專利名稱：?jiǎn)伟宀?、單板集成材及其制造方?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)木材加工領(lǐng)域的單板材加工技術(shù)，特別是有關(guān)單板材、單板材集成材及其制造方法的發(fā)明。
特別是近年以來、隨著植樹造林的廣泛開展、中國(guó)的不少地區(qū)形成了初具規(guī)模的綠化帶、特別是楊屬木材類，由于其生長(zhǎng)速度快，在很多地區(qū)逐步地形成了楊樹栽培區(qū)。但是、由于楊屬木材生長(zhǎng)時(shí)生理或遺傳因子的作用，使木材細(xì)胞發(fā)生變態(tài)和不規(guī)則性，特別是假心材的產(chǎn)生直到面前為止，還沒有真正找到其中的原因。倘若將楊樹木材長(zhǎng)時(shí)間地放置，不加以采伐利用，由于楊樹本身的假心材的特征，使得樹木從芯處起出現(xiàn)空洞、慢慢地變成枯萎。面對(duì)此情形、人們迫切地希望尋找到一種能夠充分利用諸如楊樹等材質(zhì)密度低的樹木資源、將其加工成耐腐朽，耐氣候而且具有一定強(qiáng)度的有用資源的途經(jīng)。
為了適應(yīng)室外的風(fēng)吹、雨淋等自然環(huán)境的變化、提供一種耐腐朽的單板材，但現(xiàn)有制品采用的樹種多為針葉樹，例如輻射松等質(zhì)地比較硬的樹種。由于是使用質(zhì)地比較硬且原木自身的利用價(jià)值較高的樹種作為原材料，因此存在著單板集成材(LVB)成本高的缺點(diǎn)，并沒有解決如何有效利用象上述楊樹等材質(zhì)密度較低且原木自身利用價(jià)值很低的木材資源的利用問題。
本發(fā)明的目的在于解決目前社會(huì)上迫切地期望充分有效利用材質(zhì)密度低的樹木資源的需求，提供一種成本低、耐腐朽的單板材和單板集成材(LVB)及其制造方法。
根據(jù)以上的單板材，由于單板原材是采用楊屬木材類，即那些密度低、材質(zhì)比較松散的原材料，通過將浸漬液浸漬到這些密度低、材質(zhì)比較松散的木材內(nèi)，從而可以增強(qiáng)單板原材的防腐性能，使得商業(yè)價(jià)值低的木材資源的應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的拓寬。本發(fā)明解決了如何有效地利用材質(zhì)密度低的樹木資源的社會(huì)上的需求，使得經(jīng)過浸漬處理后的單板材和單板集成材能夠被廣泛地應(yīng)用在木材建筑業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
而且、本發(fā)明還提供一種至少包括一塊以上如上述發(fā)明所公開的單板材的單板集成材(LVB)，其中，每塊單板材之間借助膠粘劑所形成的膠粘劑層互相層疊。
由于可以借助膠粘劑將經(jīng)過浸漬處理后的楊屬木材類單板材，按照應(yīng)用目的不同膠接在一起，用于各種用途，因此使密度低、材質(zhì)比較松散的木材資源的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
更進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種單板材及單板集成材的制造方法，根據(jù)單板原材的材質(zhì)，對(duì)于不同分子量范圍的用于浸漬所述單板原材的樹脂浸漬液，調(diào)配其含脂濃度；將被旋切成具有長(zhǎng)、寬、高規(guī)定尺寸的單板原材至少一塊以上放入所述浸漬液中并以規(guī)定的浸漬條件進(jìn)行浸漬；并將浸漬有所述浸漬液的單板材進(jìn)行干燥制成單板材。另外，在上述干燥處理后也可按常規(guī)技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)生處理。
在上述所制的每塊單板材的表面上涂抹膠粘劑，膠接所述若干個(gè)單板材即可制成單板集成材。
根據(jù)本發(fā)明提供的制造方法所得到的單板集成材，由于是按照規(guī)定的浸漬條件進(jìn)行浸漬處理，而且把經(jīng)過浸漬處理過的單板材再進(jìn)一步進(jìn)行干燥和養(yǎng)生處理，因此單板集成材的單板與單板之間的膠接力能夠得到很好的改善。
