專利名稱：一種重組硬木的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材制造加工方法，尤其是一種重組硬木的加工方法。
背景技術(shù)：
目前，由于天然林在我國是禁止砍伐的，導(dǎo)致家具、地板、裝修、建筑結(jié)構(gòu)用材的硬實(shí)木短缺，50%以上的原材料都需要依賴進(jìn)口，由于低幼齡速生材的斷面直徑較小，難以進(jìn)行直接加工，大多時(shí)候僅將其用于造紙或用于層板芯材的加工。由于速生材本身的特性，其具有以下加工難點(diǎn)①由于速生材生長快，心層和外層的密度不一致，密度誤差在0. 15-0. 3，烘干時(shí)極易開裂；②速生材死結(jié)太多，平均每平方米可達(dá)上百個(gè)，一旦干燥就會(huì)脫落，并形成直徑為Imm至2mm的孔洞。以目前的加工技術(shù)，通常將3cm以上徑級的速生材用來旋切單板，而3cm以下徑級的尾材只能打成木片，供中纖板、刨花板以及造紙企業(yè)作原料，資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重，在速生材的尾材以及廢料的利用上， 仍未發(fā)揮其最大價(jià)值；③速生材的死結(jié)太多，平均每平方米達(dá)上百個(gè)之多，這些死結(jié)一旦干燥就會(huì)脫落，形成直徑為lmm-2mm的空洞，只能通過高壓填補(bǔ)才能制造出密度均勻、合格的產(chǎn)品。申請?zhí)枮?00810114331. 2的中國專利《一種重組木及其制造方法》(申請日2008 年6月3日)針對上述問題，公開了一種可高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)具有較好力學(xué)性能的重組硬木的制造方法，采用的技術(shù)方案為首先將原料為原木或來源于木材加工所得到的廢單板， 裁剪成一定寬度的單板條(優(yōu)選寬度為10_120mm)，經(jīng)疏解裝置疏解后形成網(wǎng)絡(luò)狀木束，再依次通過浸膠槽浸膠、干燥、熱壓的工序最終得到膠合的板材；提高了木材的利用率和生產(chǎn)效率、解決了木束不規(guī)則的問題并簡化了疏解工藝，制成的表面光滑，利用剩余材料最終制成附加值較高的產(chǎn)品，但仍存在以下不足之處
①由于單板條的厚度通常在0. 5-3mm內(nèi)，其本身幾乎沒有木材的天然紋理，采用這樣的單板條在經(jīng)過疊片熱壓成層積材后，通常只會(huì)有疊層所產(chǎn)生的水平的紋理，并僅由開片的角度變化使疊層紋理間距發(fā)生變化，紋理的形態(tài)單一、色澤不鮮明。②因采用熱壓工藝本身，僅在原料的上、下兩面施加壓力，四周或側(cè)面存在空隙， 未形成完全密閉的空間，導(dǎo)致其理化性能指標(biāo)與實(shí)木差距較大。③由于熱壓工藝需要將原料整理，鋪裝整齊后才可加工，其整理或疏解過程繁瑣； 同時(shí)由于熱壓加工需要加熱、保壓、冷卻等連續(xù)工藝，通常情況下，生產(chǎn)一批次需要三十分鐘至五十分鐘，占用生產(chǎn)時(shí)間較長，生產(chǎn)效率較低。④采用熱壓加工，由于余料中也包含有理化性能差異較大的心材和邊材，在烘干時(shí)由于心材和邊材的材質(zhì)性能差異，受熱膨脹率不同，容易開裂、變型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用低幼齡、斷面直徑小的速生材，或由速生材加工所產(chǎn)生的余料、廢料制造具有仿真木紋紋理重組硬木的方法，尤其是用低幼齡、斷面直徑小的桉樹，或由桉樹加工時(shí)所產(chǎn)生的余料、廢料制造具有仿真木紋紋理重組硬木的方法，更進(jìn)一步的，提供一種由低幼齡速生材制造材質(zhì)穩(wěn)定性更好的重組硬木的制造方法， 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種重組硬木的制造方法，包括以下步驟
a、選材厚度在0.5mm-3mm之間，寬度在5mm-100mm之間的桉木；
b、施膠；
C、組坯，將桉木沿其長度方向順向排列組坯；
d、冷壓，將桉木送入壓機(jī)的模具內(nèi)進(jìn)行冷壓，所述壓力大于20MPa；
e、固化，將裝有坯料的模具加熱固化。在步驟c中，桉木沿其長度方向順向交錯(cuò)排列組坯。所述桉木沿其長度方向順向設(shè)置有小于45°的偏角。還包括以下步驟
