CN105034126A - 一种压制高性能重组木的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压制高性能重组木的方法，解决旋切厂及家具厂木材综合利用的问题，变废为宝，包括如下步骤：将原料进行蒸煮2-20分钟，改性处理，蒸煮后的原料干燥到水分15%以下；浸入酚醛树脂(或其他)胶液施胶，输送到模压机模具腔内，加压定型，加压压力10-50Mpa，加压到位后，进行锁模，将坯料固定在模具中；将模具连同其中的坯料送入加热室，加热到100-145摄氏度，并保持2-6小时时间，进行胶合固化处理；取出模具及坯料，冷却到60摄氏度以下后脱出材料，得到各向胶合牢固稳定均质结构且截面纹理丰富的新型重组木材。本发明方法制备得到的材料可应用于家具、地板、门窗、装饰装修及工艺品等领域。

Description

一种压制高性能重组木的方法

技术领域

本发明涉及人造板加工方法，特别涉及一种木材废料综合利用制造重组木的方法，属于人造板加工技术领域。

背景技术

已有的木材酚醛树脂层积材料的制造方法，如中国专利ZL93105062.6所公开的技术方案，是将木材选材、剪切、浸胶、陈放、干燥、预压、组坯和热压制成层积材。

层积材及其开片后的片材的纹理都是单调的叠层产生的水平平行纹理或组成的叠片的纹理，由于叠片是由木材旋切或刨切制成的0.5～2.5mm单板，其本身几乎看不出木材的天然纹理，叠片热压成层积材后大都只有叠层产生的水平平行纹理，其变化也是随开片的角度变化而叠层纹理间的距离发生变化，没有天然木纹的丰富纹理，纹理的显现也不鲜明，且生产成本高。

类似的技术在中国专利CN101774190A得到公开：一种碳纤维布增强杨木单板层积材结构构件及其加工方法，由杨木旋切片和碳纤维布交错层叠胶合而成，发挥了碳纤维布和意杨单板层积材的优点。极大地提高了杨木材料的力学性能，并避免单独使用碳纤维布外贴时常见的锚固失效及剥离破坏等问题。但其制备出的板材是层状堆叠，外观显示为明显的人造木材样，部分消费者更是对此样式的木材表示明确的反对/拒绝。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中木材片材叠层制造材料的单向性性能差异产生的变形开裂，不稳定等问题，也弥补该类材料表面纹理单调，不自然的不足，提供一种装饰材料制造的方法。本发明方法能够将木材旋切、刨切废料以及家具厂的刨花综合利用，制造出强度高、结构稳定、内应力小、色泽丰富的新型装饰材料，并实现变废为宝的目的，减少垃圾处理成本，同时降低生产成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种制备重组木的方法，可以利用木材旋刨切碎单板料或家具厂碎刨花等作为原料，该方法包括以下步骤：

(1)取木材碎料或刨花废料作为木料，蒸煮2～20分钟。因为碎料或刨花都是体积较小的木材，只需要短时间的蒸煮即可将其中的胶质纤维煮出来，使其密度加大，并变得光滑。如果蒸煮时间过长反而会使得木材中的木质素降解破坏，控制蒸煮时间在2～20分钟可以有效的保障蒸煮的效率，同时将木材降解控制在较低的水平，实现密实度提升和结构强度最佳的双重目的。蒸煮时间控制在适宜的范围内，可以有效的提高后续过滤及干燥过程中对于水分含量的控制精度，降低干燥控制水分含量的难度。同时，经过适宜时长的蒸煮可以为浸胶粘结过程提供更加可靠的保障，大大减少胶液因为木质中原始的胶质成分影响。

(2)过滤，木料干燥至水分含量低于15％。过滤蒸煮木料的溶液，滤去胶质纤维素成分，并对木料进行干燥处理，使其中的水分含量降低到15％以下，在木料浸入胶液的时候更能够更好的和胶液浸湿，提高后续压制成型时胶粘的品质。虽然将水分含量降低到越低的水平越能够改善胶粘的效果，但木料本身是极易吸水的，要将其中的水分含量降低到特别低的水平是非常困难的，而且水分越少的情况干燥的能耗就越大，所以将木料的水分含量控制在15％以下即可。优选的，干燥至水分含量为8％-13％，此时木料中的水分含量处于较低的水平，且胶液容易浸湿，当木料在压制成型后木料中的水分与重组木的特性相适应稳定性和强度都最优。干燥减少水分后，木材中水分含量少，木质素之间的缝隙结构打开，为浸入胶液提供先决条件，保证浸胶压制得到的重组木材性能优越。

