改性木材、竹材膠合模板的製作方法

2023-06-10 04:36:06

專利名稱：改性木材、竹材膠合模板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種人造板的製作法，特別涉及一種改性木材、竹材膠合模 板的製作方法。
背景技術：
目前，人造板在建築業作為模板大量使用的主要有，以木材為原料製作 的多層膠合板材和以竹材為原料製作的多層竹膠合板材。這兩種膠合板材的 製造方法是採用大徑優質木材和大徑毛竹為原料，並將其加工成一定副面尺 寸的片狀木單板或竹簾、竹蓆後作為板材的組坯基材，採用酚醛樹脂作為膠 粘劑塗或浸在片狀組坯基材的表面，然後按縱橫垂直交叉的方法組成坯板， 再經預壓、熱壓加工成為膠合板材。兩種膠合板材的表面均可用酚醛樹脂浸 漬紙或三聚氫胺浸漬紙作為板材表面覆膜的材料用以提高板材的表面光潔度 與耐磨性能以求達到清水混凝土模板的使用要求和多次使用的效果。
上述兩種膠合板材的製作工藝中，均是將膠粘劑塗或浸在片狀材料即木 單板或竹簾、竹蓆組坯基材的表面，在規定的壓力和溫度條件下，是依靠膠 粘劑的化學力和物理力將坯板膠合成為整張的板材，並未改變木材、竹材兩 種材料的溼漲性質，因此在混凝土溼法作業的條件下，混凝土中的水份被板 材和片狀木材竹或材逐漸吸附，板材的含水率提高，作為模板的主要力學指 標靜曲強度和彈性模量都隨之下降並發生板材膨脹變形，由此造成板材的報 廢和出現工程質量不合格現象與質量事故，即使板材表面有覆膜材料的存在 也因板材使用中出現變形報廢的問題未能達到板材多次周轉使用的效果，木 材、竹材兩種膠合模板都存在的這一共性問題說明了目前兩種模板傳統製造 工藝方法中存在的缺陷應予改變。

發明內容
本發明的目的在於克服上述兩種模板製造工藝中的不足之處，用改性技 術的方法將酚醛樹脂注入木材、竹材纖維細胞腔的內部並與之形成高分子聚 合物從根本上改變木材、竹材兩種材料的溼漲性能，用較高的壓力增加材料 的密度從而拓寬材料的應用範圍，提供一種質量穩定並可多次翻新重複使用 的改性木材、竹材膠合模板的製造方法。
為實現上述目的本發明所採用的實施方式如下
一種改性木材、竹材膠合模板的製造方法，其特徵在於實施的步驟如下
(1) 木絲、竹絲的加工用直徑20cm以下的小徑楊木、杉木等樹種替代 大徑樺木、松木為原料，使用無卡軸鏇切機連續鏇切製成木單板，用切絲機
將木單板切成木絲，木絲的規格為長500mm—2500mm、寬《5mm、厚0. 5mm-5mm; 採用直徑8cm以下的小徑雜竹替代大徑毛竹為原料，使用竹材拉絲機製成竹 絲，竹絲規格為長500mm—2500mm、寬《5mm、厚《5mm;
(2) 材料改性處理採用固含量20%-30%的水溶性酚醛樹脂作為材料的改 性劑和膠粘劑同時使用，採用加壓浸注法將酚醛樹脂注入材料纖維細胞腔內， 樹脂固化後在材料內部起到填充和密實的作用並與之形成高分子聚合，改變 了木材、竹材溼漲性能，為使模板的膠合強度與靜曲強度、彈性模量等力學 指標達到最大值，樹脂的浸注量控制在100%—120%;
(3) 低溫乾燥處理改性處理後的木絲、竹絲採用網帶烘乾機進行低溫
乾燥處理，主要工藝參數為溫度70°C ± IO'C、風速2-3m/s、網帶行進速度2m/min， 乾燥後的含水率控制在《15%內，作為組坯材料使用；
