專利名稱：一種定向結(jié)構(gòu)木絲板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種纖維構(gòu)成的定向板坯。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的定向板材，采用的原料以原木為主，如定向刨花板的加工，無(wú)法解決大量原木在生產(chǎn)加工其他產(chǎn)品后產(chǎn)生的大量廢棄邊角料，如次小薪材，板邊皮等；原料的要求高，來(lái)源范圍窄，尤其是對(duì)于杉木等木材的加工剩余物更是無(wú)法利用加工:杉木在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生70%左右60mm以下的材料,如果全部按廢料處理的話,原料成本明顯偏高；而杉木是苯狀的纖維結(jié)構(gòu)，加工時(shí)容易產(chǎn)生夾刀現(xiàn)象且刀一切便易碎料，工藝性能差，加工難度大。如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN102198684A公開了一種定向蝕花葩及制備工藝，其采用膠合板生產(chǎn)過(guò)程中剩余的旋切單板下腳料為原料，通過(guò)膠粘劑粘合在一起形成縱橫交錯(cuò)鋪裝后壓合的三層結(jié)構(gòu)；但其原料仍限于旋切單板下腳料，并且尤其不適合杉木的邊角料的加工利用，成本降低有限，環(huán)保價(jià)值仍有待挖掘。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有定向板材加工對(duì)于原料的限制，不利于大量廢棄的原木加工邊角料的充分利用，本實(shí)用新型旨在公開一種定向結(jié)構(gòu)木絲板，其加工使用可使原木生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢棄邊角料得以充分有效的利用，且其本身的生產(chǎn)力學(xué)性能指標(biāo)符合一定使用要求，從而進(jìn)一步充分降低成本，節(jié)約資源，提升環(huán)?？臻g。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種定向結(jié)構(gòu)木絲板，其特征在于:其為采用木材加工廢棄的邊角料加工而成的木絲通過(guò)膠黏劑膠粘壓合而成的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括上下表層和芯層；所述上下表層的木絲為縱向分布，木絲長(zhǎng)40 150mm,寬2 IOmm,厚0.6 Imm ;所述芯層的木絲均勻分布，木絲長(zhǎng)2 40mm。進(jìn)一步的，所述邊角料為木材產(chǎn)品加工后剩余的板邊皮；以板邊皮作原料，如杉木、楊木、松木等木材加工后剩余的板邊皮等，使原木加工的廢料利用率得到大大提高，尤其以杉木板邊皮作加工原料，大家知道的，杉木加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料多，且其加工工藝性差，加工難度大，如何降低杉木的加工成本，提高其材料利用率是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直致力于解決的問(wèn)題。進(jìn)而本實(shí)用新型公開了所述定向結(jié)構(gòu)木絲板的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:( I)備料:原料采用小徑級(jí)原木或木材加工廢棄的邊角料，經(jīng)削片和刨絲將原料加工成長(zhǎng)一定規(guī)格的木絲；(2)干燥后分選:采用轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)，借助轉(zhuǎn)筒內(nèi)的熱空氣流和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)支的聯(lián)合作用，使木絲在轉(zhuǎn)筒內(nèi)形成螺旋線的運(yùn)動(dòng)軌跡；干燥后的木絲含水率為3 6%，進(jìn)而分選，分離出表層木絲和芯層木絲，所述表層木絲長(zhǎng)40 150mm,寬2 IOmm,厚0.6 