CN103978535B - 加工具有年轮图案地板的工艺 - Google Patents
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Abstract
加工具有年轮图案地板的工艺属于木材或类似材料的加工或保存技术领域，具体地说，是涉及一种具有年轮图案地板的加工工艺。本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种木材利用率高、抗压效果好、不易开裂的加工具有年轮图案地板的工艺。本发明的工艺方法：第一步：年轮图案板材的选取，第二步：图案板的制作，第三步：边材的制作，第四步：制成实木地板或实木复合地板。
Description
技术领域
本发明属于木材或类似材料的加工或保存技术领域，具体地说，是涉及一种年轮图案地板的加工工艺。
背景技术
加工具有特殊图案地板的工艺，现有的通常做法是：用板块及板条，若立木地板则利用各种不规则形状木块和原木，切成形状各异或相同的木材用手工拼接制成。
专利公开号CN102528883A、名称为一种上表面具有木材线条纹、年轮纹、树枝疤纹和色彩的竹质地板的制作方法的发明专利，公开了以下具体技术方案：其制造方法，按照下列步骤进行：①坯板准备；②压制年轮纹和树枝疤纹；③加工榫头和卯槽；④喷涂油漆；⑤刷入线条纹；⑥喷涂耐磨底漆；⑦喷涂油漆弹性底漆；⑧喷涂硬性底漆，砂光；⑨喷涂弹性面漆，干燥处理至全固化状态，成为上表面具有木材线条纹、年轮纹、树枝疤纹和色彩的竹质地板，包装。有益效果在于：在竹材组成的地板本体的上表面辊压出凹槽状态的木材线条纹、年轮纹和树枝疤纹，并且喷涂木材色彩的油漆，能够充分体现天然木材的纹理图案和色彩，突现立体感，不易发生打滑现象。
其缺点是：其年轮纹以及树枝疤痕纹等都是通过压制制成，没有树木的真实性。
专利公开号CN102248561A、名称为显示年轮纹理的拼接木制品及其制作方法的发明专利，公开了以下具体技术方案：包括拼接板,拼接板由多段柱状基材阵列组合而成,柱状基材为树干截切段,其至少一面为年轮纹理显示面,基材侧面上粘合层后粘接,形成一面均由年轮纹理显示面组成的表面。本技术方案采用拼接方法,装配简单,具有如下优点:年轮纹理显示于木板拼接表面,装饰性强,木料可以是树枝或者小规格原木,也可以是废料或者料头,材料利用率高,基材走向一致使其缩胀保持一致,木制品质量问题较少。
其缺点是：因各种木材的大小、木种不同很难掌握其中水分，增加其难度。其多面结合伸缩比很难掌握易开裂。
专利公开号CN202248770U、名称为竖排实木地板的实用新型专利，公开了以下具体技术方案：经过处理后松、杉树的尖、枝、根部木料，截裁成有年轮的等高20mm～60mm的木芯材，竖排放在木框中，木框厚为20mm～60mm，宽为200mm～600mm，长为400mm～800mm，竖排的木芯材间用粘合剂粘合，得到实木板，固化后的实木板上下两面为平整面，在木框的长边及宽边有水平穿孔，有螺栓固定，实木地板的使用面有漆层；由于充分利用剩余松、杉木的树尖、树枝、树根生产出的环保、价格低的实木地板，其制造工艺简单，可根据用户需要将树枝截面加工成多边形组合成图案，色彩鲜艳，耐磨防滑，别有特色，美化了人们的生活环境，变废为宝有显著的经济效益和社会效益。
其缺点是：如果未经过侵胶处理很难保证其稳定性，并且做不出真实的大年轮。
综上现有技术的缺点：（1）利用率低：现有技术在生产特殊形状地板时，将原木切割成条形木，并在地板块裁制过程中会截掉许多边角料，然后进行烘干，烘干后进行找平，过程中也会有一定的损失，造成材料浪费，利用率在25%-30%，且当原木表面有缺陷的时候利用率会更低。（2）通常现有地板多为沿木材轴向切割，并且制作特殊图案时图案板也是由多块板拼接而成，因此整体受力抗压性差，且多为手工制作，形成不了批量生产。（3）容易开裂：木材未经过浸胶固定处理，固很难保证其稳定性。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种木材利用率高、抗压效果好、不易开裂的加工具有年轮图案地板的工艺。
为实现本发明的上述目的，本发明提供一种加工具有年轮图案地板的工艺，包括如下步骤。
第一步：年轮图案板材的选取。
选取直径为4-50cm的原木。