(3)将干燥后的木料浸入胶液中，所述胶液是酚醛树脂胶液、脲醛树脂胶液和异氰酸酯胶液中的一种或几种。酚醛树脂胶液具有极性大、粘接力强、刚性大、耐热性高、耐老化性好等优良特点，胶粘的重组木性能突出。本领域技术人员根据经验应当排除明显不宜组合使用的情况。木料在胶液中浸湿时，对于水分的要求较严格，必须控制好木料蒸煮后干燥的程度，保证木料中的水分含量控制在较低的水平，防止层积材粘结强度不够进而在储存过程中出现劣化。优选采用酚醛树脂胶液。胶液在木质素之间充分浸湿，形成胶制粘结层使木材在压制固化过程中结构完全密实化。

(4)浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先加压预定型，然后加压至10～50Mpa。压力达到设计值后，进行锁模，将物料固定在模具内。浸胶后的木料逐渐的加压，保证木料和浸胶成分的缓慢混合均匀，木材的各个部位之间的木料和胶液均匀分布开来，在最终达到压力设计值时，物料是密实均匀的。最是先加压至设计压力值的10％～60％，保持1～20分钟，使木料中间的气泡充分排出，避免完全加压时气泡被固化在木料中间而无法排出，造成不良好影响。优选加压过程设计压力值为20～40Mpa。

(5)将模具连同物料送入加热室，加热到100～145摄氏度，并保持2～6小时，进行胶合固化处理。模具连同物料一起在加热室内进行加热固化，使木料和浸胶成分缓慢固化，不采用超高温进行固化是为了防止过高的温度引起胶粘剂成分的分子链断裂或者木料中纤维分子破坏等问题。优选，采用130～140℃的温度保温4.5～5小时实现固化，固化效果最好，此时层积材中木料之间胶合达到最佳状态，胶液无降低，木料纤维分子无破坏，整体结构强度最优。根据使用的胶液固化过程中，交联的特性优选调整温度和时长，使得压制的木料充分结合固化成分优良的重组木材。

(6)完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

本发明方法利用木材旋切(或刨切)的碎单板料或木刨花废料压制重组木，经过蒸煮预处理使木材碎料充分软化，相互柔合成各项差异性，自然形成各种纹理特征并交错排布，在高压下转化为均匀的密实材料，所得到的料坯切面呈现丰富的纹理，材料具有良好的物理化学性能，又有丰富纹理，可应用于家具、地板、门窗、装饰装修及工艺品等领域，变废为宝。

本发明方法制备的具有纹理的重组木，经过锯、刨、铣加工可以制成各种高档电视墙\屏风\工艺雕刻摆件等产品。

本发明高性能重组木的加工方法，其核心技术为利用木材加工剩余物的自然不规则形状，采用高压压力，让物料在固定模腔内产生压缩和不确定方位的位移移动，形成立体交错的混杂坯料结构，经过固化定型后，得到各向胶合牢固稳定均质结构，又具有截面丰富纹理效果的新材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明方法利用碎单板料的不规则形状、各项差异性，形成各种交错排布的自然纹理特征，所得到的木材结构、均质且性能稳定。

2.本发明的方法碎单板料经过充分的预处理，在高压压力下碎料充分压缩并移动转化为均匀、密实的新材料，不易变形，综合性能优良。

3.本发明的方法具有工艺简单可靠的特点，生成成本低，产品综合性能高，稳定性好，开片后的板材能呈现丰富的木纹特征，给人以美感，极具装饰性，众多理化性能超过硬实木的指标。

附图说明：

图1为本发明方法加工制造的重组木外观样式。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比。

实施例1

取杨木碎单板料，蒸煮10分钟。过滤蒸煮木料的溶液，滤去胶质纤维素成分。木料干燥至水分含量低于15％。将干燥后的木料浸入酚醛树脂胶液中，浸润15分钟。浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先加压预定型，浸胶后的木料逐渐的加压，保证木料和浸胶成分的缓慢混合均匀，然后加压至45Mpa，在最终达到压力设计值时，物料是密实均匀的。锁模，将物料固定在模具内，将模具连同物料送入加热室，加热到140摄氏度，模具连同物料一起在加热室内进行加热固化，保持5小时时间，完成胶合固化处理。完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