圖2是本發(fā)明所涉及的單板集成材(LVB)的部分剖面的斜視圖。
圖3是本發(fā)明所涉及的單板集成材的制造工藝流程示意圖。
圖4是本發(fā)明所涉及的單板集成材的拉伸實(shí)驗(yàn)片的膠接強(qiáng)度示意圖；圖4(a)是A類型拉伸實(shí)驗(yàn)片的示意圖，圖4(b)是B類型拉伸實(shí)驗(yàn)片的示意圖。
本發(fā)明所采用的楊屬木材類單板原材，主要是以中國(guó)產(chǎn)的毛白楊、山楊、大葉楊、滇楊、大青楊、加楊等為原料。這些楊屬木材在構(gòu)造上的特點(diǎn)是導(dǎo)管和纖維的細(xì)胞壁薄，胞腔大，因此木材的密度低。根據(jù)中國(guó)楊樹集約栽培(中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社1994)的記載，本發(fā)明所使用的楊屬木材可以用衡量木材密度指標(biāo)其中之一的氣干密度來確定。本發(fā)明所使用的楊屬木材的氣干密度為氣干材重量(g)/氣干材體積(cm3)，在含水率為12％時(shí)，楊屬木材的氣干密度低于0.544g/cm3。本發(fā)明正是利用楊屬木材的密度低、多孔性的特點(diǎn)，對(duì)楊屬木材的單板材進(jìn)行浸漬處理，從而使楊屬木材的防腐性能以及其他的物理性能得到改善。為了說明方便起見，以下的實(shí)施例都是以白楊為例進(jìn)行說明。


圖1是本發(fā)明所涉及的單板材的浸漬工藝流程示意圖。
首先，采用那些根據(jù)實(shí)際的使用用途的不同，已經(jīng)被旋切成具有一定尺寸的單板原材(步驟11)。另外將在步驟21得到的作為浸漬液使用的具有各種分子量數(shù)的酚醛樹脂，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，分別調(diào)配成各種不同的濃度。也就是說，在本發(fā)明中，作為浸漬液使用的酚醛樹脂，按照分子量數(shù)的不同，將浸漬液劃分成幾組實(shí)驗(yàn)用浸漬液。再對(duì)每組實(shí)驗(yàn)用浸漬液，用水進(jìn)行溶解，使浸漬液中所含的樹脂的比例(濃度)分別為8％、16％以及32％。但是在此處，溶解液并不局限于水，也可以用水以外的例如油性溶解液進(jìn)行溶解。
在步驟12，將旋切好的白楊單板原材分別放入若干個(gè)浸漬容器內(nèi)，然后分別注入在步驟22已經(jīng)調(diào)配好一定比例樹脂的各種分子量數(shù)的浸漬用酚醛樹脂液。在開始注入浸漬液后，首先保持30分鐘的減壓環(huán)境，然后再維持30分鐘的常壓環(huán)境，浸漬時(shí)間(減壓環(huán)境加上常壓環(huán)境)大概維持1小時(shí)左右即可。經(jīng)過大約1小時(shí)左右的浸漬過程，單板原材內(nèi)的木細(xì)胞內(nèi)填充了大量的浸漬液(即浸漬用酚醛樹脂)，單板原材的重量有明顯的增加。在上述浸漬條件下，以上述8％、16％以及32％濃度的樹脂溶液浸漬后，分別可以得到樹脂固含量約為5％、10％和20％的浸漬單板。
接著，將浸漬過后的單板原材從浸漬液中撈出，裝入干燥爐中進(jìn)干燥處理(步驟13)。干燥處理可在40-120℃環(huán)境下，進(jìn)行1-48小時(shí)，但較為理想的是向爐中提供60-90℃的熱風(fēng)，干燥處理維持5-10小時(shí)，其中干燥處理維持6個(gè)小時(shí)左右為最佳。然后，將經(jīng)過干燥處理后的單板原材在高溫、常壓下放置在室內(nèi)一定的時(shí)間，進(jìn)行所謂的養(yǎng)生處理(步驟14)。最后，得到本發(fā)明的單板材產(chǎn)品(步驟15)。
