CN104175377B - 用于加工饰面板的方法和设备、以及相应的饰面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于加工饰面板的方法，其中，所述方法用于加工饰面板(2)，该饰面板(2)具有两个平行的相对的表面，并包括至少一层由木质纤维素纤维(6)制成的木质纤维素层(4)，木质纤维素层(4)具有沿饰面板(2)的相对表面伸展的纹理(D)。该方法包括以下步骤：沿至少一个方向施加压缩力给饰面板(2)，以机械压缩木质纤维素纤维(6)，该至少一个方向沿饰面板(2)的相对表面伸展。本发明还提供了用于实施该方法的设备以及一种相应的饰面板。

Description

用于加工饰面板的方法和设备、以及相应的饰面板
技术领域
本发明涉及饰面板加工领域。特别涉及用于加工饰面板的方法和设备以及相应的饰面板。
发明内容
本发明提供了一种布置在汽车内饰板上的木质饰面板，其包括由木质纤维素纤维制成的木质纤维素层。希望获得一种可成形的饰面板，易呈现出三维构型以适配于内饰板的三维构型。
本发明的一个目的是提供一种加工饰面板的方法，通过该方法可获得一种易成形的饰面板。
因此，本发明提出了一种加工饰面板的方法。该饰面板具有平行的相对的表面，包括至少一层由木质纤维素纤维制成的木质纤维素层，该木质纤维素层具有沿饰面板的相对表面伸展的纹理。该方法包括以下步骤：沿至少一个方向将压缩力施加给饰面板，以机械压缩木质纤维素纤维，该至少一个方向沿饰面板的相对表面伸展。
在具体的实施例中，该方法可包括下述一个或更多个特征，可以单独采用所述特征，或以技术上可行的任何方式组合所述特征：
-该方法包括以下步骤：沿纹理施加压缩力，沿垂直于纹理的至少一个方向施加压缩力，和/或，沿相对于纹理倾斜的至少一个方向施加压缩力；
-该方法包括以下步骤：在施加压缩力的步骤中，调节饰面板的温度；
-使饰面板的一个边缘抵靠住止动件，朝止动件偏压饰面板的相对边缘，从而将压缩力施加给饰面板；
-该方法包括以下步骤：使饰面板穿过两平行的对向转动辊子之间的辊隙，从而朝止动件偏压饰面板；
-使至少一个突起紧靠饰面板表面，并使突起沿该饰面板表面移动，从而将压缩力施加给饰面板；
-突起设置在紧靠饰面板表面的至少一个压缩辊的外表面上，使饰面板相对于压缩辊在移动方向上移动，使压缩辊旋转以使与饰面板相接触的突起在与所述移动方向的相对方向上移动；
-该方法包括以下步骤：对置压辊和所述压缩辊之间界定辊隙，使饰面板与突起接触的情况下穿过所述辊隙；
-对置压辊包括可压缩的外套筒；
-所述突起被设置为花键，该花键和凹槽沿压缩辊的圆周交替布置；
-所述压缩辊包括轴向花键；
-饰面板包括背层；
-背层选自于机织织物、无纺织物、纸张、纸板和塑料板构成的组；
-饰面板包括防护层；
-该方法包括以下步骤：将延展作用力施加在饰面板上以使木质纤维素纤维纵向延展；
-该方法包括以下步骤：将起初平坦的饰面板成型为三维构型。
本发明还涉及一种饰面板，其具有相对的表面，包括至少一层由木质纤维素纤维制成的木质纤维素层，该木质纤维素纤维沿该相对的表面伸展，其中，通过根据前述内容所限定的方法纵向地机械压缩木质纤维素纤维。
本发明还涉及一种包括这种饰面板的内饰件。
本发明还涉及一种用于加工饰面板的饰面板压缩台，该饰面板具有两个平行的相对的表面，且包括至少一层由木质纤维素纤维制成的木质纤维素层，木质纤维素层具有沿饰面板的相对表面伸展的纹理。该压缩台包括两个对向转动的辊子和止动件，在两个对向转动的辊子之间限定有辊隙，止动件与辊隙对准，辊隙用于让饰面板从其中穿过。所述辊子朝止动件偏压饰面板以沿饰面板的相对表面将压缩力施加在饰面板上，从而机械压缩木质纤维素纤维。
本发明还涉及一种用于加工饰面板的饰面板压缩台，该饰面板具有两个平行的相对的表面，且包括至少一层由木质纤维素纤维制成的木质纤维素层，木质纤维素层具有沿饰面板的相对表面伸展的纹理。该压缩台包括两个同向旋转的辊子，它们之间界定辊隙，其中一个辊子的圆周周围分布有突起，突起接触穿过辊隙的饰面板表面。
附图说明
