[发明专利]一种单侧表层压缩木及其制备方法

说明书

本发明公开一种单侧表层压缩木及其制备方法，所述单侧表层压缩木包括峰值密度层、密实层和木材原始密度层，所述峰值密度层、密实层和木材原始密度层之间为木材本身的木纤维自然连接。该方法是将压机上的热压板升温至150～220℃，将木材干燥后铺装在冷压板上；使热压板和木材的上表面接触预热；在6～15兆帕下，将木材压缩至需求厚度后保压；在150～220℃下，再降压至1～3兆帕并保压；卸载得到单侧表层压缩木。本发明利用温差法解决单侧压缩木瓦弯变形问题，实现木材的单侧表层压缩，生产时间短、能耗低，操作较为简便，处理过程无需添加化学药品，具有高效、环保等优点；也有效提高了压缩木表面硬度、平整度、生产效率及合格率。

技术领域

本发明属于木制品生产工艺技术领域，更具体地，涉及一种单侧表层压缩木及其制备方法。

背景技术

在人类赖以生存的四大材料中木材是唯一可再生、可降解、低碳环保的天然材料，木材的强重比高、加工性能优越及花纹、色泽美观，深受广大消费者的喜爱。当前，我国已全面停止天然林的商业性采伐，用材结构从天然林逐渐转变为速生人工林。然而，速生人工林木材密度低、材质偏软且稳定性差，主要用于胶合板、制浆造纸和物流包装等领域，实木化利用程度不高。对人工林木材进行功能性改良，拓宽人工林木材的应用领域及提高其实木化利用率，是解决国内优质木材短缺问题的根本之路，同时也是促进林业循环经济发展的必由之路。

木材单侧表层压缩是一种理想的木材功能性改良方法，因为对于很多实木制品，如实木地板、桌面、椅面等，仅对与人体接触面的木材表面力学强度有较高要求，对于这类实木制品，单侧表层压缩十分有效，并可实现最小的材积损失和最低成本。传统的木材单侧表层压缩是木材一侧在热、湿状态下受外界机械压力作用使单侧表层密实化，通过提高木材密度来改善木材表面硬度和耐磨等物理力学性能。中国专利CN102423889A公开了一种“喷蒸冷却热压机和单面压缩木质板材及其生产方法”，具体生产步骤如下：把板坯放入两块热压板间，对下热压板加热至一定温度，下热压板相对于上热压板移动而对板坯加压，向蒸汽通道内喷压力为5～8个大气压的蒸汽5～10秒，等到板坯的压缩率达到要求时，停止对热压板加热，对冷却通道通入冷却介质对下热压板进行冷却，然后卸压即得。文献(涂登云，杜超，周桥芳，杨莎莎，劳奕旻，董昊.表层压缩技术在杨木实木地板生产中的应用[J].木材工业，2012，26(4):46-48.)利用温差法(单侧热压板加热软化木材，另一侧不加热或通冷却水保持低温)在160℃和12兆帕的工艺条件单侧压缩含水率为10～15％的意杨木地板坯料，意杨压缩木的密实层厚度为2毫米，密度峰值达到1.24g/cm³。文献(Belt T,Rautkari L,Laine K,Hill C.Cupping behaviour of surface densified Scots pine wood:theeffect ofprocess parameters and correlation with density profilecharacteristics[J].Journal ofMaterials Science.2013,48(18):6426-6430)同样利用温差法单侧压缩含水率为9～16％的欧洲赤松木材，赤松压缩木的密实层厚度可达4毫米，密度峰值达到0.92g/cm³。木材单侧表层压缩工艺尚在研究阶段，现有工艺在生产单侧表层压缩木时，由于木材内部存在一定的水分，在非对称加热时水分从热端向冷端传递形成含水率梯度，以及单侧表层压缩木本身结构呈非对称，压缩木不可避免地出现瓦弯变形问题，影响木材出材率，严重时使木材报废，同时水分的存在还使压缩木内部密度分布不易控制，因此使用效果并不理想。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足和缺点，提供一种单侧表层压缩木。该单侧表面压缩木不易瓦弯变形，具有较高的表面硬度、平整度、生产效率及合格率。

本发明的另一目的在于提供上述单侧表层压缩木的制备方法。该方法利用温差法在超绝干状态下制备单侧表层压缩木，克服了传统压缩木因水分分布不均引起的瓦弯变形。生产时间短、能耗低，操作较为简便，处理过程无需添加化学药品，具有高效、环保等优点。