Imm ;芯層木絲的長(zhǎng)為2 40_ ；[0011](3)施膠:對(duì)表層木絲和芯層木絲分別進(jìn)行均勻微量施膠；(4)板坯鋪裝:表層木絲采用機(jī)械定向方法進(jìn)行分級(jí)定向鋪裝，鋪裝后上下表層木絲呈縱向分布；芯層木絲采用均勻鋪裝，鋪裝后芯層木絲呈均勻分布；與傳統(tǒng)的定向刨花板的鋪裝方式所不同，本實(shí)用新型的上下表層的木絲采用了沿縱向定向分級(jí)鋪裝，即將長(zhǎng)度較大的木絲(40 150mm)根據(jù)長(zhǎng)度大小進(jìn)行分級(jí)，由表至里沿縱向均勻鋪裝，形成復(fù)合板材的上下表層，保證了定向結(jié)構(gòu)木絲板縱向的力學(xué)性能；而將長(zhǎng)度較小(2 40mm)的木絲采用均勻鋪裝，形成復(fù)合板材的芯層；從而在保證力學(xué)性能和使用性能的基礎(chǔ)上，使原料的利用率達(dá)到最大；最終獲得了最佳的性價(jià)比。實(shí)驗(yàn)證明，定向板材的定向性能主要取決于表層材料的定向鋪裝，相比之下，芯層材料的定向鋪裝效果不明顯。對(duì)于杉木材料而言，其木纖維長(zhǎng)度比楊木長(zhǎng)，這樣對(duì)于同等長(zhǎng)度的材料，杉木具有更高的力學(xué)性能，這也是保證芯層材料只需進(jìn)行均勻鋪裝的原因。(5)冷壓后熱壓處理:通過(guò)冷壓機(jī)進(jìn)行冷壓后，采用170°C 190°C熱壓溫度，20 22Mpa起始?jí)毫M(jìn)行熱壓，使板坯中的木絲接觸密實(shí)，達(dá)到規(guī)定厚度；熱壓成型后，板材含水率控制在8 12% ;(6)后期加工，如包括冷卻、裁邊、磨光、檢驗(yàn)、分等和修補(bǔ)加工。進(jìn)一步的，所述步驟(I)中，削片和刨絲之間，還有篩分、浸水和磁選的步驟；通過(guò)震動(dòng)機(jī)進(jìn)行篩分，去除加工過(guò)程中產(chǎn)生的碎料和原料堆放時(shí)混合的沙石；通過(guò)在浸水池浸水處理，使不同含水率的木絲達(dá)到相近的含水率；通過(guò)磁選分離出木材加工過(guò)程中混合的鐵屑。其中，浸水時(shí)間為15-30min，浸水后的木絲表層含水率達(dá)到40%以上。步驟(2)中，所述熱空氣流為250 340°，干燥時(shí)間為30min以上。步驟(3)中，膠黏劑采用脲醛膠，利用轉(zhuǎn)筒式施膠機(jī)對(duì)表層木絲和芯層木絲分別施膠；表層木條與芯層木絲施膠量差別在4%以內(nèi)，表層木絲施膠量平均為6 8 %，芯層木絲施膠量平均為8 10%。本實(shí)用新型是完全利用木材加工剩余物加工生產(chǎn)的定向板材，加工前期不需要進(jìn)行去皮處理，使得大量原木加工過(guò)程中產(chǎn)生的剩余物得以充分有效的利用，一方面加工原料要求不高，原料來(lái)源廣泛，尤其是杉木邊角料如板邊皮的充分利用，使得生產(chǎn)成本大大降低，原木利用率大大提高，環(huán)保價(jià)值大大提升；另一方面，通過(guò)工藝的控制，以原先看似不能利用的原料最終獲得了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足使用要求的定向板材:經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量，內(nèi)銷超過(guò)中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一定向刨花板(LV/T1580) —2000 ;外銷符合歐洲定向刨花板標(biāo)準(zhǔn)(EN300—19970);成品板游甲醛釋放等級(jí)符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量(GB18580-2001)E1級(jí)?？蓮V泛應(yīng)用于機(jī)電類包裝結(jié)構(gòu)材料和家具裝修板材領(lǐng)域。

圖1是表層木絲縱向鋪裝示意圖；圖2是芯層木絲均勻鋪裝示意圖；圖3是定向結(jié)構(gòu)木絲板生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