浸膠，將桉木干燥，并用膠粘劑浸滿；
烘干，將施膠后的桉木干燥至水分含量低于16%，所述干燥溫度小于60°C ； 在步驟c中，組坯可采用下列方式之一
①將碳化桉木與非碳化桉木混合鋪裝，長度方向交替疊加；
②將非碳化桉木沿其長度方向疊加；
③將碳化桉木沿其長度方向疊加；
④將碳化桉木與非碳化桉木長度方向交替疊加后，再疊加由纖維方向垂直于桉木長度方向的短單板片，構(gòu)成的平衡層。所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角， 3mm ^ R ^ 20mmo所述桉木由低幼齡桉樹經(jīng)剪切后制成。在步驟c中，組坯可采用下列方式之一
①將碳化桉木與非碳化桉木混合鋪裝，長度方向交替疊加；
②將非碳化桉木沿其長度方向疊加；
③將碳化桉木沿其長度方向疊加；
④將碳化桉木與非碳化桉木長度方向交替疊加后，再疊加由纖維方向垂直于桉木長度方向的短單片，構(gòu)成的平衡層。所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角， 3mm ^ R ^ 20mmo所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角， 3mm ^ R ^ 20mmo由于桉木由幼齡桉樹剪切制成，不僅可以克服低幼齡桉木無法批量加工生產(chǎn)的缺陷，拓寬了原材料樹木的樹齡限制，同時(shí)利用低幼齡桉樹生長周期短、成本低的特點(diǎn)，提高
了生產(chǎn)效率。其中，低幼齡桉木或低幼齡速生木是指樹齡為2年至8年的桉木或速生木。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
1、由于本方法是利用人工林的速生低幼齡桉木或楊木剪切或旋切后作為生產(chǎn)原料，只需4-8年時(shí)間就能砍伐作為生產(chǎn)原料，大大地縮短了使用周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。
將低幼齡桉木或由桉木單板在制造時(shí)所產(chǎn)生的桉木余料為原料，將現(xiàn)有技術(shù)中只能遺棄或轉(zhuǎn)作它用的廢料重新利用，制成物理、化學(xué)指標(biāo)優(yōu)于實(shí)木的重組硬木。2、利用厚度在0. 5mm-3mm之間，寬度在5mm-100mm之間的低幼齡桉木或由桉木余料制造重組硬木，由于組坯時(shí)條狀桉木原料本身尺寸不同，同時(shí)其排列順序凌亂，加壓時(shí)得桉木原料之間相互擠壓，并在模具中實(shí)現(xiàn)的相對紊亂的移動(dòng)，使之形成立體空間上的各向角度變化的夾角；更進(jìn)一步的，在組坯時(shí)各桉木間設(shè)置相應(yīng)夾角，材料在加工完成后形成豐富的仿真紋理，且該仿真紋理區(qū)別與現(xiàn)有技術(shù)中常見的平行紋理，多具有彎曲或環(huán)形的紋理，仿真出類似于“雞翅木”以及“花梨木”等天然木材的紋路。3、在制造時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)碳化桉木與非碳化桉木的比例，并按照一定比例混合配比后，調(diào)配出所需色澤，以及搭配出所需的本色和紋路的色差，使得制造出的重組硬木色澤更加豐富、美觀。4、材料的密度隨著壓力升高而增大，由于密度超過桉木本身的密度后，材料整體密度趨于一致，最終加工出的櫻木材料密度高于普通木材、且具材質(zhì)穩(wěn)定、均質(zhì)等特性。5、采用“冷壓熱固化”工藝，區(qū)別于熱壓模具僅在上、下兩個(gè)表面具有貼合面，冷壓模具在各個(gè)方向上均密封形成密閉模腔，各桉木條之間可在立體空間內(nèi)相互擠壓，形成立體空間上的各向自然變化的夾角，使開片后的材料具有豐富多彩的自然紋理，同時(shí)，由于冷壓加工在模具內(nèi)部各個(gè)方向上均對原料施加有壓力，在施壓重組形成紋理的同時(shí)，條狀的原料受壓時(shí)卷曲并相互纏繞，形成類似于繩索的纏繞形式，成品的物理性質(zhì)與經(jīng)過熱壓加工的成品相比有較大提高。6、選取從桉樹中間剪開的長條形的桉木原料，并且由于桉木原料寬度小，其死結(jié)的數(shù)量大大減少，由此經(jīng)剪切后得到的桉木加工制成的重組硬木，克服了直接利用普通桉木旋切獲取單板時(shí)死結(jié)對成品質(zhì)量的影響，密度、硬度都相對較好。


