專利名稱：：一種超厚竹木復(fù)合板材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及復(fù)合板材及其制造領(lǐng)域，提供一種超厚竹木復(fù)合板材，還提供該超厚竹木復(fù)合板材的制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用的快速發(fā)展，帶動(dòng)了我國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)材需求的增加，據(jù)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，2007年我國(guó)結(jié)構(gòu)材缺口為4000萬m3，隨著我國(guó)木結(jié)構(gòu)房屋及建筑的不斷發(fā)展，加上四川地震重建用材約需2000萬m3，至2010年，我國(guó)的結(jié)構(gòu)材缺口將達(dá)到9000萬m3。據(jù)加拿大聯(lián)邦政府官員稱，加拿大目前在中國(guó)內(nèi)地己建成的木結(jié)構(gòu)房屋約為300棟，計(jì)劃再建9000棟，估計(jì)中國(guó)內(nèi)地未來五年內(nèi)每年建造的木結(jié)構(gòu)房屋數(shù)量將達(dá)到15000棟左右，這將為結(jié)構(gòu)用材帶來巨大的市場(chǎng)前景。如果通過工藝技術(shù)的突破，將我國(guó)的人工林小徑級(jí)木材與竹材通過合理的工藝技術(shù)制造成滿足結(jié)構(gòu)使用要求的超厚竹木復(fù)合材料，從而替代大徑級(jí)的優(yōu)質(zhì)木材，對(duì)緩解我國(guó)木材供應(yīng)緊張的局面具有重要的意義和廣闊的市場(chǎng)前景。無論從研究的內(nèi)容、范圍，還是從研究的深度來看，我國(guó)對(duì)竹木復(fù)合材料的研究水平均處于世界領(lǐng)先地位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各種竹類人造板加工企業(yè)已近千家，產(chǎn)品達(dá)數(shù)十種，產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于汽車車廂底板、集裝箱底板、建筑水泥模板、地板、裝飾材料、家具等領(lǐng)域(張應(yīng)鶴.竹材人造板發(fā)展的思考.木材加工機(jī)械，2004)。目前，我國(guó)商品材主要以速生人工林木材為主，其普遍存在徑級(jí)小、密度低、結(jié)疤多、結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低等缺陷。若直接經(jīng)過鋸解當(dāng)作規(guī)格材使用，則存在邊角料較多和由于節(jié)子及幼齡材等缺陷而造成規(guī)格材不合格比例高等問題，導(dǎo)致用人工速生林木材生產(chǎn)規(guī)格材的木材利用率較低；若將小徑級(jí)木材加工成單板，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)用膠合板或單板層積材，則大大提高了木材的利用率?，F(xiàn)有技術(shù)中通常將人工速生林木材旋切成(13)mm的單板作為芯層生產(chǎn)膠合板、單板層積材或竹木復(fù)合材料，所采用的膠黏劑一般為酚醛樹脂或脲醛樹脂等熱固型醛類膠黏劑；成型方法一般采用熱壓成型法。而現(xiàn)有的工藝技術(shù)通常存在著以下幾方面問題目前，采用傳統(tǒng)的旋切設(shè)備生產(chǎn)超過5mm的旋切單板困難較大，主要是由于在木材旋切成單板時(shí)，單板在木段上原為圓弧形，而旋切時(shí)被拉平，并相繼反向彎曲。結(jié)果在單板的表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，在單板的背面產(chǎn)生拉應(yīng)力-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中A為單板原始狀態(tài)的曲率半徑(mm)，^為單板反向彎曲的曲率半徑(mm)，E為木材橫紋方向的彈性模量(MPa)，S為單板的厚度(mm)(人造板工藝學(xué)，p46，中國(guó)林業(yè)出版社，華毓坤)。從式中可以看出，原木的直徑越小，單板厚度越大，則板材的這種內(nèi)應(yīng)力越大，在單板的干燥過程中就越容易產(chǎn)生翹曲變形(甚至引起巻曲變形如圖1所示)。當(dāng)應(yīng)力大于木材橫紋抗拉或抗壓強(qiáng)度時(shí)，單板就會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，這些缺陷的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響單板的出材率和后序加工工序如涂膠、組坯等工序。若將木材旋切成(13)mm的單板，再制作成厚復(fù)合板，則復(fù)合板材所用的單板層數(shù)較多，其膠層也就較多，從而導(dǎo)致用膠量較大，這樣，一方面增加了成本，另一方面因采用的是酚醛樹脂或脲醛樹脂等酸類膠點(diǎn)劑，則增加了如甲醛或游離酚等有害氣體的降解量。若將木材鋸解成(210)cm寬、(15)mm厚的木條，由于鋸路的損失，也降低了木材的利用率。