一種用于木材的冷壓快速膠合方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于木材的冷壓快速膠合方法，屬木材科學(xué)與【技術(shù)領(lǐng)域】，適合于實(shí)木膠合或集成材或細(xì)木工板生產(chǎn)制造，或人造板貼面加工等。該方法采用膠黏劑主劑和助劑分開施加的方法，當(dāng)待膠合的兩表面不接觸時(shí)，膠黏劑主劑和助劑獨(dú)立存在，非常穩(wěn)定，而當(dāng)待膠合的兩表面接觸后，主劑在助劑的作用下，反應(yīng)速度急劇加快，膠黏劑快速固化膠合。其基本流程包括五個(gè)步驟：1)木材準(zhǔn)備，2)施加膠黏劑主劑或助劑，3)裝板，4)冷壓膠合，5)卸板。本發(fā)明具有生產(chǎn)效率高、木材利用率高、節(jié)約能源、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好，且適合高含水率或大尺寸木材的快速膠合。
【專利說明】一種用于木材的冷壓快速膠合方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于木材的冷壓快速膠合方法，屬于木材科學(xué)與【技術(shù)領(lǐng)域】，主要用于木材的冷壓快速膠合，適合于實(shí)木膠合、或集成材或細(xì)木工板等人造板的生產(chǎn)制造。

二、【背景技術(shù)】
[0002]木材工業(yè)生產(chǎn)中，木材的膠合方法主要有熱壓膠合方法和冷壓膠合方法。熱壓方法是將施膠后的待膠合單元放入預(yù)先升溫或未升溫的壓板間進(jìn)行加熱加壓的過程，熱力的主要作用是加速膠黏劑的固化速度，縮短熱壓時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；壓力的作用主要是增大被膠合單元間的接觸面積和使膠黏劑進(jìn)一步流展，增加膠合面積和膠合效果。冷壓方法是將施膠后的待膠合單元放入不升溫的壓板間進(jìn)行加壓的過程，其壓力的作用與熱壓壓力的作用相同。
[0003]膠黏劑是指通過界面的黏附和內(nèi)聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機(jī)的或無機(jī)的一類物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠黏劑，又叫黏合劑，簡(jiǎn)而言之，膠黏劑就是通過黏合作用，能使被黏物結(jié)合在一起的物質(zhì)。
[0004]合成膠粘劑由主劑和助劑組成，主劑又稱為主料、基料或粘料，助劑有固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑、乳化劑等，根據(jù)要求與用途還可以包括阻燃劑、發(fā)泡劑、消泡劑、著色劑和防霉劑等成分。主劑是膠粘劑的主要成分，主導(dǎo)膠粘劑粘接性能，同時(shí)也是區(qū)別膠粘劑類別的重要標(biāo)志。主劑一般由一種或兩種，甚至三種高聚物構(gòu)成，要求具有良好的粘附性和潤(rùn)濕性等。助劑是為了滿足特定的物理化學(xué)特性，加入的各種輔助組分，例如:為了使主體粘料形成網(wǎng)型或體型結(jié)構(gòu)，增加膠層內(nèi)聚強(qiáng)度而加入固化劑(它們與主體粘料反應(yīng)并產(chǎn)生交聯(lián)作用)，為了加速固化、降低反應(yīng)溫度而加入固化促進(jìn)劑或催化劑，為了提高耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化等性能而加入防老劑；為了賦予膠粘劑某些特定性質(zhì)、降低成本而加入填料，為降低膠層剛性、增加韌性而加入增韌劑，為了改善工藝性降低粘度、延長(zhǎng)使用壽命加入稀釋劑等。
[0005]用于木材冷壓膠合的膠黏劑主要有I)室溫固化型的雙組份膠黏劑:主要有室溫固化型的雙組份丙烯酸酯膠粘劑和室溫固化型的雙組份聚氨酯膠黏劑等。這種雙組份膠黏劑可以通過調(diào)整兩組分的比例來調(diào)整固化速度和膠合質(zhì)量，其特點(diǎn)是在施膠之前，將膠黏劑兩組份按一定比例均勻混合后再施膠。2)室溫固化型的單組份膠黏劑:主要有聚醋酸乙烯酯(白乳膠)、單組份聚氨酯膠黏劑和環(huán)氧樹脂膠黏劑等，其特點(diǎn)是固化時(shí)間長(zhǎng)。
