CN108582306A - 以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法，经原料的选择、预处理、胶水配制、涂胶、养护与烘干、原料的计量称重、铺装组坯、预压、冷压成型、养护陈放和修边截头十一个步骤制成。本发明采用整齐均匀型和非整齐均匀型两种铺装形式，既可制成内质均匀、保留木纹的方料，又可制得符合行标要求但内质欠均匀、纹理和图案抽象的板材。本方法不对原料进行碾压和梳解，不采用浸胶方式，是对胶进行改进后采用双面涂胶，双面涂胶的耗胶量低，烘干的能耗低，胶在表面活性剂的作用下，对单板的渗透性有较大的提高，确保方料内胶合强度、弹性模量等产品质量达到要求。

Description

以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法
技术领域
本发明涉及一种人造板材生产方法,尤其是以木材薄单板为原料的经冷压和热固化生产重组木方料的方法。
背景技术
从上世纪末和本世纪初以来,重组竹和重组木的生产,开始逐步发展起来,名目繁多、花样翻新,就采用的原料不同、生产出的方料的应用场合不同、要求的理化参数不同、生产流水作业中遇到的实际问题不同,得出了许多各不相同、各有千秋的生产工艺和技术方案,获得了各有其特色的有益效果。如本申请人已授权的CN101279461A公开的“一种利用次小薪材生产模块木料的方法”,以桑枝等小薪材为原料,其优点是原料广、再生快、原料成本低,但带来的不足是制成方料的密度、应力、含水率不够均匀,方料的横截面有枝条截面的多个小圈形排列,不雅观。
CN106426430A公布了“一种木质单板处理方法和重组木”专利技术,要求保护的是木质单板处理方法,主要是对每张木质单板按纤维横纹方向放入辊压机中压成纤维纵向不断裂、横向松散的帚化网结构,以减小内应力和提高浸胶均匀性。但该帚化网结构，浸胶时耗胶量大，干燥时烘烤时间长，耗能大、成本较高。该方法没有陈放养生步骤,施胶与含水率欠均匀。
CN106363763A公布了“原木纹理的重组木板材及其制造方法”专利技术,通过旋切或刨切有裂纹伤的单板，经干燥、浸胶、修复裂纹等步骤制得的厚单板为原料,在浸胶前还需进行碱水浸渍、蒸煮冲洗、烘干等步骤的预处理,再进行加压浸渍,最终用平板压机热压,常温固化。是通过一张张整幅厚度为3-20mm的厚单板互相叠合热压成板材,因采用的是厚单板，旋切或刨切时必然引起纵向、横向或斜向的裂纹伤，在作重组木原料前，必须进行修补，对每张厚单板进行模具定宽法和定厚法的加压压缩修补，耗时、耗能、费胶、生产成本高。制成的重组板材的应力未经处理，含胶量和含水率不匀,设备能耗大,投资大、成本高。多张整幅厚单板上下叠压成的板材,整个生产过程无陈放养护步骤。
总之，重组木的生产是受重组竹的启发而兴起的，开始是用树枝条为原料，经碾压、浸胶、纵向随意排列在模具中，采用冷压热固化方式制成方料，或用热压冷固化方式制成板料；新近有采用木材厚单板或薄单板为原料的、有进行降低内应力处理和未经降低内应力处理的、更有施胶方法不同、铺装手段有区别等一系列差异，而这些差异带来了工艺简单、耗胶量低、烘干耗能少、降低原料单板的使用量、产品成本降低、市场竞争力提高等实际效益，成为生产厂家探索的热点，本发明也正是着眼于此，提出一些改进方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法。尤其是在降低内应力、胶水的配制和施胶、铺装组坯等方面提供一些改进方法。
上述技术问题通过如下技术方案予以解决:
本以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法，按如下步骤进行：
(1)原料的选择：向木单板生产销售企业购得每张厚度＜3mm、且每张宽度和面积相等的成批木材单板，单板的长度按制成方料后最终产品的长度要求选定，原则是单板长度≥制成的方料长度≥最终产品的长度；
(2)原料单板的选择性预处理：
(甲)进行炭化处理：按最终产品的色泽和/或花纹的要求，对单板进行炭化或不炭化的分类处理；
(乙)干燥：对含水量较高又不进行炭化处理的单板进行自然干燥或烘干，含水率≤15％；
(丙)纵向锯分和打排孔处理：对压制前需整齐均匀铺装的单板进行降低内应力的纵向打排孔处理，孔深为2mm，每排纵向相邻孔的间距5mm，再对每张单板进行纵向锯分，使锯分后的每片单板的宽度比定型模具的内腔宽＜1-2mm；
(3)胶水的配制：采用常用的木质胶粘剂，添加与该胶粘剂的pH值相匹配的表面活性剂，制成涂胶用的胶水；