此外，竹/木材均為熱不良導(dǎo)體，采用熱壓法生產(chǎn)厚板材的難度較大，一般現(xiàn)有的板材厚度小于30mm。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有工藝技術(shù)中的不足，提供一種超厚竹木復(fù)合板材，其用膠量大大少于現(xiàn)有同等板厚的復(fù)合板，且具有不變形、不翹曲等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供所述超厚竹木復(fù)合板材的制造方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下工藝技術(shù)方案本發(fā)明提供的超厚竹木復(fù)合板材包括芯板、面板和背板，所述芯板為若干塊厚度為(612)mm旋切超厚單板組成；所述面板和背板均由竹材制成。所述芯板中相鄰層所述單板為順紋或交叉結(jié)構(gòu)組合而成，構(gòu)成芯板的所述超厚單板為經(jīng)過應(yīng)力降解處理的單板，即在每層所述單板的松面的順紋方向形成有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋。在相鄰所述單板之間設(shè)置膠層。所述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為板厚的1/41/2;或者，所述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為板厚的1/41/2，平均寬度為0.2mm3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm5cm。所述的超厚竹木復(fù)合板材其總厚度可達(dá)到45mm90mm。所述的超厚竹木復(fù)合板材，作為面板和背板的竹材與作為芯材的木材的厚度比為1:102:1。所述的竹材可以為(520)mm厚的重組竹，也可以為相同厚度的竹集成材。所述超厚竹木復(fù)合板板層間設(shè)有的膠層，所用的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，涂膠量為80g/m2300g/m2。或所述超厚竹木復(fù)合板板層間設(shè)有的膠層，其所用的膠粘劑為間苯二酚膠粘劑，涂膠量在150g/m2300g/m2。上述超厚竹木復(fù)合板材的制造方法，包括備料工序、涂膠工序、組坯工序、成型工序和養(yǎng)護(hù)工序。1.備料工序包括作為面板和背板的竹板材的制備、作為芯板的所述單板旋切及應(yīng)力降解處理和膠粘劑的調(diào)制等歩驟。其中竹單板的制備包括重組單板的制備和竹集成材的制備。1.1將竹材加工成重組竹或竹集成材，作為面板和底板，該方法為現(xiàn)有技術(shù)。1.2將原木旋切成(612)mm超厚單板，在單板的松面通過應(yīng)力降解機(jī)降解形成具有點(diǎn)狀或線段狀裂紋的單板，經(jīng)過干燥處理后，使已降解應(yīng)力的超厚單板的含水率達(dá)到7%25%。1.3所用的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，由主劑和交聯(lián)劑組成，主劑可以為苯乙烯一丁二烯乳膠(SBR)，乙酸乙烯酯一乙烯共聚乳液(EVA)或聚丙烯酸乳液，交聯(lián)劑為聚合異氰酸酯(P-MDD，交聯(lián)劑用量為主劑的5%20%(重量百分比)，經(jīng)攪拌均勻后，形成水性高分子異氰酸酯膠粘劑。若是使用間苯二酚膠粘劑，此種膠粘劑由主劑和固化劑組成，主劑為含有醇的線型間苯二酚樹脂，其中醇的含量為1%-5%之間，固化劑為聚甲醛粉末，聚甲醛的用量為主劑的8%15%(重量百分比)，經(jīng)攪拌均勻后，形成間苯二酚膠粘劑。2..涂膠工序?qū)⑺愿叻肿赢惽杷狨ツz粘劑或間苯二酚膠粘劑均勻地涂布在經(jīng)過應(yīng)力降解的超厚單板表面和重組竹或竹集成材表面。若為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，其涂膠量為80g/n^300g/m2之間，若為間苯二酚膠粘劑，其涂膠量為150g/m2300g/m2之間。3.組坯工序?qū)⒅亟M竹或竹集成材和經(jīng)過應(yīng)力降解的單板按順紋或交叉結(jié)構(gòu)組坯，經(jīng)過應(yīng)力降解的若干所述單板組合在一起形成芯板，重組竹或竹集成材作為面板和背板置于芯板的兩個(gè)側(cè)面，形成板坯。該單板疊合時(shí)，對(duì)于松面的朝向向芯層，對(duì)稱組坯。4.成型工序6將上述組合好的板坯送入冷壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，壓力為(l5)Mpa，時(shí)間為(2060)min，溫度為室溫。在成型工序后面還可以設(shè)置第五道工序養(yǎng)護(hù)工序。5.養(yǎng)護(hù)工序這是一個(gè)備選工序。將上述的板坯堆疊在溫度為(60120)'C，濕度為(6098)%的烘箱中迸行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為(15)h，養(yǎng)護(hù)壓力(0.62)MPa。