下面仅通过实例进行描述，参照附图阅读下述内容，将能透彻地理解本发明及其优点，附图如下：
图1是饰面板的顶视图；
图2是沿图1中的线II-II所示的饰面板的截面图；
图3是流程图，示出了饰面板的制造方法的步骤，所述步骤包括压缩饰面板；
图4概要地示出了用于压缩图1和2中的饰面板的压缩台的侧视图；
图5概要地示出了用于压缩图1和2中的饰面板的另一压缩台的侧视图；
图6和7概要地示出了图5中的压缩台的变形结构的示意图。
具体实施方式
图1和2中所示的饰面板2是木质饰面板，例如用于形成和应用在装饰部件(即，车辆装饰部件)上，呈现出一种美观的木质外观。
饰面板2为成型板。饰面板2包括两个相对的表面，即，可以看到的前表面2A和隐藏的后表面2B。
饰面板2的厚度e一致，厚度e垂直于前表面2A和后表面2B。饰面板2的厚度e例如等于或小于1.5mm，即，等于或小于1.0mm，优选等于或小于0.8mm。
饰面板2的边缘界定其轮廓。饰面板2例如为多边形轮廓，即，四边形轮廓。饰面板2具有一对平行的相对的第一边缘2C和一对平行的相对的第二边缘2D。第一边缘2C垂直于第二边缘2D，因此，饰面板2呈现出的轮廓为矩形。
饰面板2起初是平坦的，沿饰面板平面P(其对应于图1的平面)伸展。
饰面板2包括至少一层由木质纤维素纤维6制成的木质纤维素层4。木质纤维素层4例如由木纤维制成，优选由天然木纤维制成。木质纤维素层4例如是木质片材。
根据木材的特性，木材包含细长的木材细胞，包括纤维、中空纤维导管(fibre-vessel)和/或中空纤维管胞。术语“纤维”在此表示所述的任何木材细胞。
木质纤维素层4的木质纤维素纤维6沿普通的纤维线形纹路或“纹理”D伸展。木质纤维素纤维6沿饰面板2的相对表面2A、2B伸展，基本上平行于饰面板2的相对表面2A、2B。纹理D基本上平行于饰面板2的相对表面2A、2B伸展。
在该实例中，木质纤维素纤维6平行于第一边缘2C、垂直于第二边缘2D伸展。
饰面板2例如包括单一的一层木质纤维素层4。可供选择地，饰面板2包括多层叠合的木质纤维素层。
饰面板2包括背层8，背层8在饰面板2的后表面侧层压在木质纤维素层4上。例如，通过使用粘结剂将背层8粘结到木质纤维素层4上。背层8例如是织物，即，机织织物或无纺织物、纸张、纸板或塑料薄膜。
背层8加固十分薄的木质纤维素层4。可选择地，背层8促使饰面板2粘结到基底上。基底例如是由模压在饰面板2的后表面上的塑料材料制成的基底。
可选择地，饰面板2包括防护涂层10，其在饰面板2的前表面侧层压在木质纤维素层4上。
防护涂层10的作用是保护木质纤维素层4免受紫外辐射，否则将会加速木质纤维素层4老化。防护涂层10包括一层或更多层防护层。防护涂层10例如由凡立水等人造树脂形成。防护涂层10可以是有色的、透明的或半透明的。防护涂层10例如以液态形式涂覆在木质纤维素层4上，然后将其干燥以硬化。
包括至少一层木质纤维素层和背层8的多层饰面板2通常称之为木质复合板(WSC)。
所形成的外装部件包括塑料基底，塑料基底被饰面板2覆盖，因此，在压力下模制熔融的塑料材料的过程中，将饰面板2成型为例如三维(3D)构型。
图3示出了图1和2中的饰面板的加工方法的步骤，通过这些步骤可提高饰面板2的可成形性，即，饰面板2易成型为3D构型的能力。
该方法包括至少一个步骤，即，将压缩力施加在饰面板2上，以在平行于饰面板2的表面2A、2B的方向上压缩饰面板2。
该方法包括纵向压缩步骤S1，即，将压缩力F施加给饰面板2，以在纵向上(即，沿纹理D)机械压缩木质纤维素纤维6。
进行所述压缩可使饰面板2在纹理D的方向上的尺寸大致减小1％至15％。
可供选择地，该方法包括横向压缩步骤S2，即，将压缩力T施加给饰面板2，以垂直于纹理D横向压缩木质纤维素纤维。在垂直于纹理D的横向方向上，平行于表面2A、2B将压缩力T施加在饰面板2上。
可供选择地，该方法包括至少一个斜向压缩步骤，即，平行于表面2A、2B，相对于纹理D和横向方向T倾斜地将压缩力施加给饰面板2。例如，该方法包括相对于纹理D以45度的角度施加压缩力的步骤。
