一種杉木密實化家具型材及加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于用于木材加工和家具生產(chǎn)的基材制備技術領域，具體涉及一種杉木密實化家具型材及加工方法。
【背景技術】
[0002]杉木速生林生長過程需要適時進行間伐以促進林木生長。杉間伐產(chǎn)量高，但杉間材材質差、質地軟、易吸濕，實用價值低，利用受限。目前主要用于包裝用材，一次性筷子和細木工板芯板等，木材利用率和產(chǎn)品附加值極低。提高杉間材密度即密實化技術是擴大杉間材應用領域的重要途徑。國內外研究木材密實化主要集中在利用低分子PF、MP等樹脂處理或通過交聯(lián)化反應等處理，這些方法不僅破壞了木材本身天然的優(yōu)良屬性，工藝復雜，成本高，而且存在游離甲醛等有害物質，無法滿足高檔室內、家具用材的要求。本發(fā)明擬采用微波軟化處理工藝，結合塑料薄膜替代膠黏劑來制備密實化家具型材。該新型材料兼具結構材料、功能材料和環(huán)境材料的優(yōu)點，在家具用材和室內裝飾用材上具有競爭性，可實現(xiàn)杉木高效利用的目的。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對杉間材質差、實用價值低的不足，提供一種杉木密實化家具型材及加工方法。通過以塑料薄膜替代膠黏劑，采用微波對薄板進行軟化處理，經(jīng)組坯置于自制的加壓模具中，在一定的熱壓條件下，加壓、密實化膠合，可使得杉木密實化；經(jīng)該處理的杉木具有良好的尺寸穩(wěn)定性，可以代替優(yōu)質闊葉材使用，經(jīng)過簡單加工就能滿足家具零部件要求。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種杉木密實化家具型材的加工方法，包括以下步驟:
(1)薄板的制備:以杉木間伐材為原料，鋸切成厚度為8-12mm的薄板，薄板兩面乳制一定密度的孔隙，含水率控制在70%以上，以確保軟化工藝的實施；
(2)塑料薄膜的預制成型:根據(jù)材料用途可選擇原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料，裁切成相應規(guī)格，兩種塑料薄膜的成本不同；
(3)薄板的軟化處理:采用輸出功率為400-550W的微波對薄板進行處理，處理時間3-6min，使薄板被軟化的同時，將含水率控制在15%以下；
(4)組坯:根據(jù)家具基材的密度要求確定壓縮率，由壓縮率決定薄板的層數(shù)和相鄰層薄板組合方式(如垂直受力的零件按相鄰層纖維互相平行的方式組坯，平行板面受力的零件按相鄰層纖維互相垂直的方式組坯)，兩薄板之間以預制成型的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料；
(5)膠壓、密實化:將板坯置于相應形狀的模具中，采用高頻熱壓工藝，熱壓壓力
1.5-2.5MPa，(壓力的選擇與板坯的壓縮率有關)，熱壓時間0.5-1.5min/ mm，保壓時間6_12min，熱壓溫度控制在175-185°C之間，使板坯在模具中得到加熱、加壓、膠合，直至密實化，然后在壓力狀態(tài)下冷卻； (6)陳放、后續(xù)加工:根據(jù)材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，通過簡單的加工就能滿足家具的使用要求。
[0005]步驟(1)中薄板兩面的孔隙不宜密集，孔間距大于16mm，且孔徑小于2mm，以防熱壓、密實化膠合時產(chǎn)生壓匱現(xiàn)象，影響型材的強度。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:
1)本發(fā)明以杉木間伐材為主要原料，采用環(huán)保的微波軟化處理工藝，粘接材料聚乙烯塑料薄膜也無毒、無污染，保證了基材生產(chǎn)、使用、廢棄等環(huán)節(jié)對環(huán)境的友好性，徹底解決了傳統(tǒng)工藝中杉間材密實化的甲醛污染問題；
2)線狀或板狀的基材既保留天然木材的紋理、質感和加工使用特性，且基材具有良好的尺寸穩(wěn)定性，可以代替優(yōu)質闊葉材使用，經(jīng)過簡單加工就能滿足家具零部件要求，生產(chǎn)成本低，是一種高效利用杉間材的重要加工方法。
【具體實施方式】
[0007]本發(fā)明用下列實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于下列實施例。
[0008]實施例1
一種杉木密實化家具型材的加工方法，具體步驟為:
(1)薄板的制備:以杉木間伐材為原料，旋切成厚度為12mm的薄板，薄板兩面乳制一定密度的孔隙，含水率控制在70%以上，以確保軟化工藝的實施；
(2)塑料薄膜的預制成型:根據(jù)材料用途可選擇原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料，裁切成相應規(guī)格，兩種塑料薄膜的成本不同；
(3)薄板的軟化處理:采用輸出功率為500W的微波對薄板進行處理，處理時間4min，使薄板被軟化的同時，將含水率控制在15%以下；
(4)組坯:根據(jù)家具基材的密度要求確定壓縮率，由壓縮率決定薄板的層數(shù)和相鄰層薄板組合方式(按垂直受力的零件按相鄰層纖維互相平行的方式組坯)，兩薄板之間以預制成型的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料；
(5)膠壓、密實化:將板坯置于相應形狀的自制模具中，采用高頻熱壓工藝，熱壓壓力
2.5MPa，熱壓時間1.5min/ mm,保壓時間12 min,熱壓溫度控制在190°C左右，使板坯在模具中得到加熱、加壓、膠合，直至密實化，然后在壓力狀態(tài)下冷卻；