本發(fā)明提供的超厚竹木復(fù)合板材可以從人工林速生木材上通過旋切技術(shù)旋切出(612)mm的超厚單板，再利用應(yīng)力降解處理技術(shù)，在單板松面上制出點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，從而實(shí)現(xiàn)了用人工林速生材制成減少了膠層的數(shù)量的超厚竹木復(fù)合板。由于竹木復(fù)合板中間的芯板是超厚單板，所以與現(xiàn)有的普通復(fù)合板相比可以大大減少施膠量，而經(jīng)過特殊的應(yīng)力降解處理過程在單板上制出裂紋，又可以很好地解決厚單板的翹曲、變形和開裂等問題。本復(fù)合板通過使用超厚的單板和對(duì)于粘接劑種類的選擇及對(duì)涂膠量的特殊設(shè)計(jì)，將成本較高的水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑應(yīng)用到竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)材中，而且由于采用水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑，可以實(shí)現(xiàn)冷壓固化成型，解決了超厚復(fù)合板由于熱傳導(dǎo)性較差難以用熱壓法生產(chǎn)的問題，從而實(shí)現(xiàn)了超厚竹木復(fù)合材料的制造。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，并非對(duì)本發(fā)明的限制，凡是依照本發(fā)明公開內(nèi)容所進(jìn)行的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為未經(jīng)過應(yīng)力降解的(612)mm厚單板產(chǎn)生的翹曲變形圖圖2為經(jīng)過應(yīng)力降解的(612)mm厚單板圖3為順紋結(jié)構(gòu)組坯的竹材集成材與楊木復(fù)合板材圖4為交叉結(jié)構(gòu)組坯的重組竹與桉樹復(fù)合板材附圖中，1為在超厚單板上經(jīng)過降解制得的點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，2為竹層積材，3為順紋鋪裝(612)mm厚的單板，4為重組竹，5為順紋組坯的(612)mm厚單板，6為橫紋組坯(612)mm厚單板。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的超厚竹木復(fù)合板材包括芯板、面板和背板，所述芯板為若干塊(612)mm超厚旋切單板；所述面板和背板是由竹材組成。所述芯板包括相鄰層為順紋(如圖3所示)或交叉結(jié)構(gòu)(如圖4所示)組合而成的若千層所述超厚單板，在相鄰所述單板之間設(shè)置膠層，所用的芯層超厚單板為經(jīng)過應(yīng)力降解處理后的單板(如圖2所示)，即在每層所述單板的松面的順紋方向形成有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋；所述膠層的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑。上述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在2.0cm5.0cm之間，平均深度為板厚的1/41/2。進(jìn)一步地，所述裂紋的平均寬度為0.2mm3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm5cm。裂紋的寬度和間距如此，應(yīng)力降解效果更佳。如果降解應(yīng)力的裂紋長(zhǎng)度較短、深度較淺，或者更稀疏，達(dá)不到減小超厚單板橫紋方向的彈性模量，根據(jù)單板應(yīng)力公式可知，則應(yīng)力釋放不徹底，在后續(xù)干燥和涂膠過程中會(huì)產(chǎn)生翹曲、變形；但是，如果裂紋降解程度過大，在降解過程中會(huì)直接造成單板撕裂和增加單板表面的粗糙度，從而破壞單板的力學(xué)性能，增加了施膠量，使得復(fù)合板的性能降低。所述的超厚竹木復(fù)合板材其總厚度可達(dá)到45mm90mm。所述的超厚竹木復(fù)合板材，作為面板和背板的竹材與作為心材的木材的厚度比為1:102:1。所述的竹材可以為5mm20mm厚的重組竹，也可以為相同厚度的竹集成材。所述超厚竹木復(fù)合板層間設(shè)有膠層的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，涂膠量為80g/m2300g/m2。或所述超厚竹木復(fù)合板層間設(shè)有膠層的膠粘劑為間苯二酚膠粘劑，涂膠量為150g/m2300g/m2。上述超厚竹木復(fù)合板材的制造方法，包括備料工序、涂膠工序、組坯工序、成型工序和養(yǎng)護(hù)工序。1.備料工序包括竹板材的制備、單板旋切及應(yīng)力降解處理、膠粘劑調(diào)制步驟。其中竹單板的制備包括重組單板的制備和竹集成材的制備。1.1將竹材加工成重組竹或竹集成材，作為面板和底板。1.2將原木旋切成6mm12mm超厚單板，在單板的松面通過應(yīng)力降解機(jī)降解形成點(diǎn)狀或線段狀裂紋的單板，經(jīng)過干燥處理后，使單板的含水率達(dá)到7%25%，作為芯板。1.3膠粘劑可以是如下兩種a.