下面，就步驟12，將旋切好的白楊單板原材分別放入分子量數(shù)各不相同的浸漬液容器內(nèi)進(jìn)行浸漬實(shí)驗(yàn)，作詳細(xì)地說明。本實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明經(jīng)浸漬后的白楊單板原材與沒有進(jìn)行浸漬處理的單板原材相比較，如以下將要介紹的表1所示，在防腐性能上有了很大的改善。特別是當(dāng)酚醛樹脂溶液的分子量為100～1000，浸漬單板的樹脂固含量大于等于10％時(shí)，防腐性能得到更加明顯的改善。在這里所說的防腐性能是指利用抗菌操作，通過實(shí)驗(yàn)片的質(zhì)量減少率來作為判斷基準(zhǔn)的。關(guān)于實(shí)驗(yàn)用菌種的內(nèi)容，將在實(shí)驗(yàn)材料一節(jié)中詳細(xì)地介紹。1.實(shí)驗(yàn)的材料本實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)產(chǎn)的白楊單板原材作為實(shí)驗(yàn)片，每塊單板原材的厚度為2.8mm。
實(shí)驗(yàn)用的浸漬液采用的是酚醛樹脂溶液，樹脂分子量被劃分成四個(gè)區(qū)段，分別為100～500、501～1000、1001～1500以及1501～2000。
實(shí)驗(yàn)用菌采用日本農(nóng)林水產(chǎn)省森林綜合研究所(FFPRI)規(guī)定的作為木材防腐劑的防腐性能實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)菌，即FomitopsisPalustris(Berk.et Curt.)Gilbn.&Ryv.FFPRI0507和TrametesVersicolor(L.Fr.)Pilat FFPRI1030這二種菌。2.實(shí)驗(yàn)方法首先將供實(shí)驗(yàn)用的白楊單板實(shí)驗(yàn)片(長(zhǎng)×寬×高＝30×30×2.8mm)放在溫度為60±2℃的循環(huán)干燥機(jī)內(nèi)干燥48小時(shí)。然后，在每塊實(shí)驗(yàn)片還沒有吸收任何濕度的情況下，精密地測(cè)量每塊實(shí)驗(yàn)片的質(zhì)量(精確到0.01g)。
將實(shí)驗(yàn)用的浸漬液按照上述四個(gè)分子量區(qū)段，分別用水調(diào)劑成含樹脂濃度分別為8％、16％、32％的浸漬液。
然后將實(shí)驗(yàn)片若干塊分別放入調(diào)劑好的具有四個(gè)分子量區(qū)段三種樹脂固含量的12種浸漬液中進(jìn)行浸漬。浸漬的條件是采用在前面已介紹過的步驟12的條件，即在開始注入浸漬液后，首先保持30分鐘的減壓環(huán)境，然后再維持30分鐘的常壓環(huán)境，浸漬時(shí)間(減壓環(huán)境加上常壓環(huán)境)大概維持1小時(shí)左右，此后放入88±2℃干燥器內(nèi)干燥4小時(shí)。到此，得到了在各種浸漬條件下的樹脂固含量分別約為5％、10％和20％的處理實(shí)驗(yàn)片。1)耐氣候處理將上述處理實(shí)驗(yàn)片和無處理實(shí)驗(yàn)片，9個(gè)為一組，分別放在500ml的燒瓶?jī)?nèi)，加入10倍于實(shí)驗(yàn)片容積的蒸溜水。在水面加上一定重量的蓋板，使實(shí)驗(yàn)片不會(huì)浮出水面。在燒瓶?jī)?nèi)放入磁性回轉(zhuǎn)子，溫度設(shè)定在25±3℃以每分鐘400～450轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)攪拌8小時(shí)后，擦去實(shí)驗(yàn)片表面的水分，將實(shí)驗(yàn)片放入60±2℃的干燥器中靜置16小時(shí)。以上處理進(jìn)行10個(gè)循環(huán)。2)將耐氣候處理后的實(shí)驗(yàn)片再放入60±2℃的干燥器內(nèi)干燥48
小時(shí)，再放入密封容器內(nèi)靜置30分鐘稱其重量(M3)，并精確到0.01g。3)抗菌實(shí)驗(yàn)把上述處理實(shí)驗(yàn)片和無處理實(shí)驗(yàn)片分別放入FP培養(yǎng)瓶和TV培養(yǎng)瓶。每個(gè)培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)放3個(gè)實(shí)驗(yàn)片，實(shí)驗(yàn)片的纖維方向垂直放置。