[0006]根據(jù)木材膠黏劑的貯存和使用特點(diǎn)，可將膠黏劑反應(yīng)特性分為貯存期、活性期和固化時(shí)間。貯存期是指在規(guī)定的條件下，預(yù)計(jì)性能會(huì)變化的材料(樹脂、涂料、粘接劑等)可保持其基本性能，如操作性能、規(guī)定強(qiáng)度、可使用性等的存放時(shí)間。膠黏劑的活性期，就是從配制成膠開始，到后來膠黏劑還能涂膠使用時(shí)為止的這段時(shí)間。以此來確定一次配膠量和掌握粘接操作時(shí)間或涂膠速度。固化時(shí)間是指在化工產(chǎn)品中，液體膠黏劑粘合或密封工程材料的凝固時(shí)間。兩個(gè)物體用膠粘劑粘接后，膠粘劑從液態(tài)到固態(tài)的凝固時(shí)間。
[0007]對(duì)于木材膠黏劑一般要求貯存期長(zhǎng)，活性期長(zhǎng)，而固化時(shí)間短。對(duì)于冷壓用膠黏劑，一般是活性時(shí)間長(zhǎng)，固化時(shí)間就長(zhǎng)，而要求固化時(shí)間短，必須會(huì)造成活性期也短，活性期短，則會(huì)造成施膠木材未能充分接觸或未能加壓而膠黏劑已經(jīng)固化，達(dá)不到膠合的目的。因此一般冷壓法的加壓時(shí)間長(zhǎng)，固化速度慢。

三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有冷壓法加壓時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)，提出一種熱壓時(shí)間短，生產(chǎn)效率高的冷壓方法，具有既能滿足木材施膠后存放時(shí)間長(zhǎng)，便于木材組坯，而冷壓接觸后固化速度很快的特點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]一種用于木材的冷壓快速膠合方法是大量增加助劑使用量或選用更為有效的助劑，加速膠黏劑的固化速度，使膠黏劑在室溫條件下，在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到固化要求。同時(shí)為了保證膠黏劑在施膠后至受壓力前有較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，因而將加速膠黏劑固化的助劑和膠黏劑主劑分別施加于待膠合的兩個(gè)表面，當(dāng)兩表面未接觸時(shí)，膠黏劑主劑和助劑相對(duì)穩(wěn)定，而當(dāng)兩表面接觸時(shí)，由于大劑量的助劑或更為有效的助劑的作用，膠黏劑迅速固化。為了保證兩膠合面的充分接觸，增加膠合面積，減小木材間間隙，因而必須對(duì)待膠合木材進(jìn)行室溫條件下加壓。
[0011]一種用于木材的冷壓快速膠合方法，包括膠黏劑的施加方法和材料的冷壓方法，其特征在于所述方法包括:1)適用于木材間的膠合。2)將膠黏劑的主劑和助劑分別施加于兩個(gè)不同的粘合面上，當(dāng)兩表面不接觸時(shí)，膠黏劑反應(yīng)速度很慢，當(dāng)兩表面接觸時(shí)，膠黏劑反應(yīng)速度很快。3)將分別施加有主劑和助劑的待粘合物的兩個(gè)表面面對(duì)面擺放在一起，但不接觸，然后迅速加壓到一定壓力，保壓一定時(shí)間后泄壓。4)助劑可以是單一的固化劑，或是一種有利于加速膠黏劑固化或改善膠合質(zhì)量的一種或多種物質(zhì)混合而成。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明采用冷壓快速膠合方法和現(xiàn)有冷壓方法相比，除具有一般冷壓方法的節(jié)能、出材率高及適合于高含水率和厚板材膠合的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn):1)采用膠黏劑主劑和助劑分開施加的方法，在兩待膠合表面接觸之前，膠黏劑反應(yīng)速度慢，分子量變化小，可以滿足木材膠合組坯時(shí)間(涂膠后至冷壓前的時(shí)間)要求長(zhǎng)的特點(diǎn)。2)當(dāng)兩膠合表面一旦受壓接觸，膠黏劑反應(yīng)速度急劇加快，固化時(shí)間很短，生產(chǎn)效率高。
[0014]2、本發(fā)明采用冷壓快速膠合方法和熱壓方法相比，除具有熱壓方法的固化速度快的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):1)由于不需要加熱，因而木材壓縮率低，木材利用率高。2)木材不需要加熱，節(jié)約能源。3)木材膠合時(shí)沒有熱量致使木材內(nèi)部水分移動(dòng)，因而沒有含水率應(yīng)力存在，含水率均勻。4)不會(huì)產(chǎn)生鼓泡分層和暴板，可適合于高含水率木材膠合。5)可適合于厚板材膠合。

