CN101660342A - 一种实木地板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地板的结构，具体涉及一种实木地板。它包括有表层以及与表层木材质连接的次层，所述的表层密度为次层密度的1.5倍以上。上述结构可提高表层各项性能，提高木材强重比，使用者使用的感觉与实木地板无异，提高了地板的附加值。

Description

一种实木地板

技术领域

本发明涉及地板的结构，具体涉及一种实木地板。

背景技术

硬木产品受到众多消费者的青睐，其中尤以硬木家具、硬木地板为甚。然而，硬木树生长缓慢，多年难以成材，又逢森林保护，各国禁伐，原料枯竭，硬木家具厂、硬木地板厂难为无米之炊，消费者企盼而不可及。在可利用天然林资源不断减少，木材供应越来越依赖于人工速生丰产林的形势下，通过密实化处理提高人工林木材的力学强度、改善其加工性能，使其能够代替质地坚硬的木材，已是一个目前研究热点。

然而现有技术的利用实木的优良性能仅在于实木地板表面，实木地板的内部仍然没有被利用到，这不经造成了实木地板的重量过大，而且浪费了大量优质木材。

现有的复合地板，结构复杂，制作工艺污染大，且性能劣与实木地板，存在着污染大、使用寿命短、档次不高等缺点。

通过热压木材使得木材压缩密实的方法非常流行，例如，公开号为CN101007415的中国专利公开了一种表面强化地板的制作工艺，它包括(1)原料初加工：用杉木等速生林中的间伐材，还有松木、杨木等，绝干密度小于600kg/m³的原木，加工成粗板料；(2)干燥：根据现有的干燥基准进行干燥，控制终含水率4％～10％，最佳5％～8％；(3)粗创：用四面刨床对粗板料进行四面粗刨；(4)加热：在烘干窑中加热至100～150℃，10～60分钟；(5)树脂浸渍：采用冷热法浸渍，即从烘干窑中出窑便趁热投进常温的树脂池内浸渍，浸渍2～25分钟，固含量20％～40％，选用热固性树脂，如酚醛或脉醛树脂；(6)热压：用普通多层热压机或连续热压机对板料进行热压，压缩比控制在5％～20％，温度控制100～190℃，热压200～2800秒，不同树种、不同树脂、不同温度值，热压时间有相应增减；(7)陈放：热压后降至常温，陈放4～48h，以消除内应力和稳定尺寸；(8)精加工：经刨削、锐削、砂削、油漆，最终成为消费产品。现有技术的上述方案制作的板材表面强度较高，但是沿木材横纹方向进行径向或弦向压缩时，要达到比较理想的表面密实化效果的前提条件是：表层木材温湿度高、软化充分，而中间部分木材温度低、没有被软化，同时控制较低的压缩比或压缩率。这是因为在较大压缩率下，即使中间木材没有软化，不被压缩的可能性也很小，特别是径向压缩时，早材细胞由于细胞壁薄而容易被压缩变形。因此，通过压缩达到木材表面密实，需采用高温、短时间热压的工艺方法。为了防止木材表面被压缩后的反弹，现有技术通常还要将热压后的木材浸泡在树脂中一段时间。还需要在热压前将木材的表面开槽后置入水中浸泡以提高木材的含水率。因此，其工艺较为复杂且不够环保。同时，所述地板中必然包括浸渍层，树脂从地板的四周渗入地板中，在地板的外围形成树脂层，树脂层给后续工序带来了麻烦，同时其污染较大且持久。由于上述木材压缩率低，表层与中间层的目的比约为1.1～1.3∶1，因此，其表面性能与传统硬木实木地板差别较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面强化的实木地板，它解决了现有技术的实木地板因为具有树脂渗透层而污染的问题，同时也解决了表面性能不如传统的硬木实木地板的缺点。

一种实木地板，它包括有表层以及与表层木材质连接的次层，所述的表层密度为次层密度的1.5倍以上。

传统的胶合地板通过将两种不同密度的木材胶合可形成多层的地板，也可以通过机械式的连接将不同密度的地板连接，本发明所述的木材质连接是指两层之间通过木材的原始纹理连接，这种连接当然是最牢固的。