圖1為普通低幼齡桉木制成的重組硬木。圖2為碳化后的桉木組坯后制成的重組硬木。圖3為普通桉木順向組坯后形成的重組硬木。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。本發(fā)明的制造方法，包括如下步驟
(1)選材，選取厚度在0. 5mm-3mm之間，寬度在5mm-100mm之間的桉木窄單板條，優(yōu)選的，長度為寬度的10倍以上，最好在30mmj600mm之間，各窄單板條的形狀大小不一定完全相同。其中，桉木原料可以是①在制造單板時(shí)，經(jīng)旋切或刨切工序后，余下的薄料或難以繼續(xù)加工成單板的剩余部
分；
②選取樹齡為2年至4年的低幼齡桉木，并沿其高度方向剪切而成；
③根據(jù)特定條件選擇寬度、厚度在尺寸范圍內(nèi)的窄單板條；例如根據(jù)所需的密度精選密度相近的單板條；或根據(jù)所需的底色和紋路顏色，選擇相應(yīng)的色澤的單板條。作為原料的桉木原料可為板狀、條狀單板、塊狀等，各桉木之間的形狀、尺寸可在其允許尺寸范圍內(nèi)有差異。(2)干燥，將水分含量處理至12%以下。(3)染色，根據(jù)材料用途進(jìn)行染色等處理。(4)碳化，將桉木送入碳化罐或碳化窯中碳化。(5)浸膠，將本色桉木或經(jīng)碳化、干燥后的桉木浸膠，施膠固體量為7_9%。(6)烘干，將浸膠后的桉木進(jìn)行60°C以下的低溫干燥至水分16%以下。其中，上述步驟(5)和(6)中的浸膠、烘干步驟也可采用滾膠、噴膠等相應(yīng)方式替代。(7)組坯，將不同尺寸的桉木按照所需的材料密度定量組坯；組坯方式為以桉木長度順向組坯，各桉木之間相對紊亂的自然相鄰。其中，各桉木的長、寬、厚尺寸均在相應(yīng)范圍內(nèi)，但可不完全相同。優(yōu)選的，組坯方式可采用沿桉木長度方向設(shè)置小于45度偏角的形式組坯。在將桉木疊加組坯時(shí)，可采用以下方式之一
①碳化桉木與非碳化桉木混合鋪裝，長度方向交替疊加；采用這樣的組坯方式，可形成深淺相同的自然紋理材料。同時(shí)，成品的顏色深淺還可根據(jù)碳化桉木的比例進(jìn)行控制。②非碳化桉木長度方向疊加；采用這樣的組坯方式，可形成材料本色的自然紋理。③碳化桉木長度方向疊加；采用這樣的組坯方式，可形成古銅色的自然紋理。④將碳化桉木與非碳化桉木長度方向交替疊加若干層后，再疊加至少一層由若干纖維方向垂直于前者的短單片，構(gòu)成的平衡層；采用這樣的組坯方式，在形成紋理的同時(shí)反復(fù)若干組，形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式。(8)將坯料送壓機(jī)壓制到能固型的模具中，施加大于20MPa的高壓，坯料由桉木組坯后獲得，通過高壓，桉木材料由于組坯或桉木本身尺寸不同，形成在模具中的相對紊亂的移動(dòng)，使得桉木之間相互擠壓，形成立體空間上的各向角度變化的夾角，并由于夾角的形成，材料在平行開片后形成豐富多彩的自然紋理。由于材料的密度隨著壓力升高而增大，當(dāng)密度超過桉木本身的密度后，材料整體密度趨于一致，得到具有較高密度的均質(zhì)硬木材料。(9)固化，將裝有坯料的模具送入固化道或固化窯中加熱固化。(10)出料，卸掉銷子、脫出材料即得到截面紋理豐富，材質(zhì)均勻的硬木材料。在制造過程中，根據(jù)所需的重組硬木色澤和紋路差異，有區(qū)別地選擇相應(yīng)的組坯和選材方式，以按需形成自然仿真紋路，并可以根據(jù)產(chǎn)品對紋理的需要，采用不同切割方式產(chǎn)生不同的紋理特征，如木材的弦切紋理和徑切紋理及旋切紋理不同的紋理特征。實(shí)施例1
a、選材，選取低幼齡桉樹并剪切成厚度在0. 5mm-3mm之間，寬度在5mm-59mm之間不等， 將單板條干燥到水分12%以下；其中低幼齡桉樹是指低幼齡桉樹；通常情況下，低幼齡桉樹是指樹齡為2至8年的桉樹。b、施膠，施膠固體量為9%，再并將施加了膠的單板條進(jìn)行60°C以下的低溫干燥至水分16%以下；
C、組坯，將單板條按照設(shè)定的材料密度定量，并進(jìn)行疊加組坯；組坯方式為以單板條以長度方向順向組坯，單板之間相對紊亂的自然相鄰；
d、冷壓，將桉木送入壓機(jī)的模具內(nèi)進(jìn)行冷壓，所述壓力大于20MPa;其中模具的內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角，3mm彡R彡20mm，冷壓時(shí)，由于凹形槽底與槽壁設(shè)置有半徑大于3mm的圓角，在熱壓過程中料坯中的疊片在壓縮的同時(shí)發(fā)生彎曲和移動(dòng)，在層積材橫截面形成彎曲方向相同的弧形仿真木紋。e、固化，將裝有坯料的模具加熱固化；
