膠合層積材

膠合層積材是由多層成材或單板按紋理方向平行層疊膠合製成的複合材產品。簡稱膠合木。

基本介紹

• 中文名：膠合層積材
• 類型：複合材產品
• 簡稱：膠合木
• 作用：緩和木材資源的緊缺 

產品簡介

由多層成材或單板按紋理方向平行層疊膠合製成的複合材產品。簡稱膠合木。用成材順紋層疊的製品常稱膠合層積木；用旋切單板順紋層疊膠合的板、方材稱為單板層積材。
通過膠合木生產，可以把採伐作業和木材加工後的短、小料，以及人工林撫育間伐所得小徑材用拼接、層疊、膠合技術,使短材成為長材（縱接）,窄料成為寬料（橫拼），薄板成為厚板（層積）。它不僅可使小材變大材、劣材變優材，有助於緩和木材資源的緊缺，而且能提供遠非天然木材所能適應的特殊大型構件用材，兼有節約利用與合理利用木材資源的雙重意義。

歷史由來

膠合層積材的發展與膠粘劑製造技術（見木材膠粘劑）、膠合工藝技術的進步有密切關係。使用膠粘劑拼小料的歷史已久，但套用膠合木做建築受力結構則始於1905年的德國。第一個套用膠合層積梁的國家是瑞士。第一次世界大戰前歐洲已有許多大建築物和教堂用膠合梁建造，經歷多年尚保持完好無損。單板層積材的製造起源於樂器和家具生產的特殊需要。到60年代，由於優質、 大徑原木日趨減少， 而建築業的需要量不斷增加，美國開始利用低質針葉材單板生產單板層積材(LVL)建築構件。 70年代進入工業化生產階段。膠合層積材生產量最大的國家是美國和加拿大，此外還有芬蘭、印度、紐西蘭、英國、日本等。中國從20世紀50年代用酚醛樹脂膠生產膠合木樑和桁架，用於建造房屋，以後在土木建築、造船、家具、枕木、農具等方面也都有膠合層積材的套用。

加工過程

膠合層積木

是先將短材小料鋸解成一定厚度板方材，經人工乾燥到含水率10%以下，然後將膠合面刨光。板材厚度要一致，寬度視拼接需要而定。塗膠後疊合，對膠面層施加一定壓力（一般為0.4～0.5兆帕），使其密合,並在一定溫度條件下使膠層固化,然後解除壓力。木材在含水率變化時弦向和徑向的脹縮率不同,因此拼合膠合層積木要依次改變年輪配置方向(圖1a、c）,如年輪方向垂直於板面（圖1b），可使濕度發生變化時所引起的翹曲度減小。短材接長即順紋端接，形式有斜面搭接、鉤形接、梯形接、平接和指形接等（圖 2）。常用的是指形接，用指形開榫機開榫，塗膠後在高頻熱壓機中快速膠合。窄材拼寬即橫向拼接，形式有平接、榫槽接合、鑲嵌榫接合、高低縫搭接等。
由膠合層積木製作的大截面層積梁有平直形、工字形、弧形、人字形等多種。層積膠合時根據設計使用成型加壓設備，使整個構件均勻受壓，然後用夾具或螺桿固定，保持在一定溫度下使膠固化。一般選用室溫下固化的酚醛樹指膠或間苯二酚甲醛樹指膠、脲醛樹脂膠或三聚氰胺樹脂膠。為加快膠層固化速度，可先送入溫室養護一定時間。為保證膠合質量，應避免把膠合性能差異大的樹種混用於同一結構件中。

單板層積材

是用旋切單板幾層到幾十層順紋平行膠合。如美國麥迪遜林產研究所的製造工藝是以針葉材原木為原料,旋切單板厚2.5～6毫米,用單板預熱、塗膠，再用連續式熱壓法膠合。產品厚38～ 164毫米，寬600毫米,長2400毫米，用於製造屋頂桁架、梁等建築構件。日本北海道林產試驗場利用落葉松等間伐小徑材旋制單板，使用高頻膠合，製成3650×460×525毫米的大方材，再經鋸解，用以製造家具、門窗及其他建築構件。