梯形板胶合木的制造方法

金银慧

（内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所 内蒙古，呼伦贝尔 022150）

1 前言

目前，我国集成材的主要产品是非结构用的木材。该类木材是在去除天然木材存在缺陷后，从木材纹理、接缝部位用木胶接合而成的一种材料，产品外观美观，用料均匀，能保持天然木材的材质感，克服了天然木材易变形、开裂等缺陷，获得木材、板材用以代替天然板材和方木，利用木材的边角料，提高了木材的使用价值，是室内装修的理想材料。在欧美等发达国家，现代木结构以其绿色环保、结构简单、轻巧美观等特点得到广泛应用。然而，我国现代木结构的发展还处于起步阶段。对用快速生产的木材制成的集成材的研究将促进我国现代木结构的发展。

2 选用落叶松的意义

大兴安岭的落叶松是东北林区、内蒙古林区和华北、西南高寒针叶林的重要树种之一。它也是我国最重要的木材树种之一，是我国未来实施林业战略的重要资源，其蓄积量占全国森林面积的22.9%，约7.7亿立方米，占东北林区针叶林总蓄积量的40%以上。大兴安岭的落叶松年产量超过400万平方米。再加上种植面积很广，是经济林部的重要资源。落叶松通常直径较小，节数较多，直接加工利用的产量较小。存在早、晚材变化快、干燥收缩差异大、干燥困难、简单变形开裂、材质硬、重等问题；加之木材中有树脂，表面涂层、粘接性能差，不能有效使用同时我国落叶松具有躯干挺直、圆锥体小、芯材与夹板差别显著、材料坚韧等机械强度强、弯曲和拉伸强度大、耐久性好等优点。集成材有“小材广用，劣质材好用”的特性，才能充分发挥落叶松的性能，充分发挥其效益，提高落叶松木材的综合利用率。落叶松作为工程材料的收购，对于合理利用森林资源，促进我国林区经济发展具有重要意义。

3 胶合木制作方法

3.1 锯材干燥

为了生产出两种能满足一般市场需求的梯形板胶合木，必须选择锯材较长的木材来满足胶合板的制作需要。此外，所用锯木的含水率会影响锯木通过胶水接合时所需的时间以及牢靠程度，对胶合板的力学性能也有很大的影响。当木材的含水率为8%～15%时，且相邻层合板含水率小于5%时，胶皮可获得不易收缩的结构尺寸，充分发挥其力学性能。木材的干燥方法通常有自然干燥法和人工干燥法。为了能充分发挥胶皮的力学性能，在生产胶木时通常会采用自然干燥法，它使木材在自然环境中干燥而不破坏木材的内部结构和韧性，对保持木材的完整性以及纹路的连续性有很大的好处。而人工干燥方法主要是指利用干燥箱或烘干机对木材进行人为干燥，虽然人工干燥方法需要的时间较之自然干燥会短很多，但干燥温度以及干燥时间的控制相当困难，也会在一定程度上破坏木材的内部结构。在自然干燥后检查木材的裂缝和缺陷，最好确保含水量在10%左右。干燥完毕后，将木材都集中在一个干燥的环境中保存，防止较大的空气湿度或是雨水导致木材受潮，影响后续的加工。

3.2 材料分等

由于自然产生的木材在强度上是参差不齐的，并且锯材中存在一些缺陷会对后续的加工造成影响，所以在锯材干燥后需要根据锯材的大小、有无缺陷、缺陷的多少等来划分等级，以确定不同等级的锯材的用途。完整缺陷少的、锯材大的，除了可以用作制造胶合木，还可以直接用来制造高档的原木家具，或者用于一些关于木材性质的实验。而那些存在较多缺陷的如腐朽、木节过大、虫蛀过多的锯材将不会得到使用，表面缺陷明显的锯材也将遭到去除。通过把木材分成三六九等能够方便选材，便于剔除那些缺陷比较多的劣质锯材，直接利用优质、完整的锯材来制造梯形胶合木板，这是保证梯形胶合木板整体材料均匀，力学性能整体一致的必要措施。唯有从选材上就着重选择才能制造出符合市场需求的优质的胶合木。

