非結(jié)構(gòu)集成材的加工技術(shù)
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非結(jié)構(gòu)集成材(以下簡(jiǎn)稱(chēng)集成材)是一種家具和室內(nèi)裝飾用材,是由剔除木材缺陷(節(jié)子、樹(shù)脂、腐朽等)的短小木方指接成一定長(zhǎng)度后,再橫向拼寬(或拼厚)膠合而成。由于集成材剔除了木材缺陷,但并未改變木材本身的結(jié)構(gòu)和特性,因此仍然是一種天然木材,它不僅具有天然木材的質(zhì)感,外表美觀,材質(zhì)均勻,而且克服了天然木材易翹曲、變形、開(kāi)裂的缺陷人,其抗拉、抗壓強(qiáng)度也優(yōu)于天然木材,是一種人造板不可替代的新型板材。更重要的是真正做到了小材大用,次材優(yōu)用,充分利用工廠加剩余廢料和速生小徑材,提高了木材的綜合利用率和附加值,可有效的緩解木材資源的供需矛盾,是一種綠色環(huán)保用材。
集成材主要用于家具、樓梯、扶手、門(mén)窗和室內(nèi)裝修構(gòu)件,國(guó)際上非常流行。用集成材物高檔家具,不僅外表美觀,而且堅(jiān)固耐用,深受消費(fèi)者歡迎。因而集成材出口具有廣闊的市場(chǎng)前景! ∥覈(guó)集成材技術(shù)的應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代初,但發(fā)展緩慢,至今仍停留在只利用加工剩余廢料小批量生產(chǎn)的水平上,目前全國(guó)集成材年產(chǎn)量?jī)H有4-5萬(wàn)m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用需要,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比也存在很大差距,生產(chǎn)集成材的主要原材料小徑材在我國(guó)一直未能有效開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)森林覆蓋率低,木材蓄積量少,大徑級(jí)的優(yōu)質(zhì)木材供需矛盾十分突出,所以大規(guī)模生產(chǎn)材質(zhì)優(yōu)良的集成材,是充分利用加工剩余廢料、提高小徑木綜合利用與附加值的一條有效途徑。
為了保證集成材生產(chǎn)的規(guī)模、效率、指接長(zhǎng)度、精度和膠拼強(qiáng)度,必須引進(jìn)先進(jìn)的、機(jī)械化自動(dòng)化程度高的集成材生產(chǎn)設(shè)備。我國(guó)已有企業(yè)引進(jìn)了一些先進(jìn)的集成材生產(chǎn)線,但大多未能得到充分利用,沒(méi)有形成一定的生產(chǎn)規(guī)模,加工技術(shù)不成熟,加工質(zhì)量不穩(wěn)定。本文提出集成材加工的一些工藝技術(shù),供集成材生產(chǎn)廠家參考。
1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1.1 材種
落葉松、水曲柳、榆木、柞木、楊木、杉木、云杉、橡木、橡膠木等。
1.2 材質(zhì)
集成材材質(zhì)如要求過(guò)高,則會(huì)影響出材率,過(guò)低則影響產(chǎn)品質(zhì)量,根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)情況,參照國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定下表供參考。
注:①節(jié)子、腐朽、樹(shù)脂等缺陷可修補(bǔ)、修補(bǔ)后最大間隙±0.2mm,修補(bǔ)個(gè)數(shù)5個(gè)/m2。
、诋a(chǎn)品規(guī)格尺寸按需確定,尺寸公差:厚度1.0mm,長(zhǎng)度正公差不限,負(fù)公差為0。
1.3 含水率
木材含水率是影響集成材開(kāi)膠,端裂、翹曲等缺陷的主要因素之一。含水率過(guò)高,膠合強(qiáng)度低;而含水率過(guò)低,膠粘劑中的水份很快被木材吸收,粘接性亦不良。一般要求木材含水率8%-12%為宜,且相鄰木條間含水率差不能超過(guò)±2%。所以木材必須通過(guò)高質(zhì)量的干燥處理,并要求在干板庫(kù)陳放半個(gè)月以上,消除干燥應(yīng)力,使含量水率均勻一致。
1.4 耐水性
將集成材試樣在水中常溫浸泡6h,置于40°C的恒溫干燥箱中干燥18h,膠縫剝離率應(yīng)小于10%,且同一膠縫剝離長(zhǎng)度應(yīng)小于膠縫總長(zhǎng)的1/3。
2 工藝技術(shù)
2.1 生產(chǎn)工藝流程
制材→干燥→毛板雙面刨光縱剖→剔除缺陷→指接→板條刨光涂膠→拼寬→板面刨平(涂膠、拼厚,最后加工)。
2.2 木材干燥
用加工剩余廢料生產(chǎn)集成材,應(yīng)嚴(yán)格控制廢料的含水率,使之符合含水率的要求。若采用小徑材生產(chǎn),由于小徑材干縮、濕脹、開(kāi)裂、變形比較嚴(yán)重,在干燥時(shí)極易產(chǎn)生開(kāi)裂和變形,所以鋸剖后的毛邊板可采用“煮沸→自然干燥→低溫人工干燥”的處理工藝,先在90°C熱水中煮2h,使其邊、心材含水率均勻,消除內(nèi)應(yīng)力,浸出樹(shù)脂成分等。然后自然干燥到含水率40%以下,再在55°C溫度下窯干48-72h,使之達(dá)到8%-12%的含水率即可。
2.3 集成材加工
2.3.1 指接加工 指接包括齒榫加工、涂膠、加壓膠合和定長(zhǎng)截?cái)嗨膫(gè)工序。根據(jù)一臺(tái)機(jī)床上完成工序數(shù)不同,指接加工機(jī)械有單機(jī)和自動(dòng)化機(jī)械二種加工方式。圖1所示為指接自動(dòng)化機(jī)械中的一種結(jié)構(gòu)形式。其加工次序是:1由進(jìn)料輥將木料送入機(jī)內(nèi);2用壓盤(pán)分別將木料壓緊;3水平刀軸下降,進(jìn)行齒榫加工;4刀軸返回;5由涂膠裝置涂膠(噴膠或刷膠);6活動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng),將齒榫加壓;7壓盤(pán)上升;8工作臺(tái)返回;9移動(dòng)指接后的木料;10定長(zhǎng)截?cái)唷?
2.3.2 拼寬 拼寬是將指接好的板條經(jīng)刨削、涂膠、加壓膠合三個(gè)工序加工成板狀集成材。拼寬的專(zhuān)用機(jī)械有多層熱壓機(jī)和拼板機(jī)(拼板機(jī)又可分為熱壓板式拼板機(jī)和旋轉(zhuǎn)式拼板機(jī),而熱壓板拼板機(jī)按板條進(jìn)入方式有縱向進(jìn)料和橫向進(jìn)料兩種形式)。多層熱壓機(jī)如圖2所示,其加工次序?yàn)椋?將涂膠的板條放在工作臺(tái)上配板坯,再由裝板機(jī)送入熱壓機(jī)之間;2熱壓板閉合,壓力為1-2kg/cm2;3由液壓缸施加7-8kg/cm2的橫向壓力;4由熱壓板的熱傳導(dǎo)使膠液固化;5解除橫向壓力,熱壓板下降;6由卸板機(jī)取出產(chǎn)品。
旋轉(zhuǎn)式拼板機(jī)是由傳送鏈上帶有許多金屬夾緊器組成,膠拼版
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