水性高分子異氰酸酯膠粘劑，其由主劑和交聯(lián)劑組成，主劑為苯乙烯一丁二烯乳膠(SBR)，乙酸乙烯酯一乙烯共聚乳液(EVA)或聚丙烯酸乳液，交聯(lián)劑為聚合異氰酸酯(P-MDI),交聯(lián)劑的用量為主劑的5%-20%，經(jīng)在常溫下攪拌均勻后，形成水性高分子異氰酸酯膠粘劑。8b.間苯二酚膠粘劑，其由主劑和固化劑組成，主劑為含有醇的線型間苯二酚樹脂液體，固化劑為聚甲酲，聚甲醛的用量為主劑的8%15%，在常溫下攪拌均勻后，形成間苯二酚膠粘劑。2.涂膠工序?qū)⑺愿叻肿赢惽杷狨ツz粘劑或間苯二酚膠粘劑均勻地涂布在經(jīng)過應(yīng)力降解的超厚單板表面和重組竹或竹集成材表面。若為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，其涂膠量在80g/n^300g/r^之間；若為間苯二酚膠粘劑，其涂膠量在150g/m2300g/m2之間。3.組坯工序?qū)⒅亟M竹或竹集成材和經(jīng)過應(yīng)力降解的單板按順紋或交叉結(jié)構(gòu)組坯，重組竹或竹集成材作為面板和背板，經(jīng)過應(yīng)力降解的單板作為芯板。4.成型工序?qū)⑸鲜鼋M合好的板坯送入冷壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，壓力為(15)MPa;時(shí)間(2060)min，溫度為室溫。在成型工序后面還可以設(shè)置第五道工序養(yǎng)護(hù)工序。5.養(yǎng)護(hù)工序這是一個(gè)備選工序。將上述的板坯堆疊在溫度為(60120)'C，濕度為(6098)%的烘箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為(15)h，養(yǎng)護(hù)壓力(0.62)MPa。本發(fā)明采用了特殊的竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)，其基本組成單元由(612)mm厚的木單板和竹材組合起來的竹/木單元組成，將強(qiáng)度高、表面硬度大且具有特殊紋理的竹材板鋪裝在表層，將密度較低、強(qiáng)度低且具有節(jié)疤等缺陷的以木材旋切而成的超厚單板鋪裝在芯層，即發(fā)揮了竹材的強(qiáng)度高、裝飾效果等特點(diǎn)，又發(fā)揮了人工林木材利用率和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。隨著竹材價(jià)格的不斷增加，又由于竹材具有利用率和生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)，與普通的竹材層積材相比，采用竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；此外，人工速生材的密度比竹材低，采用竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)，有利于減少了板材的密度，從而減少了材料自身的重量。隨著大徑級(jí)木材的減少，目前我國(guó)的單板層積材主要是由人工林木材生產(chǎn)的，而速生人工林木材普遍存在著組織疏松、強(qiáng)度低、節(jié)子多及生產(chǎn)應(yīng)力大等缺陷，利用這些木材生產(chǎn)的單板層積材往往很難滿足結(jié)構(gòu)用材的性能指標(biāo)。而采用竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)，與普通的單板層積材相比，充分發(fā)揮了竹材強(qiáng)度高、硬度大的特點(diǎn)，提高了板材的物理力學(xué)性能，使復(fù)合板材的性能指標(biāo)達(dá)到了結(jié)構(gòu)用材性能指標(biāo)的要求。本發(fā)明與規(guī)格材相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，采用旋切方法，減少了鋸路的損失，從而提高了木材的利用率。本發(fā)明提供的超厚竹木復(fù)合板材，即可以用于梁、柱、隔柵等建筑結(jié)構(gòu)材，替代實(shí)木規(guī)格材；也可以用于家具、門窗等裝飾用材。傳統(tǒng)的竹木復(fù)合材料通常采用熱壓法，由于表、芯層之間存在溫度梯度，特別是厚板通常存在著表層由于在高溫條件下引起變色甚至發(fā)生炭化而芯層由于溫度較低還未能使膠粘劑完全固化的矛盾，板材厚度越厚，這種矛盾越突出，其后果是表面板材由于在熱的作用下發(fā)生變色和降解，影響了板材的裝飾效果和力學(xué)強(qiáng)度，而芯層的膠粘劑又由于溫度低尚未完全固化，達(dá)不到膠合的效果，從而影響板材的膠結(jié)強(qiáng)度。而本發(fā)明采用的水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑屬于常溫下固化的膠粘劑，利用這種膠粘劑生產(chǎn)竹木復(fù)合材料，可以采用常溫固化。因此，本發(fā)明采用了冷壓法。采用常溫固化優(yōu)點(diǎn)減少了熱壓過程中熱壓的能耗，消除了表面板材因熱引發(fā)的色變或炭化，保持了板材的本色。同時(shí)避免了消除了表、芯板間的溫度差，提高了板材性能的穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)超厚板材的芯層膠粘劑的充分固化。