3.3 刨削

将锯木经过仔细的分选后，让它们通过抛光的凹槽从而制成优质且表面光滑平整的木材。然后在对木材进行切割。板材加工包括三道工序：横截面、双面水平、平板水平。板材加工中应选择弯曲较大的板材作为第一横截面，使板材的总曲线小于2mm，以确保足够的平整度。对于从两侧抬起的板材，当弯曲较大时，应先加工第一个横截面，然后将侧面对齐，形成平面上的基准面。在两侧出现大弯曲和横截面后，将其提升，以形成一定规格大小的板材。根据需求的不同，需要控制切割木材的原始横截面在一个合适的宽度。由于还需要将切割的木材延伸并加厚，因此常常将切割木材的横截面规划为三种规格。然后，这些不同规格的木材分类存放。从中选择出符合要求板材来进行胶合木的制造。

3.4 板材胶合后的养护

就集合板材的胶粘剂而言，对胶粘剂的耐水性和耐热性有一定的要求，所用的胶水必须保证接头处的粘接强度不低于木材自身的纵横向许用强度。在实际加工中一般采用间甲苯二甲酚-甲醛树脂胶粘剂对木材进行胶接，该胶粘剂生产的要求能够满足板材胶接。在木材胶合的时候，必须保证粘合剂均匀地涂在板材的表面，涂层量至少为400g/m2。由于东北落叶松的长度大于胶木构件的长度，所以胶板的生产不需要指接，也就是不需要把较短的木材先通过拼接形成符合要求的木材，排除了拼接效应对胶板的影响。为了最大限度地使用材料，并且不造成浪费，可以合理使用一些粘合板的组装方法。本次装配将采用先扩大后加厚的顺序，在过程中应特别注意胶料上下层之间的水平距离。胶接阀的水平距离应大于40mm。机器全天候工作后，必须将扩展部件放置在维修区进行维修，以延长零件的使用寿命。维护工作完成后，通过挤压去除粘合剂，并使膨胀部件的表面光滑。

3.5 对胶合后的板材进行最后的抛光

胶接完后的板材有些地方存在多余的胶水，硬化后使得板材不在平整，或是由于胶接使得原本平整的板面发生了一些形变、倾斜，这些都会对后续梯形板胶合木的使用于销售产生不利的影响，所以还需要对胶合木进行最后的切割与抛光。最终应使得所以的板材符合既定的规格。

4 胶合板制造过程中的问题

4.1 成品材料的出现率低

对材料按企业标准进行检验，对产品质量要求太高。此外木材加工设备精度低，板材误差大。如果板材厚度过大，则刨削余量较大，如果板材厚度过薄，则直接丢弃。胶合材的宽度没有根据胶合材的尺寸来确定，造成了大量优质木材在切割过程中的浪费。由于板材干燥质量差，导致板材在干燥过程中发生较大的变形和开裂，对胶合材的成品率有很大影响。清除缺陷是一个损失大量木材的过程。由于操作人员不熟练，责任心不强，优质木材经常被去除，造成大量木材浪费。

4.2 废料没有得到充分合理的利用

胶合木的产量仅为15%，这证明了还有85%的废料可以使用，这其中包括单板、木屑、短的木材和锯屑。目前各公司都在尽力利用这些废物，并取得了初步成果。但由于条件的限制，尚未得到充分开发，特别是锯末和锯末的数量过大。必须进行调查和研究。

4.3 胶水等依赖进口

工厂所用胶粘剂及刀具全部进口。由于价格高，提高了产品的成本。尤其是胶粘剂的耐久性只有三个月。一般采用船舶运输，运输时间较长。由于生产中没有检测方法，很容易使用过期的胶水，导致产品质量不合格。

5 结束语

与传统建筑材料相比，现代木结构具有重量轻、环保、寿命长等优点。我国旧木结构以其环保、节能、美观、舒适、稳定的力学性能而享誉国内外，已以发展成为符合当代可持续发展和绿色生活趋势的现代木结构。这也符合我国资源环境保护的基本国策。通过对胶合木的生产工艺进行了分析和探讨。提出了胶粘板生产中应注意的几个问题。为中国现代木结构的发展、推广和应用奠定了一定的基础。