CN105121105A - 纤维素基体的致密化方法 - Google Patents

纤维素基体的致密化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105121105A
CN105121105A CN201480019929.7A CN201480019929A CN105121105A CN 105121105 A CN105121105 A CN 105121105A CN 201480019929 A CN201480019929 A CN 201480019929A CN 105121105 A CN105121105 A CN 105121105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cellulosic matrix
timber
matrix
arbitrary aforementioned
wood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480019929.7A
Other languages
English (en)
Inventor
史蒂文·布科夫斯基
苏尼尔·拉马钱德拉
布莱恩·比克勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armstrong World Industries Inc
Original Assignee
Armstrong World Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armstrong World Industries Inc filed Critical Armstrong World Industries Inc
Publication of CN105121105A publication Critical patent/CN105121105A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/06—Softening or hardening of wood
    • B27K5/065—Hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/007—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00 using pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/0085—Thermal treatments, i.e. involving chemical modification of wood at temperatures well over 100°C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/02—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by compressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/02038—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements characterised by tongue and groove connections between neighbouring flooring elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/04—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of wood or with a top layer of wood, e.g. with wooden or metal connecting members
    • E04F15/041—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of wood or with a top layer of wood, e.g. with wooden or metal connecting members with a top layer of wood in combination with a lower layer of other material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Floor Finish (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纤维素基体的致密化方法，所述方法包括：提供一种装置，其包括：上压延辊、下压延辊以及进给传送带，其中所述上压延辊和所述下压延辊之间的距离限定了隔离间隙；提供厚度大于所述隔离间隙的纤维素基体；以及通过所述上压延辊和所述下压延辊之间的隔离间隙进给所述纤维素基体。

Description