木材旋切或刨切的碎单板料经过蒸煮预处理使木材碎料充分软化，柔合成交错排布的自然纹理，在高压下转化为均匀的密实材料，材料具有良好的物理化学性能，又有丰富纹理，可以应用于室内外装饰、装修及工艺品等领域。

实施例2

取桉木碎单板料作为木料，蒸煮15分钟，将其中的胶质纤维煮出来，使其密度加大。过滤，木料干燥至水分含量低于12％。将干燥后的木料在胶液充分拌匀，所述胶液是脲醛树脂胶液。拌胶后的木料输送到模压机模具腔内，先加压预定型，然后加压至20Mpa。压力达到设计值后，进行锁模，将物料固定在模具内。将模具连同物料送入加热室，加热到125摄氏度，并保持6小时时间，进行胶合固化处理。完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

实施例3

取杉木细微刨花废料作为木料，蒸煮2分钟。滤去胶质纤维素成分，木料干燥至水分含量8％。将干燥后的木料浸入胶液中，所述胶液是酚醛树脂胶液中。浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先5Mpa加压预定型，然后加压至10Mpa。压力达到设计值后，进行锁模，将物料固定在模具内。将模具连同物料送入加热室，加热到140摄氏度，并保持4.5小时时间，进行胶合固化处理。完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

实施例4

取水曲柳刨花废料作为木料，蒸煮20分钟。过滤蒸煮木料的溶液，滤去胶质纤维素成分。木料干燥至水分含量低于15％。将干燥后的木料浸入酚醛树脂胶液中。浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先加压预定型，浸胶后的木料逐渐的加压，保证木料和浸胶成分的缓慢混合均匀，然后加压至20Mpa，在最终达到压力设计值时，物料是密实均匀的。锁模，将物料固定在模具内，将模具连同物料送入加热室，加热到145摄氏度，模具连同物料一起在加热室内进行加热固化，保持4小时时间，完成胶合固化处理。完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

实施例5

取橡胶木细微刨花废料作为木料，蒸煮8分钟。滤去胶质纤维素成分，木料干燥至水分含量13％。将干燥后的木料浸入胶液中，所述胶液是异氰酸酯胶液中。浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先4Mpa加压预定型，然后加压至40Mpa。压力达到设计值后，进行锁模，将物料固定在模具内。将模具连同物料送入加热室，加热到130摄氏度，并保持5.5小时时间，进行胶合固化处理。完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

测试

根据国标GB/T17657-1999、GB18580-2001标准中相关检测方法对实验材料进行测试制备得到的重组木的理化指标，结果如下表。

表1

测试结果显示，本发明方法加工各类木材碎料或刨花废料制备得到的重组木料均具有良好的理化性能指标，达到红橡木等硬实木木材的性能等级，许多指标符合户外材料使用要求。而且与中密度纤维板等传统人造板相比，甲醛释放量大大降低，极大的减少因家具材料使用对于人体健康造成的不良影响，符合绿色环保的家具制造理念，改善人们的居家生活环境。

木材供需矛盾突出，我国年木材需求量逐年增大，木材供应特别是红木类硬实木逐年减少，变得稀有，本人造材料具备了红木类材料的密度、纹理、硬度等优越特性，和硬实木材料相比，密度可调，纹理自然可调，材料为规格材料，使用更省，材料均质不易变形；是高端硬实木的理想替代产品，并可以减少天然林的破坏，综合效益显著。

Claims (7)

1.一种制备重组木的方法，包括以下步骤：

（1）取木材碎料或刨花废料作为木料，蒸煮2~20分钟；

（2）过滤，木料干燥至水分含量低于15%；

（3）将干燥后的木料浸入胶液中；

（4）浸胶后的木料输送到模压机模具腔内，先加压预定型，然后加压至10~50Mpa；压力达到设计值后，进行锁模，将物料固定在模具内；

（5）将模具连同物料送入加热室，加热到100~145摄氏度，并保持2~6小时，进行胶合固化处理；

（6）完成后，取出模具和物料，冷却，拆模，得到重组木料坯。

2.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（2）中干燥至水分含量为8%-13%。

3.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（3）中所述胶液是酚醛树脂胶液、脲醛树脂胶液和异氰酸酯胶液中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（3）中所述胶液是酚醛树脂胶液。

5.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（4）中加压至20~40Mpa。

6.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（5）中在130~140℃的温度保温固化。

7.根据权利要求1所述制备重组木的方法，其特征在于，步骤（5）中保温4.5~5小时。