(4) 組坯材料與組坯結構改性並乾燥後的木絲或竹絲與酚醛樹脂浸漬紙共為模板的組坯材料，組坯結構為三層複式結構，即將作為模板覆膜材料 的浸漬紙置放在木絲或竹絲材料的底部與上部兩個表面，中間層木絲或竹絲 材料的碼放形式不限，組坯前首先按板坯的體積乘板材設計的密度計算出所
需材料的重量，並依次分別稱重備用，組坯後的規格為長度《2500mm、寬度 《1300mm、厚度8腿一50ram，這種組坯結構的方式可一次製做出帶覆膜的模板， 簡化並省卻了 二次貼面覆膜工序；
(5) 熱壓膠合與冷卻定型將坯板連同墊板一併放置在裝板機上，裝板 機依次將坯板與墊板送入待冷卻裝置的多層熱壓機內進行熱壓膠合與冷卻定 型，主要工藝參數為單位壓力40kg~50 kg/cm2、膠合溫度150。C土10。C、熱 壓時間按板材厚度lmin /mm計算，熱壓時間滿足工藝要求後關閉供熱閥門， 開啟冷卻水閥門對板材進行冷卻定型處理，當壓機的板面溫度降至《50。C時用 卸板機卸出板材，此時板材內部的化學反應還未完全終止，卸出的板材整齊 碼放並進行24小時一48小時的陳放平衡處理，當板材的溫度與環境溫度一致 時則完成了對板材定型的處理全過程；
(6) 裁邊加工採用縱橫鋸按模板的規格要求進行裁邊加工，加工時應. 按照先縱後橫的順序進行裁邊，加工後使其成為規格.-"致、四邊平直、對角 線一致的模板成品；
(7) 模板翻新的二次加工改性木材、竹材膠合模板在混凝土溼法作業 條件下正常使用時，板材不發生溼漲變形與報廢，表面覆膜材料的耐磨性能 可滿足使用30次以上，當表面覆膜材料受損和被磨損後模板可進行翻新加工 重複使用，加工時採用寬度為1.300,的刨砂機將模板兩個表面殘留的覆膜材 料刨掉並同時砂平基材板，採用常規二次貼面的加工方法將酚醛樹脂浸漬紙 與基材板牢固結合為整張板材，經二次貼面覆膜後的翻新模板表面耐磨性能和各項力學指標均依然可達到模板使用的各項標準。
本發明的有益效果是用改性技術的方法將酚醛樹脂注入木材、竹材纖 維細胞腔的內部與之形成高分子聚合物，用高壓膠合的方法增加模板的密度， 從根本上消除了模板溼漲變形的缺陷，質量穩定可靠並極大提高了模板靜曲 強度、彈性模量等主要力學指標，可有效保證施工質量，模板可進行覆膜翻 新加工做到多次循環使用，在降低施工使用成本的同時可節約大量的木材、 竹材資源，起到保護森林生態環境的作用，符合建設節約型社會的要求。
具體實施方式
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以下結合較佳實施例，對依據本發明提供的改性木材、竹材膠合模板的 製造方法具體實施方式
詳述如下
實施例1:規格為2440mmXl220mmX8mm的改性木材膠合模板
(1) 木絲加工採用12咖一20min小徑楊木為原料，用鋸截斷成2460mra長 的木段，去樹皮後，在無—鏇切機上鏇切成厚度為2ram的木單板，使用切絲機 將木單板連續剪切成寬度為3mm的長木絲；
(2) 材料改性處理將水溶性酚醛樹脂加水調製成固含量為25%的膠液， 將木絲放置到真空加壓罐中，並注入膠液，開啟真空泵，加壓至0.9mpa，保 壓15min對材料進行樹脂浸注量為115%的改性處理；
(3) 低溫乾燥處理採用網帶烘乾機對浸注酚醛樹脂後的木絲連續進行