纤维素基体的致密化方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月29日提交的序列号为61/806,704的美国临时申请的优先权，其全部内容被通过引用的方式合并于此。
发明领域
本发明涉及纤维素基体的致密化方法。更具体地，本发明涉及在地板系统中使用的纤维素基体的致密化方法。
背景技术
当被暴露在平衡含水量(EMC)的变化中时，木地板经受季节性的膨胀和收缩。当EMC水平大幅下降时，木板收缩使木地板板材之间产生间隙。在EMC提高期间和EMC降低期间，已安装的木地板板材的膨胀产生翘弯(从产品底部吸附湿气)，这是一种在其中板材的边缘高而中间低的状态；或隆起(从产品的顶部或表面吸收湿气)，其与翘弯相反，板材的中间高于板材的边缘。在不合格安装和低EMC安装中，木地板在潮湿环境和干燥环境中展示翘弯或者隆起的趋势限制了木地板的使用，而且在安装更宽宽度(例如，当产品大于3.25英寸宽时)的木地板时进一步严重。
复合木地板是一种多层结构，具有结合到木产品成品(例如，纤维板和单板芯胶合板)的多芯层或多基础层上的装饰性木饰面。对EMC提高情形，复合木地板相比实木地板在几何尺寸改变方面具有更大的抗力。然而，在干燥的EMC情形中，复合木地板中几何尺寸的改变导致了使用中的问题。以旋切单板表面饰面制成的复合木地板易于表现出饰面细裂纹(veneerchecking)或者车床细裂纹(lathechecks)，这是一种在产品的装饰性木饰面层中产生微小裂缝的情况。
地板材料容易受到来自可能被无意地掉在表面的物体的冲击，并在所述地板表面中潜在地产生永久性凹陷或凹痕。木地板产品的缩进距离受用来制造所述木地板产品的木种的比重影响。另外，通过使用化学浸渍，缩进抗力被增加到超过所述表面饰面的木种的抗力。然而，除了成本增加之外，传统的浸渍化学物质可能会影响木地板产品的潜在环境友好性(绿色)定位。
在正常使用木地板产品，特别是实木和木饰面时，当木地板产品暴露在紫外线(诸如透过窗户的阳光)时，将发生褪色或者变色。使所述木地板恢复最初颜色的修复步骤包括：打磨、剥离，以及修整或者板材替换。
现有技术期望的是对于EMC的变化而言，在几何尺寸上稳定的、抵抗饰面细裂纹、缩进阻力，并抵抗由于暴露于阳光导致的褪色的木地板产品。
发明内容
一些实施例提供了一种纤维素基体的致密化方法，所述方法包括：提供一种装置，所述装置包括：上压延辊、下压延辊、热源，以及进给传送带，其中所述上压延辊和所述下压延辊之间的距离限定了隔离间隙；提供厚度比所述隔离间隙大的纤维素基体；以及通过所述上压延辊和所述下压延辊之间的隔离间隙进给所述纤维素基体。
其他的实施例提供了一种木材的致密化方法，其中纤维素基体或者饰面被加热到大约230°F(110℃)，或者低于木质纤维素聚合物的玻璃化温度以下的温度，压缩所述被加热的基体，并把所述被压缩的基体冷却到环境条件。
在示范性实施例中，公开了一种木材的致密化方法，其中木材或饰面被加热到大约230°F(110℃)和340°F(171℃)之间，或者低于所述木材的木质纤维素聚合物的玻璃化转变点以下的温度。所述被加热的木材被旋转式压机或者压延辊压缩。在离开所述压延辊之后且不再被压缩时，被致密化的木材被空气冷却到环境条件。
在其他的示范性实施例中，公开了一种致密化木产品，其中被预压缩的木材(诸如，但不限于，未经处理的、未被压缩的饰面)被从所述木材的预压缩厚度的大约10％压缩到大约75％、大约10％和大约20％之间、20％和大约30％之间、大约25％和大约50％之间、大约30％和大约60％之间、大约50％和大约75％之间、大约10％、大约20％、大约25％、大约40％、大约50％、大约60％、大约75％，或者其中的任意组合或子组合。
从下面的优选实施例的更详细描述中，本发明的其他特征和优势将变得明显。
详细描述
如在此使用的那样，术语“热压缩的”或者“热压缩”(除了其他事物以外)是指使用热和机械压缩以使基体致密化的产品或方法。被授予Kamke等人的美国专利No.7404422中描述了示范性的热压缩技术，其全部内容被通过引用的方式合并于此。
本发明的实施例允许抵抗缩进、受平衡含水量变化而在几何尺寸上稳定的，以及抵抗褪色的致密化木产品和材料的制造。产品被通过切削和塑形的方式进一步加工，以包括地板和衬垫材料、装饰边以及家具制造。
在一些实施例中，本发明提供了一种纤维素基体致密化的方法，所述方法包括：提供一种装置，所述装置包括：上压延辊、下压延辊、热源，以及进给传送带，其中所述上压延辊和所述下压延辊之间的距离限定了隔离间隙；提供厚度比所述隔离间隙大的纤维素基体；以及通过所述上压延辊和所述下压延辊之间的隔离间隙进给所述纤维素基体。
在一些实施例中，所述方法进一步包括在通过所述隔离间隙进给所述纤维素基体之前，将所述纤维素基体加热到其玻璃化温度的步骤。在一些实施例中，所述热源包括：被加热的压延辊、红外(IR)灯、微波炉、对流加热炉，或其组合。在一些实施例中，所述热源包括IR灯且所述IR灯被包含在IR腔室中。
在一些实施例中，所述纤维素基体包括来自软木或者热带木材的纤维素材料。在一些实施例中，第一被热压缩的纤维素基体包括来自加勒比核桃木、咖啡豆、天然竹、澳大利亚柏树、白橡树、塔斯马尼亚橡树、多枝桉树、白蜡树、美国山毛榉、红橡树、加勒比心松(Caribbeanheartpine)、黄桦树、两蕊苏木、心松(heartpine)、圭亚那苦油楝、落叶松木、碳化竹、柚木、黄檀木、巨桉、猴子果木、西伯利亚落叶松、秘鲁胡桃木、北部针叶林(Boreal)、黑胡桃木、樱桃木、红枫、荚髓苏木(boire)、纸皮桦、东方红杉、南方黄松、单球悬铃木(lacewood)、非洲桃花心木、洪都拉斯桃花心木、巴拉那木、梧桐、西非苏木(Shedua)、银枫、花旗松、杜松、栗树、铁杉、西部白松、椴木、东部白松、巴沙木、Cuipo树，或者其中的两个或多个的组合。