第二步：年轮图案板的制作。
（1）将原木沿径向截断，裁成若干等厚度的木段，将前述木段放入蒸汽罐内（蒸汽罐的作用是：破坏木质纤维，将木材的油脂和木浆充分透出），罐内温度保持在100-120℃，用水蒸气熏蒸24小时（该工艺步骤是防止成品地板开裂的一个工艺环节）。
（2）将熏蒸后木段在烘干平衡窑内进行烘干（烘干平衡窑系哈尔滨宇森木材加工机械有限公司制造，木材加工行业通用设备，起到烘干和平衡木材水分的作用），窑温50-60℃，保持8小时（目的：防止木材因急速升温而开裂）；然后使窑内温度升至80-90℃后，保持8小时；再在60小时内逐渐减少喷蒸的水蒸气量，窑内温度：80-90℃，并且每干燥4个小时，根据木材的干湿度在木段表面喷水蒸气，然后排潮，最后使木段内的水分达到7-10％（目的：干燥木材减少木材开裂）；之后，再冷却、平衡使窑内温度降至40-50℃，木段内的水分保持在7-10％，平衡72小时。
（3）将上述喷蒸后的木段，放入高压罐内（由丹东压力容器制造厂生产），封闭高压罐，抽真空后，将注胶阀门打开，胶自动被吸入高压罐内（注胶量应以可使木段浸泡在其中为准）；关闭注胶阀门后，打开加压阀门，加压至16MPa（使胶更好地渗入木材内），使木段在胶中浸泡4小时后取出（该步骤的作用是在挤压过程当中将木材缝隙内充填满胶，使其能够粘合在一起，固化后保证板材防水并减少伸缩比，以及保证板材不吸潮，是防止成品地板开裂的关键工艺环节之一）。
（4）利用液压成型机及与加工年轮图案相对应的模具，将上述浸胶后的木段，挤压成3-50cm直径的圆，挤压后的体积形变量为4-6%，成型后用液压成型机将其顶入金属套内固定，金属套的形状与模具的形状相同；再将用金属套固定后的木段放入烘干平衡窑内烘干，窑内温度保持在115-120℃，烘干时间在7-8小时，进行干燥固化，最后使木材的水分达到7-10％，固化后将金属套去除，冷却至常温待用（该步骤的作用是可以生产各种不同图案的成品地板，且每个图案板均为一体成型，而非现有常见的拼接而成的图案形式，并且可使成品地板不吸潮、不变形能够确保其稳定性，如果是制作年轮图案的地板，还能保证木材年轮的原始形态，美观自然）。
第三步：边材的制作。
（1）选取速生杨木、桦木、白松（资源多、国家倡导、经济实惠），其颜色与图案木段的颜色相匹配。
（2）将选好的木材用水，常温浸泡10-12小时，然后用水加热，进行蒸煮8小时，杨木及针叶类木材蒸煮温度保持在60-80℃；硬杂木类木材需浸泡10-12小时后，进行蒸煮12小时以上，蒸煮温度（水蒸气温度）保持在100-120℃（该步骤目的是将油脂及木浆充分透出，软化木材利于旋切，以及减少开裂）。
（3）将木段用旋切机旋切成厚度为0.3-0.6cm，宽度为4-50cm，再进行烘干12小时，水分保持在7-10％；然后进行水分平衡48小时，烘干平衡窑窑温55-65℃，最后木材的水分保持在7-10％。
该边材的特点：木材的利用率高可以达到70％以上，成型后与年轮和图案的结合效果具有较好的稳定性，并能够与任何图案进行结合与各种图案的伸缩比较接近，要好于其它的制作工艺。
第四步：制成实木地板或实木复合地板。
制成实木复合地板：（1）将边材涂胶（大连瓦房店粘合剂厂生产的拼板胶），挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将年轮图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃，窑内风速：1档，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％；出窑后，将成型后的边材进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除金属套的年轮图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后（胶自然干燥固化），制成实木复合地板的整体表面板；然后用卧式带锯（山东青岛鑫达厂生产）进行表面板分割，分割成正方形表面板，或长方形表面板。
（2）用厚度分别为0.9cm、1.2cm、1.5cm的胶合板地板基材，涂胶后与上述表面板进行冷压、热压结合，制作成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm地板。
