一种制造胶合板/单板层积材的热压新方法技术

本发明专利技术提供一种制造胶合板／单板层积材全新的热压新方法，以解决常规热压工艺存在的时间长、木材利用率低、产品厚度不均、压缩损失大、易鼓泡及热压工艺随树种、单板密度和含水率变化而变化等问题。该方法同时将压力控制和位置控制作用于一个热压周期，热压第一阶段采用恒定压力控制，所用压力比常规热压压力高０．１－１．０ＭＰａ，以加速热量传递和板坯压缩；当板材达到目标厚度时，系统自动进入第二阶段，即位置控制阶段，此时板材厚度不变而压力自动下降；当板子中心胶层达到固化温度时，即进入卸压阶段。本发明专利技术可有效提高板材厚度均匀性和木材利用率，缩短热压时间，提高热压机的生产效率，保证产品质量，简化压机操作以及提高热压工艺的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造胶合板及单板层积材(LVL)的热压新方法，属于人造板制 造及自动化领域。
技术介绍
热压是人造板生产中最重要和最昂贵的工序之一。目前非单板类复合材料如定向刨 花板(0SB)和中密度纤维板(MDF) —般采用厚度(或位置)控制的热压工艺；而单 板类复合材料如胶合板和单板层积材(LVL)常规热压通常采用相对较低的恒定压力控 制的热压工艺。采用该常规热压法压制胶合板等产品时，热压时间长短主要取决于板 坯中心层升温至胶固化温度的快慢，并且最佳热压压力主要取决于树种、板厚、单板 密度和含水率的均匀性，因此该常规热压法不但热压时间长，而且存在板厚不匀、板 材压缩过度或者厚度显著损失及产品容易鼓泡等问题，这对于有效提高木材利用率及 工厂经济效益极其不利。为克服胶合板和单板层积材的常规热压方法的上述不足，发 明此新的热压方法。
技术实现思路
本专利技术将两种热压方式-压力控制和厚度(或位置)控制工艺结合在一个热压周 期当中。在第一阶段，通常采用比常规热压压力高0.1-1.0MPa的压力来压缩板坯。在该压力作用之下，通过快速克服单板表面的粗糙度以获得单板之间的紧密接触；由于 热和水分对木材的软化和蠕变的联合作用使板坯厚度迅速降低。 一旦板材厚度达到目 标，第二阶段自动启动液压油缸维持压板位置。在该阶段，板坯内部温度持续上升以 使胶固化，同时温湿软化和应力松弛的联合作用导致热压压力自动下降，板材内部应 力也得以下降，这有助于形成足够的胶合强度。相比第一阶段，板材的渗透率基本不 变，这有利于内部气体排出，避免压机张开时形成鼓泡。 一旦板子厚度方向中心胶层 的温度达到固化温度(或热压一定时间后)> 卸压阶段开始，由于此时热压压力已较低， 该阶段也可相应缩短，直到完成整个热压过程。有益效果本专利技术可以在生产线上应用，可有效提高木材利用率、缩短热压时间、保证产品 质量、提高工厂经济效益。与恒定压力控制的常规热压方法相比，新热压方法对树种、单板厚度、含水率和 密度变异性的敏感性大大降低，获得的板厚准确而均勾，大大简化了工厂的热压操作。 由于板间厚度偏差减少，可降低单板旋切厚度、降低满足现行标准要求的目标板厚， 提高材料利用率。由于热量从压板可快速传递到内层的单板和胶层，热压时间可以相 对缩短，压机产量可相应提高，同时在热压后期由于热压压力降低，而板材厚度和渗 透率没变，鼓泡可以得到最大程度的控制，降压阶段也可相应縮短，从而进一步缩短 了热压时间，提高热压机的生产效率。试验证明，新热压方法比常规热压方法可缩短 热压时间5 ~ 15 % ,为企业创造可观的经济效益。附图说明图1非单板类人造板常规热压方法采用厚度(或位置)控制热压工艺，由于在热压机闭合过程中通常导致压力急剧 增加，压力可高致木材细胞壁皱折和/或破坏。该类材料热压通常要求较高的液压油缸 压力和昂贵的压机。图2单板类人造板常规热压方法胶合板和单板层积材通常采用相对较低的压力进行恒压控制的热压工艺，该方法易于 执行并且热压机结构相对简单。图3胶合板和单板层积材新热压方法示意图新热压方法将压力控制和厚度(或位置)控制方式结合在一个热压周期当中。在 第一阶段，通常采用比常规热压所用压力高0.1-1.0MPa高的压力来压缩板坯，即压力 控制模式；第二阶段是板材厚度(压板位置)控制模式， 一旦厚度方向中心胶层达到 胶固化温度，即进入降压阶段。