(4)涂胶：采用双面辊涂方式涂胶；双面涂胶量为：120-180g/㎡；
(5)陈放养护与烘干：陈放3-7d，烘干至含水率为14％-16％；
(6)原料单板的计量称重：根据方料制成后最终产品的密度要求和模具的有效容积计算出装模单板的重量，进行备料称重；
(7)铺装组坯：分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装组坯方式，两种方式或预先均铺装在预压模内进行预压，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装在预压模具内，可直接进入冷压定型模具内冷压；
整齐均匀型：将纵向打有排孔的单板，顺一条宽纵格的排孔纵向锯分成铺装单元，该铺装单元的宽度比冷却成型模具内腔宽度小1-2mm，每张铺装单元只有一条窄纵格，宽度为a，a＝0.5—1cm，并至少有一条宽纵格，其宽度为窄纵格的一倍即2a；相邻两铺装单元上下叠放时，窄纵格分别置放在左右侧，全部叠合推放时，各铺装单元的纵向排孔、窄纵格和宽纵格均一一错位叠放，类似于砌墙的层砖叠放，直至放完全部称重备料的单板止，再放上一块金属压板；
非整齐均匀型：将未纵向打排孔且烘干养护后的原料单板，逐张卷成筒管状或折叠后平置，向下一压，筒管碎裂成纵向单板条或直接折叠成纵向单板条；不要求条边整齐，只要求每条的最宽处不能超过冷压成型模具内腔的宽度；将这些单板条纵向一一靠併平铺、不必十分整齐地铺在预压模内，直至叠完全部的称重备料单板止，放上一块金属压板；
(8)预压：对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为0.5-1.0Mpa，预压成初胚后，启动后端液压输送装置，将初胚推至冷压成型模具内；
(9)冷压成型：启动冷压机，垂直于地面由上向下压胚60-100S，每cm2的坯所受压力为1.5-2.5Mpa，然后插上冷压模具的锁紧栓，坯连同模具一起送入热固化室，进行温度分段梯度固化10-13h，冷却至40℃，拆模卸料；
(10)养护陈放：在陈放间存放10-15d；
(11)修边截头：对方料截头修边后入库即成。
所述的步骤(3)胶水的配制中，选用酚醛胶，固含量38％-42％，粘度为涂氏杯(25℃)11-21S，加入耐碱性的非离子型表面活性剂选用12-14碳仲醇聚氧乙烯醚，加入量为胶液质量比的1.2％-1.5％，拌匀后一起双面辊涂，双面涂胶水的量为130-170g/㎡。
本发明的有益效果是不用整幅单板进行叠合铺装，而是锯切打排孔或折叠成窄条后平铺层叠，错缝压缝地叠合冷压成型制成方料。其中整齐均匀型铺装方式制成的方料的密度、含胶量、含水率、内应力均匀，横切成板材时保留单板的木纹图案和设计的色泽，因密度比非整齐均匀型铺装的方料小，使用的单板原料较少；其中的非整齐均匀型铺装虽存在着内应力、密度不够均匀和耗单板的量稍多些的不足，但其横切成板材后所显示的图案有极大随意性，吸引抽象画欣赏者的视觉需求，深受部分消费人群的欢迎。一直以来，重组竹和重组木的生产有两点衡定的工序，一是原料均是经碾压或疏解成丝束状或网状，二是均采用浸胶的方式施胶，丝束状和网状的原料既破坏了原纹理的美感又降低了原纤维的机械强度，本发明不对原料进行碾压和梳解，对胶进行改性，一改常规的浸胶为双面涂胶，保留原纤维的纹理图案和机械强度，耗胶量低、烘干快且节能。使用的胶水中添加了表面活性剂，涂胶和陈放时，胶能渗透到薄单板内，确保方料的内结合强度。本方法中的整齐均匀型铺装方式制成的方料比非整齐均匀型铺装制成相同体积的方料节省10％—12％的原料单板。
附图说明
附图为本发明整齐均匀型的单板打排孔和铺装叠合方式示意图。
具体实施方式
本发明下面结合实施例并参照附图予以详述：
本以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法，按如下步骤进行：
(1)原料的选择：向木单板生产销售企业购得每张厚度＜3mm、且每张宽度和面积相等的成批木材单板，单板的长度按制成方料后再生产最终产品的长度要求选定，原则是单板长度≥制成的方料长度≥最终产品的长度；单板的宽度或选择定型模具内腔宽的1—5倍的整数倍宽度的单板；
(2)原料单板的选择性预处理：
(甲)进行炭化处理：按最终产品的色泽和/或花纹的要求，对单板进行炭化或不炭化的分类处理，以求得特殊色泽、花纹和仿红木的效果；
(乙)干燥：对含水量较高又未经炭化处理的单板进行自然干燥或烘干，含水率≤15％；