[0023]本實(shí)用新型所述的定向結(jié)構(gòu)木絲板為采用木材加工廢棄的邊角料加工而成的木絲通過(guò)膠黏劑膠粘壓合而成的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括上下表層和芯層；上下表層的木絲為縱向分布,如圖1所示,木絲傾斜角度控制在延縱向線±35°范圍內(nèi)，木絲長(zhǎng)40 150mm，寬2 IOmm,厚0.6 Imm ;芯層的木絲均勻分布，如圖2所不，木絲長(zhǎng)2 40mm。所述定向結(jié)構(gòu)木絲板的生產(chǎn)工藝包括削片、篩選、浸水、磁選、刨絲、干燥、分選、施膠、鋪裝、熱壓成型、后處理以等工序。通過(guò)削片機(jī)將小徑級(jí)原木、木材加工剩余邊角料加工成長(zhǎng)度40-150mm長(zhǎng)度的木絲；通過(guò)浸水提高木絲的含水率；通過(guò)刨絲機(jī)生產(chǎn)出30%以上的40-150mm范圍的木絲；以熱空氣為干燥介質(zhì)干燥板材所用的材料。通過(guò)篩選去除粉末樹皮及過(guò)碎的原料，分離出表層木絲(長(zhǎng)40 150mm,寬2 IOmm,厚0.6 Imm)和芯層木絲(長(zhǎng)為2 40mm);用轉(zhuǎn)筒式施膠機(jī)給表層木絲和芯層木絲分別施膠；用機(jī)械式鋪裝頭鋪裝上下表層的縱向木絲，芯層木絲采用均勻鋪裝；經(jīng)過(guò)冷壓機(jī)冷壓后，采用熱壓機(jī)接觸加熱熱壓，通過(guò)控制熱壓溫度和熱壓壓力等，達(dá)到檢疫除害和降低含水率的目的。后期對(duì)成型板材進(jìn)行冷卻、裁邊、磨光、檢驗(yàn)、分等、修補(bǔ)等加工。簡(jiǎn)要生產(chǎn)工藝流程如圖3所示。下面將就上述工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。所述生產(chǎn)工藝包括:( I)備料原料包括小徑材、木材加工剩余邊料等，如杉木、楊木、松木等木材加工后剩余的板邊皮，也可摻入部分枝丫材。原料由上料運(yùn)輸機(jī)送入削片機(jī)，刨絲機(jī)，加工成長(zhǎng)40 150mm、寬2 10mm、厚0.6 Imm的木絲,再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)和提升機(jī)送入濕刨花料倉(cāng)。(2)干燥分選干燥機(jī)進(jìn)口含水率20-50%，出口含水率3-6%，采用熱空氣流進(jìn)行干燥，這樣可以避免因采用中間介質(zhì)而造成熱能損耗。由于刨絲機(jī)生產(chǎn)的原料所含的水分較高，而在較短的時(shí)間內(nèi)完成干燥過(guò)程，要求干燥速率較快。為此采用高溫(250 300° )干燥介質(zhì)。大片木絲尺寸對(duì)定向鋪裝效果以及定向結(jié)構(gòu)板材的力學(xué)強(qiáng)度影響極大。為此應(yīng)使木絲在干燥設(shè)備中不受到或少受到碰撞或磨擦。采用中空的轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)，借助轉(zhuǎn)筒內(nèi)氣流和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)支的聯(lián)合作用，使大片木絲在轉(zhuǎn)筒內(nèi)形成近似螺旋線的運(yùn)動(dòng)軌跡。這樣，木絲在轉(zhuǎn)筒中所受到的主要是木絲之間軟碰撞或軟磨擦，因而木絲形態(tài)能比較理想的得到保護(hù)。干燥后的原料經(jīng)帶式運(yùn)輸機(jī)送到分選機(jī)分選，長(zhǎng)60 150mm,寬2 IOmm,厚0.6 Imm的木絲選為表層木絲；長(zhǎng)為2 60mm的木絲選作芯層木絲的；然后經(jīng)表芯層皮帶運(yùn)輸機(jī)分別送入表芯層料倉(cāng)。木絲的含水率對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，含水率高的木絲在拌膠以后含水率更高，在熱壓時(shí)熱量消耗增加，同時(shí)也延長(zhǎng)了熱壓時(shí)間，降低熱壓機(jī)的生產(chǎn)效率，而且也影響膠合劑的膠合能力，板材易產(chǎn)生鼓泡、分層的缺陷，所以濕木絲在拌膠前必須進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間至少30min，木絲干燥后含水率控制在3 6%。