專利名稱：一種適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制作速生楊科技木鋸材的方法，具體地說，是適合于在低溫條件(0 5°C )下以改性脲醛膠制作速生楊科技木的方法。
背景技術(shù)：
江蘇省是南方型楊樹的中心產(chǎn)區(qū)，蓄積量和年采伐量均居我國之首，近年來在蘇北地區(qū)已形成新興的楊木加工產(chǎn)業(yè)帶。但是，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活水平的提高，林木資源急劇減少，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。在世界環(huán)保大潮的沖擊下，科技木應(yīng)運而生。這是一種以廉價人工林或普通樹種木材旋切或刨切單板為主要原材料，采用單板調(diào)色、層積、模壓膠合成型等技術(shù)制造而成的一種具有天然珍貴樹種木材的質(zhì)感、花紋、顏色等特征或其它藝術(shù)圖案的新型木質(zhì)裝飾材料?？萍寄镜难芯亢彤a(chǎn)業(yè)化不僅可保護(hù)天然珍稀樹種資料，而且可以極大地提升人工林或普通樹種木材的附加值?？萍寄驹从跉W洲，因其科技含量高，國內(nèi)一般叫“科技木”或“人造薄木”，國外又叫 “重組木”或“組合木”。1965年意大利和英國相繼研究開發(fā)了以普通樹種旋切單板為原料經(jīng)過單板漂白、染色，按一定方式順紋組坯濕粘冷壓制成木方，在單板坯的側(cè)面按一定角度刨切制得人造薄木。經(jīng)過進(jìn)一步的研究開發(fā)，意大利的Alpi、IPir公司于70年代初首先實現(xiàn)了科技木的工業(yè)化生產(chǎn)。1972年日本也投入了工業(yè)化生產(chǎn)。上世紀(jì)80年代，香港維德集團(tuán)旗下的蘇州維德木業(yè)是國內(nèi)最早實現(xiàn)科技木生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，先后從德國、意大利、 日本等國成套引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的生產(chǎn)線。但是，我國的科技木由于起步晚，在生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、研究深度和廣度等方面與先進(jìn)國家還存在較大差距。將速生林木加工成高科技含量，高產(chǎn)品附加值，紋理可與天然珍貴樹種相媲美，強(qiáng)度高，可加工性能好，缺陷少的高端科技木產(chǎn)品一直是科研人員和生產(chǎn)企業(yè)共同追求的目標(biāo)。由于其廣闊的應(yīng)用前景和在木材深加工方面的產(chǎn)業(yè)鏈的延展性，科技木在我國得到政府的大力扶持，市場競爭日益劇烈。但是，由于生產(chǎn)技術(shù)門欄較高，涉及單板調(diào)色、紋理模擬、單板膠合、薄木刨切等多個技術(shù)領(lǐng)域，涉及染料化學(xué)、膠粘劑科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、木工機(jī)械等多個學(xué)科，目前國內(nèi)的科技木市場良莠不齊，質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重制約行業(yè)發(fā)展。有的企業(yè)企業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)能低，技術(shù)創(chuàng)新能力差，成本高，新產(chǎn)品少且質(zhì)量不穩(wěn)定；有的企業(yè)經(jīng)過技術(shù)改造，雖然提高了產(chǎn)量，降低了成本，具有了一定的創(chuàng)新能力，但要真正“實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，形成科技木產(chǎn)業(yè)群，發(fā)揮資源綜合效益，帶動農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，安置剩余勞動力，增加農(nóng)民收入，建成農(nóng)副產(chǎn)品加工龍頭企業(yè)，增加地方財政收入”的高端要求相距甚遠(yuǎn)?？萍寄旧a(chǎn)中存在的普遍問題包括1)染色周期長，能耗大?；卯a(chǎn)品存在色差，質(zhì)量不穩(wěn)定。3)鋸材出材率不高。4)在寒冷天氣條件(低于5°C )下，科技木易開裂。5)薄木出材率低，刨切超薄薄木時易開裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對在低溫天氣條件(環(huán)境溫度低于5°C )下生產(chǎn)的速生楊科技木的開裂問題，提供一種適合于在低溫天氣條件下生產(chǎn)速生楊科技木鋸材的方法(當(dāng)然，本方法也能夠在常溫下應(yīng)用)，以該方法生產(chǎn)的速生楊科技木鋸材的浸漬剝離率、吸水厚度膨脹率、 靜曲強(qiáng)度、彈性模量等指標(biāo)達(dá)到或超過標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1655-2006《重組裝飾材》的要求。