一种表层增强型胶合板及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表层增强型胶合板及制备方法，属于木质材料生产技术领域。本发明专利技术通过调控胶合板各层木质单板的含水率，特别是上、下两表层木质单板，在胶合板组坯过程中，实现板坯表层含水率高、芯部含水率低，确保胶压前板坯的表层刚度低，芯部刚度高；在热压处理过程中，表层木质单板出现湿热软化现象，随后在压力作用下，上、下两表层木质单板的压缩率显著大于芯部各层木质单板的压缩率；通过该制备方法制得的胶合板，其表层密度显著高于芯部密度，工艺简单高效、成本低且体积损失小的表层增强型胶合板及其制备方法。

A surface reinforced plywood and its preparation method

The invention discloses a surface enhanced plywood and a preparation method thereof, belonging to the technical field of wood material production. By regulating the moisture content of wood veneer in plywood layers, especially the upper and lower two surface wood veneers, the surface water content of the slab is high and the water content of the core is low in the plywood group. The surface stiffness of the slab is low and the core stiffness is high before the rubber pressure. During the hot pressing, the veneer of the surface wood is made out. Under the action of pressure, the compression rate of the top and lower two wood veneers is significantly greater than that of the wood veneers in the core. The surface density of the plywood made by this preparation method is significantly higher than that of the core density, and the surface reinforced adhesive with simple and efficient process, low cost and small volume loss is made. Plywood and its preparation method.

【技术实现步骤摘要】
一种表层增强型胶合板及制备方法
本专利技术属于木质材料生产
，具体地说，涉及一种表层增强型胶合板及制备方法。
技术介绍
胶合板是一类由木质单板按相邻层木纹方向互相组坯、胶压而成的人造板材。胶合板保留了木材的天然纹理和质地，具有结构均匀、不易翘曲、幅面大等优点，可以替代实木类产品应用于建筑、装饰、家具制造和包装等领域。胶合板的发展与利用对于缓解木材供需矛盾、保护森林资源具有重要的现实意义。为了拓宽胶合板的使用领域，通常需要增强其力学性能，如强度、刚度和硬度等。常见的方法是对组成胶合板的木质单板进行化学改性增强处理；或是在胶合板的表层(或次表层)放置其他增强材料。PavloBekhta等人(Effectsofshort-termthermomechanicaldensificationonthestructureandpropertiesofwoodveneers，WoodMaterialScienceandEngineering，2017，12：40-54)报道了一种胶合板的增强方法，对组成胶合板的各层单板首先进行压缩密实化处理，之后再将压缩后的单板组坯并热压，制得增强型胶合板。但该方法需要进行两次热压，降低了生产效率；而且对各层单板均进行了压缩，使制得的胶合板体积损失较大。