在一些实施例中，所述纤维素基体包括：来自东部白松、铁杉、梓木、桤木、柏树、花旗松、朴树、樱桃木，或其组合。
在一些实施例中，所述纤维素基体被通过所述隔离间隙以从大约5英尺/分钟到大约10英尺/分钟的线速度进给。在一些实施例中，所述上压延辊被加热到从大约110℃到大约120℃的温度。在一些实施例中，所述下压延辊被加热到从大约150℃到235℃的温度。
在一些实施例中，所述上压延辊和所述下压延辊在相反的方向上旋转。
一些实施例进一步包括使所述纤维素基体潮湿化的步骤。在一些实施例中，使所述纤维素基体潮湿化的步骤包括把所述纤维素基体浸泡在水性介质中。
在一些实施例中，所述纤维素基体具有从大约1mm到大约2.5mm的厚度。
一些实施例进一步包括冷却所述纤维素基体的步骤。
在一些实施例中，所述纤维素基体被从其原始厚度的大约10％压缩30％。
其他的实施例提供了一种混合地板产品，包括：面层，其包括通过权利要求1到13中的任一个的方法生产的致密化纤维素基体；以及芯，其包括的材料选自纤维板；水泥；乙烯基复合材料、木塑料复合材料；橡胶；及其组合。
在一些实施例中，所述混合地板产品进一步包括锁定轮廓。在一些实施例中，所述锁定轮廓选自舌榫和凹槽；锁定和折叠(lockandfold)；搭叠(ship-lap)；角对角(angle-angle)；以及卡扣锁定(click-lock)。在一些实施例中，所述锁定轮廓选自舌榫和凹槽与锁定和折叠。在一些实施例中，第二层包括所述锁定轮廓。在被授予Pervan等人的美国专利No.8544234或者被授予Moriau等人的美国专利No.6874292中描述了适当的锁定轮廓，其全部内容被通过引用的方式合并于此。
根据美国国家标准研究所，饰面是一种很薄的木板，其从圆木上旋切、切片、或锯下，锚接(bolt)，或贴板(flitch)。致密化木材和致密化饰面产品的形成将允许如具有致密化木材或者所述芯结构中的饰面或者作为装饰层的木地板的制造。
木材加工中普遍出现和成本高的问题是在木材涂装(woodfinish)中形成被称作车床细裂纹或者饰面细裂纹的小裂缝或者微小裂缝。饰面裂缝通常表现为在所述涂装中均匀间隔的极细裂缝，或者在严重的情形中伴随有木材表面上的实际上通过手摸的方式察觉到的皱褶的裂缝。典型地，在所述表面饰面中出现拉伸应力失效的时候，形成由所述表面饰面和其所应用于的面板基体之间的差异性收缩或膨胀引起的饰面裂缝。随着环境EMC的变化，所述木材面板的含水量也发生变化。所述木材面板的含水量变化影响所述木材面板的收缩或膨胀。当被装饰的面板收缩或膨胀时，由于材料取向或构造的缘故，饰面可能不以与所述基体相同的速度扩张或收缩。这可能在所述面板中产生相当大的应力，如果该应力足够大的话会造成木材失效。这种在所述表面饰面中的失效随后在所述修整中产生拉伸应力聚集，其导致可见的裂缝或饰面细裂纹。在一个实施例中，从所述饰面方法形成的饰面细裂纹在使所述木材饰面致密化之后被压缩和封闭，因此，以经致密化旋转切削的表面饰面制成的复合木地板适用于具有干燥环境条件的安装。
在一个实施例中，所述木地板产品包括多个层。尽管在此详述了两个层，但所述木地板产品包括大约3层、大约4层、大约5层、大约6层、大约7层、大约8层、大约9层、大约10层、大约11层，或者如所述产品构造所确保的更多层。在一个实施例中，致密化木材或饰面被在多层木地板产品中定位成顶层或装饰层。在其他实施例中，所述致密化木材或饰面形成多层木地板产品的基底。在又一实施例中，所述致密化木材被设置到整个多层木地板产品，以改善所述多层木地板产品在几何尺寸方面的稳定性。
在一个实施例中，所述顶层，也被称作第一层或装饰层，包括致密化饰面。所述顶层被环氧树脂、氨基甲酸酯、丙烯酸酯、苯酚甲醛、尿素甲醛、异氰酸酯、大豆、淀粉或蛋白基，其他生物基粘合剂，或本领域已知的任何其他粘合剂，结合到一个或多个层。在一个实施例中，所述基础层是实木，诸如硬木、软木，或诸如软木的多孔材料。
在一个实施例中，所述致密化顶层被结合到一个或多个层，其中所述基础层是纤维素产品成品，例如中密度纤维板、高密度纤维板、胶合板、定向刨花板、硬纸板、毡制品，或任何其他适当的产品。在一个实施例中，所述致密化顶层被结合到一个或多个层，其中所述基础层是水泥、混凝土，或其组合。在又一实施例中，所述基础层包含高分子粘合剂，例如但不限于，挤出式木产品、填充式高分子复合材料、聚氨酯泡沫，或任何其他适当的材料。在一个实施例中，所述基础层的所述高分子粘合剂是丙烯酸酯、环氧化或者酯化生物基高分子聚合物，与石油产品不同的诸如来自天然的、可再生资源的高分子组分。此外或可替换地，填充式高分子复合材料具有从天然的、可再生资源获得的填料，诸如，文石。此外，所述基础层可以是橡胶基的、弹性基的材料或者木塑复合型材料，其为带有高分子或填充式高分子或弹性材料的纤维素的组合物。
致密化木材是通过若干种方法制备的，例如，通过向所述木材注入树脂(诸如苯酚)以通过所述树脂的固化来强化所述木材。木材还可以通过树脂注入和木材压缩的组合被致密化。其他的方法包括使所述木材受升高的温度和湿度，以垂直于木纹来压缩木材组分，以及通常在受压的同时将所述木材退火(annealing)到环境条件。