經(jīng)過(guò)初步干燥的木絲達(dá)到檢疫除害的要求。(3)施膠由于木絲較長(zhǎng)、較薄、形狀規(guī)則變化大，施膠過(guò)程中容易破碎，很難做到表面均勻施膠；因而采用中空結(jié)構(gòu)的噴霧式施膠機(jī)以盡可能減少対木絲產(chǎn)生破碎作用，并控制噴灑角度與滾筒軸線成直角，這樣噴灑膠液的損耗將降低至最低限度。利用高精度的PWM控制，可以適應(yīng)系統(tǒng)快速微量的變化，以達(dá)到施膠均勻，精確之目的。[0033]膠黏劑采用脲醛膠，在表、芯層木絲分別施膠。表層木絲與芯層木絲施膠量差別控制在4%以內(nèi)，表層木絲施膠量平均為8%，芯層木絲施膠量平均為10%。木絲由料倉(cāng)定量輸出，并經(jīng)計(jì)量裝置連續(xù)稱重后，均衡進(jìn)入噴霧式施膠機(jī)。使進(jìn)入的木絲與霧化的膠液充分接觸，均勻著膠，按木絲輸送量的變化調(diào)節(jié)施膠量，保持工藝設(shè)定的膠料比恒定。(3)板坯鋪裝表層木絲的定向效果直接影響成品板的物理力學(xué)性能。本項(xiàng)目采用機(jī)械定向的方法對(duì)表層木絲進(jìn)行定向鋪裝。定向鋪裝機(jī)的工作原理是:拌膠后的表層木絲分別進(jìn)入各自的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，送進(jìn)固定式鋪裝機(jī)中。用于鋪裝表層料的鋪裝頭安裝有片式木絲縱定向給料器.為了提高板子的強(qiáng)度，在定向時(shí)通過(guò)分級(jí)輥對(duì)木絲進(jìn)行分級(jí)，即最長(zhǎng)的木絲鋪在表層，越向內(nèi)木絲越短，長(zhǎng)度不足40mm者用作芯層木絲，則采用均勻鋪裝。在芯層的木絲分布沒(méi)有較大的分級(jí)，這樣就保證能達(dá)到所需的內(nèi)部鍵合力.即鋪裝后的板坯為三層結(jié)構(gòu):板坯上下表層木絲呈縱向分布，木絲傾斜角度控制在延縱向線±35°范圍內(nèi)；芯層木絲基本呈均勻分布。以杉木為例，其物理及力學(xué)性能如下表I所示(數(shù)據(jù)來(lái)自德國(guó)漢堡大學(xué)出具的測(cè)試報(bào)告)。表I
權(quán)利要求1.一種定向結(jié)構(gòu)木絲板，其特征在于: 其為采用木材加工廢棄的邊角料加工而成的木絲通過(guò)膠黏劑膠粘壓合而成的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括上下表層和芯層； 所述上下表層的木絲為縱向分布，木絲傾斜角度控制在延縱向線±35°范圍內(nèi)，木絲長(zhǎng) 40 150mm,寬 2 IOmm,厚 0.6 Imm ; 所述芯層的木絲均勻分布，木絲長(zhǎng)2 40mm。
2.如權(quán)利要求1所述的定向結(jié)構(gòu)木絲板，其特征在于: 所述邊角料為木材加工后剩余的板邊皮。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種定向結(jié)構(gòu)木絲板。其為采用木材加工廢棄的邊角料加工而成的木絲通過(guò)膠黏劑膠粘壓合而成的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括上下表層和芯層；所述上下表層的木絲為縱向分布，木絲長(zhǎng)40～150mm，寬2～10mm，厚0.6～1mm；所述芯層的木絲均勻分布，木絲長(zhǎng)2～40mm。所述定向結(jié)構(gòu)木絲板在滿足使用要求的前提下，其具有對(duì)加工原料要求不高，原料來(lái)源廣泛，尤其是杉木邊角料如板邊皮的充分利用，使得生產(chǎn)成本大大降低，原木利用率大大提高，環(huán)保價(jià)值大大提升；廣泛應(yīng)用于機(jī)電類包裝結(jié)構(gòu)材料和家具裝修板材領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B27N3/04GK203045930SQ20132002433
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者周衛(wèi)中 申請(qǐng)人:金華市捷特包裝有限公司