(6)陳放、后續(xù)加工:根據(jù)材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，通過簡單的加工就能滿足家具的使用要求。
[0009]實施例2
一種杉木密實化家具型材的加工方法，具體步驟為:
(1)薄板的制備:以杉木間伐材為原料，旋切成厚度為10mm的薄板，薄板兩面乳制一定密度的孔隙，含水率控制在70%以上，以確保軟化工藝的實施；
(2)塑料薄膜的預制成型:根據(jù)材料用途可選擇原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料，裁切成相應規(guī)格，兩種塑料薄膜的成本不同；
(3)薄板的軟化處理:采用輸出功率為550W的微波對薄板進行處理，處理時間3min，使薄板被軟化的同時，將含水率控制在15%以下； (4)組坯:根據(jù)家具基材的密度要求確定壓縮率，由壓縮率決定薄板的層數(shù)和相鄰層薄板組合方式(如平行板面受力的零件按相鄰層纖維互相垂直的方式組坯)，兩薄板之間以預制成型的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料；
(5)膠壓、密實化:將板坯置于相應形狀的自制模具中，采用高頻熱壓工藝，熱壓壓力1.8MPa，熱壓時間1.0min/ mm，保壓時間8min，熱壓溫度控制在185°C左右，使板坯在模具中得到加熱、加壓、膠合，直至密實化，然后在壓力狀態(tài)下冷卻；
(6)陳放、后續(xù)加工:根據(jù)材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，通過簡單的加工就能滿足家具的使用要求。
[0010]實施例3
一種杉木密實化家具型材的加工方法，包括以下步驟:
(1)薄板的制備:以杉木間伐材為原料，旋切成厚度為8mm的薄板，薄板兩面乳制一定密度的孔隙，含水率控制在70%以上，以確保軟化工藝的實施；
(2)塑料薄膜的預制成型:根據(jù)材料用途可選擇原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料，裁切成相應規(guī)格，兩種塑料薄膜的成本不同；
(3)薄板的軟化處理:采用輸出功率為400W的微波對薄板進行處理，處理時間6min，使薄板被軟化的同時，將含水率控制在15%以下；
(4)組坯:根據(jù)家具基材的密度要求確定壓縮率，由壓縮率決定薄板的層數(shù)和相鄰層薄板組合方式(如平行板面受力的零件按相鄰層纖維互相垂直的方式組坯)，兩薄板之間以預制成型的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料；
(5)膠壓、密實化:將板坯置于相應形狀的自制模具中，采用高頻熱壓工藝，熱壓壓力
1.5MPa，熱壓時間0.8min/ mm，保壓時間6 min，熱壓溫度控制在175°C左右，使板坯在模具中得到加熱、加壓、膠合，直至密實化，然后在壓力狀態(tài)下冷卻；
(6)陳放、后續(xù)加工:根據(jù)材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，通過簡單的加工就能滿足家具的使用要求。
[0011]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種杉木密實化家具型材的加工方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)薄板的制備:以杉木間伐材為原料，鋸切成厚度為8-12mm的薄板，薄板兩面乳制一定密度的孔隙，含水率控制在70%以上； (2)塑料薄膜的預制成型:根據(jù)材料用途選擇原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料，裁切成相應規(guī)格； (3)薄板的軟化處理:采用輸出功率為400-550W的微波對薄板進行處理，處理時間3-6min，使薄板被軟化的同時，將含水率控制在15%以下； (4)組坯:根據(jù)家具基材的密度要求確定壓縮率，由壓縮率決定薄板的層數(shù)和相鄰層薄板組合方式，兩薄板之間以預制成型的聚乙烯塑料薄膜作為粘結材料； (5)膠壓、密實化:將板坯置于相應形狀的模具中，采用高頻熱壓工藝進行膠壓、密實化，然后在壓力狀態(tài)下冷卻； (6)根據(jù)材料在家具中的使用部位或家具的造型要求進行陳放，后續(xù)加工。2.根據(jù)權利要求1所述的杉木密實化家具型材的加工方法，其特征在于:步驟(1)中薄板兩面的孔隙，孔間距大于16mm，且孔徑小于2mm。3.根據(jù)權利要求1所述的杉木密實化家具型材的加工方法，其特征在于:步驟(5)中高頻熱壓工藝的熱壓壓力為1.5-2.5MPa，熱壓時間0.5-1.5min/ mm，保壓時間6-12 min:，熱壓溫度控制在175-185°C。
【專利摘要】本發(fā)明屬于用于木材加工和家具生產(chǎn)的基材制備技術領域，具體涉及一種杉木密實化家具型材及加工方法。以塑料薄膜替代膠黏劑，制備密實化家具型材；杉木薄板厚度8-12mm之間，寬度根據(jù)家具型材規(guī)格選擇，采用微波軟化處理后，經(jīng)組坯置于自制的加壓模具中，在一定的熱壓條件下，加壓、膠合成密實化的家具型材。該加工方法保證了基材的無醛、環(huán)保，是一種能高效提高速生杉間材附加值的加工技術。滿足當今木材工業(yè)與家具行業(yè)環(huán)保、安全、健康的消費理念，具有廣泛的應用領域。
【IPC分類】B27D1/08, B27K5/06, B27D1/06
【公開號】CN105397876
【申請?zhí)枴緾N201510730225
【發(fā)明人】葉翠仙, 徐志杰, 陳月琴, 唐興平, 卓恬
【申請人】福建農(nóng)林大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月2日