烯酸樹脂的重量百分數為5％-15％最適宜；本發明還使用松油脂和檀香葉粉末作為香料，對膠水起到增香作用，不會造成味道刺鼻、難聞，導致二次汙染，經多次試驗發現，松油脂在膠水配方中重量百分數分別為5％-10％最適宜。
【附圖說明】
圖1是本發明多塊條形板拼接成集成板的示意圖；
圖2是本發明單塊條形板的示意圖；
圖3是本發明造型木棒的示意圖。
【具體實施方式】
本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特徵，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。
實施例1：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：40％矽酸鈉、15％聚醋酸乙烯酯、20％聚乙烯醇、15％丙烯酸樹脂、5％松油脂和5％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為55℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為8％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為20cm，直徑大小為2cm，長方形面的寬度為1cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
實施例2：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：38％矽酸鈉、10％聚醋酸乙烯酯、18％聚乙烯醇、14％丙烯酸樹脂、10％松油脂和10％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為80℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為12％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為30cm，直徑大小為6cm，長方形面的寬度不小於5.5cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
實施例3：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：50％矽酸鈉、12％聚醋酸乙烯酯、15％聚乙烯醇、5％丙烯酸樹脂、9％松油脂和9％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為60℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為11％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為50cm，直徑大小為3cm，長方形面的寬度為1.5cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
實施例4：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：44％矽酸鈉、5％聚醋酸乙烯酯、19％聚乙烯醇、14％丙烯酸樹脂、9％松油脂和9％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為65℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為10％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為200cm，直徑大小為3.5cm，長方形面的寬度為2cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
實施例5：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：48％矽酸鈉、5％聚醋酸乙烯酯、18％聚乙烯醇、13％丙烯酸樹脂、8％松油脂和8％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為70℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為9％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為220cm，直徑大小為4cm，長方形面的寬度為3cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
實施例6：
本實施例使用的膠水由下列重量百分比的各組份組成：30％矽酸鈉、15％聚醋酸乙烯酯、20％聚乙烯醇、15％丙烯酸樹脂、10％松油脂和10％檀香葉粉末。
本實施例集成材的加工步驟如下：
(1)選擇桉樹加工板材後的木材廢料進行加工，選擇的廢料保證無腐爛、無蟲蛀、無裂木，將木材廢料放入溫度為75℃的烘乾窯中進行烘乾，烘乾到木材的含水量為10％時停止烘乾；
(2)將放養後的木材廢料加工成小圓木棒，然後進行造型，得到造型木棒，小圓木棒造型方法為：垂直於木棒圓面切割出與木棒長度相同、相互平行的對應兩個長方形面，其中小圓木棒的長度為250cm，直徑大小為5cm，長方形面的寬度不小於4cm；
(3)將多根造型木棒進行拼接、開槽(其中，開槽方法為沿相接的兩根造型木棒的接縫處，用槽刀進行開槽處理，槽面呈弓形，弓形高為1cm)得到上端面、下端面為波浪形，左側面、右側面為長方形的條子板；拼接方法為：將多根造型木棒的長方形面做為連接面依次進行排列、連接形成長板狀，在相鄰的連接面上分別塗上膠水，然後固定、壓緊、烘乾；
(4)按照產品造型要求，將條子板進行接長處理或進行多層拼接處理得到板材，板材經過帶側壓機固定、表面拋光處理後得到集成材，其中，接長處理方式為：將條子板的前端面和後端面分別切割成鋸齒狀，將一塊條子板前端面的鋸齒狀接口與另一塊條子板後端面的鋸齒狀接口進行咬合連接，塗上膠水、烘乾；所述多層拼接處理方式為，將一塊條子板的波浪形上端面與另一塊條子板的波浪形下端面按照波浪形的凹凸面進行咬合拼接，塗上膠水、烘乾。
對照組1：
按照實施例1的加工方法加工集成材，膠水使用市售的白乳膠。
對照組2：
按照實施例1的加工方法加工集成材，拼接方法為：將木板處理成長方體形狀，多層進行堆疊拼接。
驗證試驗：
選取將實施例1-6和對照組1-2長為100cm，寬為20cm，高為5cm的板分別進行抗壓試驗，記錄抗拉強度，屈服強度，伸長率等，嗅覺感知膠水氣味並記錄；計算長為100cm，寬為20cm，高為5cm的板的膠水使用量並記錄，上述記錄情況見表1，膠水使用量的面積的計算公式為：
表1集成材抗壓力、膠水使用量、膠水氣味情況表
由上表數據可知，使用本發明的方法加工集成材抗壓力比常規方法要好，膠水使用量更少。
綜上所述，使用本發明的方法加工集成材能達到對木材廢料進行批量處理，生產的集成材，能達到抗壓力強、用膠量少，能充分對廢料進行利用，同時使用本發明的環保膠水能有效降低膠水的異味，減輕對環境造成的二次汙染。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明的保護範圍應以所附權利要求為準。