本發(fā)明采用(612)mm的超厚單板，與厚度為(1-3)mm的普通單板相比，壓制相同厚度的復(fù)合板材，減少了膠層的層數(shù)，減少了施膠量，從而降低了成本。正是由于膠層的層數(shù)減少，施膠量的減少才使得成本較高的水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑可以應(yīng)用到超厚竹木復(fù)合板材上，提高了板材的膠結(jié)質(zhì)量。下面以制造45mm厚的竹木復(fù)合板材為例，通過表1說明所用單板的厚度與施膠量的關(guān)系。表1單板厚度與施膠量之間的關(guān)系單板厚度(mm)1.536911壓縮比(％)16.66%16.66%16.66%16.66%18.18%板材目標(biāo)厚度(mm)4545454545需要的單板數(shù)(張)3618965膠層數(shù)(層)35n854每個(gè)膠層的施膠量(g/m2)200200200200200總施膠量(g/m2)7000340016001000800從表l中可以看出，隨著單板厚度的增加，總施膠量減小，同樣生產(chǎn)45mm厚的板材，若采用6mm厚的單板，總施膠量?jī)H為采用1.5mm厚單板時(shí)的22.85%;若采用llmm厚的超厚單板，其總施膠量?jī)H為采用1.5mm厚單板時(shí)的11.43%。施膠量的減少大大降低了板材的生產(chǎn)成本。本發(fā)明選用水性高分子異氰酸酯膠粘劑時(shí)，與普通竹木復(fù)合板材所用的酚醛樹脂膠粘劑或脲醛樹脂膠粘劑相比，首先水性高分子異氰酸酯膠粘劑屬于無醛膠粘10劑，用其生產(chǎn)的板材的甲醛釋放量與所用基材竹材和木材的甲醛釋放量相同；其次，水性高分子異氰酸酯膠粘劑固化后顏色為淡黃色或乳白色，與木材和竹材的顏色相近，與固化后為紅褐色的酚醛樹脂膠粘劑相比，使人們更有實(shí)木的感覺；再者，水性高分子異氰酸酯膠粘劑屬于常溫下固化的膠粘劑，實(shí)現(xiàn)常溫固化。本發(fā)明對(duì)超厚單板進(jìn)行了應(yīng)力降解處理，與未處理的單板相比，經(jīng)過應(yīng)力降解處理后，在單板的松面的順紋方向形成了點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，其具有明顯的優(yōu)點(diǎn)首先，根據(jù)單板表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，背面產(chǎn)生拉應(yīng)力公式E-SE.S。=-，<T2=-2八2p2式中A為單板原始狀態(tài)的曲率半徑(mm)，A為單板反向彎曲的曲率半徑(mm)，E為木材橫紋方向的彈性模量(MPa)，S為單板的厚度(mm)(人造板工藝學(xué)，p46，中國(guó)林業(yè)出版社，華毓坤)。經(jīng)過應(yīng)力降解處理后，削弱了超厚單板的橫向彈性模量，降低了單板表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，背面產(chǎn)生拉應(yīng)力，因而避免了單板的翹曲、變形等問題；其次，經(jīng)過應(yīng)力降解處理后，單板的內(nèi)應(yīng)力得到降解，可以減小在后續(xù)干燥、施膠、組坯等工序中因單板破裂而造成的損失，從而提高木材的利用率；再者，經(jīng)過應(yīng)力降解處理后，單板表面上形成了點(diǎn)狀或線段狀的裂紋，增加了單板的比表面積，使木材的水分排出的阻力大大減少，從而增加單板的干燥速率，減少了單板干燥時(shí)的能耗。本發(fā)明采用了加壓、溫濕聯(lián)合養(yǎng)護(hù)法，采用溫度為(60120)。C，濕度為(6098)%的環(huán)境中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。此養(yǎng)護(hù)法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，使水性高分子異氰酸酯膠粘劑或間苯二酚膠粘劑在濕熱的處理下充分固化，進(jìn)一步調(diào)高板材的物理力學(xué)性能，進(jìn)一步對(duì)板材存在的應(yīng)力進(jìn)行釋放，提高了板材的尺寸穩(wěn)定性。實(shí)施例1竹材層積材的制造技術(shù)屬于公知技術(shù)(趙仁杰，喻云水，竹材人造板工藝學(xué)，中國(guó)林業(yè)出版社，2002)，將竹材通過踞截機(jī)鋸截成2500mm長(zhǎng)的竹段；采用剖竹機(jī)將其剖成寬為20mm的竹片；用粗刨機(jī)刨去部分表面的竹青和竹黃；對(duì)上述的粗刨竹條進(jìn)行蒸煮，并進(jìn)行防霉、防腐處理；將其干燥至含水率為7%9%;將干燥后的竹條用精刨機(jī)對(duì)其進(jìn)行精刨，厚度精度保持在i0.2mm，將水性高分子異氰酸酯膠粘劑涂布在竹條的側(cè)面和表面，按預(yù)定的寬度和厚度通過橫拼和順紋組坯后，利用正壓力為2.0MPa，側(cè)向壓力為0.2MPa的壓機(jī)，將其加工成厚度為5、6、7.5、10、15和20mm，寬度為1300mm，長(zhǎng)度為2500mm的竹材集成材。