表层为次层密度1.5倍以上，优选1.6倍以上，上述结构可提高表层各项性能，提高木材强重比，使用者使用的感觉与实木地板无异，提高了地板的附加值。

作为本发明的优选，所述表层密度为550～900Kg/m³，优选800～900Kg/m³，所述次层密度为280～550Kg/m³。上述密度的选择能够达到地板经济性与性能的统一。

作为本发明的优选，所述表层厚度为0.5～2mm，所述次层厚度为15～20mm。上述厚度的设置能够充分保证表层对外界环境的隔离，保证实木地板的各项性能，同时降低地板的成本。

作为本发明的优选，所述的地板的侧边开有企口，所述企口上设有侧渗漆层。本发明的表层具有抗水等性能，但其次层不具备抗水性能，当水从地板的侧面渗入时，次层容易膨胀，而造成地板企口的翘起，因此在本地板的侧面设置防水的渗漆层可极大地减少地板侧端因吸水膨胀而造成的地板报废。

为了加强地板的表面防水性能，本发明所述的地板的表层上有渗漆层。

作为本发明的优选，所述企口上有侧渗漆层，侧渗漆层与渗漆层连接。

作为本发明的优选，所述的地板还具有与次层木材质连接的底层，所述底层密度大于表层密度。

作为本发明的优选，所述的地板的表层的表面漆膜硬度为2～6H。

作为本发明的优选，所述的地板整体密度为300～600Kg/m³。

本发明的上述地板可以通过以下方法制造：

(1)取原木型材干燥；

(2)将原木型材在190℃～250℃的热压机中压缩；

(3)将压缩后的型材保温20分钟～60分钟；

(4)控制型材的含水率在6～9％之间；

(5)切割、制作企口、磨边得地板，然后在地板的表面和侧面上渗漆。

本发明所述的实木地板不含有机树脂、无机金属元素等杂质，其属于“纯净”的实木型材，污染小。

本发明的实木地板也可称为表面强化地板或者表面强化实木型材，上述原木较软，例如松木、杉木、杨木、泡桐，通常的原木的密度为280～550Kg/m³，现有技术认为上述低密度木材不能硬度要求高的地板、门板、家具、木楼梯的制作原料。本发明上述型材与现有同密度的实木型材相比，其强化表面的漆膜硬度更大，整体含水率稳定，适合更大范围的气候条件。

上述压缩时，可对原木型材的一面进行压缩，也可对原木型材的两面同时进行压缩。

作为上述方法的优选，本发明采用密度更小的原木，即表面强化实木型材的密度更小为300～600Kg/m³。

可作为本发的原木非常广泛，例如杉木、松木、杨木、水曲柳、泡桐、桦木、椴木等都可以采用本发明所述的方法处理。

本发明所述的原木型材的形状根据用途需要可以是多种多样的，例如地板、门板、家具、木楼梯等。

由于各种木材的含水率差别加大，需要对原木型材首先干燥处理，作为优选，控制干燥后原木型材的含水率在5～12％，更为优选的是7～12％。如果含水率过小，则原木型材在后续的过程中被压裂的可能性大大增加，压缩后的回弹率也大大增加。试验表明，如果木材的含水率过大，则木材内部的含水不均匀，被压缩后容易产生变形，同时内部开裂、表面开裂也比较严重；另外，压缩后由于木材内部水分的降低，还会使木材尺寸减小，不易得到要求尺寸的压缩木。

作为上述技术方案的优选，控制干燥后原木型材的含水率在6～14％，更为优选的是6～8％。作为另外一种优选，制干燥后原木型材的含水率在10～14％，更为优选的是10～12％。

作为本发明的优选，在干燥原木型材后对原木型材的表面进行抛光。通常所述的对原木型材表面型材的抛光是采用刨子沿型材的纤维方向刨平型材，使热压板与型材的纤维方向保持一致。如果没有进行抛光步骤，则在热压时避免型材上的凸起导致型材的各部分压缩不一，这样不仅型材的被压缩面部分恢复后不够平整，并且，相关凸起的压缩可能会极大损伤型材的纹理，造成原木型材力学性能的下降。上述抛光能够使热压机迅速将型材加热以达到压缩的目的。

