专利名称：一种实木吸音板及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸音材料，特别涉及一种实木吸音板及其制作方法。
背景技术：
多孔吸声材料具有吸声作用主要是:多孔材料内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面反射掉，另一部分则透入到材料内部向前传播。为使多孔材料具有最佳的吸声效果，多孔吸声材料通常具有如下结构特征(I)材料内部具有大量微孔或间隙，而且孔隙细小且在材料内部均匀分布；(2)材料内部的微孔是互相连通的，单独的气泡和密闭间隙不起吸声作用；(3)微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内。我国木质吸音材料近年来得到了迅速的发展，据统计，我们每年的木质吸音材料产量达到1000万m2以上。轻质木纤维板是木质人造板中比较常见的吸音板，轻质木纤维板为密度在0.4g/cm3以下的纤维板，这种吸音板密度低且多孔，具有良好的吸音和隔热性能，主要用于高级建筑(如剧院等)的吸音结构。此类吸音板的吸声系数NRC能达到0.5-0.7。但木质纤维板具有防潮性较差，强度低；并且纤维板胶量较大，不环保。另外市场上常用的木质穿孔板基础为刨花板和纤维板制成，虽然制作工艺相对简单，但是缺点是木质材料含有较多胶粘剂，环保性能一般，吸声系数在中高频较差。随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，人们对木质材料需求量也在不断提高，但世界森林资源却日趋匮乏，特别是天然优质大径级木材的供应日趋减少，木材供需之间存在着较大的矛盾。人工林、速生林是缓解木材供需矛盾的主要途径之一，但由于速生材径级小、材质疏松，强度低，所以用途受到很大的限制。因此，实有必要开发 一种利用速生材制作实木吸音板的方法，不仅拓宽速生材的应用，更重要的是解决现有技术中对中高频率的吸音效果不佳、且较多使用胶粘剂，不利于环保等技术问题。
发明内容
为了解决上述现有技术当中的问题，利用速生材材质疏松适合做多孔性吸音材料的特点，对速生材进行加工后制作实木吸音板，不仅开拓了速生材的使用范围，增大了速生材的使用价值，并且本发明的实木吸音板具有轻质、多孔、环保的性能，对中高频声波有良好的吸收效果。为了实现上述发明目的，本发明提供一种实木吸音板，其包括速生材木方和用于所述速生材木方之间粘接的胶粘剂，且所述速生材的气干密度在0.6g/cm3以下。出人意料地发现，气干密度在0.6g/cm3以下的速生材由于其具有多孔的特质，在不需要对木板进行人工开孔或开槽的情况下即可实现对中高频声波的良好吸音效果。不仅减少了制作工序，降低了成本，而且由气干密度在0.6g/cm3以下的速生材制作的木板具有质轻、应用领域广泛的特点。
优选地，所述速生材的横切面处于所述吸音板的外表面，所述横切面为与速生材的树干方向垂直的切面。如图1所示，所述吸音板23的外表面是指吸音板的上表面22及下表面(图中未示出)。优选地，所述胶粘剂的用量为:当采用单面涂胶时单面涂胶量为150 250g/m2，如图1所示，当所述速生材木方之间，拼缝21处采用双面均涂胶时双面涂胶量为200 300g/m2，控制胶粘剂的用量可以改善其对环境和人类的不利影响。由于胶合的单板比较厚，并且胶合的木方厚度比较大，在厚度方向上传热比较慢，所以优选常温固化胶粘剂。进一步地，所述常温固化胶粘剂的例子包括但不限于白乳胶、酚醛树脂、聚氨酯、异氰酸酯。本发明所述速生材是指生长快、成材早、轮伐期短的树木品种，本发明所述速生材树种的例子包括但不限于:杨树、杉木、桉树、松树。其中杨树、杉木的密度小，流阻大，木材横切面具有多孔结构，对中高频吸声系数大；桉树的气干密度大于0.6g/cm3，密度大，流阻小，不利于中高频声波的吸收。在本发明的一些具体实施例中，优选杨树和杉木，其对中高频声波的吸声效果较好。优选地，所述速生材的含水率为6wt%_15wt%，控制含水率的目的在于提高吸声系数，含水率增加到20%以上对中高频的吸声系数降低。本发明的另一目的在于提供一种实木吸音板的制作方法，其包括如下步骤:I)原料速生材为柱体状 的速生材，将所述原料速生材切割得到所述速生材木方；2)将所述速生材木方之间用胶粘剂粘接，得到所述实木吸音板。其中，所述柱体状为近圆柱体状、或已经切割为长方体状或横截面为三角形的长条状、或其它任意可行的形状。在本发明的一具体实施方式
中，所述实木吸音板的制作方法，其包括如下步骤:I)原料速生材为柱体状的速生材，将所述原料速生材沿其横切面进行切割或将两段或多段原料速生材沿其径向粘接后沿横切面切割得到所述速生材木方；2)将所述速生材木方均沿其横切面朝向所述实木吸音板的外表面放置，并将所述速生材木方之间用胶粘剂粘接，得到所述实木吸音板。本领域技术人员可以想象的是，如此得到的实木吸音板的表面纹路由年轮圈或部分年轮圈构成，如图1所示。优选地，上述制作方法还包括:3)将所述木板用无纺布、彩绒呢或灯芯绒进行覆盖。经覆盖后的实木吸音板既能加强吸音效果，又能起到装饰作用。本发明的优点至少包括:1.开拓了速生材的使用范围，增大了速生材的使用价值；2.本发明的实木吸音板具有轻质、环保的性能；3.本发明所使用的气干密度为0.6g/cm3以下的速生材质轻且多孔，无需人为开孔或开槽即可实现对中高频声波的吸音效果。
图1是实木吸音板的立体结构示意图。
具体实施方式
