一種高效防腐單板層積材及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及單板層積材的制備方法，具體為一種高效防腐單板層積材及其制備方法，屬于木材功能性改良和木材加工技術領域。
[0002]
【背景技術】
[0003]近年來，我國戶外木制品、木結構建筑、木橋梁等發展非常迅速，因單板層積材(LVL)與實木相比具有結構均勻、強度高等優點，被廣泛用于以上領域，其需求量越來越大。LVL的主要原料為馬尾松、楊木、桉木等小徑級人工林資源，這些木材普遍具有易腐朽、易變形、材質松軟、強度低等各種天然缺陷。再加上木材是天然的植物纖維原料，在溫暖潮濕的使用條件下使用時，LVL容易受到腐朽菌、霉菌和蟲害的侵蝕，對LVL的物理力學性能造成嚴重影響，限制了 LVL的使用范圍，縮短了 LVL的使用壽命。因此，制備高效防腐的LVL顯得尤為重要。GB/T 20241-2006《單板層積材》標準要求結構用LVL所使用的防蟲劑種類及載藥量須滿足相關要求，GB/T 19536— 2004《集裝箱底板用膠合板》規定該用途產品需具有較好的防腐防蟲性能。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明提出的是一種高效防腐單板層積材及其制備方法，其目的旨在，通過單板防腐處理，從根本上克服馬尾松、楊木等人工林木材易腐朽的天然缺陷，從而使制備的單板層積材具有高效防腐效力，提高人工林木材利用價值，拓寬單板層積材的使用范圍，增加單板層積材的使用壽命。
[0006]本發明提出的技術方案為:
一種高效防腐單板層積材及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
1)單板制備:將馬尾松、楊木等人工林木材軟化后，用旋切機加工制成一定規格的單板，或從其它工廠外購相同規格的單板，單板厚度為1.5-2.5mm，干燥單板并控制含水率在6%~10% 之間。
[0007]2)防腐劑調制:防腐劑采用銅類防腐劑，主要由銅鹽、鈣鹽(或鋅鹽)、氰基化山梨醇、氨溶液按質量比8~10:30-40:7-15:80-120混合均勻制成，添加適量水控制銅濃度為
2-6%,同時控制防腐劑溶液的pH為8~9。氰基化山梨醇主要是提高銅在處理材中的固著；添加的氨溶液主要是增加銅鹽的溶解；添加適量的鈣離子和(或)鋅離子，用以增強銅等殺菌成分在處理材中的滲透。
[0008]3)單板防腐處理:將準備好的單板完全浸沒于盛有銅類防腐劑的容器中，浸漬時間為2~12h，浸漬結束后，取出單板并瀝干，然后放入溫度80°C ~105°C的干燥窯中干燥，控制含水率為5~8%，冷卻后出窯，整理備用。
[0009]4)單板施膠:采用酚醛樹脂膠黏劑對單板層積材的芯層單板進行雙面涂膠，涂膠量為 250~330g/m2。
[0010]5)單板組坯預壓:按設計好的單板層積材結構和組坯原則進行組坯，配置好的板坯送入冷壓機中預壓，壓力控制為0.6-1.8MPa，保壓時間30~90min。
[0011]6)單板層積材熱壓成型:將預壓好的單板層積材放入熱壓機中進行熱壓成型，熱壓壓力l~4MPa，熱壓溫度115°C ~135°C，熱壓時間根據板坯厚度按1.0-2.0min/mm計算。熱壓結束后，溫度降至85°C以下卸板，整齊堆放3-8天，裁邊、定厚砂光制成成品，打包封存。
[0012]上述制備方法，所述步驟2)中，銅鹽為醋酸銅、氯化銅、硫酸銅、硝酸銅中的一種或幾種的混合物。
[0013]上述制備方法，所述步驟2)中，氨溶液為氨水、乙醇胺和吡啶中的一種或幾種的混合物。
[0014]上述制備方法，所述步驟2)中，鈣鹽為氯化鈣、醋酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣中的一種或幾種的混合物，鋅鹽為氯化鋅、醋酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅和碳酸鋅中的一種或幾種的混合物。
