CN108349106B

CN108349106B - 木材刨花板

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Publication number: CN108349106B
Application number: CN201680058827.5A
Authority: CN
Inventors: R·汉德
Original assignee: Knauf Insulation SPRL
Current assignee: Knauf Insulation SPRL
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: EP3359360A1; ES2749704T3; CN108349106A; EP3359360B1; BR112018007041A2; GB201517882D0; DK3359360T3; US20210237404A1; US20210402745A1; HUE046416T2; LU100254A1; CA3000798A1; RU2018112477A3; PL3359360T3; US20210323280A1; LU100254B1; SI3359360T1; RU2735098C2; WO2017060450A1; MX2018004261A

Abstract

本发明涉及含至少一层芯层和两层表面层的多层刨花板及其制造方法，该芯层粒子通过除了碳水化合物基粘合剂树脂以外的粘合剂树脂粘结，和表面层粒子通过碳水化合物基树脂粘结。

Description

木材刨花板

本发明涉及木材刨花板，更具体地多层木材刨花板，例如三层刨花板，及其生产方法。

木材刨花板是通过粘合剂保持在一起的由各种粒度的木材粒料，例如木屑，锯木刨花或锯屑制造的复合材料，且特别地用于制造家具，例如橱柜，厨房炊具，和淋浴家具。一般地，通过混合木材粒料和粘合剂组合物，例如可热固化的树脂，随后将所得混合物制成片材或垫，和在升高的温度下压缩所述片材，从而生产木材刨花板(有时称为"胶合板")。为了改进视觉外观和/或耐久性，可将饰面或三聚氰胺层施加到板的表面上。

商业上最常见的刨花板是含芯层和两层表面层的所谓的三层刨花板。芯层所使用的粒料的粒度和表面层粒料的粒度通常不同，较小的粒料通常用于表面层而不是芯层。这可导致板的截面的密度梯度，其中表面层的密度大于芯层。已知刨花板，更具体地，酚醛树脂或脲醛树脂粘结的多层刨花板的外部表面倾向于显示出不规则度，例如凹陷和/或气泡，这最终可影响用合适的饰面片材或三聚氰胺树脂粘结片材覆盖之后最终的表面特征。在没有束缚于理论的情况下，认为甲醛基粘合剂倾向于形成斑点(blob)或在压机内在较高的压板温下分解，进而产生表面缺陷。显示出这类表面缺陷的板不适合于后续镶面或施加三聚氰胺表面层，因为木材刨花板的表面缺陷倾向于招致在饰面的外表面上可视的缺陷。此外，一旦施加饰面，这种缺陷常常才明显。这种板的生产方法因此产生相对高程度的废板；结果，这种板的生产成本倾向于高。

已经建议使用聚酯膜填充胶合板的粗糙芯的饰面，和因此消除表面饰面内表面缺陷的征兆。然而，使用额外的聚酯膜增加最终板额外的成本，且不适合于低成本的刨花板。

本发明寻求不同地解决该问题。本发明更具体地寻求提供一种多层刨花板，它显示出改进的表面特征且非常适合于层压，例如通常在刨花板上施加的装饰性层压体或其他表面覆盖层，从而在外表面上明显地没有显示出或者显示出至少减少的凹陷或气泡，所述凹陷或气泡可影响通过合适的饰面片材，装饰层或三聚氰胺树脂粘结片材覆盖之后的表面光整。

根据另一方面，本发明寻求提供制造这种改进的多层刨花板的方法，该方法产生减少量的废板。

本发明现提供一种多层刨花板，它包括至少一层芯层和一层表面层，优选至少一层芯层和两层表面层，该表面层粒料通过含碳水化合物基反应产物的粘合剂粘结，和芯层粒料通过除了表面层中所使用的碳水化合物粘合剂树脂以外的树脂粘合剂，例如含选自酚醛树脂，脲醛树脂，三聚氰胺-脲-甲醛和异氰酸酯，例如亚甲基二苯基二异氰酸酯，或聚酯中的树脂粘合剂粘结。

多层刨花板也可包括通过含碳水化合物反应产物的粘合剂粘结的芯层粒料，只要所形成的树脂不同于在表面层中所使用的树脂粘合剂即可，例如含不同比值或浓度的碳水化合物反应产物或者含与在一层或多层表面层中包含的那些不同的碳水化合物反应产物的树脂粘合剂。

