CN102493731A

CN102493731A - 实木覆铝节能门窗型材及其制造方法

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Publication number: CN102493731A
Application number: CN2011104133761A
Authority: CN
Inventors: 陈国东
Original assignee: SHANGHAI YANHE DOORS AND WINDOWS (SYSTEM) CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YANHE DOORS AND WINDOWS (SYSTEM) CO Ltd
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明公开了一种实木覆铝节能门窗型材及其制造方法，其型材包括实木指接集成材，PUR反应型聚氨酯热熔胶以及铝合金卷材，所述铝合金卷材通过PUR反应型聚氨酯热熔胶粘贴在所述实木指接集成材的表面；其方法包括以下步骤：(1)将木材进行烘干、拼接成方木集成材；(2)将方木集成材刨出安装五金配件的槽口端面；(3)进行浸漆和喷漆的表面处理；(4)利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将经表面经过滚涂油漆处理的卷状铝膜，覆贴在实木的室外一侧的表面上，本发明在隔热、节能、隔音、抗压、防水、防腐、耐候、耐老化、节材等各项指标上都优于现有型材，同现有型材相比，其型材和成窗的加工工艺环节少且简单，加工设备及能源消耗的投入低。

Description

实木覆铝节能门窗型材及其制造方法

技术领域

本发明直接涉及节能门窗型材，特别涉及一种利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将由铝箔材料加工成的卷状铝膜，覆贴在实木指节集成材室外一侧的表面上，形成的实木覆铝膜节能门窗新材料。

背景技术

资源，特别是不可再生的资源，已经日渐枯竭。资源的合理使用，已经成为世界各国经济发展的一个重大课题。犹其是我国，在人均资源占有量极低的前提下，特别是需求量较大的金属资源。如何既要满足经济发展的需要，又要最大程度的合理地利用有限的现有资源。已成为一个我们不得不面对的现实。

建筑行业是一个对资源需求，资源损耗最大的行业。特别是对钢材的需求，用量极为庞大。门窗作为建筑的有机组成体，其制作材料也伴随着经济和科技的发展，经过了数度更新。从最早的木材到钢材、塑钢、纯铝合金、铝合金断桥隔热、再到经过现代工艺处理的木材。可以说，每一次材料的更迭，都是经济和科技发展的产物，已经表现出人们对环境和能源的极大重视。

基于人们对建筑节能的重视，我国在近十多年来，一些具有节能功能的材料开始应用在门窗系统上，并且大批量地应用于工程。在这当中，当数由塑钢、铝合金断桥隔热、铝木复合及实木加工成的门窗应用得最多。

特别是在欧洲的一些国家，高舒适度、低能耗的建筑非常普遍。其造价可能比一般建筑高出3％，但由于节能和优化组合，每年的运营费用却可节约60％。1998年欧盟能源部长理事会正式批准了“欧盟1998年～2002年能源框架计划”；1999年，欧洲门窗协会在德国慕尼黑正式成立；欧洲国家对门窗的节能都提出了明确的要求，建筑师必须按照国家相关规定进行设计和选用材料，对人体和生态环境产生不良影响的材料都被严格禁止。

下面就简要地分析一下塑钢、铝合金断桥隔热及实木型材的性能：

塑钢：如图1所示。其使用工业改性PVC材料作为门窗框体和扇体的一种门窗产品。由于PVC材料的强度和刚性都不能满足门窗作为建筑外墙维护产品的需要，因此塑钢门窗都要在PVC材料的内部增加作为承重龙骨的钢衬，塑钢由此得名。钢衬的添加方法有两种：一种是在塑料型材的内腔穿入一定形状的钢衬，并用连接螺钉按照规定的间距穿透两种材料壁实现互相之间的固定；另一种是钢塑共挤，塑料型材和钢衬一同挤出，成型时就复合在一起。其中第一种塑钢门窗比较常见。塑钢门窗角部一般采用焊接的方式连接，但由于角部的钢衬并没有连接，所以塑钢的平开扇不宜做的过大过宽。其缺点表现为：PVC材料钢性不好，必须要在内部附加钢条来增加强度；防火性能较差；塑钢材料脆性大，长时间会产生色变，相比铝合金更重，燃烧时会有毒排放。

