[发明专利]低施胶量环保单板层积材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低施胶量环保单板层积材的制造方法。属于人造板制造技术领域。

背景技术

单板层积材(LVL)是一种利用小径级原木，经旋切、干燥、涂胶、单板顺纹组坯、胶合而成的一种新型结构用材料。LVL不仅保留了木材天然特性(如天然的纹理色泽、良好的机械加工性能等)，而且还具有实木锯材不具备的结构特点，木材的天然缺陷被随机分散，使LVL强度变异小，许用应力高，尺寸稳定性好，单板顺纹胶合显著提高了产品的纵向强度，因而，LVL产品可用作建筑材料，如门、窗的框架材料，工字梁，墙壁的支撑。此外，LVL也可用作家具制造用材，如桌、椅腿料，以及其他工业用材，如电线杆等。

与普通胶合板相比，由于单板层积材所用单板厚度较普通胶合板所用单板厚，旋切厚单板时不可避免地会在单板背面形成较多的裂隙，为保证施胶时能在单板表面形成均匀连续的胶层，采用传统辊筒涂胶法施胶时，通常LVL胶黏剂用量比普通胶合板所需用量高，一般单面涂胶量为200～250g/m²，同时，因为LVL的层数是普通胶合板的几倍甚至几十倍，所以胶黏剂成本约占LVL生产总成本的1/3以上，可见，胶黏剂用量大小对产品生产成本和质量有着显著影响。

目前，我国木材产业正面临着原材料价格不断上涨、劳动力成本不断增加、产品环保性能指标要求不断提高的严峻形势，开发低成本高品质单板层积材产品已成为保持我国单板层积材产品在国际市场上的竞争力，促进我国单板层积材产业转型升级，实现可持续发展的热点研究课题。面对如此严峻的形势，大幅度减少胶黏剂用量是降低单板层积材生产成本和提高产品质量(特别是产品的游离甲醛释放量)行之有效的办法。

发明内容

本发明的目的是采用常压低温等离子体对木质单板表面进行改性处理，在木质单板表面构建具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，同时利用超声与气旋雾化协同效应，将胶液雾化成微细颗粒，均匀喷施于木质单板表面，利用经等离子体改性后单板表面的高润湿性使胶液自动快速流展，在单板表面 形成均匀连续的薄胶层，实现微量施胶(胶黏剂用量较传统涂胶方式用量下降30～70％)方式下木材与胶黏剂之间的高效胶合目的，制备获得物理力学性能符合单板层积材国家标准的要求，且游离甲醛释放量达到E₀级要求的低施胶量环保单板层积材。

本发明的技术解决方案：低施胶量环保单板层积材的制造方法是按以下步骤完成的：

一、木质单板制备：

木质单板制备：先将原木截成木段，再经软化处理以提高木材塑性，而后剥去树皮，确定木段旋切回转中心，经旋切成木质单板，最后经干燥后待用；

步骤一所述的木质单板的厚度为2～5mm，由于木质单板含水率过低干燥耗能大，含水率过高进行表面等离子体处理时容易产生击穿现象，因此，经干燥后，木质单板的含水率控制在2～6％；由于木质单板较厚，为防止干燥过程中木材收缩导致单板翘曲变形，同时保证干燥效率，先用辊筒干燥机或网带式干燥机对木质单板进行喷气预干燥，而后用热板干燥机在一定压力条件下将木质单板干燥至目标含水率范围，热板干燥压力控制在0.1～0.3MPa；

二、木质单板接长：

木质单板纵向接长：将干燥后的单板经纵横齐边处理后，在单板长度方向的两端铣出斜面，斜率为1∶6至1∶12，在单板一端的斜面上涂上脲醛树脂胶黏剂，用量为100～120g/m²，将两张单板的斜面对接后放于单板接长机中加热使斜面处的胶黏剂固化，加热温度为100～120℃，单板沿木材顺纹方向纵向接长；

三、木质单板表面预处理：

对木质单板双面进行常压低温等离子体改性处理，通过等离子体中的电子、离子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子对木质单板表面的刻蚀作用以及自由基引发化学作用，改变木质单板表面微观结构，并在其表面引入大量极性基团，形成了具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，大幅度提高了胶黏剂在木质单板表面的润湿性，为实现木质单板在低施胶量情况下的高效胶合奠定基础；