本发明的刨花板可包括常称为刨花板或定向刨花板或中密度纤维板或高密度纤维板的板。

表面层中的粘合剂有利地包括碳水化合物组分，优选还原糖和氮源，优选胺组分，更特别地伯胺组分的反应产物。所述碳水化合物基反应产物可进一步包括通过使碳水化合物组分与酸或酸酐反应形成的碳水化合物基聚酯。有利地，所述粘合剂包括至少25wt％，或至少50wt％，或至少75wt％或至少95wt％这种碳水化合物基反应产物。

本文中术语“碳水化合物组分”包括(例如，通过施加热量)能与酸或酸酐或氮源和任选地进一步的交联剂反应的任何碳水化合物，以便形成合适地固化的粘合剂。根据本发明，碳水化合物组分可选自单糖，二糖，多糖或其反应产物。碳水化合物组分可包括至少一种还原糖；它可基本上由一种或多种还原糖组成。

本文中所使用的术语“还原糖”表示含有醛基或者可异构化，即发生互变异构现象，以含有醛基的一种或多种糖，所述基团可以例如用Cu-离子氧化，以得到羧酸。根据本发明，任何这种碳水化合物组分可以任选地被取代，例如被一种或多种羟基，卤素，烷基，和烷氧基取代。在任何这种碳水化合物组分中，可存在一个或多个手性中心，和在每一手性中心处可能的两种光学异构体包括在本文描述的发明内。进一步地，还要理解，各种混合物，其中包括任何这种碳水化合物组分的各种光学异构体的外消旋混合物，或其他非对映异构体混合物，及其各种几何异构体可在本文描述的一个或多个实施方案中使用。

而且，尽管非-还原糖，例如蔗糖可能不是优选的，但在本发明的范围内，例如通过原位转化成还原糖，它们依然可能是有用的。进一步地，还要理解，单糖，二糖或多糖可部分与前体反应，形成碳水化合物反应产物。就碳水化合物反应产物衍生于单糖，二糖或多糖，且维持反应性，优选与胺组分类似的反应性，以形成与单糖，二糖或多糖与胺组分的反应产物类似的反应产物来说，碳水化合物的反应产物在措辞“碳水化合物组分”的范围内。

碳水化合物基粘合剂可包括在WO 2007/014236，WO 2009/019232，WO 2009/019235，WO 2011/138458，WO 2011/138459或WO 2013/150123任何一篇中描述的粘合剂组合物，其中每一篇在本文中通过参考引入。

优选地，任何碳水化合物组分应当充分地不挥发，以最大化其保持可获得以供与以上提及的胺组分或其他反应物反应的能力。碳水化合物组分可以是其醛糖或酮糖形式的单糖，其中包括丙糖，丁糖，戊糖，己糖或庚糖；或多糖；或其组合。例如，当丙糖充当碳水化合物组分或者与其他还原糖和/或多糖组合使用时，可利用丙醛糖或丙酮糖(其中分别包括甘油醛和二羟基丙酮)。当丁糖充当水化合物组分或者与其他还原糖和/或多糖组合使用时，可利用丁醛糖(其中包括赤藓糖和苏糖)和丁酮糖(其中包括赤藓酮糖)。而且，当戊糖充当碳水化合物组分或者与其他还原糖和/或多糖组合使用时，可利用戊醛糖(其中包括核糖，阿拉伯糖，木糖和来苏糖)和戊酮糖(其中包括核酮糖，阿拉伯酮糖，木酮糖和来苏酮糖)。当己糖充当碳水化合物组分或者与其他还原糖和/或多糖组合使用时，可利用己醛糖(其中包括葡萄糖(即右旋糖)，甘露糖，半乳糖，阿洛糖，阿卓糖，塔罗糖，古洛糖和艾杜糖)和己酮糖(其中包括果糖，阿洛酮糖，山梨糖和塔格糖)。当庚糖充当碳水化合物组分或者与其他还原糖和/或多糖组合使用时，可利用庚酮糖(其中包括景天庚酮糖)。已知非天然存在的这种碳水化合物组分的其他立体异构体也考虑可用于制备本文描述的粘合剂组合物。在一个实施方案中，碳水化合物组分是高果糖的玉米糖浆(HFCS)。

碳水化合物组分可以是低聚合度的多糖，例如糖蜜，淀粉，纤维素水解物，或混合物。根据一个具体的实例，碳水化合物组分是淀粉水解物，麦芽糊精，或其混合物。尽管较高聚合度的碳水化合物可能不是优选的，但在本发明的范围内，尤其通过原位解聚，它们依然可能是有用的。