溫度保持在26±2℃，相對(duì)濕度保持在70％以上，并持續(xù)12個(gè)星期。4)抗菌實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，把實(shí)驗(yàn)片表面的菌絲、附著物完全除去。風(fēng)干24小時(shí)后，再放入60±2℃的干燥器內(nèi)干燥48小時(shí)，放入密封容器內(nèi)靜置30分鐘稱其重量(M4)，并精確到0.01g。5)計(jì)算質(zhì)量減少率

M3→耐氣候處理后的干重M4→抗菌實(shí)驗(yàn)后的干重3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過以上的實(shí)驗(yàn)，得到以下表1所示的中國(guó)產(chǎn)白楊單板的防腐性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表1中國(guó)產(chǎn)白楊單板的防腐實(shí)驗(yàn)(質(zhì)量減少率％)

注●FP是指Fomitopsis palustris菌，TV是指Trametes versicolor菌。●表1中的固含量是指浸漬單板材中樹脂的固含量?！穹栏阅芤詫?shí)驗(yàn)片的質(zhì)量減少率(％)為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，一般情況下，如果經(jīng)過FP及TV處理后，實(shí)驗(yàn)片的質(zhì)量減少率均在6.0％以下時(shí)，則判斷為具有防腐性能。在較為嚴(yán)格的情況下，以質(zhì)量減少率均在3.0％以下為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。●由于考慮到成本及粘結(jié)性能，浸漬單板材的樹脂固含量以35％以下較為理想。4.結(jié)論通過以上的實(shí)驗(yàn)，可以看出當(dāng)實(shí)驗(yàn)用白楊單板經(jīng)過浸漬處理后，與沒有經(jīng)過浸漬處理的單板相比較，其防腐效果能夠得到普遍的提高，也就是說經(jīng)過浸漬處理后的單板材由于其防腐性能得到了普遍的提高，因此即使室外等風(fēng)吹、雨淋等自然環(huán)境下，也能夠得到廣泛的應(yīng)用。特別是，當(dāng)樹脂分子量在100～1000之間，單板材中樹脂的固含量的比例在10％以上時(shí)，實(shí)驗(yàn)用白楊單板的防腐性能能夠得到明顯的改善。
申請(qǐng)人為了說明本發(fā)明的單板集成材經(jīng)過浸漬處理后，同樣能夠取得防腐效果，對(duì)單板集成材也作了相同的實(shí)驗(yàn)。有關(guān)單板集成材的制造工藝，將在以后詳細(xì)地介紹。
首先將預(yù)先已測(cè)量好重量的197塊白楊單板(厚度為2.8mm)以40塊為一組，分別放入浸漬液的分子量數(shù)為100～500、501～1000、1001～1500以及1501～2000四個(gè)區(qū)段的浸漬液中進(jìn)行浸漬。浸漬的條件與前面所介紹的步驟12的浸漬條件一樣，即首先保持30分鐘的減壓環(huán)境，然后再維持30分鐘的常壓環(huán)境，浸漬時(shí)間(減壓環(huán)境加上常壓環(huán)境)大概維持1小時(shí)左右。這樣經(jīng)干燥膠結(jié)后就得到了在各種浸漬條件下有關(guān)集成材的處理實(shí)驗(yàn)片。關(guān)于對(duì)集成材的處理實(shí)驗(yàn)片以及無處理實(shí)驗(yàn)片所進(jìn)行的耐氣候處理和抗菌實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，由于與上述單板時(shí)的實(shí)驗(yàn)方法完全相同，在此省略其說明。通過實(shí)驗(yàn)，得到如表2所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表2中國(guó)產(chǎn)白楊單板集成材的防腐實(shí)驗(yàn)(質(zhì)量減少率％)

從以上的表2可以看出，用經(jīng)過浸漬后的單板材層疊而成的集成材與沒有經(jīng)過浸漬處理的集成材相比較，與表1的單板材同樣，其防腐效果也同樣得到了普遍地提高。特別是，當(dāng)樹脂分子量在100～1000之間，使用單板的樹脂固含量的比例在10％以上時(shí)，集成材的防腐性能能夠得到明顯地改善。