可供选择地，在压缩步骤之后，该方法包括延展步骤，即，在与压缩步骤中所施加的压缩力的相反方向上，将延展作用力施加给饰面板2，以至少局部地恢复饰面板2在相应方向上的原始尺寸。
例如，该方法包括纵向延展步骤S3，即，将延展作用力施加给饰面板2以纵向地延展木质纤维素纤维。例如，该方法包括横向延展步骤S4，即，将延展作用力施加给饰面板2，以垂直于木质纤维素纤维延展饰面板2。
连续执行压缩步骤之后，连续执行延展步骤。在所示的该实例中，按下列次序执行步骤S1至S4：S1,S2,S3,S4。
可供选择地，在以相反的步骤执行相应的压缩步骤之后，立即对饰面板2执行延展步骤。在可替代该实例的例子中，可按照下列次序执行步骤S1至S4：S1,S3,S2,S4。
在任何情况下，均在相应的压缩步骤之后执行延展步骤。
可供选择地，该加工方法在可调节饰面板2的温度的情况下，对饰面板2执行压缩步骤和/或延展步骤，温度优选为-18℃至-2℃。通过调节饰面板2的温度，将会改变纤维的微观结构，从而可提高压缩和延长饰面板的能力。
图4示出了用于实施该加工方法的压缩台12。该压缩台12被构造成用于在平行于饰面板2的平面的方向上压缩平坦的饰面板2。
压缩台12包括一对平行的对置辊子14，它们之间界定了用于容纳饰面板2的辊隙16。辊子14可对向旋转。它们连接到驱动单元18上以在相对的角方向上旋转。
压缩台12包括与辊隙16对准的止动件20。止动件20被布置成，使得饰面板2的穿过辊隙16(其位于辊子14之间)的边缘朝止动件20被偏压。
压缩台12包括一对平行的相对的防翘曲板22，它们在辊隙16和止动件20之间伸展，以在所述防翘曲板之间界定用于容纳饰面板2的通道24。
一进行操作，饰面板2就穿过辊隙16，从而，辊子14朝止动件20推动饰面板2，在辊子14和止动件20之间沿平行于饰面板2的相对表面2A、2B的方向压缩饰面板2。位于被压缩的饰面板2两侧的防翘曲板22防止饰面板2翘曲。
为了沿不同方向压缩饰面板2，饰面板2定位在第一方位上，穿过第一压缩台12，然后在不同于第一方位的第二方位上枢转饰面板，接着再次穿过第一压缩台12。饰面板2是绕垂直于饰面板2的平面P的旋转轴线旋转的。
为了将压缩力施加在图1和2的饰面板上以沿纹理D压缩纤维，使饰面板2进入压缩台，从而，通过驱动辊子14，将一个第二边缘2D偏压在止动件20上，朝止动件20推动容纳在辊隙16中的相对的第二边缘2D，如图4所示。
图5示出了用于实施该加工方法的另一种压缩台30。
压缩台30包括相互平行布置的对置压辊32和压缩辊34，它们之间界定辊隙36，可让饰面板2在对置压辊32和压缩辊34之间行进。
驱动单元18驱动对置压辊32和压缩辊34旋转，使它们可在相同的角方向上同步旋转。
对置压辊32包括刚性缸38，可压缩的外套筒40覆盖住该刚性缸38。例如，刚性缸38由金属制成，外套筒40由例如橡胶、硅树脂或塑料制成。
设置对置压辊32来驱动穿过辊隙36的饰面板2。因此，外套筒40附着在饰面板2的后表面2B上，其附着程度至少大于压缩缸34的外表面在前表面2A上的附着程度。
操作中，对置压辊32接触后表面2B，在移动方向M上驱动饰面板2，而压缩辊34在与移动方向M的相对方向上摩擦饰面板2的前表面2A。
压缩辊34的外表面上配置有用于摩擦前表面2A的突起，以将平行于饰面板2的表面2A、2B的压力施加在饰面板2上。
在该实例中，突起配置为由凹槽44分开的花键42，花键42和凹槽44沿压缩辊34的圆周交替布置。
如图5所示，在压缩辊34的轴向上，花键42和凹槽44呈现出波浪形的圆周轮廓。圆周轮廓基本上为正弦形的。为清楚示出，图5中放大了花键42的高度。
操作中，花键42接触穿过辊隙36的饰面板2，压缩饰面板2的最接近花键42上游(相对于移动方向M而言)的区域中的纤维。
由于压缩辊34的这种圆周轮廓，压缩辊34施加给饰面板2的压缩力沿着饰面板的长度是不均匀的。沿着饰面板的长度，压缩力较高的区域与压缩力较低的区域交错布置。
为了避免出现这种特征，例如，压缩台包括多个压缩辊，用于在相同方向上施加压缩力给饰面板2，但是将这些压缩辊布置成，使得不同压缩辊的压缩力较高的区域相偏离。