进一步地，本文中措辞“氮源”包括含有至少一个氮原子且能与至少一种碳水化合物组分反应的任何化合物或化合物的混合物。

至少一种氮源可选自NH₃，一种无机胺，或含至少一个伯胺基的有机胺，及其盐。它可包括原样使用的NH₃(例如，水溶液形式)，或无机和有机铵盐，例如硫酸铵(AmSO₄)，磷酸铵，例如磷酸二铵，氯化铵，硝酸铵或柠檬酸铵。

氮源可包括多胺。本文中术语“多胺”包括具有两个或多个胺基的任何有机化合物，所述胺基可独立地被取代或未取代。本文中所使用的“伯多胺”是具有两个或更多个伯胺基(-NH₂)的有机化合物。在术语伯多胺范围内的是可原位改性或异构化以生成具有两个或更多个伯胺基(-NH₂)的化合物。伯多胺可以是化学式为H₂N-Q-NH₂的分子，其中Q是烷二基，环烷二基，杂烷二基，或环杂烷二基，它们各自可以是任选地被取代。例如，Q可以是选自C₂-C₂₄中的烷二基，选自C₂-C₉中的烷二基，或者选自C₃-C₇中的烷二基。根据一个优选的实施方案，Q是C₆烷二基。根据另一实施方案，Q可以是环己二基，环戊二基或环丁二基，或二价苄基。在这一上下文中，应当注意某些作者优选使用术语“烷基”而不是化学上更加准确的“烷二基”命名；是指相同的化学基团。

本文中所使用的术语“烷二基”是指可以任选地支化，优选具有有限长度，其中包括C₁-C₂₄，C₁-C₁₂，C₁-C₈，C₁-C₆和C₁-C₄的碳原子链。较短的烷二基可增加该化合物较小的亲油性，和因此对碳水化合物组分具有不同的反应性和/或溶解度。

本文中所使用的术语“环烷二基”是指可以任选地支化的碳原子链，其中至少一部分链是环状的且还包括多环结构，例如，环丙二基，环戊二基，环己二基，2-甲基环丙二基，2-乙基环戊二基，甲硅烷二基。此外，形成环烷二基的链有利地具有有限的长度，其中包括C₃-C₂₄，C₃-C₁₂，C₃-C₈，C₃-C₆，和C₅-C₆。形成环烷二基的较短烷二基链可增加该化合物较小的亲油性，和因此将具有不同的行为。

本文中所使用的术语“杂烷二基”是指含碳和至少一个杂原子二者的原子链，且该原子链被任选支化。这种杂原子的实例包括氮，氧和硫。在某些变通方案中，所述杂原子还包括磷和硒。在一个实施方案中，杂烷二基是聚醚。本文中所使用的术语“环杂烷二基”包括含碳和至少一种杂原子二者的原子链，例如杂烷二基，且可任选地支化，其中该链的至少一部分是环状的。特别地，环杂烷二基的实例包括，二价四氢呋喃基，吡咯烷基，四氢吡喃基，哌啶基，吗啉基，哌嗪基，高哌嗪基，奎宁环基。

本文中术语“任选取代”是指一个或多个氢原子被其他官能团取代。这种其他官能团可包括氨基，羟基，卤素，硫醇基，烷基，卤代烷基，杂烷基，芳基，芳烷基，芳基杂烷基，硝基，磺酸及其衍生物，羧酸及其衍生物。

伯多胺可以是二胺，三胺，四胺，或五胺，例如，选自二亚乙基三胺，1-哌嗪乙胺，或双(六亚甲基)三胺中的三胺；三亚乙基四胺；或四亚乙基五胺。

伯多胺的一个特征是它可拥有低位阻。例如，1,2-二氨基乙烷,1,4-二烷基丁烷,1,5-二氨基戊烷,1,6-二氨基己烷，1,12-二氨基十二烷,1,4-二氨基环己烷,1,4-二氨基苯，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，1-哌嗪乙胺，2-甲基-五亚甲基二胺，1,3-戊二胺，和双(六亚甲基)三胺，以及1,8-二氨基辛烷具有低位阻。