在一个实施例中，木饰面被通过对流、红外线、微波或其组合，在以下温度范围加热：大约230°F(110℃)到大约480°F(249℃)，从大约230°F(110℃)到大约250°F(121℃)、从大约250°F(121℃)到大约300°F(149℃)、从大约300°F(149℃)到大约350°F(177℃)、从大约350°F(177℃)到大约400°F(204℃)、从大约400°F(204℃)到大约450°F(232℃)、从大约450°F(232℃)到大约480°F(249℃)、在约230°F(110℃)、在约250°F(120℃)、在约300°F(149℃)、在约350°F(177℃)、在约400°F(204℃)、在约450°F(232℃)、在约480°F(249℃)，或者任意组合或子组合。对流加热包括热源、加压空气，或者非扰动空气。红外加热包括使物品遭受从大约280nm到大约3000nm、在大约280nm到大约1400nm、大约1400nm到大约3000nm、高于3000nm，或其中任意组合或子组合的电磁辐射。微波加热包括使物品受到电磁辐射。
在一个实施例中，木饰面被加热到所述木饰面中木质纤维素高分子聚合物的玻璃化转变点。该玻璃化转变点是为木材提供其刚性特性的元件正好失去刚性特性的温度，因此所述材料从刚性状态转变为橡胶似的状态。在一个实施例中，该玻璃化转变点对应于大约410°F(210℃)。
在一个实施例中，木饰面被加热到所述木材中木质纤维素高分子聚合物的玻璃化转变点以下，该所述木材中木质纤维素高分子聚合物的玻璃化转变点以下的温度被保持在所述木饰面被压缩之前和期间。进一步地，在使所述木饰面的温度保持在玻璃化转变点以下的同时压缩所述木饰面，所述木材将由此在不破坏或者压碎木材微孔结构的前提下致密化。同样地，将在微小破裂或者无破裂的情况下压缩木材细胞。在压缩之前和期间，使温度保持在所述木材中木质纤维素高分子聚合物的玻璃化转变点以下将在不破坏或者压碎木材微孔结构的情况下使所述木饰面致密化，因此不减弱所述木饰面的机械属性。在其他的实施例中，被加热到玻璃化转变点以下的木饰面在没有表面炭(surfacechar)的情况下呈现出明显加深的颜色。
在一个实施例中，旋转式压机或压延辊渐进地把木材或者木饰面从其预压缩的厚度压缩到减小的或者被压缩的厚度。压延辊由两个或者多个金属滚筒或辊组成，其中第一辊啮合第二辊，且所述第一辊的面平行于所述第二辊的面。所述辊在相反的方向上旋转，其隔离间隙小于正被压缩的物品(例如木饰面)的原始厚度。另外，所述压延辊具有表面覆盖层，诸如光滑的或者带纹理的表面、镀铬的、橡胶贴面，或者毡面。所述带纹理的表面还包括粗糙表面、压花纹、凸榫，或者用于浮雕的图案。可替换地，所述压延辊被加热、冷却，或其组合。在一个实施例中，所述压延辊被蒸气或热油加热。
在一个实施例中，压延辊被加热到低于木材的玻璃化转变点，例如，在大约230°F(110℃)到大约480°F(249℃)，从大约230°F(110℃)到大约250°F(121℃)、从大约250°F(121℃)到大约300°F(149℃)、从大约300°F(149℃)到大约350°F(177℃)、从大约350°F(177℃)到大约400°F(204℃)、从大约400°F(204℃)到大约450°F(232℃)、从大约450°F(232℃)到大约480°F(249℃)、在约230°F(110℃)、在约250°F(120℃)、在约300°F(149℃)、在约350°F(177℃)、在约400°F(204℃)、在约450°F(232℃)、在约480°F(249℃)，或者任意组合或子组合的范围内。此外或可替换地，压延辊被加热到相同的温度或者一个压延辊具有相对于另一个压延辊不同的温度。例如，上压延辊被加热到大约230°F(110℃)到大约242°F(167℃)的范围内而下压延辊被加热到大约329°F(165℃)到大约340°F(171℃)的范围内。虽然由于本实施例以具有更高温度的所述上压延辊和具有更低温度的所述下压延辊会起作用，本实施例不限于所述上压延辊具有更低的温度。在其他的实施例中，一个或者两个压延辊处于环境温度。
在一个实施例中，所述木材被在两个压延辊之间压缩。所述木材被压缩的时间从大约0.02到大约3.0秒、从大约0.02到大约0.05秒、从大约0.05到大约0.10秒、从大约0.10到大约0.50秒、从大约0.50到大约1.0秒、从大约1.5到大约2.0秒、从大约2.5到大约3.0秒、在大约0.02秒、在大约0.05秒、在大约1.0秒、在大约1.5秒、在大约2.0秒、在大约2.5秒、在大约2.0秒，或者其中时间的任意组合或子组合。
在所述被压缩的木材离开所述压延辊且不再受压之后，所述被压缩的木材被冷却。在一个实施例中，被加热的、被压缩的、被致密化的木材被通过冷空气、环境空气、加压的或者非扰动空气冷却。
在一个实施例中，0.083英寸(2.11mm)厚的橡木和枫木饰面被加热到所述木材的玻璃化转变点以下，然后在保持所述木材玻璃化转变点以下的温度的同时被压缩。在一个实施例中，所述橡木饰面被从0.083英寸(2.11mm)的预压缩厚度压缩到0.045英寸(1.14mm)的被压缩厚度，或者大约45％的压缩。在其他的实施例中，所述枫木饰面被从0.083英寸(2.11mm)的与压缩厚度压缩到0.031英寸(0.787mm)厚的被压缩厚度，或者大约63％的压缩。0.083英寸(2.11mm)厚的橡木和枫木木材饰面的另外样本被在不加热且在环境温度下被压缩。
