[发明专利]一种高硬度板材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，特别是属于复合木材或竹材制造技术领域，提供利用胶合技术制造的高硬度木或竹材，还提供该高硬度木或竹材的制造方法。

背景技术

随着我国天然林资源的减少和以保护生态出发的“天然林保护工程”的实施，我国天然优质木材的采伐量连年减少，尤其是强度高、硬度大的优质木材的供应越来越少；随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们对优质木材尤其是珍贵木材的需求在迅猛增加；这一减一增就形成了优质珍贵木材巨大的供需矛盾。另一方面，随着我国人工林培育面积的扩大和培育水平的提高，我国的人工林资源十分丰富，无论培育面积和产量均居世界首位，我国人工林的面积达到5326万公顷，每年可提供木材9670万立方米，我国竹林面积约720万公顷，每年竹材砍伐量约800-900万吨，此外我国还拥有1.81亿吨生物量的灌木林，2005年我国木材消耗量3.65亿m³/a，而林木蓄积生长量在4.97亿m³/a以上，消耗量为生长量的70％左右；但是由于我国目前的人工林木材普遍存在径级小，密度低，结疤多，结构疏松，材质软，强度低等缺陷，限制了其使用范围，有大量的人工林木材尚未得到有效的利用。目前，常见的胶合板、单板层积材等人造板是将从原木上旋切下来的单板直接施胶，然后将多块单板层叠并热压形成，虽然较好的保持了原木的天然木质纹理，但是，由于胶液不能均匀地渗透和扩散到木质单板内，从而，这种人造板仍然很难满足高密度、高静曲强度、高弹性模量及高硬度性能指标的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对我国人工林木材和竹材的特点，提供一种利用人工林小径级木材、废单板、竹材、灌木等人工林木/竹材，采用胶合制造技术，制造高硬度木或竹板材，其密度、刚度、硬度和强度达到如柞木、黄檀等优质木材要求。

本发明的另一个目的在于提供上述木或竹材的制作方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的高硬度高硬度板材包括多数个片状或条状结构的木或竹材结构单元，各个所述结构单元为在挤和/或碾压力下经过点裂和/或线裂的疏解，在其纤维方向即顺纹方向上形成断续的线状和/或点状裂纹的木或竹材的结构单元，在该木或竹材的结构单元的表面和裂纹内设有胶粘剂，多数个所述片状或条状结构单元经组坯堆叠在一起、经热压胶合在一起。

多数个所述结构单元是沿顺纹方向组坯、胶合在一起的。

本发明提供的高硬度板材中，所述结构单元的在横截面方向上任意一条水平直线与疏解形成的所述线状和/或点状的可见裂纹数在2-25个/cm之间。作为所述高硬度竹材，所述结构单元的表面上可以带有竹青和/或竹黄。

上述高硬度板材的密度在0.80-1.40g/cm³之间。

本发明提供的高硬度板材的制造方法包括结构单元坯料制备、疏解和浸胶制备结构单元、干燥、铺装、热压等工序，其特征是：

在所述结构单元坯料制备工序中，将原料加工制成片状或条状结构的结构单元坯料；

在疏解和浸胶制备结构单元工序中，所述疏解工序和浸胶工序同时进行，即：在至少一个浸胶槽中设置疏解装置，其为至少一对相对设置的挤压辊，连接动力源使之转动，该所述一对挤压辊中的至少一个挤压辊的表面上设有凸出的疏解齿；所述片状或条状的结构单元坯料浸在胶液中的同时通过所述疏解装置即至少一对所述挤压辊的辊间，经过至少一次挤压，沿顺纹方向形成具有线状和/或点状的裂纹，同时，其上裹满胶液，且胶液浸入所述结构单元的裂纹中形成结构单元。

在所述结构单元坯料制备工序中，根据原料不同，可加工成不同规格形态的片状或条状结构单元坯料，具体的：

如果原料是原木，则可经过旋切成厚度为2-8mm的单板，再裁成宽度为20-1220mm单板坯料；

如果原料是废单板，则裁成宽度为10-300mm单板条坯料，其厚度为废单板的厚度；

如果原料是直径较小(直径为8-40mm)的灌木如沙柳、紫穗槐、柠条等，则加工成为其自然直径、成段的条状木段坯料；

如果原料是大径级(直径大于80mm)竹材如毛竹、龙竹等，可经剖竹机剖成若干等分或不等分竹条坯料；竹条的宽度可以是10-30mm。

如果原料是小径级(直径为15-80mm)竹材如雷竹、慈竹等，可将其经辊压或平压后形成竹片坯料；其厚度为竹壁的自然厚度。

所述的一对所述挤压辊中的至少一个挤压辊的表面上设有的疏解齿，该疏解齿可以是布设在挤压辊周面上、沿辊轴向或周向延伸的线状凸齿和/或在轴向上排列的点状凸齿，或者是螺旋状凸齿。