优选地，胺组分包括1,6-二氨基己烷(六亚甲基二胺，HMDA)或1,5-二氨基-2-甲基戊烷(2-甲基-五亚甲基二胺)或由其组成。

在另一实施方案中，胺组分包括聚醚-多胺或由其组成，所述聚醚-多胺可以是二胺或三胺，例如称为Jeffamine T-403聚醚胺的平均分子量为440的三官能伯胺(例如，Huntsman Corporation)。

在进一步的实施方案中，氮源可包括聚合物多胺，例如壳聚糖，聚赖氨酸，聚乙烯亚胺，聚(N-乙烯基-N-甲基胺)，聚氨基苯乙烯，聚乙烯基胺(它们可以是均聚物或共聚物)，或者由其组成。

本文中所使用的术语“粘合剂组合物”是指特别地在固化之前，施加到木材粒料上和/或存在于木材粒料上的所有成分(除了木材粒料本身和在木材粒料内的任何湿气以外)，其中包括反应物，溶剂(包括水)，和添加剂。粘合剂组合物，特别地表面层粘合剂组合物可以至少部分预反应和因此包括反应物的一种或多种反应产物。本文中所使用的术语“粘合剂组合物的干重”是指除了存在的任何水(不管是液体水形式还是结晶水形式)以外的粘合剂组合物中所有组分的重量。

在碳水化合物基粘合剂组合物中，碳水化合物组分可占：

-至少30％，优选至少40％，优选至少50％，更优选至少60％，更优选至少70％，甚至更优选至少80％粘合剂组合物的干重；和/或

-小于97％，更优选小于95％粘合剂组合物的干重。

在碳水化合物基粘合剂组合物中，氮源可占：

-小于50％或小于40％，优选小于30％，更优选小于25％粘合剂组合物的干重；和/或

-至少2.5％，优选至少5％，更优选至少10％粘合剂组合物的干重。

碳水化合物基粘合剂组合物可包括(i)至少25％，和优选至少40％，至少50％或至少60％干重的：(a)碳水化合物组分和氮源；和/或(b)碳水化合物组分和氮源的可固化反应产物。

优选地，在碳水化合物组分中羰基对氮源中反应性氨基之比的范围为5:1至1:2。例如，羰基对反应性氨基之比的范围可以是5:1至1:1.8，5:1至1:1.5，5:1至1:1.2，5:1至1:1，5:1至1:0.8，和5:1至1:0.5。进一步的实例包括4:1至1:2，3.5:1至1:2，3:1至1:2，2.5:1至1:2，2:1至1:2，和1.5:1至1:2的比值。

本文中术语“反应性氨基”是指能与碳水化合物组分反应的在氮源内的任何氨基。具体地，这种反应性氨基的实例包括伯和仲氨基，酰胺基，亚胺和酰亚胺基，以及氰酸酯和异氰酸酯基。

可将含水组合物，优选水溶液或分散液形式的粘合剂组合物施加到木材粒料上，特别地含水粘合剂组合物的干重占含水粘合剂组合物总重量的≥10wt％，≥20wt％，≥30wt％，≥40wt％，≥45wt％，≥50wt％，≥55wt％或≥60wt％和/或≤95wt％，≤90wt％，≤85wt％或≤80。

已发现，以上定义的多层刨花板显示出改进的外表面，所述外表面没有显示出表面不规则度或者至少显示出较少的表面不规则度，这种表面不规则度对最终的饰面片材或三聚氰胺片材具有非所需的影响。结果，废板量可以显著下降或者甚至消除。

此外，表面坚固性表明是尤其有利的。

粘结芯层粒料的甲醛基粘合剂与粘结表面层粒料的碳水化合物基粘合剂的组合物进一步允许在高加工温度下操作，这是因为碳水化合物基粘合剂具有耐高温性；在高的生产线温度下操作可导致在加热板之间的停留时间减少和因此增加生产线的速度。此外，在要求延长的压机闭合时间的刨花板生产情况下，存在耐高温的表面层粘合剂是尤其有利的。在要求延长的压机闭合时间的已知甲醛基粘合剂粘结的刨花板生产情况下，表面层粘合剂倾向于太早聚合(与芯层粘合剂相比)，进而导致不满意的表面层。这些延长的闭合时间或高温可引起甲醛基粘合剂热降解。本发明的优选实施方案克服了这一难题：在延长的时间段期间，碳水化合物基表面层粘合剂较好地抗压机高温，进而没有危及合适的表面成形，并允许芯层粘合剂充分聚合。