本發(fā)明的適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，包括楊木單板制備， 單板染色，單板干燥，單板涂膠、組坯及冷壓，對冷壓后所得的單板層積木方進(jìn)行裝模，養(yǎng)護(hù)，拆模，制材步驟，單板涂膠所用的膠黏劑配方為脲醛膠與聚醋酸乙烯酯質(zhì)量比7 9 1，并加入占膠黏劑總質(zhì)量1 4%的固化劑；冷壓時，壓力1 2MPa，冷壓時間為0.5 1. 5小時；養(yǎng)護(hù)時，養(yǎng)護(hù)室溫度35 45°C，相對濕度65 75%，養(yǎng)護(hù)時間90 100小時。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明以改性脲醛膠為膠黏劑，并控制施膠(涂膠)工藝、冷壓工藝、養(yǎng)護(hù)工藝，使得在低溫環(huán)境條件下制作的速生楊科技木鋸材，不會出現(xiàn)開裂問題， 保證了速生楊科技木鋸材的質(zhì)量。當(dāng)然，本方法也可在常溫條件下應(yīng)用，而且制得的速生楊科技木鋸材質(zhì)量更好。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，脲醛膠粘度為330 400mPa · s/25°C，固體含量55 65%左右；聚醋酸乙烯酯的粘度為IOOOOmPa · s/25°C，固體含量25 ；35%。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，固化劑包括占膠黏劑總質(zhì)量0. 5 2%的氯化銨和0. 5 2%的檸檬酸。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，單板涂膠時采用單面施膠，施膠量為130 160g/m2。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，拆模前，將養(yǎng)護(hù)后的單板層積木方在室溫條件下放置10 12小時以上；拆模時，應(yīng)同時均勻卸下單板層積木方各處的螺釘。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，制材時，對拆模后單板層積木方按半徑切法截鋸成板材。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，單板含水率為8 12%。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，單板染色時，將單板放進(jìn)包括水、染料、滲透劑、乳化劑在內(nèi)的溫度為90 100°C的染液中，染色3 5小時。上述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，單板厚度為0. 8 0. 9mm。
具體實施例方式1、速生楊科技木(楊木科技木)鋸材的制備楊木科技木鋸材的制備工藝總體流程為楊木單板制備一漂白一染色一干燥一涂膠一組坯一冷壓一裝模一養(yǎng)護(hù)一拆模一制材。1)產(chǎn)品設(shè)計確定制造某種科技木的規(guī)格尺寸，并最終確定所需單板的幅面尺寸和厚度；確定該種產(chǎn)品所需的單板的色澤，制定染色工藝。本實驗將120張楊木單板壓制成科技木，其中一半染成淡紅色，一半不染色(即淡黃色)，組坯時2張淡紅2張淡黃相間疊加。2)單板制備(制造與剪切)楊木單板可以對楊木原木進(jìn)行旋切而得到。并可以對楊木單板進(jìn)行漂白處理，通過漂白處理可以消除材色的濃淡偏差、除去各種原因引起的污染變色，使材色變淺，染液更容易滲透。本實驗采用的楊木單板取自江蘇恒輝高科木業(yè)有限公司，公稱厚度0. 85mm,長大約350mm，寬大約為220mm，密度0. 33gcm3，含水率為10-12%。由于每張單板的尺寸基本相同，故無需進(jìn)行單板剪切；由于每張單板的材色基本一致，也無需漂白。3)單板調(diào)色(染色)(1)染色原料本實驗用染色原料來自江蘇恒輝高科木業(yè)有限公司。單板染色所需的原料包括 水、染料(紅染料、藍(lán)染料、黃染料)、滲透劑(脂肪酸聚氧乙烯醚)、乳化劑(壬基酚聚氧乙烯醚)。其中滲透劑可能使染料更快進(jìn)入單板中，起加速染色、縮短染色周期的作用。乳化劑起勻染、乳化、潤濕、擴(kuò)散的作用。(2)染色方法將水放入到水浴鍋中，打開水浴鍋開關(guān)并加熱使其溫度達(dá)到90 100°C之間，然后把染色原料放入水浴鍋中，攪拌均勻，將楊木單板放進(jìn)水浴鍋中，并在此狀態(tài)下保持4小時。4)單板干燥與整理將染好色的單板取出晾干，然后在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥，使單板的含水率達(dá)到8 12%。將干燥后的單板進(jìn)行必要的整理。5)單板涂膠與組坯(1)膠黏劑配方本實驗用改性脲醛膠作為膠黏劑脲醛樹脂膠(脲醛膠)的粘度大約為330 400mPa· s/25°C，固體含量60%左右；聚醋酸乙烯酯(乳白膠)的粘度為 IOOOOmPa ·8/25 ，固體含量30%左右。脲醛膠和聚醋酸乙烯酯質(zhì)量比為7 9 1，并加入1 4%的固化劑(氯化銨為0. 5 2%，檸檬酸為0. 5 2% )。(2)施膠、組坯冷壓單面施膠量為150g/m2。組坯時按楊木單板纖維方向相互平行的方向疊放。6)冷壓將組坯形成的板坯整理齊整后放入壓機(jī)，冷壓壓力分別為IMPa(記為A組)、 1. 5MPa (記為B組)、2. OMPa (記為C組)，冷壓時間為1小時，然后經(jīng)冷壓后的單板層積木方裝模固定。7)養(yǎng)護(hù)將裝模后的木方送入溫度為35 45°C、相對濕度為65 75%的養(yǎng)護(hù)室，養(yǎng)護(hù) 90 100小時。8)拆模拆模前，單板層積木方必須在室溫條件下放置10 12小時以上；拆模時，應(yīng)同時均勻卸下木方各處的螺釘。
