本发明专利技术公开了一种高尺寸稳定性结构用木质功能梯度层合板及其制备方法，是由速生木质重组单元作为心层，高强木质重组单元或竹质重组单元用作外层，通过相邻层单元浸渍的无机溶液接触热压生产凝胶成型。本发明专利技术具有用材为结构用木材，或低质人工林小径级材、枝桠材、边角料和竹材，且产品的结构合理可设计，材料利用率高，产品成本低，力学强度大，尺寸稳定强，使用寿命长，产品具有防腐防虫、阻燃等功能性等优点，可用作建筑墙体材料、楼面板或屋面板；在该材料表面覆整张化木质单板用作表层和次表层，又能达到优异的外观装饰效果的目的，完全可用作替代传统的胶合板和单板层积材等木质层合板材料，用作家具、家居装饰装修用材。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，是由速生木质重组单元作为心层，高强木质重组单元或竹质重组单元用作外层，通过相邻层单元浸渍的无机溶液接触热压生产凝胶成型。本专利技术具有用材为结构用木材，或低质人工林小径级材、枝桠材、边角料和竹材，且产品的结构合理可设计，材料利用率高，产品成本低，力学强度大，尺寸稳定强，使用寿命长，产品具有防腐防虫、阻燃等功能性等优点，可用作建筑墙体材料、楼面板或屋面板；在该材料表面覆整张化木质单板用作表层和次表层，又能达到优异的外观装饰效果的目的，完全可用作替代传统的胶合板和单板层积材等木质层合板材料，用作家具、家居装饰装修用材。【专利说明】
本专利技术涉及木结构领域，特别是涉及一种。
技术介绍
目前我国森林资源的木材供应量不足，优质木材尤为缺乏，每年木材工业用木材原料的一半左右需要进口。随着城镇化的推进，人们生活水平的提高，国内的建筑结构领域和人们家居家具的装饰装修领域有大量的结构用材缺口。而我国木材资源现状，有大量速生木材和竹材资源，但其分别存在着又存在着强度低、缺陷多、尺寸稳定性不好和中空壁薄、利用率低等不足，这些原料多用于原材料直接利用、初级人造板和造纸等低附加值产品中，同时，传统的木质层合板，如胶合板和单板层积材，现有制备工艺造成材料浪费严重、利用率低，同时产品的质量有限。因此如何高效利用国内的速生间伐小径材、枝桠材、竹材等资源，满足人们对木质材料产品的需求，大量减缓我国进口国外优质木材的压力、降低对国内天然林木材资源需求的压力，意义重大。目前市场存在的木质层合板，主要有胶合板和单板层积材两种，其特点如下:(I)这两种传统的木质层合板，均采用人工合成的高分子木工胶粘剂在较高温度和压力的作用下压制成型，常用的胶粘剂有尿素-甲醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂，以及他们的改性树脂等。这些树脂无论技术如何改进，都无法完全消除危害人类健康的游离醛和游离酚等可挥发物，这些游离挥发物对人们身体健康都有不同程度的危害;(2)采用品质中等至差的树种木材制造的木质层合板，产品力学性能和耐久性能较差、服役周期短；而高品质木质层合板通常采用优质树种木材制造，或对一般品质和材质较差的树种木材进行化学改性后制作胶合板，一般产品的成本较高，且优质的木材原料获得途径困难；(3)传统的木质层合板需用大径级原木旋切或刨切单板制造，旋切加工单板时，原木的尖削度的特性造成了旋切初期不连续单板无法使用、旋切后的木芯等都会降低材料的利用率，单板后期的不合理干燥等工序都会进一步降低材料的利用率；刨切单板时，事先由原木加工为板方材过程中有大量的边角料，也造成了材料利用率的下降；(4)传统的木质层合板本身不具备防腐、防虫和阻燃等功能，或需要添加相应的化学防腐防虫剂、阻燃剂等才能实现，这些改性剂的加入，带来了层合板粘结性能的下降、制造工序的增加、成本提闻等不利问题；(5)木质层合板用单板制造过程中，由于原木尖削度的存在，单板的旋切和刨切等加工方式，切断了木纤维，且制作损耗大，特别是速生材，一般纤维倾角较大，木质化不完全，幼龄材比例大，木材的生长应力较大，制得的单板的尺寸稳定性、力学强度性能低，最终导致了由单板配置压制的层合板的尺寸稳定性差、力学性能差，产品的质量差、寿命低。(6)竹材层合板产品一般是圆竹材经过截断、剖分、弦向剖篾，先加工出构成单元，再施胶热压而成。