此外，在专利“轻质高强木质复合胶合板材的制造方法及其结构(申请号：201010017212.2，公开/公告号：CN101716787A)”和“金属增强木材复合板及其加工方法(申请号：200910014240.6，公开/公告号：CN101811313A)”中，分别在胶合板板坯中添加了玻璃纤维薄板或玄武岩连续纤维，从而提高胶合板的整体强度；但该方法的工艺复杂，而且增加了胶合板的制作成本。现有技术都是通过消除含水率梯度来实现克服弯曲、变形和脱胶等缺陷，比如专利申请号201110109359.9，公开公告号CN102229162A，公开了一种人造板平衡调湿工艺方法：它是将人造板置于平衡干燥窑或者专用的平衡调湿间内，通过调整窑内温度和湿度，经过升温加湿、平衡调湿和陈化养生的平衡调湿处理，有效均匀人造板的含水率，消除含水率梯度并释放木材的残余应力，整个处理过程于3天-5天内完成，使处理后的人造板在后续的生产加工中不再出现弯曲、变形和脱胶等缺陷，有效提高了制成品的质量，提高了人造板的使用寿命，同时也降低了对木材的消耗但该专利技术存在以下不足：需要蒸汽装置和风机对人造板进行预热处理并需要升温加湿、平衡调湿润及陈化养生等处理，工艺方法处理过程周期较长且需要将人造板放入到窑中处理，同时需要均衡人造板的含水率、消除含水率梯度来实现克服弯曲、变形和脱胶等缺陷。专利申请号201310029781.2，公开公告号CN103072159A，公开了具有抗蠕变变形性能的预应力胶合木及其制备方法和用途：其包括沿木梁高度方向的顶部受压区、中部受剪区、底部受拉区和胶粘剂层，所述顶部受压区、中部受剪区和底部受拉区内部和之间的层板通过胶粘剂层相互粘结固定成型，所述含有顶部受压区、中部受剪区和底部受拉区的胶合木构件，三个部分木材的最终含水率相同，均为10％-12％；其原理是在胶合木木梁受拉、受压区配置高应力等级结构木材，并沿构件高度的三个部分的木材设置含水率梯度，不同含水率木材达到平衡一致后，由于木材的失水干缩和吸湿膨胀受到抑制，不能充分自由伸缩变形而产生预应力，长期荷载作用下胶合木木梁的抗蠕变性能得到明显改善，并且在构件制备初期对木材中影响力学性能的固有天然缺陷进行控制，产品结构性能稳定可靠，刚度高，抗蠕变性能优异，可用作木结构建筑用承重木梁。但该专利技术存在以下不足：通过预先在胶合木木梁高度方向层板中设定含水率梯度并随后对木材的进行后期含水率梯度的消除来增强木梁，其在操作上带来了复杂性，生产成本高；同时根据强度等级进行不同范围木材含水率的控制，其目的最终还是为了利用木材含水率梯度产生预应力提高木梁的弯曲、变形和脱胶结构性能。专利申请号201010614301.5，公开公告号CN102554992A，公开了一种表面增强型木材型材及其制造方法；包括一般木材表面的增强层和内部的自然层，所述增强层在所述自然层的表面，所述增强层的密度是自然层的密度的1.3-3倍，所述增强层的含水率较自然层低1-6％，所述增强层的厚度为0.2-10mm。所述增强层是通过将自然层的表面热压后得到的；该专利技术的表面增强型木材型材可用于制造实木地板、实木家具或实木复合地板的面板、木门、家具面板；操作工艺复杂且还需要统一控制含水量及含水量的测试调整，不适合大批量的木材单板干燥，其本质上仍然是传统的热压导致表面密实方式；热压温度过高，时间过长，会对木材表面的密度产生影响，致使其表面密度分布不均匀，抗弯性能不佳，后期会出现木材表面断裂或木材表面与芯部分离等现象。现有技术的含水率梯度的设置在其后期的热压处理温度过高，对木材表面的密度产生破坏影响，反而不能解决当前胶合板表面力学性能不佳的问题
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有表层增强型胶合板制备中存在胶合板表面力学性能不佳的问题，本专利技术公开了一种工艺简单高效、成本低且体积损失小的表层增强型胶合板及其制备方法，通过调控胶合板各层木质单板的含水率(特别是上、下两表层木质单板)，在胶合板组坯过程中，实现板坯表层含水率高、芯部含水率低，确保胶压前板坯的表层刚度低，芯部刚度高；在热压处理过程中，表层木质单板出现湿热软化现象，随后在压力作用下，上、下两表层木质单板的压缩率显著大于芯部各层木质单板的压缩率；通过该制备方法制得的胶合板，其表层密度显著高于芯部密度，且具有很好的强度、刚度和表面硬度，且实现克服弯曲、变形和脱胶等缺陷。