乾燥處理，工藝參數為溫度70。C—80°C、風速3m/s、網帶行進速度2m/min木 絲乾燥後的含水率為12%;
(4) 組坯材料與組坯結構組坯的規格長度和寬度分別大於成品板材20mm 其體積為2460x1240x8imf0. 0244032m"其板材設計密度為1. 05，計算出每張62公斤，依次分別稱重後運送至組坯工作檯前，將 不鏽鋼墊板放在工作檯面上，然後放置一張尺寸為2460mmXl240咖的酚醛樹 脂浸漬紙，將木絲按纖維長度方向均勻碼放在浸漬紙上後在表面,然後再鋪設 一張與底部相同尺寸的酚醛樹脂浸漬紙，形成三層複合結構的坯板；
(5) 熱壓膠合與冷卻定型使用帶自動裝卸板機的IO層熱壓機，壓板的 幅面尺寸為2600mmX 1300mm，工作總壓力為2000噸並帶有冷卻裝置的壓機， 先在各層壓板之間置放上2600mmX20mmX8ram的厚度規；將10張組合好的坯 板放置在裝板機的平臺上，由裝板機依次將坯板分別送入熱壓機的各層內後， 壓機自動閉合加壓，按45 kg/cm2計算使用的工作壓力為1372.68噸，加壓至 所需壓力時停止加壓，升溫至15(TC保壓8分鐘將板坯膠合成為整張板材，關 閉供熱閥門，開啟冷水閥門降溫，冷卻時間約為20分鐘降溫至50。C時完成板 材初步定型，卸壓並用卸板機將板材從熱壓機內卸出，卸出的板材依次平行 碼放在固定場地，陳放24小時後當板材的溫度與環境溫度 -致時板材終止化 學反應並完成了熱壓膠合與冷卻定型的全部過程，製成了改性木材膠合模板 的毛邊板；
(6) 裁邊加工使用縱橫鋸對毛邊板進行加工，先縱向裁邊，後橫向裁邊， 裁邊後的規格為2440mmXl220咖x8誦，四邊平直、對角線一致的木材膠合模板 成品；
(7) 模板翻新的二次加工當改性木材膠合模板在混凝土溼法作業條件 下多次使用後，表面覆膜材料被磨損至不能滿足使用要求時模板可進行翻新 加工；加工時採用寬度為1.300mm的刨砂機將模板兩個表面的殘留覆膜材料刨 掉並同時砂平基材板，用雙面塗膠機對基材板進行雙面塗膠，膠粘劑為固含 量56%±2%的水溶性酚醛樹脂，塗膠量為120廠150g/m 採用酚醛樹脂浸漬紙為覆膜材料，將浸漬紙分別置放在塗膠基材板的兩個表面後送入帶不鏽鋼鏡 面板的熱壓機內熱壓膠合，生要工藝參數為壓力8kg—10kg/cm2，膠合溫度 150。C士10。C、保壓時間30s—40s，經二次貼面覆膜後的翻新木材膠合模板表面 耐磨性能和各項力學指標均依然可達到清水混凝土模板使用的各項標準。 實施例2:規格為2440mmX 1220mmX 12mm的改性竹材膠合模板
(1) 竹絲加工採用直徑8mm以下的小徑雜竹為原料，用鋸截斷成2460mm 長的竹段，使用竹材拉絲機將其拉成長2460咖寬3匪厚2mm的竹絲；
(2) 材料改性處理將水溶性酚醛樹脂加水調製成固含量為30%的膠液， 將竹絲放置到真空加壓罐中，並注入膠液，開啟真空泵，加壓至0.8mpa，保 壓15min對材料進行樹脂浸注量為112%的改性處理；
(3) 低溫千燥處理採用網帶烘乾機對浸注酚醛樹脂後的竹絲連續進行
乾燥處理，工藝參數為溫度70°C—80'C、風速3m/s、網帶行進速度2m/min竹 絲乾燥後的含水率為12%;