型材在热压机中的温度非常重要，所述热压机的温度即热压机压板的温度。实验表明，在热压时间保持一定的条件下，热压温度越高，型材的压缩恢复率越小。以日本柳杉为例，压缩7天，热压温度为60℃时的压缩恢复率为83％，热压温度为100℃时的压缩恢复率为58％。因此，控制本发明的热压温度能够得到合适的压缩恢复率。如果热压的温度过高，则对原木型材的力学性能影响较大，这是因为，木材在过高的温度下木纤维的降解十分严重。另一方面，过高的热压温度可能使得纤维与纤维之间的交联变得更加困难，这都极大地降低了型材的力学性能。作为上述方案的优选，热压机的温度保持在190℃～250℃之间。最为优选的方案是200℃～230℃之间。

作为本发明的优选，所述型材被压缩时，压缩率应控制在15％～25％之间，更为优选的是16％～20％。过大的压缩率导致压缩时间过长、型材过重，同时还严重影响型材的压缩恢复率与力学性能。过低的压缩率，不能满足表面力学性能的要求，同时由于较低的压缩率形成较薄的表面强化层对外界的阻隔作用较弱，在潮湿的环境中可能由于水分穿透表面层而造成型材内部膨胀。作为上述方案的优选，所述的压缩率控制在17～23％之间。

所述的型材被压缩后需要定型保温一段时间才能较好地控制压缩恢复率，同样，保温时间过长可能损伤型材的力学性能。所述的保温可在热压温度下保温，也可比热压温度低10℃～80℃，这些对本发明所得型材的性能影响较小。所述的保温时间优选20分钟～40分钟。

在210℃～220℃时，保温时间长50～60分钟时效果更好，尺寸称定性高，表面材色也不深。

作为本发明的进一步优选，所述的保温时间为20分钟～40分钟。作为本发明的另外一种优选，所述的保温时间为35～40分钟。

不仅热压的温度、热压的压缩率对所得型材的性能具有较大影响，在型材被压缩时压缩的速度也对型材的性能具有显著的影响。在本发明的技术方案中，热压机压合型材的速度在4mm/s～10mm/s时，所得型材的表面强度显著提高。更为优选的方案是热压机压合型材的速度在4mm/s～6mm/s，另外一种更为优选的方案是热压机压合型材的速度在8mm/s～9mm/s，最为优选的方案是热压机压合型材的速度在7mm/s～8mm/s。

得到本发明所述型材的另外一个重要条件是要控制型材的含水率。原木型材内部具有很多孔隙，这些孔隙使得原木型材具备一定吸水功能，当含水率合适时且通过外表的密封后，原木型材能够适应较大变化的湿度环境变化而不产生吸水或者脱水，本发明的原木型材在保温步骤过后调节原木型材的含水率为6～9％之间，可以保证型材在多种气候条件下长期使用而不变形。控制本发明保温步骤冷却后所得原木型材的含水率的方法较多，例如：在可调温调湿的平衡房内、干燥窑或是大气条件下。

作为本发明的优选，原木型材在保温步骤过后调节原木型材的含水率为6～7％之间。作为上述技术方案的另外一个优选，原木型材在保温步骤过后调节原木型材的含水率为7～8％之间。

作为本发明的优选，所述的控制木材的含水率是通过将冷却后的原木型材置于水分控制室中实现的，控制所述的水分控制室中的温度在40℃～65℃，相对湿度在75％～95％。放置时间以型材达到要求的含水率为准。过高的温度会使表层压缩部份回弹，不能使表面强化。过低的温度会使陈放时间过长，影响生产效率。

本发明采用高温，使木材在高温、被压缩的条件下进行干燥；另外，由于高温使木材半纤维素、木素降解中的亲水基团降解，大大降低木材的吸湿性。在这两重作用的条件下，使得木材表层压缩得到固定，从而消除了木材的表面压缩回弹。