(丙)纵向锯分和打排孔处理：对后续步骤的压制前需整齐均匀铺装的单板进行降低内应力的纵向打排孔处理，孔深2mm，每排纵向相邻孔的间距5mm，再对每张单板进行纵向锯分，使锯分后的每片单板的宽度比定型模具的内腔宽＜1-2mm；
(3)胶水的配制：采用常用的木质胶粘剂，添加与该胶粘剂的pH值相匹配的表面活性剂，配制成涂胶用的胶水；用酚醛胶、脲醛胶、三聚氰胺胶及上述三种胶的改性胶中任一种胶，要求固含量分别为38％—42％、48％—52％％、50％±54％，各胶分别配兑有耐碱性的占该胶重量百分比的1.3％—1.5％的表面活性剂；
(4)涂胶：采用双面辊涂方式涂胶，双面涂胶水的量为：120-180g/M2；
(5)陈放养护与烘干：陈放1-3d，烘干至含水率为14％-16％；
(6)原料单板的计量称重：根据方料制成后再生产最终产品的密度要求和模具的有效容积计算出装模单板的重量，进行备料称重；
(7)铺装组坯：分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装组坯方式，两种方式或预先均铺装在预压模内以便随后进行预压，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装在预压模具内预压，而且直接进入冷压定型模具内冷压；
整齐均匀型：将纵向打有排孔的单板，顺一条宽纵格的排孔纵向锯分成铺装单元，该单元的宽度比冷却成型模具内腔宽度小1-2mm，相当于一条锯缝的宽度，若宽度远小于内腔宽的，则该铺装单元只能归入非整齐均匀型组坯中作原料；参见附图，每张铺装单元只有一条窄纵格，宽度为a，a＝0.5—1cm，并至少有一条宽纵格，其宽度为窄纵格的一倍即2a；相邻两铺装单元上下叠放时，窄纵格分别置放在左右侧，全部叠合堆放时，各铺装单元的纵向排孔、窄纵格和宽纵格均一一错位叠放，类似于砌墙的层砖叠放，直至放完全部称重备料的单板止，再放上一块金属压板；本类型的压缩比为10％；
非整齐均匀型：将未纵向打排孔且烘干养护后的原料单板，逐张卷成筒管状或折叠后平置，向下一压，筒管碎裂成纵向单板条或直接折叠成纵向单板条；不要求条边整齐，只要求每条的最宽处不能超过冷压成型模具内腔的宽度；将这些单板条纵向一一靠併平铺、不必十分整齐地铺在预压模内，直至叠完全部的称重备料单板止，放上一块金属压板；本类型的压缩比为15％—20％；
(8)预压：对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为0.5-1.0MPa，预压成初胚后，启动后端液压送料装置，将初胚推至冷压成型模具内；
(9)冷压成型：启动冷压机，垂直于地面由上向下压初坯60-100S，每平方厘米的坯所受压力为300-600kg，然后插上冷压定型模具的锁紧栓，坯连同模具一起送入热固化室，进行温度分段为100℃、120℃145℃、120℃、100℃，先逐渐升温，后逐渐降温地梯度固化10-13h，冷却至40℃，拆模卸料；
(10)养护陈放：在陈放间存放10-15d；
(11)修边截头：对方料截头修边后入库即成。
所述的步骤(3)胶水的配制中，从价廉和胶合强度考虑，选用酚醛胶，固含量38％-42％，粘度为涂氏杯(25℃)11-21S，加入耐碱性的非离子型表面活性剂选用12-14碳仲醇聚氧乙烯醚，加入量为胶液质量比的1.3％-1.5％，拌匀后一起双面辊涂，双面涂胶量为130-170g/㎡。
表面活性剂中供选用的原料很多，如：
一、非离子表面活性剂：
月桂醇聚氧乙烯醚
12-14碳伯醇聚氧乙烯醚
12-14碳仲醇聚氧乙烯醚
支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚
支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚
直链的10碳醇聚氧乙烯醚
直链的8碳辛醇聚氧乙烯醚
二、阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂1231
阳离子表面活性剂1827
阳离子表面活性剂1631
阳离子季铵盐型表面活性剂
三、阴离子表面活性剂
阴离子聚丙烯酰胺
磷酸酯型阴离子表面活性剂
烷基苯磺酸盐
烷基磺酸酯盐
含氟脂肪酸盐
我们就用该酚醛胶及其配兑的活性剂制成方料再生产出的地板，按《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》(GB/T17657-2013)和《重组木地板》(LY/T1984-2011)标准进行试验和检测。
