表面強化仿古杉木地板基材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種表面強化仿古杉木地板基材及其制造方法，該表面強化仿古杉木地板基材主要以杉木鋸材為原材料制成，表層密度為0.6g/cm3～0.8g/cm3，硬度比杉木鋸材的硬度最高提高1倍，磨耗量比杉木鋸材的磨耗量最高降低50%，基材表面設(shè)有凹凸紋理，凹槽深度為1mm～3mm。制造方法包括一次干燥、鋸材精加工、浸漬處理、二次干燥和定型處理。本發(fā)明的杉木地板基材表面硬度和強度高、具有立體浮雕和仿古效果、尺寸穩(wěn)定性好且綠色環(huán)保，制造方法操作簡單、設(shè)備投入小、原料來源廣泛、成本低廉。
【專利說明】表面強化仿古杉木地板基材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材加工領(lǐng)域的木材改性范疇，具體涉及ー種集表面強化和仿古效果于一體的杉木地板基材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]仿古木地板主要是通過刻痕、拉絲等エ藝，使地板表面產(chǎn)生立體波動及紋絡(luò)變化，表面紋理清晰逼真，當(dāng)輔以仿古色彩映襯時，給人感覺悠遠(yuǎn)古樸，立體感強。仿古木地板粗獷、厚實、獨特的紋理結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的仿古效果，在藝術(shù)性和實用性上得到了消費者的青睞和市場的認(rèn)同。隨著市場的發(fā)展，仿古木地板在行業(yè)內(nèi)所推崇的“文化、藝術(shù)、審美、懷舊”等元素更是被人為的加強，仿古木地板也因此被定義為地板中的“高端”產(chǎn)品。
[0003]現(xiàn)有仿古木的生產(chǎn)方法主要是通過機械加工或人工刮槽，在木地板表面進行鏤刮、拉槽、雕削等處理，形成形狀、深度、寬度等不同的凹槽。機械加工仿古木地板的エ序復(fù)雜，成本高，且仿古木地板的機械加工痕跡明顯，紋理不自然，凹槽處也可能存在毛刺，影響用戶使用；而手工拉絲、刮擦的方法生產(chǎn)效率低，勞動強度高，對エ人的技術(shù)要求也較高。
[0004]杉木作為大面積種植的速生材，其材質(zhì)疏松,密度小,尺寸穩(wěn)定性差，導(dǎo)致產(chǎn)品性能差、附加值低。因此，對速生杉木尋求更加科學(xué)合理的高效利用方法，結(jié)合速生杉木的結(jié)構(gòu)特點，提高產(chǎn)品附加值，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種表面硬度和強度高、具有立體浮雕和仿古效果、尺寸穩(wěn)定性好且綠色環(huán)保的表面強化仿古杉木地板基材，還相應(yīng)提供ー種操作簡單、設(shè)備投入小、原料來源廣泛、成本低廉的表面強化仿古杉木地板基材的制造方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為ー種表面強化仿古杉木地板基材,所述表面強化仿古杉木地板基材主要以杉木鋸材為原材料制成,所述表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為0.6g/cm3?0.8g/cm3,所述表面強化仿古杉木地板基材的硬度相比于所述杉木鋸材的硬度最高提高I倍，磨耗量相比于所述杉木鋸材的磨耗量最高降低50%，所述表面強化仿古杉木地板基材的表面設(shè)有凹凸紋理，所述凹凸紋理的凹槽深度為Imm ?Jmm0
[0007]所述杉木鋸材為徑切板，則所述表面強化仿古杉木地板基材表面的凹凸紋理變化與所述杉木鋸材的年輪變化一致。
[0008]所述杉木鋸材為弦切板，則所述表面強化仿古杉木地板基材表面的“V形”花紋呈凹凸不平狀“ V形”花紋。
[0009]作為ー個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了ー種表面強化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步驟:
(I)一次干燥:將杉木鋸材一次干燥至含水率為10%?20% ；(2)鋸材精加工:將一次干燥后的杉木鋸材進行四面拋光、端面齊端的加工處理，得到規(guī)格杉木鋸材；
(3)浸潰處理:將規(guī)格杉木鋸材置于一高壓浸潰處理罐中，用膠黏劑對規(guī)格杉木鋸材進行加壓浸潰處理，浸潰壓カ為0.5MPa~2.5MPa，浸潰時間為30min~120min，得到杉木浸潰材；
(4)二次干燥:將杉木浸潰材氣干至含水率為12%~20%，然后于60°C~110°C下二次干燥至含水率為4%以下，得到表面強化仿古杉木地板預(yù)制材；