利用專利(ZL00106076.7)所述的無卡軸旋切機(jī)，將楊木旋切成厚度為8、9或10mm、寬度為1300mm、長(zhǎng)度為2500mm的超厚單板，利用ZL01280006.6所述的應(yīng)力降解機(jī)，對(duì)上述的單板進(jìn)行應(yīng)力降解處理，使所述的單板經(jīng)過處理后在單板的松面縱向形成點(diǎn)狀或線段狀的裂紋的單板，上述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在3.0cm左右，平均深度為板厚的1/4，平均寬度為lmm，裂紋之間的平均間距為l.Ocm(參見圖2)。所述的無卡軸旋切機(jī)采用萬向傳動(dòng)軸作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且所采用的兩個(gè)萬向結(jié)為同心轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)在摩擦軸采用一根兩端帶有縮緊螺母的輥軸和若干個(gè)滾珠軸承和布置在兩端的輥錐軸承支撐的軸承上，采用滾動(dòng)配合，當(dāng)將所有的軸承、輥身和隔套依次安裝在軸承上后，擰緊軸承兩端的縮緊螺母，使得軸承、輥身和隔套的端面相互緊靠成為一個(gè)整體，保證了摩擦軸是同一直線軸上；通過以上兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施，在增加旋切的精度同時(shí)減少了木材與摩擦輥之間的摩擦力，減小了旋切的阻力，達(dá)到了將小徑級(jí)人工速生材木材旋切成超厚單板的目的，其旋切工藝與現(xiàn)有普通無卡軸的旋切工藝相同。所述的單板應(yīng)力降解機(jī)采用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)給的摩擦滾輪軸系和異型疊加齒輪軸系相結(jié)合，使摩擦輥為主動(dòng)軸，應(yīng)力降解輥為被動(dòng)軸，利用劈裂降解方式對(duì)木材的橫向應(yīng)力進(jìn)行降解，達(dá)到了不破壞木材縱向強(qiáng)度的前提下，完成了木材的應(yīng)力降解的目的，其疏解工藝將單板松面朝向應(yīng)力降解輥，緊邊朝向摩擦輥，降解輥與摩擦輥的間隙根據(jù)降解程度調(diào)整，經(jīng)過降解后即可完成應(yīng)力降解。將上面所述的單板在干燥機(jī)中干燥至含水率為7%25%。所述的水性高分子異氰酸酯膠粘劑由主劑和交聯(lián)劑組成，交聯(lián)劑用量為主劑的5%20%，經(jīng)攪拌均勻后，形成水性高分子異氰酸酯膠粘劑。所述的水性高分子異氰酸酯膠粘劑的主劑為苯乙烯一丁二烯乳膠(SBR)，乙酸乙烯酯一乙烯共聚乳液(EVA)或聚丙烯酸乳液。所述的水性高分子異氰酸酯膠粘劑的交聯(lián)劑為聚合異氰酸酯(P-MDI)。將水性高分子異氰酸酯膠粘劑均勻地涂布在經(jīng)過應(yīng)力降解的超厚單板表面和重組竹或竹集成材表面，每個(gè)膠層的涂膠量在80g/n^300g/n^之間。使用水性高分子異氰酸酯膠粘劑，主劑和交聯(lián)劑的比例可以是交聯(lián)劑用量為主劑的5%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在200g/m2;交聯(lián)劑用量為主劑的20%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在100g/m2;交聯(lián)劑用量為主劑的12%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在150g/m2。使用間苯二酚膠粘劑，主劑和固化劑的比例可以是，固化劑聚甲醛用量為主劑的10%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在270g/m2。固化劑用量為主劑的15%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在160g/m2。交聯(lián)劑用量為主劑的12%，對(duì)應(yīng)每個(gè)膠層的涂膠量在230g/mz。將已涂膠的重組竹按順紋方向鋪裝在上、下表層，將己涂膠的多張楊木單板按順紋方向鋪裝在芯層(參見圖3)。將上述鋪裝好的板坯送入冷壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，壓力為(15)Mpa，例如，具體的，壓力可以是1.5Mpa，或者是5Mpa，或者是3Mpa;時(shí)間(2060)min，例如，對(duì)應(yīng)壓力1.5MPa時(shí)，時(shí)間是55min;對(duì)應(yīng)壓力為5MPa時(shí)，時(shí)間是23min，對(duì)應(yīng)3MPa時(shí)，時(shí)間是45min;溫度為室溫。將上述的板坯取出后，應(yīng)立即進(jìn)行堆垛，在每個(gè)堆垛的表面施加(12)MPa的壓力，堆垛時(shí)間為(15)天，其目的是使未完全固化的膠黏劑繼續(xù)固化，使板坯內(nèi)部由于壓縮形成的應(yīng)力進(jìn)一步降解。將楊木旋切成厚度為8mm、9mm和10mm的楊木超厚單板，與厚度為6mm12mm的竹材層積材復(fù)合，施膠量為200g/m、分別以表2中的竹木復(fù)合比例將其壓制成超厚竹楊復(fù)合板材，其主要物理力學(xué)指標(biāo)如表2所示。表2不同竹木復(fù)合比例的竹木復(fù)合板材性能指標(biāo)比較注板坯厚度為60mm，壓縮比為16.66%,產(chǎn)品的厚度為50mm。