本发明实施例中两种铺装方式制成的重组木方料，因重组木方料暂无国标或行标，只能以方料再生产的最终产品地板为例，分别随机抽检五批地板，再将两者的质量参数与《重组木地板》(LY/T1984-2011)要求的性能比较见下表：
尚需说明的是本发明的技术方案中，有些技术特征采用区间值，因此这些区间值中的各数值运用到具体的实施例中均是行得通的，是同行普通技术人员一目了然的，因此不再一一展开，不再絮叨烦述。
经检测，本发明的两种铺装类型的地板的气干密度均＞0.75g/cm3。
上表显示的参数表明，本发明不对木单板进行碾压、梳解，采用双面涂胶而不是浸胶，胶水用表面活性剂改性，采用整齐均匀型和非整齐均匀型铺装组坯制成的方料，以最终产品的木地板为例，其质量符合重组木地板的行业标准要求，而且节省了胶粘剂、减少了烘干的能耗和节省了单板原料、降低了生产成本。

Claims (2)

1.一种以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法，其特征是按如下步骤进行：
（1）原料的选择：向木单板生产销售企业购得每张厚度＜3mm、且每张宽度和面积相等的成批木材单板，单板的长度按制成方料后最终产品的长度要求选定，原则是单板长度≥制成的方料长度≥最终产品的长度；
（2）原料单板的选择性预处理：
（甲）进行炭化处理：按最终产品的色泽和/或花纹的要求，对单板进行炭化或不炭化的分类处理；
（乙）干燥：对含水量较高又不进行炭化的单板进行自然干燥或烘干，含水率≤15%；
（丙）纵向锯分和打排孔处理：对压制前需整齐均匀铺装的单板进行降低内应力的纵向打排孔处理，孔深为2mm，每排纵向相邻孔的间距5mm，再对每张单板进行纵向锯分，使锯分后的每片单板的宽度比定型模具的内腔宽＜1-2mm；
（3）胶水的配制：采用常用的木质胶粘剂，添加与该胶粘剂的pH值相匹配的表面活性剂，制成涂胶用的胶水;
（4）涂胶：采用双面辊涂方式涂胶；双面涂胶水的量为：120-180g/㎡
（5）陈放养护与烘干：陈放1-3d，烘干至含水率为14%-16%；
（6）原料单板的计量称重：根据方料制成后最终产品的密度要求和模具的有效容积计算出装模单板的重量，进行备料称重；
（7）铺装组坯：分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装组坯方式，两种方式或预先均铺装在预压模内进行预压，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装在预压模具内进行预压，可直接进入冷压定型模具内冷压；
整齐均匀型：将纵向打有排孔的单板，顺一条宽纵格的排孔纵向锯分成铺装单元，该铺装单元的宽度比冷却成型模具内腔宽度小1-2mm，每张铺装单元只有一条窄纵格，宽度为a，a=0.5—1cm，并至少有一条宽纵格，其宽度为窄纵格的一倍即2a；相邻两铺装单元上下叠放时，窄纵格分别置放在左右侧，全部叠合推放时，各铺装单元的纵向排孔、窄纵格和宽纵格均一一错位叠放，类似于砌墙的层砖叠放，直至放完全部称重备料的单板止，再放上一块金属压板；
非整齐均匀型：将未纵向打排孔且烘干养护后的原料单板，逐张卷成筒管状或折叠后平置，向下一压，筒管碎裂成纵向单板条或直接折叠成纵向单板条；不要求条边整齐，只要求每条的最宽处不能超过冷压成型模具内腔的宽度；将这些单板条纵向一一靠併平铺、不必十分整齐地铺在预压模内，直至叠完全部的称重备料单板止，放上一块金属压板；
（8）预压：对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为0.5-1.0Mpa，预压成初胚后，启动后端液压输送装置，将初胚推至冷压成型模具内；
（9）冷压成型：启动冷压机，垂直于地面由上向下压胚60-100S，每平方厘米的坯所受压力为1.5—2.5 Mpa，然后插上冷压模具的锁紧栓，坯连同模具一起送入热固化室，进行温度分段梯度固化10-13h，冷却至40℃，拆模卸料；
（10）养护陈放：在陈放间存放10-15d；
（11）修边截头：对方料截头修边后入库即成。
2.如权利要求1所述的以木材薄单板为原料的重组木方料生产方法，其特征是所述的步骤（3）胶水的配制中，选用酚醛胶，固含量38%-42%，粘度为涂氏杯（25℃）11-21S，加入耐碱性的非离子型表面活性剂选用12-14碳仲醇聚氧乙烯醚，加入量为胶液质量比的 1.2%—1.5%，拌匀后一起双面辊涂，双面涂胶水的量为130-170g/㎡。
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