（3）冷压、热压后进行水分平衡48小时。
（4）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木复合地板。
制成实木地板：（1）将边材涂胶，挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃、窑内风速：1档，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％；出窑后，将成型后的边材按照设定图案进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除金属套的图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后（胶自然干燥固化），然后使用卧式带锯（山东青岛鑫达厂生产）进行分割成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm的实木地板。
（2）冷压、热压后进行水分平衡48小时。
（3）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木地板。
上述工艺方法中，所采用的模具可根据需要的图案形状，进行常规设计。金属套应能将木段的连续侧面全部箍住。并且，每块实木地板或实木复合地板上可具有多种不同的图案，只要采用不同形状的模具及相应的金属套即可实现。另外，上述工艺中所使用的胶为大连瓦房店粘合剂厂生产的拼板胶，只要是符合国家环保要求的板材粘合胶均可使用。
与现有技术相比本发明的有益效果。
（1）利用率高：本发明是通过木材的旋切方式，在旋切过程当中用刀顺势将其切割成6.3cm的条状，在切割过程中不存在锯口，只有切割木段时的锯口，使其利用率达到70％以上，年轮木段是用0.9mm锯条锯成6.3cm锯段，压缩及烘干的比例只有7％（整个工艺后的体积形变量），利用率也同样达到70％以上。
（2）不易开裂：成品地板的表面板只有0.3mm与胶合板基材进行粘合，上层有地板油漆涂层，与胶合板连接处有高强度的胶粘合，下层基材是纵横挤压的胶合板，伸缩率非常小。
（3）抗压效果好：立木地板本身就比常规平面地板抗压。
（4）横向切割制作：这种方法制作地板的膨胀伸缩比相同，解决了针叶树种和软杂木树种不能做地板面的问题，因为前述木材若竖向切割制作则抗压度不够。
具体实施方式
实施例：一种年轮图案地板的加工工艺。
第一步：年轮图案板材的选取。
选取直径为4-50cm的原木，原木可以是枝丫材及梢头木或各种树木主干、枝干等。
第二步：年轮图案板的制作。
（1）将原木沿径向截断，裁成若干6.3cm厚度的木段，将前述木段放入蒸汽罐内，罐内温度保持在100-120℃，用水蒸气熏蒸24小时。
（2）将熏蒸后木段在烘干平衡窑内进行烘干，窑温50-60℃，保持8小时；然后使窑内温度升至80-90℃后，保持8小时；再在60小时内（窑内温度：80-90℃）逐渐减少喷蒸的水蒸气量，并且每干燥4个小时，根据木材的干湿度在木段表面喷水蒸气，然后排潮，最后使木段内的水分达到7-10％。之后，再冷却、平衡使窑内温度降至40-50℃，木段内的水分保持在7-10％，平衡72小时。
（3）将上述喷蒸后的木段，放入高压罐内，封闭高压罐，抽真空后，将注胶阀门打开，胶自动被吸入高压罐内（注胶量应以可使木段浸泡在其中为准）；关闭注胶阀门后，打开加压阀门，加压至16MPa，使木段在胶中浸泡4小时后取出。
（4）利用液压成型机及与加工年轮图案相对应的模具，将上述浸胶后的木段，挤压成3-50cm直径的圆，挤压后的形变量为4-6%（体积），成型后用液压成型机将其顶入金属套（钢圈：直径3-50cm、高度6.3cm、厚度0.4cm）内固定，钢圈的形状与模具的形状相同。再将用钢圈固定后的木段放入烘干平衡窑内烘干，窑内温度保持在115-120℃，烘干时间在7-8小时，进行干燥固化，最后使木材的水分达到7-10％，固化后将钢圈去除，冷却至常温待用。
第三步：边材的制作。
（1）优选取速生杨木、桦木、白松（资源多、国家倡导、经济实惠）等，其颜色与图案木段的颜色对应。