[0015]本發明的優點在于:
1)對馬尾松、楊木等木材的單板進行防腐處理，制備了高效防腐單板層積材，從根本上克服馬尾松、楊木等人工林木材易腐朽的天然缺陷，拓寬了單板層積材的使用范圍，增加了單板層積材的使用壽命。
[0016]2)采用自制銅類防腐劑制備防腐單板層積材，而銅具有廣譜殺菌性，且對人畜低毒。同時，本發明所用銅類防腐劑成本低，可以得到廣泛應用。
[0017]3)采用馬尾松、楊木等人工林木材作為原料，提高了人工林木材利用價值，對于緩解木材供需矛盾具有十分重要的現實意義。
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【具體實施方式】
[0019]為了便于理解本發明，下文將結合說明書和較佳的實例對本發明做更全面、細致的描述，但本發明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0020]除非另有定義，下文中所用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解的含義相同。本發明中所用的專業術語只是為了描述具體實施的目的，并不是旨在限制本發明的保護范圍。
[0021]實施例1
一種本發明的高效防腐單板層積材及其制備方法，包括以下步驟:
1)單板制備:將馬尾松人工林木材軟化后，用旋切機加工制成2.0mm厚度的單板，或從其它工廠外購2.0mm厚度的單板，干燥單板至含水率為6%。
[0022]2)防腐劑調制:防腐劑采用銅類防腐劑。稱取233.3g硫酸銅溶解于1890g水中，取886g硫酸鈣溶解于3300g水中，取376.3g氰基化山梨醇與617.5g水混合。將上述溶液移入較大的反應容器中，加入2500g乙醇胺溶液，充分攪拌混勻，加入適量水控制銅濃度為2%，并控制防腐劑溶液的pH為8，即制得防腐劑浸漬液。
[0023]3)單板防腐處理:按照2)中所述防腐劑制備足量的防腐劑浸漬液，將準備好的單板完全浸沒于盛有銅類防腐劑的容器中，在常溫常壓下浸漬2h，浸漬結束后，取出單板并瀝干，然后放入溫度80°C的干燥窯中干燥，控制含水率為5%，冷卻后出窯，整理備用。
[0024]4)單板施膠:采用酚醛樹脂膠黏劑對單板層積材的芯層單板進行雙面涂膠，涂膠量為 250g/m2。
[0025]5)單板組坯預壓:單板層積材板按縱橫交錯、涂膠單板間層排列的原則組成11層的板坯，配置好的板坯送入冷壓機中預壓，壓力控制為0.6MPa，預壓時間為30min。
[0026]6)單板層積材熱壓成型:將預壓好的單板層積材放入熱壓機中進行熱壓成型，單板層積材的名義厚度為20.0mm，熱壓壓力1.0MPa，熱壓溫度115°C，熱壓時間1.0min/mm。熱壓結束后，溫度降至85°C以下卸板，整齊堆放3天，裁邊、定厚砂光制成成品，打包封存。
[0027]參照中華人民共和國林業行業標準LY/T 1283-2011《木材防腐劑及腐朽菌毒性實驗室試驗方法》和中華人民共和國國家標準GB/T 13942.1-2009《木材天然耐久性試驗方法一木材天然耐腐性實驗室試驗方法》對馬尾松單板層積材進行防腐性能檢測，結果表明:褐腐菌侵染后的質量損失速率為0.11%，白腐菌侵染后的質量損失速率為2.34%，達到I級耐腐等級。
[0028]實施例2
一種本發明的高效防腐單板層積材及其制備方法，包括以下步驟:
1)單板制備:將馬尾松人工林木材軟化后，用旋切機加工制成2.0mm厚度的單板，或從其它工廠外購2.0mm厚度的單板，干燥單板至含水率為8%。
[0029]2)防腐劑調制:防腐劑采用銅類防腐劑。稱取466.