铝合金断桥隔热型材：如图2所示。隔热型材的生产方式主要有两种，一种是采用隔热条材料与铝型材，通过机械开齿、穿条、滚压等工序形成“隔热桥”，称为隔热型材“穿条式”；另一种是把聚氨酯隔热材料浇注入铝合金型材的隔热腔体内，经过固化，去除断桥金属等工序形成“隔热桥”，称为“浇注式”隔热型材。隔热型材的内外两面，可以是不同断面的型材，也可以是不同表面处理方式的不同颜色型材。但受地域，气候的影响，避免因隔热材料和铝型材的线膨胀系数的差距很大，在热胀冷缩时二者之间产生较大应力和间隙；同时隔热材料和铝型材组合成一体，在门窗和幕墙结构中，同样和铝材一样受力。因此，要求隔热材料还必须有与铝合金型材相接近的抗拉强度、抗弯强度，膨胀系数和弹性模量，否则就会使隔热桥遭到断开和破坏。因此，隔热材料的选用是非常重要的。其缺点是型材的形成工序多并且复杂，金属原料用量大，隔热材料要求高，成品价格贵。

实木：如图4所示。其型材为纯实木顺纹指接集成材6，有较高的抗压和抗折强度。并且他采用了周期式循环蒸汽干燥法，在干燥窑里循环蒸汽45天，平衡后的水份达到12％±2，据试验证明，达到12％±2的门窗，他的稳定性和安全性是最高的。对比其他现今流行的各类材质的门窗，具有特殊的隔热、隔音和装饰效果。由于集成材没有破坏木材本身的结构，它保持了木材的天然纹理和质感。在原材加工过程中剔除了木材本身的缺陷：节子、虫眼或外伤等，胶合后性质稳定、不易变形。漆涂装层颜色可根据客户要求，可以适应不同的家居风格。尽管实木采用了指接集成工艺，应用优质的进口油漆涂饰外表，但是，对于用做建筑外墙围护结构的门窗，要经过天长日久的风吹、雨淋、日晒，其木材的抗腐、抗耐能力还是不如铝合金等材料。但是，木材作为一种可再生资源，在建筑等方面还是被广泛地应用。

各种门窗型材的导热系数(W/m²K)详见下表：

门窗框架材料	铝合金	钢	木材	PA	PVC
						导热系数	203	58	0.14	0.23	0.16

我国国土面积辽阔，覆盖地理经纬度范围大，海拔高度相差大，气候特征也因地各异。但是，单从节能要求来讲：在夏天，门窗要最大程度地阻止室外的热量传入室内；在冬天，门窗又要最大程度地阻止室内的热量传入室外。因此，选用导热系数(W/m²K)低的型材来加工门窗，不失为最佳选择。特别是在我国广大的寒冷地区，气候干燥，国家标准对这个地区的建筑K值又要求要达到2.0W/m²K以下。作为导热系数低，装饰性能又好的木门窗，就最适合在这个地区应用。

鉴于现今的资源现状，以及对上述几种材料的分析，如何趋其弊扬其利，将现有的有限资源优化组合，形成一种集上述几种材料的优点，更加节能、节材、抗腐、加工简单、性价比高的新型门窗材料来代替现有的门窗材料，来适应资源现状和经济发展的需要。那么，本发明所述的实木覆铝膜节能门窗型材，便是在这种特殊情况下的产物。

有鉴于此，本领域技术人员针对上述问题，提供了一种实木覆铝节能门窗型材及其制造方法。

发明内容

本发明提供了一种实木覆铝节能门窗型材及其制造方法，克服了现有技术的困难，能够用于制作各种规格的外开窗、外开门、内开窗、内开门、阳光房等。特别是对节能要求和装饰效果都较高的住宅项目，办公楼项目，更适合选用实木覆铝膜节能型材加工的门窗。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种实木覆铝节能门窗型材，包括实木指接集成材，PUR反应型聚氨酯热熔胶以及铝合金卷材；所述铝合金卷材通过PUR反应型聚氨酯热熔胶粘贴在所述实木指接集成材的表面。