f、脫出材料，加工出的重組硬木色澤較均勻且紋路多為曲線的仿真自然紋理。由此加工出的重組硬木物理和化學(xué)性能如表1所示
權(quán)利要求
1.一種重組硬木的制造方法，其特征在于包括以下步驟a、選材厚度在0.5mm-3mm之間，寬度在5mm-100mm之間的桉木；b、施膠；C、組坯，將桉木沿其長度方向順向排列組坯；d、冷壓，將桉木送入壓機(jī)的模具內(nèi)進(jìn)行冷壓，所述壓力大于20MPa；e、固化，將裝有坯料的模具加熱固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重組硬木的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟在步驟c中，桉木沿其長度方向順向交錯(cuò)排列組坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重組硬木的制造方法，其特征在于所述桉木沿其長度方向順向設(shè)置有小于45°的偏角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的重組硬木的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟浸膠，將桉木干燥，并用膠粘劑浸滿；烘干，將施膠后的桉木干燥至水分含量低于16%，所述干燥溫度小于60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的重組硬木的制造方法，其特征在于在步驟c中，組坯可采用下列方式之一①將碳化桉木與非碳化桉木混合鋪裝，長度方向交替疊加；②將非碳化桉木沿其長度方向疊加；③將碳化桉木沿其長度方向疊加；④將碳化桉木與非碳化桉木長度方向交替疊加后，再疊加由纖維方向垂直于桉木長度方向的短單板片，構(gòu)成的平衡層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的重組硬木的制造方法，其特征在于所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角， 3mm ≤ R ≤ 20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的重組硬木的制造方法，其特征在于所述桉木由低幼齡桉樹經(jīng)剪切后制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組硬木的制造方法，其特征在于在步驟c中，組坯可采用下列方式之一①將碳化桉木與非碳化桉木混合鋪裝，長度方向交替疊加；②將非碳化桉木沿其長度方向疊加；③將碳化桉木沿其長度方向疊加；④將碳化桉木與非碳化桉木長度方向交替疊加后，再疊加由纖維方向垂直于桉木長度方向的短單片，構(gòu)成的平衡層。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組硬木的制造方法，其特征在于所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角，3mm≤R≤20mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重組硬木的制造方法，其特征在于所述模具內(nèi)膜為兩端開放的凹形槽，所述槽底與槽壁夾角為半徑為R的圓角，3mm≤R≤ 20mm。
全文摘要
一種重組硬木的制造方法，其特征在于包括以下步驟a、選材厚度在0.5mm-3mm之間，寬度在5mm-100mm之間的桉木；b、施膠；c、組坯，將桉木沿其長度方向順向排列組坯；d、冷壓，將桉木送入壓機(jī)的模具內(nèi)進(jìn)行冷壓，所述壓力大于20MPa；e、固化，將裝有坯料的模具加熱固化；由于本方法是利用人工林的速生低幼齡桉木或楊木剪切或旋切后作為生產(chǎn)原料，只需4-8年時(shí)間就能砍伐作為生產(chǎn)原料，大大地縮短了使用周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號B27D3/00GK102172942SQ201110052289
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者李和麟 申請人:李和麟