含碳水化合物基反应产物的粘合剂优选是其试剂不包括任何外加甲醛的粘合剂。它可以“基本上不含甲醛”，也就是说，干燥和/或固化的结果(或模拟干燥和/或固化的类似试验)是，它释放小于5ppm甲醛；更优选它“不含甲醛”，也就是说，在这种条件下它释放小于1ppm甲醛。

进一步已发现，含基本上不含甲醛的粘合剂的表面层形成甲醛从芯层迁移的阻挡层。可通过在表面层内存在甲醛清除剂，进一步增强这一有利的性能。此外，基本上不存在甲醛的表面层允许芯层内增加的甲醛水平，同时仍然维持板的全球甲醛含量在所需的极限内。在芯层内增加甲醛含量可导致刨花板改进的机械性能。在备选的方案中，对于给定的机械性能来说，可减少粘合剂的含量。从不同的角度来说，用甲醛基粘合剂粘结的芯层与用基于碳水化合物反应产物的粘合剂粘结的表面层的组合产生了减少刨花板中总甲醛含量的几率。

刨花板可有利地兼有归因于碳水化合物基表面粘合剂的良好疏水性或耐水性能和归因于低成本芯层粘合剂的机械性能。

此外，根据本发明的优选实施方案，碳水化合物基粘合剂可与非-碳水化合物基多羟基组分组合使用。根据本发明可使用的非碳水化合物多羟基组分的实例包括，但不限于，甘油，聚乙二醇，聚丙二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，完全水解的聚乙酸乙烯酯，及其混合物。优选甘油，聚乙二醇和聚丙二醇。更特别地，添加甘油显示出多层刨花板改进的表面特征。非碳水化合物多羟基组分的使用范围可以是粘合剂组合物干重的0.1至25wt％，优选2至20wt％，更优选5至15wt％。

除了提供本发明的多层刨花板改进的表面特征以外，非碳水化合物多羟基组分表明充当加工助剂；可使用它来防止粘附并辅助提供树脂和/或树脂前体合适的流动性能。

芯层中的粘合剂和/或表面层或相关层的粒料组合物中的粘合剂可包括一种或多种助剂，例如蜡，染料，脱模剂和甲醛清除剂(特别地，脲，单宁，白坚木提取物，磷酸铵，亚硫酸氢盐)。

木材保护层的厚度可以是≥5mm，≥8mm，≥10mm，或≥15mm和/或≤100mm，≤80mm，≤60mm，≤50mm，≤45mm或≤25mm。优选的厚度范围为10至45mm或16至22mm。刨花板的长度可以是≥1.5m，≥2m，≥2.5m或≥3m和/或≤8m，≤6m或≤5m，但取决于可获得的设备，可获得大于8m的板长。刨花板的宽度可以是≥1m，≥1.2m，≥1.5m或≥1.8m和/或≤4m，≤3m或≤3.5m。

木材刨花板可具有修整和/或切割和/或切削过的边缘；它们可以堆叠并作为包装提供，所述包装包括一起排列和/或粘结，例如促进运输的多个板；包装可包括包封的膜，例如塑料材料的包封膜。

本文中所使用的术语“木材粒料”是指木材粒料或纤维，其中包括木屑，木刨花，锯木刨花和锯屑或其混合物。芯层和表面层粒料具有在这种多层刨花板领域中常见的颗粒尺寸，优选对于芯层粒料来说，为1-10mm和对于表面层粒料来说为小于1.5mm。在一些应用中，小于1mm和低至0.05mm的颗粒尺寸也可适合于表面层。前述颗粒尺寸分别为木材粒料的至少90wt％，优选至少95wt％。可使用来自原始木材和/或回收木材二者的木材粒料。木材可包括桦树，山毛榉树，桤木，松木，云杉，热带木材或木材混合物。优选地，例如因预干燥导致与粘合剂组合物接触的木材粒料的含湿量为小于8％，小于6％或小于5％的湿度；它们可以预干燥到1至5％湿度，例如2至4％湿度或1.5至3.5％湿度的含湿量。