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种表层增强型胶合板的制备方法，包括以下步骤：(1)将木质单板表面进行喷水处理，制得高含水率木质单板，所述的高含水率为10％-30％；现有技术在制备胶合板的时候，每层单板的含水率都是一样的；本专利技术通过改变表层单板含水率，使其更易压缩，最后能够获得表层增强型胶合板；(2)将奇数张木质单板进行干燥处理，制得低含水率木质单板，所述的低含水率为5％-8％；(3)将步骤(1)制得的所述的高含水率木质单板与步骤(2)制得的所述的奇数张木质单板进行两侧表面涂胶并随后进行组坯，所述的组坯的工艺如下：所述的高含水率木质单板互相上下平行设置形成表层，然后所述的低含水率木质单板平行置于两个所述的高含水率木质单板的中间且与两个所述的高含水率木质单板平行并形成芯部，同时相邻的所述的低含水率木质单板之间按照纹理相互垂直进行放置制得具有含水率梯度的板坯；(4)对步骤(3)中制得的所述的具有含水率梯度的板坯进行热压处理，热压处理后进行卸压、冷却、裁边和砂光处理，制得表层增强型胶合板。优选地，步骤(1)和步骤(2)中所述的木质单板为旋切单板、刨切单板或锯切单板中的一种，其喷水前的密度不大于0.5g/cm3。如果木质单板密度过高，无法确保表层高含水率木质单板的压缩效果。优选地，步骤(1)中所述的喷水处理，具体操作步骤如下：20℃-30℃条件下，在距离两个所述的木质单板表面10cm-50cm距离处交替对其表面采用气动喷水枪进行喷水，气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备高含水率木质单板，所述的高含水率为10％‑30％；(2)制备低含水率木质单板，所述的低含水率为5％‑8％；(3)将步骤(1)制得的高含水率木质单板与步骤(2)制得的低含水率木质单板进行表面涂胶并随后进行组坯，所述的组坯的流程如下：所述的高含水率木质单板互相平行设置形成表层，然后将所述的低含水率木质单板置于所述的高含水率木质单板的中间且与所述的高含水率木质单板平行并形成芯部，制得具有含水率梯度的板坯；(4)对步骤(3)中制得的具有含水率梯度的板坯进行热压处理，热压处理后进行卸压、冷却、裁边和砂光处理，制得表层增强型胶合板。

【技术特征摘要】
1.一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备高含水率木质单板，所述的高含水率为10％-30％；(2)制备低含水率木质单板，所述的低含水率为5％-8％；(3)将步骤(1)制得的高含水率木质单板与步骤(2)制得的低含水率木质单板进行表面涂胶并随后进行组坯，所述的组坯的流程如下：所述的高含水率木质单板互相平行设置形成表层，然后将所述的低含水率木质单板置于所述的高含水率木质单板的中间且与所述的高含水率木质单板平行并形成芯部，制得具有含水率梯度的板坯；(4)对步骤(3)中制得的具有含水率梯度的板坯进行热压处理，热压处理后进行卸压、冷却、裁边和砂光处理，制得表层增强型胶合板。2.根据权利要求1所述的一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)制备高含水率木质单板，通过对木质单板表面进行喷水处理。3.根据权利要求1或2所述的一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(2)中木质单板为旋切单板、刨切单板或锯切单板中的一种，其密度不大于0.5g/cm3。4.根据权利要求2所述的一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的喷水处理，具体操作步骤为：20℃-30℃条件下，在距离木质单板表面10cm-50cm距离处交替对其表面采用气动喷水枪进行喷水，气动喷水枪的喷嘴内径3mm-10mm，工作压力0.7MPa-0.8MPa，喷水质量为所述的木质单板绝干状态时质量的12％-32％；到达预定的喷水质量后，气动喷水枪立即停止喷水并将所述的木质单板放置20s-200s。5.根据权利要求1所述的一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中制得制备低含水率木质单板，制备方法为：将木质单板进行干燥处理，所述的干燥处理在干燥箱中进行；其中干燥温度为50℃-70℃，干燥时间为20min-60min。6.根据权利要求1所述的一种表层增强型胶合板的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的涂胶时采用的胶黏剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹天翼，张耀丽，张海洋，卢晓宁，丁涛，何倩，张小进，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32