在一个实施例中，木材的致密化使密度增加到所述木材初始密度的1.30倍。在其他的实施例中，具有致密化饰面的所述致密化木材产品从硬木、软木或热带木材中获得。
现有技术已知木地板产品的制造。在一个实施例中，具有致密化饰面的致密化木材产品被塑造成厚木板，具有垂直于表面的边缘以及所要求厚度、宽度和长度的任意组合。在其他的实施例中，具有致密化饰面的致密化木材产品被塑造成厚木板，具有所要求厚度、宽度和长度的任意组合，并且延长的边缘被机加工成包括舌榫和凹槽的特征。在又一实施例中，具有致密化饰面的所述致密化木材被塑造成厚木板，具有所要求的厚度、宽度和长度的任意组合，并且延长的边缘被进一步机加工成具有锁定的舌榫和凹槽的特征。
在一个实施例中，木地板产品具有适于应用而变化的厚度、宽度和长度的尺寸。从大约1/16英寸(1.59mm)到大约1英寸(2.54mm)、从大约1/16英寸(1.59mm)到大约1/4英寸(6.35mm)、从大约1/4英寸(6.35mm)到大约3/8英寸(9.53mm)、从大约5/6英寸(7.95mm)到大约1/2英寸(12.7mm)、从大约5/8英寸(15.9mm)到大约7/16英寸(11.1mm)、从3/4英寸(19.1mm)到大约1英寸(25.4mm)，或之间的任何尺寸变化。地板宽度从大约2英寸(50.8mm)到大约24英寸e(609.6mm)s、从大约2英寸(50.8mm)到大约3-1/4英寸(82.6mm)、从大约3-1/4英寸(82.6mm)到大约5英寸(50.8mm)、and从大约5英寸(127mm)到大约到12英寸(305mm)、从大约12英寸(305mm)到大约16英寸(406mm)、从大约12英寸(305mm)到大约24英寸(610mm)，或之间的任何尺寸变化。长度是，例如，但不限于大约1/2英尺(0.152m)到大约12英尺(3.66m)、从大约1/2英尺(0.152m)到大约1英尺(0.305m)、从大约3英尺(0.914m)到大约6英尺(1.83m)、从大约8英尺(2.44m)到大约10英尺(3.05m)、从大约10英尺(3.05m)到大约12英尺(3.66m)、从大约1/2米到大约1米、从大约2米到大约3米以及从大约3米到大约4米，或之间的任何尺寸变化。在一个实施例中，所述地板是方形砖，两个相邻侧面具有从大约2英寸(5cm)到大约24英寸(60cm)、从大约2英寸(5cm)到大约2英寸(5cm)、从大约4英寸(10cm)到大约4英寸(10cm)、从大约6英寸(15cm)到大约6英寸(15cm)、从大约9英寸(20cm)到大约9英寸(20cm)、从大约12英寸(30cm)到大约12英寸(30cm)、从大约16英寸(40cm)到大约16英寸(40cm)、从大约18英寸(45cm)到大约18英寸(45cm)、从大约24英寸(60cm)到大约24英寸(60cm)，或之间的任意尺寸的相等尺寸。
木地板产品容易受到无意地掉落在地板表面的物体的撞击。了解与掉落物体有关的所有因素(形状、重量、掉落高度)或者地板所处的环境条件(底层地板的类型、与底层地板的粘合度、温度)是不可能的。使用落球测试法评估具有致密化的第一层的木地板样品的抗冲击性，所述方法提供木地板对于冲击的抗力的相对测量。在一个实施例中，具有致密化第一层的木地板产品具有比未经处理的木材更大的缩进抗力。
木地板的宽度和厚度尺寸通常在木地板暴露于EMC变化的情形中时改变。当木地板被制造为适当含水量时，木地板在大约30％到大约50％的环境相对湿度范围内保持稳定性。当环境相对湿度大于50％、大于60％、大于70％以及大于80％时，就出现潮湿情形。相反，当环境相对湿度小于30％、小于20％以及小于10％时，就出现干燥情形。在潮湿情形中，吸湿性引起木地板板材横跨所述板材的宽度方向上膨胀。相反，在干燥情形中，吸湿性引起木地板板材横跨所述板材的宽度方向上收缩。在潮湿和干燥情形中，膨胀和收缩的累积效果导致木地板板材上的翘弯和隆起。翘弯和隆起的可能性是对不合格或其他通常具有潮湿环境和干燥环境安装的木地板用途的限制，而且在安装更宽宽度，例如，大于3.25英寸(82.6mm)宽的木地板时进一步严重。在一个实施例中，相比未经处理的木材，具有致密化饰面的所述致密化木材产品对由EMC变化缘故导致的尺寸变化具有更大的抗力。此外，具有致密化饰面的所述木地板产品在尺寸上对于湿和干环境是稳定的，因此，适用于地下的或者具有潮湿环境以及干燥环境的安装。在一个实施例中，具有致密化饰面的木地板产品具有大于3.25英寸(82.6mm)的宽度。
木地板产品，特别是实木和饰面，随着时间而褪色或者变暗。暴露于阳光极大地加剧了这个问题。现有技术中减缓褪色过程的方法包括处理，例如包含紫外线抑制剂的表面处理，其给产品制造增加额外成本并且进一步地阻碍了修整技术。在一个实施例中，具有致密化第一层的、无附加处理的木地板产品相比于未经处理的木材具有令人满意的光稳定性。
本发明将通过特定实例的方式被详细描述。下面的实例被提供是用于说明性的目的而不是意在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将会容易地认识到多种非关键性参数，这些参数能够被改变或修改以产生本质上相同的结果。
实例
实例1
