[发明专利]一种弧形单板层积结构材的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于木材加工领域，涉及一种弧形单板层积结构材的制造方法。

背景技术

在诸多应用领域，需要将木材或木材制品制成异型(即非平面形状)，以满足使用功能的要求。例如：椅背、电缆盘板、圆形柱梁等，需要借助外来作用，将材料弯曲成需要的弧度，达到设计的弯曲要求。

制品的弯曲程度，可以用“弯曲度W”(分为“瞬时弯曲度W₁”和“永久弯曲度W₂”)来定量描述。以单板层积结构材为例(见图1)。图1a是采用平压法制成的平面制品，图1b是制品刚完成弯曲加工后的状态(即：瞬时弯曲)，而图1c是制品在使用场合经历较长时间后发生回弹但不再继续恢复、永久保持的状态(永久弯曲)。弯曲度W可以用图1所示的弦高H与弦长L的比值来描述(W＝H/L)，相应的，图1b称为“瞬时弯曲度W₁”(W₁＝H₁/L₁)，图1c称为“永久弯曲度W₂”(W₂＝H₂/L₂)。

在传统的木材工业中，实现木材制品异型化采用的方法为模压，即针对目标产品外形和尺寸，预先制模，再把模具安装到压机上，将本为平面形状的木材、单板等材料强行压制成一定弧度或形状的制品。采用这种工艺，目前在木材异型制品工业领域占有统治地位。该方法的不足之处在于：

(1)制模成本高。需要根据目标产品的外形和尺寸变化，及时调整模具的弧度和尺寸，实现“一品一模”。特别是采用钢模时，成本过高，转嫁到消费者则产品售价抬高；采用木模，则模具损耗频率过高，需要备用大量的模具。而设计模具本身也带来了设计成本。

(2)制品回弹严重。这是模压工艺最根本的“死穴”。木材是弹、塑二性体，如果热压温度偏低、热压时间偏短，木材尚出于弹性阶段，则制品坯撤出压机后，将立即发生形状回弹；为了降低回弹率，需要采用高热压温度、长热压周期的工艺，又带来了能耗高、木材炭化等缺陷。更严重的是，由于木材是典型的“湿胀干缩”材料，当环境中湿度较高时，会主动吸湿，发生膨胀；当环境中湿度较低时，会被动释放水分，发生干缩，而“湿胀干缩”就会在制品内部产生应力，导致制品变形。因此，即使采用高温、高压、长时的模压工艺，当木制品在使用环境中发生吸湿后，仍然会发生膨胀、形状恢复的现象，导致制品部分或全部丧失使用功能。

结合图1说明上述现象：采用模压工艺，制品经历了“平面坯(a)→瞬时弯曲(b)→永久弯曲(c)→……→(有恢复至平面形状a的趋势)”过程，这个过程，只要采用模压，本质上是不可避免的。然而，对于生产而言，需要撤出压机的制品就达到设计的弯曲度，而且不再发生回弹，换言之，“瞬时弯曲(b)＝永久弯曲(c)”。

目前国内外单板加工的两种主要方式是旋切和刨切，相应加工的单板称之为旋切单板和刨切单板。旋切单板可达到一定的厚度，一般用于生产胶合板和单板层积材(LVL)；而刨切单板一般很薄，可覆贴在刨花板、中密度纤维板和胶合板等板材的表面上使用。制造单板层积材，采用厚单板对于生产工艺和降低成本都是有利的。由于单板厚度的加大，可减少单板的层数，从而减少了单板的涂胶量，减少了环境污染。另外，预压、热压、组坯等的时间大大减少，提高了生产率。

针对上述问题，本发明提出一种从根本上解决模压回弹问题的新方法，用于生产弧形单板层积结构材。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种弧形单板层积结构材的制造方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种弧形单板层积结构材的制造方法，该方法是将若干层单板按下列条件顺纹平行组坯、胶合、热压而成：

a.各单板幅面尺寸相同、含水率低于纤维饱和点；

b.平行组坯时所有单板的松边、紧边或正面、反面方向保持一致；

c.单板的含水率、厚度、密度中一种或多种参数逐层递增或递减。

所述的制造方法，其中单板为旋切单板。

所述的制造方法，其中单板的层数为3～8层。

所述的制造方法，其中纤维饱和点指含水率为28～32wt％。

所述的制造方法，其中各参数逐层递增或递减的幅度：含水率按1～4wt％幅度递增或递减，厚度按1～4mm的幅度递增或递减，密度按0.1～0.3g/cm³幅度递增或递减。

所述的制造方法，其中各参数逐层递增或递减时单一参数递增或递减的幅度保持一致。