由于經(jīng)過浸漬處理后的單板材與用經(jīng)過浸漬后的單板材層疊而成的集成材，在防腐性能上得到了明顯地改善，因此本發(fā)明解決了如何充分有效地利用材質(zhì)密度低且原木本身的利用價(jià)值低的樹木資源的需求。使得經(jīng)過浸漬處理后的單板材和單板集成材(LVB)能夠被廣泛地應(yīng)用在木材建筑業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
圖2是本發(fā)明所涉及的單板集成材的部分剖面的斜視圖。如圖2所示，單板集成材1是采用一對(duì)表面單板2和被挾持在表面單板2之間的內(nèi)層單板3的結(jié)構(gòu)。其中的表面單板2和內(nèi)層單板3都是采用經(jīng)過上述浸漬過的單板材，其中每塊單板之間用膠粘劑構(gòu)成的膠接層4而互相層疊。
圖3是本發(fā)明所涉及的單板集成材的制造工藝流程示意圖。
當(dāng)在圖1的步驟15得到本發(fā)明的浸漬后的單板材后，將單板材根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要進(jìn)行擺放的準(zhǔn)備(步驟31)。另外將在步驟41得到的膠粘劑以及加添劑按一定的配合比進(jìn)行混合，用于單板材之間的膠接。
在本發(fā)明中，作為膠粘劑采用的是酚醛樹脂膠，但是，作為膠粘劑，并不一定局限在酚醛樹脂類，也可以使用例如尿醛樹脂膠、異氰酸膠、三聚氰胺膠、乳白膠等以及這些膠的混合物。
在步驟32，將準(zhǔn)備好的白楊單板材分別涂上在步驟24調(diào)配好的膠粘劑，使每塊單板材互相層疊在一起，構(gòu)成單板集成材。涂膠后的單板集成材在作為成品使用之前，根據(jù)使用膠粘劑的不同，還可以進(jìn)一步進(jìn)行冷壓處理(步驟33)和熱壓處理(步驟34)。然后將單板集成材按照其使用目的的不同，制成各種尺寸的集成材(步驟35)。
申請(qǐng)人為了觀察經(jīng)過以上工序所得到的單板集成材在物理性能上是否得到了改善，特地作了如下所示的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)所采用的單板集成材1，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)是每一塊單板的厚度為2.8mm，由9塊單板互相膠結(jié)構(gòu)成。但是，在這里每一塊單板的厚度以及構(gòu)成單板集成材1的單板塊數(shù)并不局限于此，例如單板也可以采用其他的厚度，單板的塊數(shù)也可以采用9以外的其他數(shù)字。以上的結(jié)構(gòu)僅僅是為了實(shí)驗(yàn)方便起見，采用的數(shù)字組合。1.實(shí)驗(yàn)材料1.1實(shí)驗(yàn)用單板集成材本實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)產(chǎn)的白楊單板為實(shí)驗(yàn)材料，每塊單板的厚度為2.8mm。實(shí)驗(yàn)用的浸漬液采用的是酚醛樹脂溶液，具有低分子量類型(200～300)、標(biāo)準(zhǔn)分子量類型(300～500)、高分子量類型(700～800)三種類型。在以下的說明中，為了說明方便起見，分別用省略符號(hào)L-PF、M-PF、H-PF表示。浸漬液中樹脂的固含量被調(diào)配成8％、16％以及32％三個(gè)級(jí)別。
將實(shí)驗(yàn)單板分別放入調(diào)配好的具有三個(gè)級(jí)別三種固含量的12種浸漬液中進(jìn)行浸漬處理。浸漬的操作與本發(fā)明的單板材的浸漬操作次序一樣(如圖1的步驟12)。然后，將得到的經(jīng)過浸漬后的單板材按照?qǐng)D3的次序進(jìn)行膠接從而得到本實(shí)驗(yàn)要用的在各種浸漬條件下的實(shí)驗(yàn)用單板集成材。