根据本发明的示范性方法和未经处理的纤维素基体，进行了被致密化的纤维素基体的动态力学分析(DMA)。所述DMA的结果被用于利用下面的方程计算这些基体的吸湿膨胀系数(CHE)：
C H E = Δ L L Δ R H
其中
ΔL是样本长度的变化
L是所述样本的原始长度；以及
ΔRH是相对湿度的％变化。
CHE比对的结果证明：相比于类似组分的未经处理的纤维素基体，根据本发明示范性方法的致密化纤维素基体提供了更低的CHE。这些结果表明根据本发明示范性方法的致密化纤维素基体将被预期比相似组分的未经处理的纤维素基体提供更大的稳定性。
表1
任何在本文中提及的专利、专利申请或者印刷出版物，包括书籍的全部内容都意在通过引用的方式合并于此。
本领域技术人员将会理解的是：在不背离本发明的精神的前提下，可以对在此描述的实施例做出许多改变和修改。所有这种变化都意在落入本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种纤维素基体的致密化方法，所述方法包括：
提供一种装置，所述装置包括：
上压延辊；
下压延辊；
热源；以及
进给传送带；
其中所述上压延辊和所述下压延辊之间的距离限定了隔离间隙；
提供纤维素基体，其厚度大于所述隔离间隙；以及
通过所述上压延辊和所述下压延辊之间的隔离间隙进给所述纤维素基体。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在通过所述隔离间隙进给所述纤维素基体之前，将所述纤维素基体加热到其玻璃化转变温度的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述热源包括：被加热的压延辊、红外灯、微波炉、对流加热炉，或其组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述热源包括红外灯且所述红外灯被包含在红外腔室中。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中纤维素基体被通过所述隔离间隙以从大约5英尺/分钟到大约10英尺/分钟的线速度进给。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述上压延辊被加热到从大约110℃到大约120℃的温度。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述下压延辊被加热到从大约150℃到235℃的温度。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述上压延辊和所述下压延辊在相反的方向上旋转。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括使所述纤维素基体潮湿化的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使所述纤维素基体潮湿化的步骤包括将所述纤维素基体浸泡在水性介质中。
11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述纤维素基体具有从大约1mm到大约2.5mm的厚度。
12.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括冷却所述纤维素基体的步骤。
13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述纤维素基体被从其原始厚度的大约10％压缩大约30％。
14.一种混合地板产品，包括：
面层，其包括通过权利要求1到13中的任一个的方法生产的致密化纤维素基体；以及
芯，其包括的材料选自纤维板；水泥；乙烯基复合材料、木塑料复合材料；橡胶；及其组合。
15.根据权利要求14所述的产品，进一步包括锁定轮廓。
16.根据权利要求15所述的产品，其中所述锁定轮廓选自舌榫和凹槽；锁定和折叠；搭叠；角对角；以及卡扣锁定。
17.根据权利要求16所述的产品，其中所述锁定轮廓选自舌榫和凹槽与锁定和折叠。
18.根据权利要求15到17中的任一个所述的产品，其中所述第二层包括所述锁定轮廓。
CN201480019929.7A 2013-03-29 2014-03-28 纤维素基体的致密化方法 Pending CN105121105A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361806704P 2013-03-29 2013-03-29
US61/806,704 2013-03-29
PCT/US2014/032178 WO2014160941A1 (en) 2013-03-29 2014-03-28 Process for the densification of a cellulosic substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105121105A true CN105121105A (zh) 2015-12-02

Family

ID=50694028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480019929.7A Pending CN105121105A (zh) 2013-03-29 2014-03-28 纤维素基体的致密化方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160039113A1 (zh)