该产品强度大、刚度好，但由于其壁薄中空，生产过程要求工序多且复杂，产品质量不易得到有效保障，能源消耗大，另外产品由于竹节的存在，构成单元不连续，产品内部存在着大量构成单元相互搭接和孔隙等问题，产品厚薄不均，表面平整度差，板面有凹陷或麻点，外观质量差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，解决了如下技术问题:(1)针对上述传统的木质层合板，采用不可再生高分子木工胶粘剂消耗有限的矿产资源、且环保性能差等问题，本专利技术通过采用无机溶液接触热压反应生成凝胶，使重组单元相互粘结成型，克服了该项不足；(2)针对传统采用品质中等至差的树种木材制造的木质层合板，产品力学性能和耐久性能较差、服役周期短；产品不具防腐、防虫和阻燃功能，或需要添加相应的化学防腐防虫剂、阻燃剂等改性剂；高品质木质层合板通常采用优质树种木材制造，或对一般品质和材质较差的树种木材进行化学改性后制作胶合板，一般产品成品较高等问题，本专利技术采用无机溶液浸溃木质构成单元，接触热压反应生成凝胶替代原有的胶粘剂，无机凝胶弥散在重组单元的内部和界面处，显著地提高了产品的物理力学性能、耐久性、功能性和成本可控性，解决了原有胶粘剂以及其他木材处理带来的问题；(3)针对传统的木质层合板材料的利用率低，传统相应产品原材料制备切断纤维造成成品质量差、寿命低等问题，本专利技术的产品，其心层和外层部分单元是通过捻搓设备捻搓木材、竹材原料加工形成，能够有效地利用小径级速生材、边角料，构成单元的捻搓加工方式遵循了木材纤维的排列方式，有效地保证了产品的品质和使用寿命；(4)针对传统竹材层合板产品厚薄不均、表面平整度差、板面有凹陷或麻点、外观质量差等问题，本专利技术产品通过在板材两侧分别附加整张化木质单板作为外层，提高了其外观装饰效果。本专利技术采用的技术方案为:一种高尺寸稳定性结构用木质功能梯度层合板，对多层木材重组单元和竹质重组单元为心层层板并进行编号，奇数层和偶数层单层板分别通过浸溃无机溶液A和B，奇数层和偶数层单层板组坯接触后热压反应生成凝胶层使板材粘结成型并具有防腐阻燃等功能性要求；所述的A和B溶液为下列三种中的一种组成:(I) A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B与A相同；(2) A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B为以碳酸氢钠、碳酸氢铵为例的含有碳酸氢根的盐溶液；(3) A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B为以聚合磷酸铝为例的有机酯硬化剂。作为优选，所述木质功能梯度层合板还可以在其表面覆以整张化木质单板用作外层层板。作为优选，所述层板包括心层层板和外层层板，低强度速生木材重组单元配置在心层层板的内部、高强度木材重组单元或竹材重组单元配置在心层层板的外侧。作为优选，所述木材重组单元采用尺寸较小的高强结构木材或速生木材的枝桠材、间伐材或竹材为原材料，原材料依次经过弱碱性的水热软化、脱水、爆破和捻搓处理制成木束或竹束，通过捻搓疏解制作的横向不间断、纵向松散、保持其纤维原有排列方向的木/竹帘。作为优选，所述心层层板内相邻单元层板分别浸溃预先配备好的不同浓度的反应型无机溶液A和B，并且自板材心层到外层，所浸溃的溶液A和B生成的凝胶层的质量浓度有梯度的增大。作为优选，所述木材或竹质重组单元作为的层板，相邻层板之间其纹理配置为相互垂直或相互平行或相互垂直和平行联合使用。上述高尺寸稳定性结构用木质功能梯度层合板的制造方法，包括以下步骤:I)在50?80°C的热水中，加入少许氢氧化钠，使浴液的pH值在8?10范围内，对木材或/和竹材原料进行湿热预处理，浸泡Id?3d，再经脱水和爆破处理，最后由捻搓设备捻搓、疏解，形成纵向松散、横向不间断而又交错相连的网状木材或/和竹材重组单元作为层板；2)采用干燥处理调整层板的含水率在15%_20%的范围内；3)分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高尺寸稳定性结构用木质功能梯度层合板，其特征在于：对多层木材重组单元和竹质重组单元为心层层板并进行编号，奇数层和偶数层单层板分别通过浸渍无机溶液A和B，奇数层和偶数层单层板组坯接触后热压反应生成凝胶层使板材粘结成型；所述的A和B溶液为下列三种中的一种组成：（1）A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B与A相同；（2）A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B为以碳酸氢钠、碳酸氢铵为例的含有碳酸氢根的盐溶液；（3）A为钠水玻璃、钾水玻璃和季铵水玻璃中的一种或任两种或三种的混合溶液，B为以聚合磷酸铝为例的有机酯硬化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：岳孔，刘伟庆，陆伟东，霍瑞丽，夏蛟，王磊磊，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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