(4) 組坯材料與組坯結構組坯的規格長度和寬度分別大於成品板材20面 其體積2460mmXl240mmXl2mm=0. 0366048 m^其板材設計密度為1. 02計算出每 張板材組坯材料重37.34公斤，依次分別稱重後運送至組坯工作檯前，將不 鏽鋼墊板放IE工作檯面上，然後放置一張尺寸為2460mmXl240mm的酚醛樹脂 浸漬紙，將竹絲按纖維長度方向均勻碼放在浸漬紙上後在表面再鋪設一張與 底部相同尺寸的酚醛樹脂浸漬紙，形成三層複合結構的坯板；
(5) 熱壓膠合與冷卻定型使用帶自動裝卸板機的IO層熱壓機，壓板的 幅面尺寸為2600mmX 1300,，工作總壓力為2000噸並帶有冷卻裝置的壓機， 先在各層壓板之間置放.....il 2600mmX20隱X ]2mm的厚度規；將10張組合好的坯 板放置在裝板機的平臺上，由裝板機依次將坯板分別送入熱壓機的各層內後，壓機自動閉合加壓,按40kg/cm2計算使用的工作壓力為1220. 16噸，加壓至所 需壓力時停止加壓，升溫至150C保壓12分鐘將板坯膠合成為整張板材，關 閉供熱閥門，開啟冷水閥門降溫，冷卻時間約為20分鐘降溫至5(TC時完成板 材初步定型，卸壓並用卸板機將板材從熱壓機內卸出，卸出的板材依次平行 碼放在固定場地，陳放24小時後當板材的溫度與環境溫度一致時板材終止化 學反應並完成了熱壓膠合與冷卻定型的全部過程，製成了改性竹材膠合模板 的毛邊板；
(6) 裁邊加工使用縱橫鋸對毛邊板進行加工，先縱向裁邊，後橫向裁 邊，裁邊後的規格為2440mmXl220mmXl2rani四邊平直、對角線一致的竹材膠合 模板成品；
(7) 模板翻新的二次加工當改性竹材膠合模板在混凝土溼法作業條件 卩多次使用後，表面覆膜材料被磨損至不能滿足使用要求時模板可進行翻新
加工；加工時採用寬度為1300mm的刨砂機將模板兩個表面的殘留的覆膜材料 刨掉並同時砂平基材板，用雙面塗膠機對基材板進行雙面塗膠，膠粘劑為固 含量56%±2%的水溶性酚醛樹脂，塗膠量為120「150g/m2，採用酚醛樹脂浸漬 紙為覆膜材料，將浸漬紙分別置放在塗膠基材板的兩個表面後送入帶不鏽鋼 鏡面板的熱壓機內熱壓膠合，主要工藝參數為壓力8kg—10kg/cm2，膠合溫 度150r土10。c、保壓時間30s—40s，經二次貼面覆膜後的翻新竹材膠合模板表 面耐磨性能和各項力學指標均依然可達到清水混凝土模板使用的各項標準。
上述參照實施例對改性木材、竹材膠合模板的製造方法進行的詳細描述， 是說明性的而不是限定性的，可按照所限定的範圍列舉多個實施例，因此在 不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護範圍之
權利要求
1、一種改性木材、竹材膠合模板的製造方法，實施步驟如下(1)木絲、竹絲的加工用直徑20cm以下的小徑楊木、杉木等樹種替代大徑樺木、松木為原料，使用無卡軸鏇切機連續鏇切製成木單板，用切絲機將木單板切成木絲，木絲的規格為長500mm—2500mm、寬≤5mm、厚0.5mm-5mm；採用直徑8cm以下的小徑雜竹替代大徑毛竹為原料，使用竹材拉絲機製成竹絲，竹絲規格為長500mm—2500mm、寬≤5mm、厚≤5mm；(2)材料改性處理採用固含量20％-30％的水溶性酚醛樹脂作為材料的改性劑和膠粘劑同時使用，採用加壓浸注法將酚醛樹脂注入材料纖維細胞