本发明的原木型材经过含水率调控步骤后，就可根据需要进行下一步加工了。例如，将本发明的型材制作成实木地板，则需进行企口步骤，然后再进行表面砂光和表面涂饰步骤。利用本发明所述方法所得的型材制作的实木地板，其压缩恢复率低，漆膜硬度高，且能够使用于广泛的气候，可广泛应用于地采暖、潮湿、干燥的条件，产品安装无需要龙骨、钉钉，安装十分方便，大大减少了安装成本和对房屋的破坏。同时还应该注意到，由于采用了较为简单的工艺，其制作成本低且污染小。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种实木地板，如图1所示，它包括两层，表层1和与表层木材质连接的次层2，所述的表层1的外表面上渗有漆而形成渗漆层12，地板的侧面开有企口3，企口表面渗有漆而形成侧渗漆层31，所述的侧渗漆层与渗漆层连为一体，所述表层1厚3mm，其密度为832Kg/m³，所述次层厚度为21mm，其密度为416Kg/m³，上述实木地板的制造方法是如下：选取大青杨为原木，针对木材要制作的实木地板的大小对烘干后的木材进行合理切割，形成具一定批量的同规格木材锯材，便于后期的烘干和处理过程。切割后的大青杨木材成块状，将其木材堆垛好后，在木材垛顶加重物，用叉车把码的木材垛放到蒸汽加热顶风型干燥窑中烘干干燥，控制其水分在8％左右。用威力四面刨铣机(型号：U23EL)对烘干后的块状原木表面进行抛光，选择一个抛光的表面作为待强化面，使得所述的抛光面与木材的纤维方向平行，将所得抛光的厚度为24mm原木放入三层热压机中，所述的热压机的热压板与待强化面相对，调整所述的热压板的温度为220℃，控制热压板的压合速度为4mm/s，压缩热压机中的原木至21mm，压合时热压机的压强约为25MPa，保压保温40分钟，结束后缓慢泄压，泄压速度0.01mm/s，所得原木置室内自然冷却。冷却后的原木放入水分控制室中放置4天后取出，所述水分控制室内的相对湿度为90％左右，温度为50℃。取出后，木材的含水率为6～7％左右。将水分调节完毕的木材陈放一段时间，再对其进行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤即可得实木地板。本发明的木地板被压缩的表面向内3mm厚部分硬度显著增强，本发明所得木地板的含水率为6～7％，且能够在各种气候条件下保持稳定。所述木地板的产品密度为466kg/m³，漆膜硬度为2～3H。本实施例的实木地板的两侧开有企口，上面为强化面，强化层的厚度H＝3mm，实木地板的下表面没有进行强化，这样节省了木料，也防止下表面受潮而产生膨胀。实木地板的强化层的倒角处涂布有密封漆，并且所述的密封漆渗入强化层内，这样可以有效地防止倒角处吸水而膨胀。

实施例2：一种实木地板的制作方法，选取泡桐为原木，针对木材要制作的实木地板的大小对烘干后的木材进行合理切割，形成具一定批量的同规格木材锯材，便于后期的烘干和处理过程。切割后的大青杨木材成块状，将其木材堆垛好后，在木材垛顶加重物，用叉车把码的木材垛放到蒸汽加热顶风型干燥窑中烘干干燥，控制其水分在7％左右。用威力四面刨铣机(型号：U23EL)对烘干后的块状原木表面进行抛光，选择一个表面为待强化面，使得所述的待强化面与木材的纤维方向平行，将抛光所得的厚度为30mm原木放入三层热压机中，所述的热压机的热压板与待强化面相对，调整所述的热压板的温度为250℃，控制热压板的压合速度为10mm/s，压缩热压机中的原木至24mm，压合时热压机的压强约为20MPa，保压保温20分钟，结束后缓慢泄压，泄压速度0.01mm/s，所得原木置室内自然冷却。冷却后的原木放入水分控制室中放置6天后取出，所述水分控制室内的相对湿度为85％左右，温度为50℃。取出后，木材的含水率为7～8％。将水分调节完毕的木材陈放一段时间，再对其进行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤即可得实木地板，本发明的涂饰步骤在实木地板的表层与企口侧边均形成渗漆层。本发明的木地板被压缩的表面向内3mm厚部分硬度显著增强，本发明所得木地板的含水率为7～8％，且能够在各种气候条件下保持稳定。所述木地板的产品密度为350kg/m³，漆膜硬度为2～3H，因此本实施例得到的实木地板的表层厚度为3mm，密度为1140kg/m³，次层厚度为21mm，密度为380kg/m³。