EP (1) EP2978573A1 (zh)
CN (1) CN105121105A (zh)
AU (1) AU2014240951B2 (zh)
WO (1) WO2014160941A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10590648B2 (en) * 2017-02-06 2020-03-17 Terry Allen Tebb Outdoor wood decking board
AU2018395288B2 (en) 2017-12-29 2024-06-13 Ahf, Llc Densified wood including process for preparation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB476979A (en) * 1935-12-30 1937-12-20 Erna Adelheid Clara De Samsono Improvements relating to laminated wood products
GB1055565A (en) * 1960-02-02 1967-01-18 Hoover Ball & Bearing Co The production of wood products having a hardened surface layer
US5992043A (en) * 1996-07-26 1999-11-30 N O W (New Option Wood) Method for treating wood at the glass transition temperature thereof
WO2004056542A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Trevor Ian Mcintosh Compressed wood product and manufacture
US20050006004A1 (en) * 2003-02-05 2005-01-13 Kamke Frederick A. Viscoelastic thermal compression of wood
CN100406666C (zh) * 1996-06-11 2008-07-30 尤尼林管理私营公司 由硬地板块构成的地板以及制造这种地板块的方法
CN102626940A (zh) * 2011-02-07 2012-08-08 刘锡丽 一种实木型材改良方法及其型材

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1502311A (en) * 1920-12-17 1924-07-22 William H Mason Process of treating lumber
FR946211A (fr) * 1942-02-24 1949-05-27 Procédé de traitement mécanique des bois, par exemple, par laminage
US7918062B2 (en) * 2006-06-08 2011-04-05 Mannington Mills, Inc. Methods and systems for decorating bevel and other surfaces of laminated floorings
US8353140B2 (en) 2007-11-07 2013-01-15 Valinge Innovation Ab Mechanical locking of floor panels with vertical snap folding
US7836924B2 (en) * 2009-01-16 2010-11-23 Weyerhaeuser NR Comp½any Methods for enhancing hardness and dimensional stability of a wood element and wood product having enhanced hardness
CN101486212B (zh) * 2009-02-25 2011-04-20 南京林业大学 压缩炭化杨木三层实木复合地板的生产方法
WO2011085306A1 (en) * 2010-01-11 2011-07-14 Mannington Mills, Inc. Floor covering with interlocking design
US8925275B2 (en) * 2010-05-10 2015-01-06 Flooring Industries Limited, Sarl Floor panel
BE1019331A5 (nl) * 2010-05-10 2012-06-05 Flooring Ind Ltd Sarl Vloerpaneel en werkwijzen voor het vervaardigen van vloerpanelen.