(5)定型處理:將表面強化仿古杉木地板預(yù)制材置于高溫?zé)崽幚砉迌?nèi)用高溫過熱水蒸汽進行定型處理，高溫過熱水蒸汽的溫度為140°C~200°C，定型處理時間為Ih~8h，得到表面強化仿古杉木地板基材。
[0010]上述的制造方法還包括平衡處理，具體步驟為:將定型處理后得到的表面強化仿古杉木地板基材置于室內(nèi)環(huán)境中密堆陳放14天~30天。
[0011]上述的制造方法中，所述一次干燥優(yōu)選大氣干燥和人工干燥的結(jié)合。
[0012]上述的制造方法中，步驟(2)中所述加工處理的方式優(yōu)選平刨和/或壓刨。
[0013]上述的制造方法中，所述膠黏劑的固含量優(yōu)選35%~55%，所述膠黏劑的粘度優(yōu)選13MPa ? s ~20MPa ? S。
[0014]上述的制造方法中，所述膠黏劑優(yōu)選脲醛樹脂膠黏劑或水溶性酚醛樹脂膠黏劑。
[0015]本發(fā)明中，人工干燥是通過干燥窯等方法進行干燥，杉木鋸材在高含水率階段吋，為降低生產(chǎn)成本，將其放置于大氣環(huán)境中，使水分自然蒸發(fā)，待含水率降低到一定數(shù)值后，為提高生產(chǎn)效率，再利用干燥窯進行人工干燥，至含水率到達指定數(shù)值。
[0016]所述氣干是指將木材放置于大氣環(huán)境中，讓木材中的水分自然蒸發(fā)，不需要人為提供熱量進行干燥，充分氣干后，木材的含水率與大氣環(huán)境相平衡。上述方法中，浸潰后的杉木浸潰材含水率會提高，所以必須先經(jīng)過氣干，再高溫干燥使樹脂固化。
[0017]本發(fā)明中，膠黏劑的粘度均指動カ粘度。
[0018]本發(fā)明制造方法的原理是利用杉木早材和晚材之間的強度差異，在密閉高壓浸潰處理罐的壓力作用下，早材部分被壓縮，而晚材未被壓縮，早晩材之間就形成了凹凸紋理，而傳統(tǒng)仿古木一般是通過鏤刮、拉槽、雕削或者手工拉絲刮擦的方法制成凹凸紋理。相比于機械方法和手工方法，本發(fā)明的制造方法操作簡單、設(shè)備投入小，有其優(yōu)越性，被壓縮的早材部分吸收膠黏劑，在膠黏劑的作用下固化定型，在高溫過熱水蒸汽處理下進ー步提高其穩(wěn)定性，不發(fā)生回弾。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1.本發(fā)明的表面強化仿古杉木地板基材紋理凹凸自然，清晰可見，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，強度高，耐磨性好。表面強化仿古杉木地板基材的凹凸紋理使其表現(xiàn)出浮雕式的不平整，顯現(xiàn)出古、舊感，徑切板上不平整的凹凸紋理或弦切板上的V形花紋呈現(xiàn)出的浮雕式不平狀紋理都會給人仿古的感覺。
[0020]2.本發(fā)明的制造方法充分發(fā)揮了速生杉木早材至晚材漸變、年輪寬度大的結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)早晚材強度差異大的特點，利用膠黏劑加壓浸潰的方法制得表面紋理凹凸不平、凹槽自然清晰的仿古杉木地板基材。相比于機械加工或手工鏤刮、拉槽、雕削等方法，本發(fā)明的制造方法エ序簡單，設(shè)備投入小，生產(chǎn)成本低。速生杉木早材部分在浸潰壓力作用下凹陷而形成凹槽，在膠黏劑固化和常壓高溫過熱水蒸汽定型作用下不發(fā)生回彈，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，無游離甲醛釋放。同時，膠黏劑又對速生材強度和耐磨性等方面起到有效補償作用，使制造的表面強化仿古杉木地板基材強度高、耐磨性好。高溫過熱水蒸汽對表面強化仿古杉木地板預(yù)制材的定型處理有利于進ー步提高預(yù)制材的尺寸穩(wěn)定性、耐久性，防止已經(jīng)變形的早材部分發(fā)生回彈以及降低預(yù)制材中游離甲醛和游離苯酚的含量，使本發(fā)明的表面強化仿古杉木地板基材更加環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明中規(guī)格杉木鋸材的立體結(jié)構(gòu)示意圖(杉木鋸材為徑切板)。
[0022]圖2為本發(fā)明中表面強化仿古杉木地板基材的立體結(jié)構(gòu)示意圖(杉木鋸材為徑切板)。
[0023]圖3為圖2中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖例說明:
1、早材；2、晚材；3、凹槽。
【具體實施方式】 [0025]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進ー步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
[0026]實施例1:
一種本發(fā)明的表面強化仿古杉木地板基材，主要以杉木鋸材為原材料制造而成,杉木鋸材的硬度為16.98MPa，磨耗量為0.158g/100r，該表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為0.8g/cm3 (表層通常指基材表面至表面以下2cm左右的范圍內(nèi))，該表面強化仿古杉木地板基材的硬度為32.27MPa，磨耗量為0.095g/100r。如圖2所示，該表面強化仿古杉木地板基材的表面設(shè)有凹凸紋理，凹凸紋理的凹槽3的深度H為1.5mm，早材I的平均寬度為3mm(早材I的寬度L 一般在2~5mm)，晚材2的寬度M為0.5mm。
[0027]本實施例中，杉木鋸材為徑切板，表面強化仿古杉木地板基材表面的凹凸紋理變化與杉木鋸材的年輪變化一致。
[0028]ー種上述本實施例的表面強化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步驟:
(1)一次干燥:將長lm、寬15cm、厚25_的新鮮杉木鋸材先置于大氣環(huán)境中進行大氣干燥，使水分自然蒸發(fā)，然后置于干燥窯中進行人工干燥，將杉木鋸材干燥至含水率為15% ；
(2)鋸材精加工:采用平刨和壓刨的加工方式對一次干燥后的杉木鋸材進行四面拋光處理，并對杉木鋸材的端面進行齊端處理，得到如圖1所示的規(guī)格杉木鋸材；
(3)浸潰處理:將精加工后的規(guī)格杉木鋸材放置于高壓浸潰處理罐中，用固含量為35%、粘度為13MPa ? s的脲醛樹脂膠黏劑對規(guī)格杉木鋸材進行加壓浸潰處理，浸潰壓カ為1.5MPa,浸潰時間為30min,得到杉木浸潰材；
(4)二次干燥:將上述杉木浸潰材先氣干2天至含水率為20%，然后于85°C的溫度下將氣干后的杉木浸潰材二次干燥至含水率為3%，得到表面強化仿古杉木地板預(yù)制材；
(5)定型處理:采用溫度為180°C的常壓高溫過熱水蒸汽在高溫?zé)崽幚砉迌?nèi)對表面強化仿古杉木地板預(yù)制材進行定型處理，處理時間為3h，得到如圖2和圖3所示表面強化仿古杉木地板基材；
(6)平衡處理:將上述表面強化仿古杉木地板基材置于室內(nèi)環(huán)境中進行密堆陳放平衡處理，平衡處理時間為14天。
[0029]經(jīng)檢測，上述本實施例的方法制造的表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為
0.8g/cm3，硬度為32.27MPa，磨耗量為0.095g/100r，表面強化仿古杉木地板基材的表面具有凹凸紋理結(jié)構(gòu)，凹槽深度為1.5mm，基材表面的凹凸紋理變化與杉木鋸材的年輪變化一致。
[0030]本實施例的表面強化仿古杉木地板基材定型后不發(fā)生回彈，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，無游離甲醛釋放，可以廣泛用于高檔防水地板和裝飾材料的制造。
[0031]實施例2:
一種本發(fā)明的表面強化仿古杉木地板基材，主要以杉木鋸材為原材料制造而成,杉木鋸材的硬度為16.98MPa，磨耗量為0.158g/100r，該表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為0.6g/cm3，硬度為25.04MPa，磨耗量為0.112g/100r。該表面強化仿古杉木地板基材的表面設(shè)有凹凸紋理，凹凸紋理的凹槽3的深度H為1.5mm,早材I的平均寬度為3mm(早材I的寬度L 一般在2?5mm)，晚材2的寬度M為0.5mm。
[0032]本實施例中，杉木鋸材為弦切板，表面強化仿古杉木地板基材表面的“V形”花紋呈凹凸不平狀“V形”花紋。
[0033]ー種上述本實施例的表面強化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步驟:
(1)一次干燥:將長lm、寬15cm、厚25_的新鮮杉木鋸材先置于大氣環(huán)境中進行大氣干燥，使水分自然蒸發(fā)，然后置于干燥窯中進行人工干燥，將杉木鋸材干燥至含水率為12% ；
(2)鋸材精加工:采用平刨和壓刨的加工方式對一次干燥后的杉木鋸材進行四面拋光處理,并對杉木鋸材的端面進行齊端處理,得到規(guī)格杉木鋸材；
(3)浸潰處理:將精加工后的規(guī)格杉木鋸材放置于高壓浸潰處理罐中，用固含量為55%、粘度為20MPa *s的水溶性酚醛樹脂膠黏劑對規(guī)格杉木鋸材進行加壓浸潰處理，浸潰壓カ為2.0MPa,浸潰時間為60min,得到杉木浸潰材；
(4)二次干燥:將上述杉木浸潰材先氣干2天至含水率為15%，然后于100°C的溫度下將氣干后的杉木浸潰材二次干燥至含水率為3%，得到表面強化仿古杉木地板預(yù)制材；
(5)定型處理:采用溫度為160°C的常壓高溫過熱水蒸汽在高溫?zé)崽幚砉迌?nèi)對表面強化仿古杉木地板預(yù)制材進行定型處理，處理時間為4h，得到表面強化仿古杉木地板基材；