如图6所示，压缩台30包括多个压缩辊34，它们像卫星一样绕同一驱动辊32布置。饰面板2局部地绕驱动辊32卷绕以经过由各压缩辊34界定的辊隙36。压缩辊34相偏离，使得不同压缩辊34的压缩力较高的区域相偏离。
可供选择地，如图7所示，压缩台30包括多个压缩单元46，它们沿饰面板2的移动路径分布，每个压缩单元46包括与压缩辊34相关的驱动辊32。压缩辊34之间相偏离，使得不同压缩辊34的压缩力较高的区域相偏离。
压缩辊34所施加的压缩力的方向基本上垂直于花键42的伸展方向。平行于压缩辊34的轴线伸展的轴向花键42平行于饰面板2的移动方向M施加压缩力。但是，也可采用非直线式花键。
由于要沿饰面板的表面在不同方向上压缩饰面板，因此，可让饰面板多次穿过压缩台，每次穿过压缩台时改变饰面板的方位可改变饰面板的纹理D的方位。
通过本发明的加工方法，可提高饰面板的可成形性，从而能容易地让饰面板呈现出所需的三维构型。
将压缩力施加给饰面板的步骤以及使饰面板三维成型的步骤按顺序执行。首先将压缩力施加给饰面板，压缩木质纤维素纤维，以提高饰面板的可成形性，但不会永久地让饰面板呈现出三维构型；随后，例如在模压饰面板过程中或任何其他成型方法中，将起初平坦的饰面板成型为三维构型。在将压缩力施加给饰面板的步骤结束时，饰面板基本上保持平坦。
木质纤维素纤维具有一些优良属性，其中包括弹性，可让含有木质纤维素层的饰面板具有可成形性。木质纤维素纤维由不同成分组成，包括木质素、纤维素、半纤维素，这些成分形成了沿平行于木材的纤维方向的纤维轴线伸长的纤维。该纤维包括纤维壁，纤维壁包括以不同螺旋角绕纤维轴线螺旋伸展的原纤维。天然木材的木质纤维素纤维包括至少三种原纤维取向。
沿纤维轴线压缩木质纤维素纤维会使纤维壁变形，随后将会让纤维弹性更大。相对于纤维轴线进一步横向和/或斜向压缩会进一步提高弹性。
即使在执行相应的延展步骤时，能在饰面板上检测出对木质纤维素纤维施加的机械压缩力。实际上，机械压缩力会压紧和/或破碎木质纤维素纤维。这能在显微分析过程中检测到，之后，加热饰面板使木质素熔化，然后熔化的木质素填充破碎的纤维之间的间隙。
因此，该加工过程可获得一种包含至少一层木质纤维素层的饰面板，其可成形性提高。从而能使饰面板呈现出不可展曲的三维构型。
平行于饰面板的相对表面压缩饰面板会存在这样一种危险，即，破坏木质纤维素层。实际上，沿纹理被压缩的木质纤维素层倾向于破裂。
对含有层压到木质纤维素层上的加固背层的饰面板进行压缩，可防止木质纤维素层破裂。
在图4所示的压缩台中，设置防翘曲板有助于防止饰面板破裂。在图5所示的压缩台中，防翘曲板不是必需的。
图4至7中所示的压缩台或装置适于加工饰面板。图4至7中所示的压缩台还适于连续加工饰面板辐板。通过使用连续的背层辐材，沿该背层辐材连续地粘合多个木质片材，这样就可形成这种饰面板辐材。在压缩步骤之后从饰面板辐材上切下多个饰面板。
即使执行相应的延展步骤，也可在饰面板上检测出对木质纤维素纤维的纵向或斜向机械压缩。

Claims (21)

1.加工饰面板(2)的方法，该饰面板(2)具有两个平行的相对的表面，且包括至少一层由木质纤维素纤维(6)制成的木质纤维素层(4)，该木质纤维素层(4)具有沿饰面板(2)的相对表面伸展的纹理(D)，该方法包括以下步骤：沿至少一个方向将压缩力施加给饰面板(2)，以机械压缩木质纤维素纤维，所述至少一个方向沿饰面板(2)的相对表面伸展，其中，该方法包括沿纹理(D)施加压缩力，以便沿纹理(D)压缩纤维。
2.根据权利要求1的加工饰面板的方法，包括以下步骤：沿垂直于纹理(D)的至少一个方向施加压缩力，和/或，沿相对于纹理(D)倾斜的至少一个方向施加压缩力。
3.根据权利要求1或2的加工饰面板的方法，包括以下步骤：在施加压缩力的步骤中，调节饰面板(2)的温度。
4.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，使饰面板(2)的一个边缘抵靠止动件(20)，朝止动件(20)偏压饰面板(2)的相对边缘，从而将压缩力施加给饰面板(2)。