以下配合附图及本发明的实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。本发明中所述气干密度为本领域技术人员均可理解的术语；在下述实施例中，在选取所述速生材的具体树种(包括其具体的产地等信息)后，其气干密度是通过查阅相关教科书或工具书得知的。本发明所述中高频声波是指频率在500HZ-5000HZ的声波。本发明所述吸声系数是指材料吸收和透过的声能与入射到材料上的总声能之比，用α表示。α < 0.2的材料是反射材料，α > 0.2的材料才是吸音材料。α越大说明吸
音效果越好。为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围，下列实施例中未提及的具体实验方法，通常按照常规实验方法进行。实施例实施例1:实木吸音板的制作将密度为0.6g/cm3以下的速生材，例如杨树切割成长方木条后，径向粘接，然后从端部进行切割，切割后形成多段木方；将所述木方进行边部粘接而成实木吸音板，拼缝处用常温固化型胶粘剂，例如白乳胶进行胶粘。实施例2:一种杨树吸音板的制作选用河北产(产地)的杨树，其气干密度为0.35g/cm3，含水率为10%，作为该吸音板的实木材料，该杨树吸音板的具体制作步骤如下:I)将杨树材切割成长方体木块后，径向粘接，然后从端部沿横切面进行切割，切割后形成多段杨树木方；2)将所述杨树木方均沿其横切面朝向所述杨树吸音板的外表面放置，并将所述速生材木方之间用白乳胶粘接，得到所述实木吸音板。如此得到的吸音板的外表面由木材的横切面构成，由于木材横切面具有多孔结构，因此，该吸音板的吸音性能最好；3)将所述木板用彩绒呢进行覆盖，从而可进一步提高其吸音性能。实施例3: —种杉木吸音板的制作选用四川产(产地)的杉木，其气干密度为0.38g/cm3，含水率为10%，作为该吸音板的实木材料，按照与实施例2相同的制作步骤，仅仅是改为用异氰酸酯作胶粘剂，制成杉木吸音板。对比例1:一种水曲柳吸音板的制作在本发明的一具体实施例中，选用吉林产(产地)的水曲柳木材，其气干密度为
0.66g/cm3，含水率为10%，作为该吸音板的实木材料，以水曲柳木材为原材料按照实施例2相同的制作步骤，仅仅是改为用异氰酸酯作胶粘剂，制作成水曲柳吸音板。实施例4:对中高频吸音效果的对比研究采用驻波管法测量材料的吸声系数，试验按GBJ88-85《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》的指 导进行。上述实施例2、3及对比例I中所制作的杨树吸音板、杉木吸音板和水曲柳吸音板对中高频声波(500-5000HZ)吸声系数测定结果见表I。表I各种木材所制作的吸音板的吸声系数的比较
实施例1吸音板整体密度(g/cm3)I吸声系数a
实施例2 07360.75
实施例 3~ 07380.69
对比例I 0 660.25为0.6g/cm3以下的速生材,例如杨树或杉木制作的吸音板，不仅质地较轻，而且对
中高频声波吸音效果好。以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。``
权利要求
1.一种实木吸音板，其特征在于，所述吸音板包括速生材木方和用于所述速生材木方之间粘接的胶粘剂，且所述速生材的气干密度在0.6g/cm3以下。
2.如权利要求1所述的实木吸音板，其特征在于，所述速生材的横切面处于所述吸音板的外表面，所述横切面为与速生材的树干方向垂直的切面。
3.如权利要求1或2所述的实木吸音板，其特征在于，所述速生材为杨树或杉木。
4.如权利要求1或2所述的实木吸音板，其特征在于，所述胶粘剂的单面涂胶量为150 250g/m2。
5.如权利要求4所述的实木吸音板，其特征在于，所述胶粘剂为常温固化胶粘剂。
6.如权利要求5所述的实木吸音板，其特征在于，所述常温固化胶粘剂为白乳胶、酚醛树脂、聚氨酯、异氰酸酯或其任意组合。
7.如权利要求1或2所述的实木吸音板，其特征在于，所述速生材的含水率为6wt%-15wt%0
8.—种如权利要求1所述实木吸音板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)原料速生材为柱体状的速生材，将所述原料速生材切割得到所述速生材木方； 2)将所述速生材木方之间 用胶粘剂粘接，得到所述实木吸音板。
9.一种如权利要求2-7中任一项所述实木吸音板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)原料速生材为柱体状的速生材，将所述原料速生材沿其横切面进行切割或将两段或多段原料速生材沿其径向粘接后沿横切面切割得到所述速生材木方； 2)将所述速生材木方均沿其横切面朝向所述实木吸音板的外表面放置，并将所述速生材木方之间用胶粘剂粘接，得到所述实木吸音板。
10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，还包括如下步骤: 3)将所述吸音板用无纺布、彩绒呢或灯芯绒进行覆盖。
全文摘要
本发明关于一种实木吸音板，其包括速生材木方和用于所述速生材木方之间粘接的胶粘剂，且所述速生材的气干密度在0.6g/cm3以下。本发明提供的实木吸音板具有多孔的特质，在不需要对木板进行人工开孔或开槽的情况下即可实现对中高频声波的良好吸音效果。不仅减少了制作工序，降低了成本，而且由气干密度在0.6g/cm3以下的速生材制作的木板具有质轻、应用领域广泛的特点。
文档编号B27D1/04GK103240775SQ20131018225
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月16日 优先权日2013年5月16日
发明者彭立民, 王东, 傅峰, 陆军, 梁善庆, 王军锋, 陈志林, 林兰英 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所