9)制材將拆模后的單板層積木方按半徑切法截鋸成板材得到制作速生楊科技木鋸材。需要說明的是，在實施步驟5)單板涂膠與組坯、步驟6)冷壓時，一半產(chǎn)品在0 5°C的低溫環(huán)境下進(jìn)行，一半產(chǎn)品在20 25°C的常溫環(huán)境下進(jìn)行。將在0 5°C的低溫環(huán)境下實施步驟5)單板涂膠與組坯和步驟6)冷壓所得的速生楊科技木鋸材記為低溫，將在20 25°C的常溫環(huán)境實施步驟幻單板涂膠與組坯和步驟 6)冷壓所得的速生楊科技木鋸材記為常溫。2、性能測試將成型的楊木科技木鋸材，按照GB/T 17657-1999 [9]《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》及LY/T 1655-2006《重組裝飾材》的要求，鋸成所需尺寸的試件，測試其密度、含水率、浸漬剝離、靜曲強(qiáng)度、彈性模量、吸水厚度膨脹率等物理力學(xué)性能。表1試件尺寸和數(shù)量
權(quán)利要求
1.一種適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，包括楊木單板制備，單板染色，單板干燥，單板涂膠、組坯及冷壓，對冷壓后的單板層積木方進(jìn)行裝模，養(yǎng)護(hù)，拆模，制材步驟，其特征是單板涂膠所用的膠黏劑配方為脲醛膠與聚醋酸乙烯酯質(zhì)量比7 9 1， 并加入占膠黏劑總質(zhì)量1 4%的固化劑；冷壓時，壓力1 2MPa，冷壓時間為0. 5 1. 5 小時；養(yǎng)護(hù)時，養(yǎng)護(hù)室溫度35 45°C，相對濕度65 75%，養(yǎng)護(hù)時間90 100小時。
2.如權(quán)利要求1所述適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是 脲醛膠粘度為330 400mPa · s/25°C，固體含量55 65%左右；聚醋酸乙烯酯的粘度為 IOOOOmPa · s/25°C，固體含量 25 ；35%。
3.如權(quán)利要求1所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是膠黏劑配方為固化劑包括占膠黏劑總質(zhì)量0. 5 2 %的氯化銨和0. 5 2 %的檸檬酸。
4.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是單板涂膠時采用單面施膠，施膠量為130 160g/m2。
5.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是拆模前，將養(yǎng)護(hù)后的單板層積木方在室溫條件下放置10 12小時以上。
6.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是制材時，對拆模后的單板層積木方按半徑切法截鋸成板材。
7.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是單板干燥后，含水率為8 12%。
8.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是單板染色時，將單板放進(jìn)包括水、染料、滲透劑、乳化劑在內(nèi)的溫度為90 100°C的染液中，染色3 5小時。
9.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是單板厚度為0. 8 0. 9mm。
10.如權(quán)利要求1 3所述任一適于在低溫條件下制作速生楊科技木鋸材的方法，其特征是它還包括對染色前的單板進(jìn)行漂白的步驟。
全文摘要
本發(fā)明針對在低溫天氣條件(環(huán)境溫度低于5℃)下生產(chǎn)的速生楊科技木的開裂問題，提供一種適合于在低溫天氣條件下生產(chǎn)速生楊科技木鋸材的方法(當(dāng)然，本方法也能夠在常溫下應(yīng)用)，以該方法生產(chǎn)的速生楊科技木鋸材的浸漬剝離率、吸水厚度膨脹率、靜曲強(qiáng)度、彈性模量等指標(biāo)達(dá)到或超過標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1655-2006《重組裝飾材》的要求。本方法，包括楊木單板制備，單板染色，單板干燥，單板涂膠、組坯及冷壓，對冷壓后所得的單板層積木方進(jìn)行裝模，養(yǎng)護(hù)，拆模，制材步驟，單板涂膠所用的膠黏劑配方為脲醛膠與聚醋酸乙烯酯質(zhì)量比7～9∶1，并加入占膠黏劑總質(zhì)量1～4％的固化劑；冷壓時，壓力1～2MPa，冷壓時間為0.5～1.5小時；養(yǎng)護(hù)時，養(yǎng)護(hù)室溫度35～45℃，相對濕度65～75％，養(yǎng)護(hù)時間90～100小時。
文檔編號B27M1/08GK102179851SQ20111007731
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者張洋, 徐長妍, 朱典想, 朱慶忠, 胡玉安 申請人:南京林業(yè)大學(xué)