BE1019501A5 (nl) * 2010-05-10 2012-08-07 Flooring Ind Ltd Sarl Vloerpaneel en werkwijze voor het vervaardigen van vloerpanelen.
EP2763850B1 (en) * 2011-10-03 2018-07-18 Unilin, BVBA Floor panel
CN103286836A (zh) * 2012-02-23 2013-09-11 戴武兵 一种碾丝机和一种人造木材的生产系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB476979A (en) * 1935-12-30 1937-12-20 Erna Adelheid Clara De Samsono Improvements relating to laminated wood products
GB1055565A (en) * 1960-02-02 1967-01-18 Hoover Ball & Bearing Co The production of wood products having a hardened surface layer
CN100406666C (zh) * 1996-06-11 2008-07-30 尤尼林管理私营公司 由硬地板块构成的地板以及制造这种地板块的方法
US5992043A (en) * 1996-07-26 1999-11-30 N O W (New Option Wood) Method for treating wood at the glass transition temperature thereof
WO2004056542A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Trevor Ian Mcintosh Compressed wood product and manufacture
US20050006004A1 (en) * 2003-02-05 2005-01-13 Kamke Frederick A. Viscoelastic thermal compression of wood
CN102626940A (zh) * 2011-02-07 2012-08-08 刘锡丽 一种实木型材改良方法及其型材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡赫良斯基著，申宗圻译: "《木材压缩与弯曲》", 28 February 1965 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014240951A1 (en) 2015-10-15
WO2014160941A1 (en) 2014-10-02
US20160039113A1 (en) 2016-02-11
AU2014240951B2 (en) 2016-06-30
EP2978573A1 (en) 2016-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100537541B1 (ko) 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는마루바닥재 및 그 제조방법
KR100679815B1 (ko) 대칭구조를 이용한 무늬목과 고밀도섬유판을 갖는마루바닥재 및 이의 제조방법
US7585566B2 (en) Resin impregnated substrate materials
EP1794388B1 (en) Wood flooring laminated with high pressure veneer and impregnated low weight printing paper
EP3325239B1 (en) Manufactured wood products and methods of production
CN101517177A (zh) 使用对称结构的带有碳化实木的木地板及其制备方法
CN105102738A (zh) 混合木质产品
US8541085B2 (en) Bamboo composite board and beam product
CN101218094A (zh) 包含转印hdf的地板及其制造方法
CN104652775A (zh) 沟槽式实木中板及具有该沟槽式实木中板的复合板
Nemli Factors affecting some quality properties of the decorative surface overlays
CN105121105A (zh) 纤维素基体的致密化方法
CN103465318B (zh) 一种竹木复合集装箱底板及其制造方法
Nemli et al. Effects of melamine raw paper weight, varnish type and the structure of continuous pressed laminate (CPL) on the physical, mechanical properties and decay resistance of particleboard
CN104552538A (zh) 绿色环保高强度抗变形实木复合门的制作方法
CN104493916B (zh) 一种竹木复合板及其制备方法
EP3163000B1 (en) A method for manufacturing a door panel with door frame elements
EP2957351B1 (en) A method for producing plywood having a coating
US20050003147A1 (en) Laminated board and methods of producing the same
CN102632524B (zh) 竹木集装箱用胶合板的制造方法
CN110815434A (zh) 防霉多层桉木板及其生产方法
CN104369236B (zh) 一种人工林原料竹纹木及其制造工艺
US20160046094A1 (en) Hybrid wood products
CN202556511U (zh) 一种竹木集装箱用胶合板
CN106675511A (zh) 一种新型木材胶粘剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151202

RJ01 Rejection of invention patent application after publication