從表2可以看出，隨著竹材比例的增加，板材的密度增加，板材的靜曲強(qiáng)度也隨之增加，當(dāng)竹木比例為1:5時(shí)，其靜曲強(qiáng)度比楊木單板層積材分別增加了27.18%，隨著竹木比例的繼續(xù)增加，板材的靜曲強(qiáng)度增加速度減緩。從表2可以看出，隨竹材比例的增加，板材的彈性模量和膠層剪切強(qiáng)度略有所增加，但是增加幅度不大。竹木層的膠層剪切強(qiáng)度大于木木層的膠層剪切強(qiáng)度，由于木材的滲透性比竹材好，<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>竹木層的膠黏劑主要滲透到木材界面，在木材膠合界面形成增強(qiáng)層。實(shí)施例2重組竹的制造技術(shù)屬于公知技術(shù)，(趙仁杰，喻云水，竹材人造板工藝學(xué)，中國(guó)林業(yè)出版社，2002)。分冷壓烘干法和熱壓法，其中冷壓烘干法是將竹材加工成竹絲或竹束，經(jīng)浸膠、干燥、裝模，冷壓、高溫烘干膠合制成的板材；熱壓法是將竹材加工成竹絲或竹束，經(jīng)浸膠、干燥、鋪裝，熱壓制成的板材；將上述的重組竹經(jīng)過鋸切，橫拼、指接形成厚度為5、6、7.5、10、15和20mm，寬度為50mm，長(zhǎng)度為4000mm的重組竹單板。杉木單板的旋切，降解和涂膠工藝與實(shí)施例1相同。將上述涂完膠的重組竹單板和杉木超厚單板按重組竹板鋪裝在上、下表面，杉木超厚單板鋪裝在芯層，鋪裝在ZL200720141772.2的模具中，壓力為5MPa，將其壓制到規(guī)定的厚度時(shí)，插上銷，將上述的模具和竹木復(fù)合板坯送入養(yǎng)護(hù)室，將上述的板坯堆疊在烘箱中，溫度為(60120)。C，濕度為(6098)%中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為(15)h。表3中的竹木復(fù)合比例將其超厚竹杉復(fù)合板材，其主要物理力學(xué)指標(biāo)如表3。注板坯厚度為60mm，壓縮比為16.66%，產(chǎn)品的厚度為50mm。從表3可以看出，隨著竹木比例的增加，板材的彈性模量和靜曲強(qiáng)度增加。而板材的密度比重組竹的密度減低，大大降低了材料本身的自重。實(shí)施例3竹集成材和重組竹的制造工藝如實(shí)施例1和實(shí)施例2，將其鋸切成厚度為8mm重組竹原料厚度/mm楊木單竹太膠層剪切強(qiáng)度牆SSIS密度3彈性模靜曲強(qiáng)~~:/g/cm3量/MPa度/MPa^^+^/層/%——竹木層木木層杉木層67.5101520101089810100.405453650.48108970.61112340.66120860.761221754.:83.989.890.895.f0.9514328127.41.1514123130.51.3015321139.7.54.45.57.84.334.234.454.844.374.534.565.364.329.6_板度m#厚復(fù)材復(fù)材復(fù)材復(fù)材復(fù)材復(fù)材竹杉板杉板杉板杉板杉板杉板組竹合竹厶口竹合竹合竹厶口竹厶口重厚的板材。桉樹單板的旋切，應(yīng)力降解與實(shí)施例l相同，單板的厚度為8mm。間苯二酚膠粘劑為主劑和固化劑組成，固化劑的用量為主劑的(815)%，經(jīng)攪拌均勻后，形成間苯二酚膠粘劑。主劑為含有醇的線型間苯二酚樹脂液體，固化劑為聚甲醛，聚甲醛的用量為主劑的(815)%，經(jīng)攪拌均勻后，形成間苯二酚膠粘劑。將間苯二酚膠粘劑均勻地涂布在經(jīng)過應(yīng)力降解的木質(zhì)單板表面和重組竹或竹集成材表面，每個(gè)膠層的涂膠量在150g/i^300g/n^之間。將涂膠的重組竹或竹集成材按順紋方向鋪裝在上下表層，將9層涂膠后的桉樹單板按交叉結(jié)構(gòu)鋪裝在芯層。將上述組合好的板坯送入冷壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，壓力為15MPa;時(shí)間(2060)min，溫度為室溫。將上述的板坯取出后，立即進(jìn)行堆垛，在每個(gè)堆垛的表面施加(12)MPa的壓力，堆垛時(shí)間為(15)天，其目的是使未完全固化的膠黏劑繼續(xù)固化，使板坯內(nèi)部由于壓縮形成的應(yīng)力進(jìn)一步降解。表4中的交叉結(jié)構(gòu)組坯的超厚竹桉復(fù)合板材，其主要物理力學(xué)指標(biāo)如表4。板材厚度密度彈性模量靜曲強(qiáng)度膠合強(qiáng)度原料/mm/g/cm/MPa緣a3橫紋順紋橫紋順紋桉樹膠合板卯0.604000900045.1701.2竹集成材桉樹復(fù)合板材900.7040781000045.3901.21重組竹桉樹復(fù)合板材卯0.841431200046.71201.23從表4可以看出，采用竹集成材和重組竹與桉樹復(fù)合后，板材的順紋的彈性模量和靜曲強(qiáng)度增加。權(quán)利要求1.