（2）将选好的木材用水，常温浸泡10-12小时，然后用水加热，进行蒸煮8小时，杨木及针叶类木材蒸煮温度保持在60-80℃；硬杂木类木材需浸泡10-12小时后，进行蒸煮12小时以上，蒸煮温度保持在100-120℃。
（3）将木段用旋切机旋切成厚度为0.3-0.6cm，宽度为4-50cm，再进行烘干12小时，水分保持在7-10％；然后进行水分平衡48小时，烘干平衡窑窑温55-65℃、窑内风速：2档，最后木材的水分保持在7-10％。
第四步：制成实木地板或实木复合地板。
制成实木复合地板：（1）将边材涂胶，挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将年轮图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃、窑内风速：1档，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％。出窑后，将成型后的边材进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除钢圈的年轮图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后，制成实木复合地板的整体表面板（正方形整体表面板：宽30-60cm、长30-60cm、厚度6.3cm，或长方形整体表面板：宽20cm、长30cm-240cm、厚度6.3cm）。然后用卧式带锯进行表面板分割，分割成正方形表面板（宽30-60cm、长30-60cm、厚度0.4cm），或长方形表面板（宽20cm、长30cm-240cm、厚度0.4cm）。
（2）用厚度分别为0.9cm、1.2cm、1.5cm的胶合板地板基材，涂胶后与上述表面板进行冷压、热压结合，制作成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm地板。
（3）冷压、热压后进行水分平衡48小时。
（4）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木复合地板。
制成实木地板：（1）将边材涂胶，挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃、窑内风速：1档，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％。出窑后，将成型后的边材按照设定图案进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除金属套的图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后，然后使用卧式带锯进行分割成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm的实木地板（正方形实木地板：宽30-60cm、长30-60cm，或长方形实木地板：宽20cm、长30cm-240cm）。
（2）冷压、热压后进行水分平衡48小时。
（3）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木地板。
每块年轮实木地板或年轮实木复合地板上可具有多种不同大小的年轮图案，只要采用不同尺寸的模具及相应的钢圈即可实现。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.加工具有年轮图案地板的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：年轮图案板材的选取；
选取直径为4-50cm的原木；
第二步：年轮图案板的制作；
（1）将原木沿径向截断，裁成若干等厚度的木段，将前述木段放入蒸汽罐内，罐内温度保持在100-120℃，用水蒸气熏蒸24小时；
（2）将熏蒸后木段在烘干平衡窑内进行烘干，窑温50-60℃，保持8小时；然后使窑内温度升至80-90℃后，保持8小时；再在60小时内逐渐减少喷蒸的水蒸气量，窑内温度：80-90℃，并且每干燥4个小时，根据木材的干湿度在木段表面喷水蒸气，然后排潮，最后使木段内的水分达到7-10％；之后，再冷却、平衡使窑内温度降至40-50℃，木段内的水分保持在7-10％，平衡72小时；