实施例3：一种实木地板，与实施例1不同的是，所述表层1厚2.8mm，其密度为915Kg/m³，所述次层厚度为21mm，其密度为356Kg/m³，上述实木地板的制造方法是如下：一种木材表面强化方法，选取椴木为原木，针对木材要制作的实木地板的大小对烘干后的木材进行合理切割，形成具一定批量的同规格木材锯材，便于后期的烘干和处理过程。切割后的椴木木材成块状，将其木材堆垛好后，在木材垛顶加重物，用叉车把码的木材垛放到蒸汽加热顶风型干燥窑中烘干干燥，控制其水分在12％左右。用威力四面刨铣机(型号：U23EL)对烘干后的块状原木表面进行抛光，其中一表面将成为强化面，使得所述的抛光面与木材的纤维方向平行，将所得抛光的厚度为20mm原木放入三层热压机中，所述的热压机的热压板与所述的抛光面相对，调整所述的热压板的温度为210℃，控制热压板的压合速度为6mm/s，压缩热压机中的原木至16.8mm，压合时热压机的压强约为20MPa，保压保温60分钟，结束后缓慢泄压，泄压速度0.01mm/s，所得原木置室内自然冷却。冷却后的原木放入水分控制室中放置8天后取出，所述水分控制室内的相对湿度为85％左右，温度为55℃。取出后，木材的含水率为8～9％。将水分调节完毕的木材陈放一段时间，再对其进行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤即可得实木地板。本发明的木地板被压缩的表面向内1.8mm厚部分硬度显著增强，本发明所得木地板的含水率为8～9％，且能够在各种气候条件下保持稳定。所述木地板的产品密度为522kg/m³，漆膜硬度为3～4H。

在本发明中，未压缩的木材含水率按照GB 1931-91木材含水率，进行测定。成品地板的含水率按照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，4.3进行测定。成品地板漆膜硬度按照GB/T6739-1996涂膜硬度铅笔测法测定。未压缩木材的密度按照GB1933-91木材密度测定方法测定。压缩后地板的密度按照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，4.2测定。地板漆膜表面耐磨性能按照GB/T 15036.2-2001实木地板检验和试验方法测定。

Claims (10)

1、一种实木地板，其特征在于：它包括有表层以及与表层木材质连接的次层，所述的表层密度为次层密度的1.5倍以上。

2、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述表层密度为550～900Kg/m³，所述次层密度为280～550Kg/m³。

3、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述表层厚度为0.5～2mm，所述次层厚度为15～20mm。

4、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述的地板的侧边开有企口，所述企口上设有侧渗漆层。

5、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述的地板的表层上有渗漆层。

6、根据权利要求5所述的实木地板，其特征在于：所述的地板的侧边开有企口，所述企口上有侧渗漆层，侧渗漆层与渗漆层连接。

7、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述的地板还具有与次层木材质连接的底层，所述底层密度大于次层密度。

8、根据权利要求6所述的实木地板，其特征在于：所述的地板的表层的表面漆膜硬度为2～6H。

9、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于：所述的地板整体密度为300～600Kg/m³。

10、根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于它采用如下方法制造而成：

(1)取原木型材干燥；

(2)将原木型材在190℃～250℃的热压机中压缩；

(3)将压缩后的型材保温20分钟～60分钟；

(4)控制型材的含水率在6～9％之间；

(5)切割、制作企口、磨边得地板，然后在地板的表面和侧面上渗漆。