一種超厚竹木復(fù)合板材，包括芯板、面板和背板，其特征在于所述芯板為若干塊厚度為6mm～12mm超厚旋切單板組成；所述面板和背板均由竹材制成，所述芯板中相鄰層所述單板為平行或交叉結(jié)構(gòu)組合而成，構(gòu)成芯板的所述超厚單板為經(jīng)過應(yīng)力降解處理后的單板，即在每層所述單板的松面的順紋方向形成有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋；在相鄰所述單板之間設(shè)置膠層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在2.0cm-5.0cm之間，平均深度為板厚的1/4-1/2;或者，所述單板松面上的所述裂紋的平均長(zhǎng)度在2.0cm-5.0cm之間，平均深度為板厚的1/4-1/2，平均寬度為0.2mm-3mm，裂紋之間的平均間距為0.5cm-5cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述的超厚竹木復(fù)合板材其總厚度45mm-90mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述的超厚竹木復(fù)合板材，作為面板和背板的竹材與木材的厚度比為1:10-2:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述的竹材為5-20mm厚的重組竹，或?yàn)橥群穸鹊臑橹窦刹摹?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述超厚竹木復(fù)合板板層間設(shè)有的膠層為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，涂膠量在80g/m2-300g/m2。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚竹木復(fù)合板材，其特征在于所述超厚竹木復(fù)合板板層間設(shè)有的膠層為間苯二酚膠粘劑，涂膠量在150g/m2-300g/m2。8.—種超厚竹木復(fù)合板材的制造方法，包括備料工序，涂膠工序、組坯工序、成型工序和養(yǎng)護(hù)工序，(l)備料工序包括竹板材的制備、單板旋切及應(yīng)力降解處理和膠粘劑的調(diào)配步驟。其中竹材的制備包括重組竹的制備和竹集成材的制備；1.1將竹材加工成重組竹或竹集成材，作為面板和底板；(1.2將原木旋切成6-12mm超厚單板，在單板的松面通過應(yīng)力降解機(jī)降解形成點(diǎn)狀或線段狀裂紋的單板，經(jīng)過干燥處理后，使單板的含水率達(dá)到7-25%;(1.3所用的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑，由主劑和交聯(lián)劑組成，主劑為苯乙烯一丁二烯乳膠，乙酸乙烯酯一乙烯共聚乳液或聚丙烯酸乳液，交聯(lián)劑為聚合異氰酸酯，交聯(lián)劑用量為主劑的5%-20%，經(jīng)攪拌均勻后，形成水性高分子異氰酸酯膠粘劑；或者，所用的膠粘劑為間苯二酚膠粘劑，由主劑和固化劑組成，主劑為含有醇的線型間苯二酚樹脂液體，固化劑為聚甲醛，聚甲醛的用量為主劑的8-15%，經(jīng)攪拌均勻后，形成間苯二酚膠粘劑；(2)涂膠工序?qū)⑺愿叻肿赢惽杷狨ツz粘劑或間苯二酚膠粘劑均勻的涂布在經(jīng)過降解的木質(zhì)單板表面和重組竹或竹集成材表面，每個(gè)膠層的涂膠量在對(duì)應(yīng)水性高分子異氰酸酯膠粘劑，為80g/m、300g/n^之間；對(duì)應(yīng)間苯二酚膠粘劑，為150g/m2300g/m2之間；(3)組坯工序?qū)⒅亟M竹或竹集成材和經(jīng)過應(yīng)力降解的單板按順紋或交叉結(jié)構(gòu)組坯，經(jīng)過應(yīng)力降解的若干所述單板組合在一起形成芯板，重組竹或竹集成材作為面板和背板置于芯板的兩個(gè)側(cè)面，形成板坯；(4)成型工序?qū)⑸鲜霭迮魉腿肜鋲簷C(jī)中進(jìn)行冷壓，冷壓壓力為l-5Mpa;冷壓時(shí)間20-60min，冷壓溫度為室溫。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超厚竹木復(fù)合板材的制造方法，其特征在于在成型工序后面還設(shè)置第五道工序(5)養(yǎng)護(hù)工序?qū)⑸鲜龅陌迮鞫询B在溫度為60-120。C，濕度為60-98%烘箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為l-5h，養(yǎng)護(hù)壓力0.6-2MPa。全文摘要本發(fā)明提供一種超厚竹木復(fù)合板材，包括芯板、面板和背板，所述芯板為6mm～12mm的超厚旋切單板；所述面板和背板是由竹材構(gòu)成，所述芯板包括相鄰層為順紋組合而成的若干層所述超厚單板，在相鄰所述單板之間設(shè)置膠層，所述膠層的膠粘劑為水性高分子異氰酸酯膠粘劑；所用的芯層超厚單板為經(jīng)過應(yīng)力降解處理后的單板，即在每層所述單板的松面的順紋方向形成有點(diǎn)狀或線段狀的裂紋。本復(fù)合板材用膠量大大少于現(xiàn)有同等板厚的復(fù)合板，并且不變形、不翹曲。文檔編號(hào)B32B21/13GK101524858SQ200810240988公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2008年12月24日優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日發(fā)明者于文吉,任丁華,余養(yǎng)倫,月周,祝榮先申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所