优选地，所述PUR反应型聚氨酯热熔胶的厚度为0.12-0.20mm。

优选地，所述实木指接集成材表面涂有油漆，其漆膜厚度为120μm～170μm。

本发明还提供了一种实木覆铝节能门窗型材制造方法，包括以下步骤：

(1)将木材进行烘干、拼接成方木集成材；

(2)将方木集成材刨出安装五金配件的槽口端面；

(3)进行浸漆和喷漆的表面处理；

(4)利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将经表面经过滚涂油漆处理的卷状铝膜，覆贴在实木的室外一侧的表面上。

优选地，所述步骤(1)中还包括将除去木材缺陷的短小方木或木材的切削余料顺纹指接纵向拼接后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材。

优选地，所述步骤(3)中将方木集成材浸漆、喷漆2至3遍。

优选地，所述步骤(3)中每遍浸漆或者喷漆以后都要进行干燥和打磨。

优选地，所述步骤(3)中喷好油漆的木材，漆膜厚度为120μm～170μm。

优选地，所述步骤(4)中卷状铝膜的厚度为0.12-0.20mm。

优选地，所述步骤(4)之后还包括步骤(5)将加工好的实木覆铝膜型材经45°切割，用燕尾榫拼接工艺成窗框或窗扇。

本发明采用了如下技术方案：

1、烘干拼接工艺：先对木材进行烘干处理，再将除去木材缺陷(节子，树脂，腐朽等)的短小方木或木材的切削余料顺纹指接成一定长度后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材。因其未改变木材本身的结构特性，仍是一种天然木材，不仅具有天然木材的质感，且外表美观，材质均匀，还克服了天然木材易翘曲，变形，开裂的缺陷，其物理性质优于天然木材。

2、刨料工艺：将经过烘干、拼接、加宽、加厚的方木集成材，再用四面刨床刨出安装五金配件等特殊要求的槽口端面。

3、木材表面喷漆工艺：刨好的木材，都要进行浸漆和喷漆的表面处理。浸漆是将木材浸放在油漆溶液里面一定的时间，使油漆渗入木材表面一定的深度，以此形成木材防腐的能力，也同时构成面漆的附着基底。一般浸漆要操作2～3遍左右，以达到良好的工艺性能。浸漆干燥以后再进行面漆喷涂。喷面漆是使门窗具有颜色和规定的装饰性的手段，一般要喷2～3遍面漆。每遍浸漆或者喷漆以后都要进行规定工艺的干燥和打磨，然后才能进行下一遍油漆操作。喷好油漆的木材，一般漆膜厚度在120μm～170μm上下。

4、木材包覆铝膜工艺：木材经过喷漆工艺后，就可送入木材包覆设备进行铝膜包覆。其原理是：利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将由铝箔材料加工成的，厚度在0.12-0.20mm，经表面经过滚涂油漆处理的卷状铝膜，覆贴在实木的室外一侧的表面上。来达到防水、防腐、耐候、耐老化的目的。PUR反应型聚氨酯热熔胶主要成分是端异氰酸酯聚氨酯预聚体。其粘接性和韧性(弹性)可调节，并有着优异的粘接强度、耐温性、耐化学腐蚀性和耐老化性。与含有活泼氢的材料，如木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和塑料、金属、玻璃、橡胶等表面光洁材料都有着优良的粘合力。其具有如下优点：无溶剂、一液型，不象溶剂型胶粘剂那样需有干燥过程，没有因溶剂存在的环境污染和中毒问题，满足环保要求，粘接工艺简便，可采用滚筒涂敷或喷涂等施胶方法；操作性良好，在短时间内即可将两被粘体固定，故可快速将装配件转入下道加工工序，提高工效；耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化学品和耐溶剂性能优良，与原热熔胶粘剂相比，由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能以及粘接强度大幅度提高。因此，木材包覆工艺是一个简单、可行、快速、牢固的工艺。一台包覆设备每分钟便可完成30-50米的实木覆铝工艺，很适合大批量的生产。

5、实木覆铝型材的成窗工艺：只需要将加工好的实木覆铝膜型材经45°切割，用燕尾榫拼接工艺，便可成框成扇。

由于采用了上述技术，与传统门窗材料相比，不难看出，实木覆铝节能型材具有如下优势：

1、节约资源、有利环保：实木覆铝膜节能型材的主要材料为木材，铝材用量极低。木材为再生资源，可大面积培种，对生态维护和环境保护都有利；铝材为不可再生资源，并且铝材在形成的过程中，要消耗较高能量且对环境和生态的破坏较大。