5.根据权利要求4的加工饰面板的方法，包括以下步骤：使饰面板(2)穿过两个平行的对向旋转的辊子(14)之间的辊隙(16)，从而朝止动件(20)偏压饰面板(2)。
6.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，使至少一个突起紧靠饰面板的表面(2A)，并使该突起沿饰面板的表面(2A)移动，使得该突起摩擦饰面板的该表面，从而将压缩力沿纹理(D)施加给饰面板(2)。
7.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，突起设置在紧靠着饰面板(2)的表面的至少一个压缩辊(34)的外表面上，使饰面板(2)相对于压缩辊(34)在移动方向(M)上移动，使压缩辊(34)旋转以使与饰面板(2)相接触的突起在与所述移动方向(M)相反的方向上移动。
8.根据权利要求7的加工饰面板的方法，包括以下步骤：对置压辊(32)和所述压缩辊(34)之间界定辊隙(36)，使饰面板(2)在接触突起的情况下穿过辊隙(36)。
9.根据权利要求8的加工饰面板的方法，其中所述对置压辊(32)包括可压缩的外套筒(40)。
10.根据权利要求7的加工饰面板的方法，其中，所述突起被设置为花键(42)，花键(42)和凹槽(44)沿压缩辊(34)的圆周交替布置。
11.根据权利要求10的加工饰面板的方法，其中，所述压缩辊(34)包括轴向花键。
12.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，饰面板(2)包括背层(8)。
13.根据权利要求12的加工饰面板的方法，其中，所述背层可选自于机织织物、无纺织物、纸张、纸板和塑料板构成的组。
14.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，饰面板(2)包括防护层(10)。
15.根据权利要求1的加工饰面板的方法，包括以下步骤：将延展作用力施加在饰面板(2)上以使木质纤维素纤维(6)纵向延展。
16.根据权利要求1的加工饰面板的方法，包括以下步骤：将起初平坦的饰面板(2)成型为三维构型的饰面板。
17.根据权利要求1的加工饰面板的方法，其中，在施加压缩力给饰面板的步骤结束时，饰面板基本上平坦。
18.一种具有相对的表面(2A,2B)的饰面板，所述饰面板包括至少一层由木质纤维素纤维(6)制成的木质纤维素层(4)，该木质纤维素纤维(6)沿所述相对的表面(2A,2B)伸展，其中，沿纹理(D)纵向地机械压缩木质纤维素纤维(6)。
19.一种内饰部件，包括根据权利要求18的饰面板。
20.用于加工饰面板(2)的饰面板压缩台，该饰面板(2)具有两个平行的相对的表面，并包括至少一层由木质纤维素纤维(6)制成的木质纤维素层(4)，木质纤维素层(4)具有沿饰面板(2)的相对表面伸展的纹理(D)；该压缩台包括两个对向旋转的辊子(14)和止动件(20)，在该两个对向旋转的辊子(14)之间界定有辊隙(16)，所述止动件(20)与辊隙(16)对准，使得被驱动在该两个对向旋转的辊子(14)之间的饰面板(2)的边缘被朝向该止动件(20)偏压，饰面板(2)沿平行于饰面板(2)的相对表面的方向被压缩在该两个对向旋转的辊子(14)和该止动件(20)之间，从而机械压缩木质纤维素纤维(6)。
21.用于加工饰面板(2)的饰面板压缩台，该饰面板(2)具有两个平行的相对的表面，且包括至少一层由木质纤维素纤维(6)制成的木质纤维素层(4)，木质纤维素层(4)具有沿饰面板(2)的相对表面伸展的纹理(D)；该压缩台包括两个同向旋转的辊子(32,34)，所述辊子之间界定辊隙(36)，其中一个辊子的圆周周围分布有突起(42)，所述突起(42)设置成接触穿过辊隙(36)的饰面板的表面(2A)，并摩擦所述表面(2A)。
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