1.2膠粘劑作為膠粘劑，本實(shí)驗(yàn)采用的是酚醛樹脂膠。2.實(shí)驗(yàn)方法2.1單板集成材的彎曲性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)體尺寸 厚×寬×高24×50×550mm實(shí)驗(yàn)體數(shù)各分子量和固含量條件下各50個(gè)實(shí)驗(yàn)條件跨距為500mm下壓速度為7mm/min對(duì)于經(jīng)過L-PF、M-PF、H-PF浸漬液浸漬后的單板以及沒有經(jīng)過浸漬處理的單板，膠結(jié)后，分別制成50個(gè)如上所示尺寸的實(shí)驗(yàn)體，以供實(shí)驗(yàn)。2.2單板集成材的膠接性能實(shí)驗(yàn)2.2.1拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)體尺寸 厚×寬×高24×50×550mm實(shí)驗(yàn)體數(shù)各分子量和固含量條件下各10個(gè)實(shí)驗(yàn)條件沸水中煮沸4小時(shí)后、在100℃的情況下干燥20個(gè)小時(shí)為一個(gè)循環(huán)對(duì)于經(jīng)過L-PF、M-PF、H-PF浸漬液浸漬后的單板以及沒有經(jīng)過浸漬處理的單板，膠結(jié)后，分別制作10塊如圖4(a)所示的A類型拉伸實(shí)驗(yàn)片、和圖4(b)所示的B類型拉伸實(shí)驗(yàn)片。
將這些拉伸實(shí)驗(yàn)片，以煮沸4小時(shí)后、在100℃的情況下干燥20個(gè)小時(shí)為一個(gè)循環(huán)，進(jìn)行劣化促進(jìn)處理。在將這些拉伸實(shí)驗(yàn)片分別進(jìn)行2個(gè)循環(huán)、5個(gè)循環(huán)、10個(gè)循環(huán)以及20個(gè)循環(huán)之后，然后分別放置在室內(nèi)養(yǎng)生1個(gè)星期左右，再用于進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。拉伸的速度為2mm/min。
2.2.2單板集成材的水平剪斷強(qiáng)度對(duì)于經(jīng)過L-PF、M-PF、H-PF浸漬液浸漬后的單板，膠結(jié)后，分別制作50個(gè)實(shí)驗(yàn)體(厚24mm×寬40mm×長(zhǎng)160mm)。將這些實(shí)驗(yàn)體用于水平剪斷強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的條件是跨距為100mm，剪切速度為2mm/min。2.3單板集成材的膨脹性能實(shí)驗(yàn)對(duì)于經(jīng)過L-PF、M-PF、H-PF浸漬液浸漬后的單板，膠結(jié)后，分別制作6個(gè)實(shí)驗(yàn)片(寬143mm×長(zhǎng)143mm)。
將這些實(shí)驗(yàn)片分別測(cè)量好寬度和長(zhǎng)度之后，浸入到水中，在75mmHg減壓的環(huán)境下浸入水中60分鐘，然后加壓到7～9Kgf/cm2強(qiáng)迫浸水2天。完成浸水后，分別測(cè)量實(shí)驗(yàn)片在相同位置的長(zhǎng)度和寬度，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)片的膨脹率。2.4單板集成材的耐摩性能實(shí)驗(yàn)對(duì)于經(jīng)過L-PF、M-PF、H-PF浸漬液浸漬后的單板，膠結(jié)后，分別制作3個(gè)實(shí)驗(yàn)片(厚13mm×寬100mm×長(zhǎng)100mm)。將這些實(shí)驗(yàn)片用于500轉(zhuǎn)的耐摩性能實(shí)驗(yàn)。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過以上的實(shí)驗(yàn)，得到了如下表3所示的單板集成材的物理性能一覽表。