(6)平衡處理:將上述表面強化仿古杉木地板基材置于室內(nèi)環(huán)境中進行密堆陳放平衡處理，平衡處理時間為20天。
[0034]經(jīng)檢測，上述本實施例的方法制造的表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為
0.6g/cm3，硬度為25.04MPa，磨耗量為0.112g/100r，表面強化仿古杉木地板基材的表面具有凹凸紋理結(jié)構(gòu)，凹槽深度為1.5mm，基材表面的“ V形”花紋呈凹凸不平狀“ V形”花紋。
[0035]本實施例的表面強化仿古杉木地板基材定型后不發(fā)生回彈，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，無游離甲醛釋放，可以廣泛用于高檔防水地板和裝飾材料的制造。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)該指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.ー種表面強化仿古杉木地板基材，其特征在于，所述表面強化仿古杉木地板基材主要以杉木鋸材為原材料制成，所述表面強化仿古杉木地板基材的表層密度為0.6g/cm3~ 0.8g/cm3，所述表面強化仿古杉木地板基材的硬度相比于所述杉木鋸材的硬度最高提高I倍，磨耗量相比于所述杉木鋸材的磨耗量最高降低50%，所述表面強化仿古杉木地板基材的表面設(shè)有凹凸紋理，所述凹凸紋理的凹槽深度為1mm~3mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面強化仿古杉木地板基材，其特征在于，所述杉木鋸材為徑切板，所述表面強化仿古杉木地板基材表面的凹凸紋理變化與所述杉木鋸材的年輪變化—致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面強化仿古杉木地板基材，其特征在于，所述杉木鋸材為弦切板，所述表面強化仿古杉木地板基材表面的“V形”花紋呈凹凸不平狀“V形”花紋。
4.ー種表面強化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步驟: (1)一次干燥:將杉木鋸材一次干燥至含水率為10%~20% ； (2)鋸材精加工:將一次干燥后的杉木鋸材進行四面拋光、端面齊端的加工處理，得到規(guī)格杉木鋸材； (3)浸潰處理:將規(guī)格杉木鋸材置于一高壓浸潰處理罐中，用膠黏劑對規(guī)格杉木鋸材進行加壓浸潰處理，浸潰壓カ為0.5MPa~2.5MPa，浸潰時間為30min~120min，得到杉木浸潰材； (4)二次干燥:將杉木浸潰材氣干至含水率為12%~20%，然后于60°C~110°C下二次干燥至含水率為4%以下，得到表面強化仿古杉木地板預(yù)制材； (5)定型處理:將表面強化仿古杉木地板預(yù)制材置于高溫?zé)崽幚砉迌?nèi)用高溫過熱水蒸汽進行定型處理，高溫過熱水蒸汽的溫度為140°C~200°C，定型處理時間為Ih~8h，得到表面強化仿古杉木地板基材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在干，所述制造方法還包括平衡處理，具體步驟為:將定型處理后得到的表面強化仿古杉木地板基材置于室內(nèi)環(huán)境中密堆陳放14天~30天。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在于，所述一次干燥為大氣干燥和人工干燥的結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在干，步驟(2)中所述加工處理的方式為平刨和/或壓刨。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在于，所述膠黏劑的固含量為35%~55%，所述膠黏劑的粘度為13MPa ? s~20MPa ? S。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在干，所述膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑或水溶性酚醛樹脂膠黏劑。
【文檔編號】B27K5/04GK103522384SQ201310494341
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】徐康, 呂建雄, 劉元, 王燕, 侯瑞光, 李賢軍, 黃榮鳳, 周永東 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué), 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所