2、具有木铝两种材质的特性：由于实木覆铝节能型材是木铝共生体，因此它具备了木铝两种材质的优点。因为木材为主材，所以实木覆铝节能型材具有木材特殊的隔热、隔音、抗压能力。并且木材经过了烘干指接工艺，更能有效地防止翘曲，变形，开裂等缺陷。外侧所覆铝膜，通过不同的表面处理喷涂以后，有效地弥补了木材在防水、防腐、耐候、耐老化等功能上的不足。

3、具有优异的装饰特性：由于实木覆铝膜节能型材是木铝共生体，因此木材和铝材在包覆之前就可分别按照客户的装饰风格，喷涂成不同的颜色。其本材本身所具有的天然纹理，质感淳朴温暖、圆润柔美，让居家装饰有着回归田园之感，对提高生活在钢筋水泥丛中的都市人的生活情趣，有着无与伦比的效果。

4、具有较低的加工能耗和设备维护投入：传统的塑钢型材，铝合金断桥隔热型材，在成型的过程中，都需要很多的成型模具和大型加工设备。因此，在模具和设备的维护及能源的消耗投入上都很大。而实木覆铝节能型材在成型的过程中、不需要成型模具及大型设备，因此，对减少能耗和设备投入都较为有利。

5、型材成窗工艺简洁：如图1所示的塑钢型材，成窗过程为：先将PVC型材1、衬钢2按需切割，再将衬钢2套入PVC型材1的型腔之中连牢，最后再将PVC型材1焊接成框；如图3所示的分离式木铝复合型材，成窗过程为：先分别将木材6、铝合金型材9按需切割，再将木材6和铝合金型材9各自组角成框，最后再利用尼龙连接件8和自攻螺丝7将木框和铝框机械连接；而实木覆铝膜节能型材在成窗之前，木铝两种材料就已经是一个有机的共生体，因此只需将型材切割后，就可直接组角成框。

6、具有广阔的市场推广前景：由于实木覆铝膜节能型材从成材到成窗的过程中，具备了上述优点，因此，它具备了优越的性价比。加上一般的门窗加工厂无需投入大量的木加工及油漆喷涂设备，加工工艺简单，但同样能制作出优质的木门窗。特别是随着经济的不断发展，人们对住房环境和工作环境的要求和依赖不断提高，国家和社会对环境保护和节能减排的不断重视，所以，实木覆铝节能型材作为一种新型建材，一定具有不可代替的市场推广前景。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为现有技术的塑钢型材端面图；

图2为现有技术的铝合金断桥隔热型材端面图；

图3为现有技术的分离式木铝复合型材端面图；

图4为纯木型材端面图；

图5为本专利的实木覆铝节能门窗型材及其制造方法的结构图。

附图标记

1为PVC型材，2为衬钢，3为铝合金型材，4为尼龙隔热条，5为铝合金型材，6为实木指接集成材，7为自攻连接螺丝，8为尼龙铝木连接卡件，9为铝合金型材，10为实木指接集成材，11为PUR反应型聚氨酯热熔胶，12为铝合金卷材。

具体实施方式

下面通过图5来介绍本实用新型的一种具体实施例。

如图5所示，本发明的一种实木覆铝节能门窗型材，包括实木指接集成材10，PUR反应型聚氨酯热熔胶11以及铝合金卷材12；所述铝合金卷材12通过PUR反应型聚氨酯热熔胶11粘贴在所述实木指接集成材10的表面。所述PUR反应型聚氨酯热熔胶11的厚度为0.12-0.20mm。所述实木指接集成材10表面涂有油漆，其漆膜厚度为120μm～170μm。

本发明的一种实木覆铝节能门窗型材制造方法，包括以下步骤：

(1)将木材进行烘干、拼接成方木集成材；

(2)将方木集成材刨出安装五金配件的槽口端面；

(3)进行浸漆和喷漆的表面处理；

所述步骤(1)中还包括将除去木材缺陷的短小方木或木材的切削余料顺纹指接纵向拼接后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材。