根据另一方面，本发明还提供制造含至少一层芯层和一层表面层，优选两层表面层的多层刨花板的方法，该方法包括提供适合于芯层的木材粒料并使芯层粒料与芯层粘合剂组合物接触，提供表面层粒料并使表面层粒料与表面层粘合剂组合物接触，排列相关树脂化粒料的层，例如形成松散排列的粒料的层状垫，所述层状垫依次或者以相反顺序包括至少一层含树脂化表面层粒料的第一表面层，和含树脂化芯层粒料的至少一层芯层，和可能地第二表面层，并使树脂化粒料垫置于压力和固化下，其中表面层粘合剂组合物选自含碳水化合物组分和单元或酸或其酸酐的粘合剂组合物，和芯层粘合剂组合物选自除了表面层中所使用的碳水化合物粘合剂以外的形成粘合剂树脂的树脂粘合剂组合物，例如含苯酚和甲醛，脲和甲醛或异氰酸酯，例如亚甲基二苯基二异氰酸酯的粘合剂组合物。

可通过喷雾，例如通过使木材粒料穿过粘合剂组合物的喷雾，或者在木材粒料上喷洒粘合剂组合物，同时混合木材粒料，从而施加粘合剂组合物到木材粒料上。优选地，随后混合木材粒料，例如通过转鼓，特别地在混合器或料斗(bunker)中，施加粘合剂组合物。

可独立于挤压或者与挤压同时，例如在压机内，在加热的压板之间进行固化。也可采用本身已知的其他固化技术，施加不同的能源。作为一个实例，RF或IR能可用于固化目的。UV光也可起到固化的作用。

表面层所使用的粘合剂组合物可以是其固化释放水，特别地通过缩合反应释放水的粘合剂组合物，例如其固化释放至少5％，至少8％或至少10％重量的水，相对于固化之前粘合剂组合物的干重。优选地，芯层所使用的粘合剂组合物是下述粘合剂组合物，i)其固化没有释放水且特别地没有牵涉缩合反应，或ii)其固化释放的水少于表面层粘合剂组合物的固化。

a)在挤压和加热刨花板期间在表面层内生成蒸汽，特别地由含水表面层粘合剂组合物内存在的水和在固化表面层粘合剂组合物期间生成的水的组合促进热量传导至芯层，以固化芯层；和

b)因芯层粘合剂组合物固化导致避免或限制生成水允许较短的压机时间，所述粘合剂组合物将生成在芯层内难以抽空的蒸汽量。

含碳水化合物反应产物的碳水化合物粘合剂当固化时，可包括Maillard反应产物，例如蛋白黑素；它可包括聚酯组分。

在木材刨花板的固化期间，板的内部温度，特别地在其厚度方向上在板的中心处的温度可以升高到下述温度：

a)≥100℃，≥110℃，≥115℃，≥120℃，≥130℃或≥140℃，和/或

b)≤200℃，≤180℃，≤170℃或≤160℃。

固化温度，特别地压机或压板的表面温度范围可以是110℃至280℃。固化温度的进一步的实例包括110至260℃,至240℃,至220℃或至210℃的范围。

可例如在热压机内，在≥20bar，≥25bar或≥30bar和/或≤80bar，≤75bar，≤70bar或≤65的压力下，挤压树脂化粒料的垫，获得固化刨花板。

可在≥2sec/mm，≥3sec/mm，≥4sec/mm或≥5sec/mm和/或≤60sec/mm，≤40sec/mm，≤30sec/mm或≤20sec/mm的挤压因子(单位sec/mm木材刨花板厚度)下挤压树脂化粒料垫，获得固化的刨花板。因此，挤压时间可取决于木材刨花板的厚度。

木材刨花板，特别地一旦固化，可包括至少70％，至少80％，至少90％或至少95％重量的木材粒料。

现仅仅作为实例，描述本发明的实施方案。

实施例：

根据标准工序，制备具有约5mm厚表面层和目标密度为650kg/m³的总厚度为16mm的300x 300mm²的若干三层刨花板样品。对于芯层来说，用组成和固体含量如下所述，例如达到以下描述的粘合剂负载，且具有如下所述的潜在添加剂的粘合剂组合物喷洒具有1.25mm至4mm的粒料尺寸和残留含湿量为约7wt％(基于烘箱干燥木材重量)的木材粒料，并转动以供均匀涂布。类似地，对于表面层来说，在相关负载下和具有潜在的添加剂的相关粘合剂组合物，喷洒具有小于或等于约1.25mm的粒料尺寸且含湿量为约3％的表面层粒料，并转动以供均匀涂布。

每一样品的芯层相同且包括残留含湿量为约7wt％的木材粒料(1.25-4mm)和负载为7.5wt％的脲醛粘合剂(以树脂化木材粒料的重量计，粘合剂的固体)。木材粒料用0.60wt％SP45蜡处理。脲醛树脂包括(全部粘合剂)4.5wt％的硝酸铵催化剂。