（3）将上述喷蒸后的木段，放入高压罐内，封闭高压罐，抽真空后，将注胶阀门打开，胶自动被吸入高压罐内，注胶量应以可使木段浸泡在其中为准；关闭注胶阀门后，打开加压阀门，加压至16MPa，使木段在胶中浸泡4小时后取出；
（4）利用液压成型机及与加工年轮图案相对应的模具，将上述浸胶后的木段，挤压成3-50cm直径的圆，挤压后的体积形变量为4-6%，成型后用液压成型机将其顶入金属套内固定，金属套的形状与模具的形状相同；再将用金属套固定后的木段放入烘干平衡窑内烘干，窑内温度保持在115-120℃，烘干时间在7-8小时，进行干燥固化，最后使木材的水分达到7-10％，固化后将金属套去除，冷却至常温待用；
第三步：边材的制作；
（1）选取速生杨木、桦木、白松，其颜色与图案木段的颜色相匹配；
（2）将选好的木材用水，常温浸泡10-12小时，然后用水加热，进行蒸煮8小时，杨木及针叶类木材蒸煮温度保持在60-80℃；硬杂木类木材需浸泡10-12小时后，进行蒸煮12小时以上，蒸煮温度保持在100-120℃；
（3）将木段用旋切机旋切成厚度为0.3-0.6cm，宽度为4-50cm，再进行烘干12小时，水分保持在7-10％；然后进行水分平衡48小时，烘干平衡窑窑温55-65℃，最后木材的水分保持在7-10％；
第四步：制成实木地板或实木复合地板；
制成实木复合地板：（1）将边材涂胶，挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将年轮图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％；出窑后，将成型后的边材进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除金属套的年轮图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后，制成实木复合地板的整体表面板；然后用卧式带锯进行表面板分割，分割成正方形表面板，或长方形表面板；
（2）用厚度分别为0.9cm、1.2cm、1.5cm的胶合板地板基材，涂胶后与上述表面板进行冷压、热压结合，制作成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm地板；
（3）冷压、热压后进行水分平衡48小时；
（4）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木复合地板；
制成实木地板：（1）将边材涂胶，挤压成正方形或长方形的板材，挤压过程中将图案的模具放置在边材当中，挤压后再将模具取出；待胶固化后，将边材放入烘干平衡窑内，窑内温度50-60℃、窑内风速：1档，进行水分平衡24小时，成型边材水分保持在7-10％；出窑后，将成型后的边材按照设定图案进行铣形或冲压成型，再将待用的、去除金属套的图案板涂胶后，与边材进行组合，放置12小时后，然后使用卧式带锯进行分割成厚度分别为1.2cm、1.5cm、1.7cm的实木地板；
（2）冷压、热压后进行水分平衡48小时；
（3）开槽上油漆制作成具有天然年轮图案的实木地板。
2.如权利要求1所述的加工具有年轮图案地板的工艺，其特征在于：所述第二步（1）中原木截断形成的木段厚度为6.3cm。
3.如权利要求1所述的加工具有年轮图案地板的工艺，其特征在于：所述金属套为钢圈，所述钢圈的直径3-50cm、高度6.3cm、厚度0.4cm。
4.如权利要求1所述的加工具有年轮图案地板的工艺，其特征在于：所述的正方形整体表面板的宽30-60cm、长30-60cm、厚度6.3cm，或长方形整体表面板：宽20cm、长30cm-240cm、厚度6.3cm；正方形表面板的宽30-60cm、长30-60cm、厚度0.4cm，或长方形表面板为宽20cm、长30cm-240cm、厚度0.4cm。
5.如权利要求1所述的加工具有年轮图案地板的工艺，其特征在于：所述的正方形实木地板的宽30-60cm、长30-60cm，或长方形实木地板的宽20cm、长30cm-240cm。
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