图4新热压方法应用于工业化生产热压曲线对单层压机，通常应用工厂压机所能提高的最大压力加压进行压力控制的第一阶 段，该阶段加压时间根据树种、单板、含水率、厚度和热压压力而定；第二阶段是厚 度(压板位置)控制模式， 一旦厚度方向中心胶层达到固化温度(或热压一定时间后)，即进入卸降压阶段。对多层压机，应安装巿场上可购买的压缩控制单元来控制压板的 位置，其他操作与单层压机相同。具体实施例方式实例1:长宽为83. 8cm x 61. Ocm扭叶松五层胶合板，名义厚度15. 5mm; *单板准备旋切厚度3.175 mm;平均含水率为3. 5%、 5.5%; *胶种及施胶量酚醛树脂胶(PF)，单面施胶量157g/m2; *压机幅面为91cmx 91cm单层热压机；命常规工艺(热压控制曲线类似附图2):热压压力1. 31MPa;热压温度155 0 C;令新工艺(热压控制曲线类似附图3所示)热压压力根据单板含水率不同分 别高出常规热压0. 3 -0.8MPa;热压温度155° C;对两种工艺，当板材厚度方向最中心胶层温度为110° C时开始卸压，时间为30秒；*板材处理陈化48小时后切割试件测定胶合强度和抗弯强度； *结果分析令与常规热压法相比，新热压法在单板为含水率为3. 5%和5. 5%时，平均热压 时间分别减少15.5%和9.5%,板子厚度均匀性显著提高，并对板材胶合和弯曲 性能无不利影响。实例2:长宽为83. 8cm x 61. Ocm十三层扭叶松单板层积材，板材厚度37. 7或38. 0 mra; *单板准备旋切厚度3. 175 mm;平均含水率为3. 5%、 5.5%、 9.0%; 攀胶种及施胶量酚醛树脂胶(PF),单面施胶量171g/V; *压机幅面为91cmx 91cm单层热压机；令常规工艺(热压控制曲线类似附图2):热压压力1. 31MPa;热压温度155令新工艺(热压控制曲线类似附图3):热压压力根据单板含水率不同分别高 出常规热压0. 3 -0. 8MPa;热压温度155° C;对两种工艺，当板材厚度方向最中心胶层温度为105° C时开始卸压，时间为60秒；*板材处理陈化48小时后切割试件测定胶合强度、抗弯强度和剪切强度； *结果分析命与常规热压法相比，新热压法在单板为含水率为3.5%、 5. 5%和9. 0%时， 平均热压时间分别缩短5. 0%、 6.4%和6.5%，板子厚度均匀性显著提高，采用 新工艺板材目标厚度容易实现、热压后回弹仅为0.3-1.2%。应用两种方法压 制的板材其弯曲性能和剪切强度无明显差别；实例3:长宽为l"0mmx 2440mm五层胶合板，名义厚度15. 5咖；*单板准备3. 338mm厚的花旗松单板；含水率为3%;*胶种及施胶量酚醛树脂胶(PF)，单面施胶量157g/m2;*预压3分钟*压机40层周期式热压机；令常规工艺(热压控制曲线类似附图2):共压制40张，工艺为热压压力1.3證a;热压时间285秒；热压温度140. 5° C; 命新工艺(该压机上安装有板材压缩控制单元)共压制40张，工艺为热压压力l."MPa (受该厂压机液压系统限制，压力仅高出常规热压0. WMPa);恒压保压时间240秒；总热压时间275秒；热压温度140. 5° C;热压控制曲线类似附图4所示。板材处理陈化48小时后切割试件测定胶合强度和抗弯强度； *结果分析令与常规工艺压制的板材比较，新工艺压制的板材，其板内厚度偏差与常规 法板相同；但其板间偏差比常规法压制的板材小达30%;两者的静弯曲模量及 强度、剪切强度、木破率并没有显著差别；但新工艺热压时间比常规工艺降低 3.5%;若压机能提供更高压力，则热压时间缩短则可达5-15%;令经济效益对进行生产性试验的该家工厂规模(年产量为8.8万m3),采用 新工艺压制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造胶合板／单板层积材的热压新方法，其特征在于：将两种热压方式－压力控制和厚度（或位置）控制工艺同时作用于一个热压周期，即先采用恒定压力控制工艺，再用厚度控制工艺，结合单板在热压过程中的特性完成热压工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建和，金菊婉，赵茂程，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]