不同刨花板样品具有下表1中所示的不同的表面层。对于所有样品来说，表面层粘合剂的负载为10wt％。对于样品Bl-B9来说，使用以下定义的碳水化合物基粘合剂；对于样品B10-B12来说，使用与芯层中相同的脲醛粘合剂，但在10wt％的所述负载下。

在这一实施例中所使用的碳水化合物基表面层粘合剂组合物包括下表1所示的一水合右旋糖("DMH")和果糖和六亚甲基二胺("HMDA")的含水混合物。

表1：在反应之前表面层的粘合剂组合物

表1的含固量是在任何添加甘油之前含水粘合剂组合物的固体含量(wt％)。对于实施例B1，B2和B3来说，通过组合DMH，果糖和水，制造起始的粘合剂水溶液；然后添加5重量份甘油到95重量份这一起始粘合剂水溶液中，提供含水粘合剂组合物。类似地，对于实施例B4和B4来说，添加10重量份甘油到90重量份起始粘合剂水溶液中，提供含水粘合剂组合物。

板B10，B11和B12包括UF基表面粘合剂，其含有残留含湿量为约10wt％的木材粒料(<1.25mm)和负载为10wt％的脲醛粘合剂(以树脂化木材粒料重量计，粘合剂的固体)。木材粒料用0.5wt％SP45蜡处理。脲醛树脂组合物包括(以干重为基础，全部粘合剂)0.5wt％的硝酸铵催化剂。

为了制造样品板，将适于实现650kg/m³的目标板密度的涂布的木材粒料质量转移到成形箱内，以便形成300x300x16mm的三层板样品，其中较大的粒度用于芯层和较小的粒度用于表面层。树脂化表面层粒料量适于形成各自厚度为约3mm的表面层。使用金属塞，在56bar下，在230℃的目标压板温度下，经给定的时间段，挤压板样品到16mm的厚度，实现表2中所示的挤压因子(对于16mm厚的板来说，sec/mm厚度)。

例如根据EN319，对试样进行内部粘结强度试验，拟评价与试样片的平面垂直的拉伸强度并以单位N/mm²表达。

还测试刨花板样品的表面完整性。为了达到该效果，在试样内0.3mm深处切割圆形沟槽(内径35.7mm)。将钢垫胶合到板表面上，在切割表面部分上。在粘合剂硬化之后，在恒定速度下施加拉伸力，以便发生断裂，优选在表面层内发生断裂；记录断裂力并以N/mm²为单位表达。例如参见BS EN311。

表2

Carbo：根据表1的碳水化合物基粘合剂

UF：脲醛基粘合剂

IB：内部粘结强度

注意含UF-基粘合剂(57％固体)粘结的表面层粒料的板B10，B11和B12在大于60％的面板底表面上和在约25％的面板顶表面上显示出小的表面缺陷。

相反，含碳水化合物基粘合剂(69％固体)粘结的表面层粒料的板B8和B9在背面(约40％)以及在顶面(约15％)显示出显著较少的表面缺陷。含碳水化合物基粘合剂(61％固体)粘结的表面层粒料的板B6和B7显示出甚至进一步降低的表面缺陷(两面分别为约5％和15％)。

当添加10wt％(基于干重)甘油到碳水化合物基粘合剂组合物中以供粘结表面层粒料时，参见板B4和B5，表面显示出进一步减少的缺陷：在B4的两面上小于5％，和在背面上小于10％，且在B5的顶面上没有缺陷。

当仅仅添加5wt％甘油到碳水化合物基粘合剂组合物中时，与板Bl，B2和B3的情况一样，背面表面缺陷的存在在40至50％之间变化，但对于B1来说，下降到顶面的约15％，到对于B2和B3来说在顶面上没有缺陷。

以上提及的缺陷是小的白点，它是在三聚氰胺化之后变得明显的表面缺陷的指示剂。

表面完整性得到显著改进，当比较板B1至B9和以B10，B11和B12为代表的现有技术类型的板时。更特别地，在B7情况下，背面的表面完整性使得在芯层内发生断裂。这表明表面层坚固地粘结。与之相反，在UF粘结的板B10和B11情况下，在顶部外表面内发生断裂，和在B12情况下，在背面外表面内发生断裂。