如以下表3所示，經(jīng)過浸漬處理的單板集成材與無處理的單板集成材和無處理的制材相比，物理性能得到了多方面的改善。特別是在尺寸安定性方面得到了大幅度的改善。與無處理的集成材的長(zhǎng)度方向膨脹率為0.32％和無處理的制材(整塊)長(zhǎng)度方向膨脹率為0.52％相比，浸漬處理后的集成材的長(zhǎng)度方向膨脹率在0.12～0.15％之間。與無處理的集成材寬度方向膨脹率為0.48％相比，浸漬處理后的集成材的寬度方向膨脹率的改善雖然并不十分明顯，但與無處理制材的寬度方向膨脹率4.46％相比，卻有大幅度的改善。由于在長(zhǎng)、寬方向的膨脹率都有大幅度的改善，即尺寸安定性得到了提高，克服了木材原木自身的尺寸不安定的缺點(diǎn)，擴(kuò)大了木材的應(yīng)用范圍。
表3 單板集成材的物理性能一覽

在這里，申請(qǐng)人要說明的是，盡管在以上的防腐實(shí)驗(yàn)和層疊成品物理性能的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)用的原材料采用的是中國(guó)產(chǎn)的白楊，然而，以上的實(shí)驗(yàn)只不過是為了說明比如象白楊這樣的密度比較低的楊屬木材類經(jīng)過浸漬處理后，可以得到很好的防腐效果，并且層疊成品的物理性能也得到了改善的一個(gè)具體的例子。作為實(shí)施例，還可以有以下幾種變形實(shí)驗(yàn)。
(1)在實(shí)驗(yàn)中，為了數(shù)據(jù)比較方便起見，申請(qǐng)人僅以中國(guó)產(chǎn)的白楊為例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但是不難理解，諸如中國(guó)產(chǎn)的毛白楊、山楊、大葉楊、滇楊、大青楊、加楊等楊屬木材類，由于在材質(zhì)上具有相同的特征，即導(dǎo)管和纖維的細(xì)胞壁薄，胞腔大，木材的密度低(選自中國(guó)楊樹集約栽培一書，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1994)，因此也能夠得到同樣的防腐效果和物理性能的改善。同樣的原理，實(shí)驗(yàn)的材料并不局限于中國(guó)產(chǎn)的楊屬木材類，其他國(guó)家產(chǎn)的木材，只要其木材的性質(zhì)具有和中國(guó)產(chǎn)的白楊具有相同的特征，即導(dǎo)管和纖維的細(xì)胞壁薄，胞腔大，木材的密度低的話，也都同樣可以得到很好的防腐效果和物理性能的改善。而且，一般來說，密度低的木材的商業(yè)利用價(jià)值相對(duì)來說是比較低的，通過本發(fā)明，可以使那些本來沒有多少利用價(jià)值的木材得到更加廣泛的應(yīng)用，因而對(duì)于大自然當(dāng)中的有限的木材資源的利用作出了很大的貢獻(xiàn)。
(2)為了實(shí)驗(yàn)說明方便起見，本發(fā)明所使用的浸漬液是由酚醛樹脂經(jīng)過調(diào)配而制成。但是本發(fā)明的浸漬液也可以不局限于此，例如也可以采用三聚氰胺、乙二醛、聚氧乙烯等其他種類的浸漬液。
(3)在對(duì)單板材進(jìn)行膠結(jié)制造單板集成材時(shí)，采用的膠粘劑是酚醛樹脂類膠粘劑，但是本發(fā)明也可以不局限于此，例如也可以采用尿醛樹脂膠、異氰酸膠、三聚氰胺膠、乳白膠等膠粘劑以及這些膠粘劑的混合物。
由于本發(fā)明是采用密度低，材質(zhì)比較松散的單板原材作為原材料，當(dāng)將用于浸漬所述單板原材的樹脂類浸漬液的分子量數(shù)以及浸漬液中樹脂的固含量設(shè)定在指定范圍內(nèi)時(shí)，特別是分子量數(shù)被設(shè)定在500～1000之間，浸漬單板的樹脂固含量被設(shè)定在10％～20％之間時(shí)，經(jīng)過浸漬后的單板原材的質(zhì)量減少率可達(dá)到低于3.0％。也就是說，本發(fā)明可以使那些密度低、材質(zhì)松散的樹木資源經(jīng)過浸漬處理之后，變成能夠在各種環(huán)境下被廣泛使用的耐腐蝕的建筑工業(yè)的原材料。而且，由于當(dāng)浸漬液的分子量在500～1000之間時(shí)，也同樣可以達(dá)到與低分子量100～500之間時(shí)一樣的防腐效果，因此可以避開由于低分子酚醛樹脂極易揮發(fā)，使得作業(yè)環(huán)境惡劣、污染環(huán)境的缺點(diǎn)。