腔內，樹脂固化後在材料內部起到填充和密實的作用並與之形成高分子聚合，改變了木材、竹材溼漲性能，為使模板的膠合強度與靜曲強度、彈性模量等力學指標達到最大值，樹脂的浸注量控制在100％—120％；(3)低溫乾燥處理改性處理後的木絲、竹絲採用網帶烘乾機進行低溫乾燥處理，主要工藝參數為溫度70℃±10℃、風速2-3m/s、網帶行進速度2m/min，乾燥後的含水率控制在≤15％內，作為組坯材料使用；(4)組坯材料與組坯結構改性並乾燥後的木絲或竹絲與酚醛樹脂浸漬紙共為模板的組坯材料，組坯結構為三層複式結構，即將作為模板覆膜材料的浸漬紙置放在木絲或竹絲材料的底部與上部兩個表面，中間層木絲或竹絲材料的碼放形式不限，組坯前首先按板坯的體積乘板材設計的密度計算出所需材料的重量，並依次分別稱重備用，組坯後的規格為長度≤2500mm、寬度≤1300mm、厚度8mm—50mm，這種組坯結構的方式可一次製做出帶覆膜的模板，簡化並省卻了二次貼面覆膜工序；(5)熱壓膠合與冷卻定型將坯板連同墊板一併放置在裝板機上，裝板機依次將坯板與墊板送入待冷卻裝置的多層熱壓機內進行熱壓膠合與冷卻定型，主要工藝參數為單位壓力40kg—50kg/cm2、膠合溫度150℃±10℃、熱壓時間按板材厚度1min/mm計算，熱壓時間滿足工藝要求後關閉供熱閥門，開啟冷卻水閥門對板材進行冷卻定型處理，當壓機的板面溫度降至≤50℃時用卸板機卸出板材，此時板材內部的化學反應還未完全終止，卸出的板材整齊碼放並進行24小時—48小時的陳放平衡處理，當板材的溫度與環境溫度一致時則完成了對板材定型的處理全過程；(6)裁邊加工採用縱橫鋸按模板的規格要求進行裁邊加工，加工時應按照先縱後橫的順序進行裁邊，加工後使其成為規格一致、四邊平直、對角線一致的模板成品；(7)模板翻新的二次加工改性木材、竹材膠合模板在混凝土溼法作業條件下正常使用時，板材不發生溼漲變形與報廢，表面覆膜材料的耐磨性能可滿足使用30次以上，當表面覆膜材料受損和被磨損後模板可進行翻新加工重複使用，加工時採用寬度為1300mm的刨砂機將模板兩個表面殘留的覆膜材料刨掉並同時砂平基材板，採用常規二次貼面的加工方法將酚醛樹脂浸漬紙與基材板牢固結合為整張板材，經二次貼面覆膜後的翻新模板表面耐磨性能和各項力學指標均依然可達到模板使用的各項標準。
全文摘要
本發明改性木材、竹材膠合模板的製造方法，實施的方式如下採用小徑楊木、杉木或小徑雜竹替代大徑優質木材和大徑毛竹為原料，將其加工成木絲或竹絲後，採用固含量20％-30％的水溶性酚醛樹脂作為材料的改性劑，用加壓浸注法將酚醛樹脂注入材料纖維細胞腔內改變了材料的溼漲特性；在含水率≤15％內作為組坯材料使用；改性並乾燥後的木絲或竹絲與酚醛樹脂浸漬紙共為模板的組坯材料，組坯結構為三層複式結構；熱壓膠合的主要工藝參數為單位壓力40kg-50kg/cm2膠合溫度150℃±10℃，熱壓時間按板材厚度1min/mm計算，熱壓膠合後板材冷卻至≤50℃時卸板，按規格要求進行裁邊加工成模板；用二次貼面的方法重新覆膜恢復已磨損模板的表面光潔度後重複使用。
文檔編號B27D1/04GK101450493SQ200810152908
公開日2009年6月10日 申請日期2008年11月10日 優先權日2008年11月10日
發明者李茂林 申請人:李茂林