四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1單件涂膠示意圖
[0016]圖2多件涂膠示意圖
[0017]圖3冷壓前涂膠試件擺放示意圖
[0018]圖4冷壓加壓示意圖
[0019]圖5膠合產(chǎn)品
[0020]圖中:1、未施膠木材，2、基座，3、施膠后木材，4、壓塊，5、加壓螺栓

五、【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及案例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0022]本發(fā)明之一種用于木材的冷壓快速膠合方法包括以下基本步驟:1)木材準(zhǔn)備:將木材干燥到一定含水率，一般為10%?20%，然后將待膠合表面加工成光滑平整的表面，或者將干燥后木材加工成規(guī)則幾何體，待膠合面表面平整光滑。2)施膠:將膠黏劑主劑施加到木材的A面，而助劑施加到B面，見圖1?；蛘邔⒛z黏劑主劑和助劑分別施加于一組待膠合木材的A面和B面，見圖2，主劑施加量約為每平方米50克至300克，助劑施加量根據(jù)膠合工藝需要適當(dāng)施加。主劑主要包括脲醛樹脂膠黏劑，雙組份聚氨酯膠黏劑，丙烯酸樹脂膠黏劑，異氰酸酯膠黏劑等，助劑組合要包括有強(qiáng)酸弱堿鹽，如氯化銨，硫酸銨等，弱酸，如甲酸、乙酸等，碳酸等。3)裝板:將施加了膠黏劑主劑和助劑的木材待膠合表面按照A-B或A-B-A-B-A-B順序排放，且保持A面和B面不接觸，見圖3，排放可以人工排放，也可以采用輔助的機(jī)械裝置排放。4)冷壓:旋轉(zhuǎn)絲桿，迅速將壓塊壓緊木材，保證木材膠合表面充分接觸，見圖4，加壓壓力按木材膠合面面積計(jì)算，其大小為每平方厘米5千克至200千克。5)卸板:保壓一定時(shí)間后撤出壓力，取出產(chǎn)品，見圖5。保壓時(shí)間為3秒至2小時(shí)。
[0023]經(jīng)快速冷壓膠合后的木材制品不但膠合強(qiáng)度高，而且變形小，尺寸穩(wěn)定性好。
[0024]本方法適合于實(shí)木膠合、集成材或細(xì)木工板或膠合板等生產(chǎn)制造。
【權(quán)利要求】
1.一種用于木材的冷壓快速膠合方法，包括膠黏劑的施加和加壓兩部分，其特征在于大量增加助劑使用量或選用更為有效的助劑，加速膠黏劑的固化速度，使膠黏劑在室溫條件下快速固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于木材的冷壓快速膠合方法，其特征在于所述的膠合對(duì)象為木材表面間的膠合，或具有與木材膠合性能相近的材料，如竹材、藤材等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于木材的冷壓快速膠合方法，其特征在于所述的膠黏劑施加方法是將膠黏劑的主劑和加快膠黏劑固化速度的助劑分別施加于兩個(gè)待膠合的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于木材的冷壓快速膠合方法，其特征在于所述的膠黏劑在助劑作用下必須快速固化，且達(dá)到一定強(qiáng)度。膠黏劑主劑主要包括有脲醛樹脂膠黏劑、雙組份聚氨酯膠黏劑、丙烯酸樹脂膠黏劑、異氰酸酯膠黏劑等可采用助劑加速膠黏劑固化和改善固化質(zhì)量的膠黏劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于木材的冷壓快速膠合方法，其特征在于所述的膠黏劑主劑或?yàn)橐环N膠黏劑或?yàn)閹追N膠黏劑混合。助劑或?yàn)橐环N助劑或?yàn)槎喾N助劑混合或?yàn)橹鷦┡c該助劑反應(yīng)緩慢的膠黏劑混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于木材的冷壓快速膠合方法，其特征在于所述的加壓方法是將分別施加有膠黏劑主劑和助劑的兩個(gè)表面在人工或機(jī)械輔助進(jìn)行兩兩相對(duì)的排放，且不相互接觸，然后在室溫條件下迅速加壓以使待膠合面快速接觸受壓，膠黏劑固化。
【文檔編號(hào)】B27D1/04GK104441098SQ201410737192
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】唐忠榮 申請(qǐng)人:唐忠榮