Claims

1.一种多层刨花板，它包括至少一层芯层和一层表面层，该表面层粒料通过含碳水化合物组分和氮源的反应产物的粘合剂粘结，且芯层粒料通过除了在表面层中所使用的碳水化合物基粘合剂树脂以外的粘合剂粘结，其中芯层粘合剂选自含酚醛树脂、脲醛树脂和异氰酸酯基粘合剂树脂。

2.权利要求1的多层刨花板，其中氮源是伯胺组分。

3.权利要求1的多层刨花板，其中碳水化合物组分选自单糖，二糖，多糖或其反应产物，包括至少一种还原糖。

4.权利要求1的多层刨花板，其中氮源选自NH₃；无机胺；含至少一个伯胺基的有机胺；多胺；任何所述无机胺或有机胺的有机或无机盐。

5.权利要求4的多层刨花板，其中氮源是所述无机胺或有机胺的铵盐。

6.权利要求4的多层刨花板，其中氮源包括具有结构H₂N-Q-NH₂的多胺，其中Q是选自-C₂-C₂₄-中的烷二基；选自-C₂-C₉-中的烷二基；或选自C₃-C₇中的烷二基；它们各自任选地被取代；或二价苄基。

7.权利要求4的多层刨花板，其中氮源包括具有结构H₂N-Q-NH₂的多胺，其中Q是C₆烷二基，环烷二基，杂烷二基，或环杂烷二基。

8.权利要求6的多层刨花板，其中多胺选自1,6-二氨基己烷(六亚甲基二胺，HMDA)和l,5-二氨基-2-甲基戊烷(2-甲基-五亚甲基二胺)。

9.权利要求4的多层刨花板，其中多胺选自聚醚多胺和聚合的多胺。

10.权利要求2的多层刨花板，其中在表面层粘合剂中的碳水化合物组分内的羰基对胺组分内的反应性氨基之比的范围为5:1至1:2。

11.权利要求1的多层刨花板，其中表面层粘合剂包括：非-碳水化合物多羟基组分，选自甘油，聚亚烷基二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，完全水解的聚乙酸乙烯酯，及其混合物；和/或选自前述中的非-碳水化合物多羟基组分的非-碳水化合物多羟基组分的反应产物。

12.权利要求11的多层刨花板，其中所述聚亚烷基二醇选自聚乙二醇和聚丙二醇。

13.权利要求1的多层刨花板，进一步包括至少一层表面覆盖片材或层压体。

14.制造含至少一层芯层和一层表面层的多层刨花板的方法，该方法包括：

提供适合于芯层的芯层木材粒料，并使芯层木材粒料与芯层粘合剂组合物接触，提供树脂化芯层木材粒料，

提供表面层木材粒料，并使表面层木材粒料与表面层粘合剂组合物接触，提供树脂化表面层木材粒料，排列树脂化粒料层，形成松散排列的粒料的层状垫，所述层状垫依次或以相反顺序包括含树脂化表面层粒料的第一表面层和含树脂化芯层粒料的至少一层芯层，和含树脂化表面层粒料的第二表面层，并对树脂化粒料的层状垫置于压力下和固化，

其中表面层粘合剂组合物选自含下述的粘合剂组合物：i)碳水化合物组分和ii)氮源，且芯层粘合剂组合物选自酚醛基粘合剂组合物；脲醛基粘合剂组合物；和异氰酸酯基粘合剂组合物。

15.权利要求14的方法，其中表面层粘合剂组合物包括还原糖，和氮源。

16.权利要求15的方法，其中表面层粘合剂组合物包括在碳水化合物组分内的羰基对在氮源内的反应性氨基之比的范围为5:1至1:2。

17.权利要求14的方法，其中表面层粘合剂组合物包括：(a)还原糖反应物和氮源；和(b)还原糖反应物和氮源的可固化反应产物；且其中(a)和(b)的组合重量占表面层粘合剂组合物干重的至少30％。

18.权利要求14的方法，其中表面层粘合剂组合物包括50至90％干重的碳水化合物组分，和10至50％干重的氮源组分，基于碳水化合物和氮源组分的组合干重。

19.权利要求14的方法，其中表面层粘合剂组合物进一步包括0.1-25％干重的非-碳水化合物多羟基组分，选自甘油，聚乙二醇，聚丙二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，完全水解的聚乙酸乙烯酯，及其混合物。

20.权利要求14的方法，其中表面层粘合剂组合物至少部分预反应。

21.权利要求14的方法，其中通过施加能量到刨花板上、随后从固化压机中释放，来施加后固化。