所述步骤(3)中将方木集成材浸漆、喷漆2至3遍。

所述步骤(3)中每遍浸漆或者喷漆以后都要进行干燥和打磨。

所述步骤(3)中喷好油漆的木材，漆膜厚度为120μm～170μm。

所述步骤(4)中卷状铝膜的厚度为0.12-0.20mm。

所述步骤(4)之后还包括步骤(5)将加工好的实木覆铝膜型材经45°切割，用燕尾榫拼接工艺成窗框或窗扇。

如图5所示，它代表了本专利的主要结构和特点，通过对图5这个具有代表性的型材结构和性能的介绍，就可进一步地了解和内推出本专利所揭示出的技术精神。

本专利的实木覆铝节能型材由实木指接材10、PUR反应型聚氨酯热熔胶11、铝合金卷材12组成；

本专利的实木指接材原材在加工之前要先进行烘干干燥处理；

本专利的实木在指接加工之前，先剔除了木材本身的缺陷：节子、虫眼或外伤等；

本专利的实木由短小方木或木材的切削余料顺纹指接成一定长度后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材；

本专利的实木指接集成材没有破坏木材本身的结构，还保持着木材的天然纹理和质感；

本专利的实木指接集成材由专用四面刨床刨出所需的型材端面形状；

本专利的实木指接集成材刨好后要经过浸漆和喷漆的表面处理，一般浸漆和喷漆要各操作2～3遍左右，以达到良好的工艺性能。浸漆干燥以后再进行面漆喷涂。每遍浸漆或者喷漆以后都要进行规定工艺的干燥和打磨，然后才能进行下一遍油漆操作。喷好油漆的木材，一般漆膜厚度要达到120μm～170μm上下。

本专利的实木指接集成材表面油漆处理以后，送入专用的实木覆铝涂胶设备，在需要覆铝的部位涂沫PUR反应型聚氨酯热熔胶，涂胶前要先对涂胶部位作清洁处理，去除灰尘等污物，确保实木覆铝型材的沾接质量。

本专利的实木指接集成材经过涂胶设备涂胶后，最后送入型材包覆设备，将铝合金卷材包覆在木头上，完成实木覆铝节能型材的加工。

经过上述工艺所形成的实木覆铝节能型材，具有木铝两种材质的特性。在隔热、节能、隔音、抗压、防水、防腐、耐候、耐老化、节材等各项指标上都优于现有的各类门窗型材。同现有的各类门窗型材相比，其型材和成窗的加工工艺环节少且简单，加工设备及能源消耗的投入低，具有广阔的市场推广价值。

以上所述的实施例仅用于说明本专利的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本专利的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本专利的专利范围，即凡依本专利所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本专利的专利范围内。

Claims

1.一种实木覆铝节能门窗型材，其特征在于：包括实木指接集成材(10)，PUR反应型聚氨酯热熔胶(11)以及铝合金卷材(12)；

所述铝合金卷材(12)通过PUR反应型聚氨酯热熔胶(11)粘贴在所述实木指接集成材(10)的表面。

2.如权利要求1所述的实木覆铝节能门窗型材，其特征在于：所述PUR反应型聚氨酯热熔胶(11)的厚度为0.12-0.20mm。

3.如权利要求1或2所述的实木覆铝节能门窗型材，其特征在于：所述实木指接集成材(10)表面涂有油漆，其漆膜厚度为120μm～170μm。

4.一种实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将木材进行烘干、拼接成方木集成材；

(2)将方木集成材刨出安装五金配件的槽口端面；

(3)进行浸漆和喷漆的表面处理；

5.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括将除去木材缺陷的短小方木或木材的切削余料顺纹指接纵向拼接后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材。

6.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中将方木集成材浸漆、喷漆2至3遍。

7.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中每遍浸漆或者喷漆以后都要进行干燥和打磨。

8.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中喷好油漆的木材，漆膜厚度为120μm～170μm。

9.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中卷状铝膜的厚度为0.12-0.20mm。

10.如权利要求4所述的实木覆铝节能门窗型材制造方法，其特征在于：所述步骤(4)之后还包括步骤(5)将加工好的实木覆铝膜型材经45°切割，用燕尾榫拼接工艺成窗框或窗扇。