另外，由于本發(fā)明的單板集成材是采用浸漬處理后的單板材，借助膠粘劑所形成的膠粘層互相層疊，單板集成材的物理性能指標(biāo)，特別是膨脹率，在長(zhǎng)和寬方向上分別達(dá)到0.15和0.45以下。因此證明本發(fā)明的單板集成材的尺寸安定性能也得到了明顯地改善。
權(quán)利要求
1.一種單板材，其特征在于包括以楊屬木材類作為單板材的單板原材和在所述單板原材內(nèi)浸漬有合成樹脂，所述合成樹脂為分子量數(shù)為1000以下的樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板材，其特征在于所述單板材的樹脂固含量為5重量％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板材，其特征在于所述浸漬樹脂的分子量數(shù)為100～1000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板材，其特征在于所述的楊屬木材類為白楊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板材，其特征在于所述的合成樹脂是酚醛樹脂。
6.一種單板集成材，其特征在于至少包括一層以上如權(quán)利要求1至5其中之一所述的單板材，每塊單板材之間借助膠粘劑所形成的膠粘劑層互相層疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單板集成材，其特征在于所述的膠粘劑為酚醛樹脂系列膠粘劑。
8.一種單板材的制造方法，其特征在于包括以下的步驟(1)采用楊屬木材類的材質(zhì)制成板材；(2)采用分子量為1000以下的合成樹脂配制成樹脂浸漬液；(3)將單板原材放入上述樹脂浸漬液進(jìn)行浸漬，(4)將浸漬后的單板原材在40-120℃的環(huán)境下進(jìn)行1-48小時(shí)的干燥處理得到單板材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單板材的制造方法，其特征在于所述浸漬后的單板原材中樹脂固含量為單板材的5重量％以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單板材的制造方法，其特征在于首先在減壓環(huán)境下浸漬單板原材，并控制保持減壓環(huán)境的時(shí)間，然后再維持常壓環(huán)境，進(jìn)行浸漬。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單板材的制造方法，其特征在于浸漬所用樹脂浸漬液為含樹脂為8％以上的樹脂溶液。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11其中之一所述的單板材的制造方法，其特征在于所述單板原材的干燥是在60-90℃下進(jìn)行5-10小時(shí)。
13.一種單板集成材的制造方法，其特征在于按權(quán)利要求8-12所述的方法制成單板材后，在每塊單板材的表面上涂抹膠粘劑，層疊所述至少一塊以上的單板材。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的單板集成材的制造方法，其特征在于還包括將所述層疊后的單板材進(jìn)行冷壓和/或熱壓處理的步驟。
全文摘要
一種單板材,它包括以楊屬木材類作為單板材的單板原材,和被浸漬在所述單板原材的木材內(nèi)的分子量為1000以下的樹脂類浸漬液。由于單板原材是采用楊屬木材類,即那些密度低、材質(zhì)比較松散的原材料,通過將浸漬液浸漬到這些密度低、材質(zhì)比較松散的木材細(xì)胞內(nèi),從而可以增強(qiáng)單板原材的防腐性能,使得商業(yè)價(jià)值低的木材資源的應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的拓寬。另外,用上述單板材可以合成單板集成材。
文檔編號(hào)B27D1/00GK1373031SQ0210549
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者邱祚春, 莊保伸一, 平木健一, 石井陽(yáng)一郎 申請(qǐng)人:越井木材工業(yè)株式會(huì)社