CN108748531A - 一种环保板材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保板材的加工方法，解决现有的板材容易变形、防裂效果不好，防裂手段不安全环保的技术问题，属于板材加工的技术领域。方法包括原木材处理、板材干燥、防裂预处理、热压处理、清洗处理、烘干定形处理、防裂处理等步骤。本发明提供的环保板材的加工方法，整个生产过程采用天然原料制，绿色、环保，不含重金属以及对人体有害的甲苯、偶氮等物质，生产过程也无其他毒副产品产生，无甲醛等有害物质产生，适用于大规模批量生产。采用本发明提供的环保板材的加工方法制备的板材，防裂效果好，板材开裂率降低，耐久性好，而且更加绿色环保。

Description

一种环保板材的加工方法
技术领域
本发明属于板材加工的技术领域，具体涉及一种环保板材的加工方法。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对家具的档次要求也逐步提升，其中木质家具尤其深受消费者的喜爱。伴随科技的进步，全球各地之间的联系越来越近，国内产的木质家具热销全球各地，同时也给木质家具行业带来了技术上的难题：由于地球上不同地区的温差大，湿度不一，木质家具的框架木材非常容易开裂以及变形，从而破坏了木质家具的品相，给木质家具企业和消费者带来了极大的困扰。
目前，为了减少木质的板材的开裂和变形，通常的做法是在木质板材表面做漆，以此减少外界的湿度对木质品的影响，但由于做漆无法处理到木质的深层，用户使用一段时间后处理层就会磨掉，另外，做漆又会改变木材本身的天然色泽，使木质的梳子缺少自然的色彩，加上漆由于自身颗粒的影响，以及漆本身的自我膨胀，在木质的梳子表面做漆还是不能很好减少外界的湿度对木质品的影响。另一方面，传统油漆在户外使用时主要在木材表面形成一层理化性能很强的漆膜封闭于木材表层，使木材不能呼吸，时间久了易开裂，漆膜易脱落；在受到阳光及紫外线照射时，极易产生黄变，耐候性、耐久性较差；同时，传统油漆涂料原材料多为化工类产品，含有大量毒性及刺激性成分，对人体造成危害，已不能满足当下人们对于健康环保的要求。因此，目前急需要一种健康、绿色，能够有效的防止木材开裂的方法来防止木材开裂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的板材容易变形、防裂效果不好，防裂手段不安全环保的技术问题，提供了一种环保板材的加工方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保板材的加工方法，包括以下步骤：
(1)原木材处理
取原木材，阴干至木材含水量低于50％，然后将原木材按所需尺寸切割成板材，所述板材厚度为3～5cm，备用；
(2)板材干燥
取步骤(1)中所述板材，用减压干燥法干燥4～6天后，得干燥板材，备用；干燥压力为10～40kpa，温度为40～50℃；采用减压干燥法干燥木材，可在最大程度不破坏木材内部结构而易于水分溢出；水分溢出后再用一定温度的木材防裂剂A浸泡木材，可以促进木材防裂剂A进入到木材内部，保障木材内部空隙全部被木材防裂剂A浸润，达到技术防开裂的目的；
(3)防裂预处理
取步骤(2)所述干燥板材，水平置于浸泡池中，干燥板材的下四分之一浸泡在防裂剂A中，干燥板材的其余部位裸露于空气中，待防裂剂A被干燥板材吸收至位于板材厚度一半的位置时，使用蒸汽将板材加热至110～120℃，加热30～60分钟，然后取出阴干至木材含水量低于50％，得预处理板材，备用；
所述防裂剂A由聚甘油脂肪酸酯、丙三醇、氯化钠和水按质量比15:18:5:100混合而成；
(4)热压处理
将步骤(3)所述处理板材置于热压机上，于110～115℃折弯成所需要的形状，然后保温20～25分钟，使其充分形变，得折弯件；
(5)清洗处理
将步骤(4)所述折弯件完全浸入所述清洗液中，在35～45℃下浸泡50～60分钟，浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60～90秒，超声波频率为35～40kHz；所述清洗液为纯化水或浓度为5％的盐水；超声清洗有助于水分子在板材中的均匀分布，保证后续的定型持久；
(6)烘干定形处理
将步骤(5)清洗好的折弯件使用热风烘干至含水量15％以下后，再自然风干3～5天即可；
(7)防裂处理
将步骤(6)定性的折弯件用防裂剂B在温度为30～38℃下浸泡4～6天，然后取出并置于压力为115～125kpa的环境下，加压12～24h，最后移入室内，阴干至含水量20％以下，得防裂板材；加压条件下进一步促进防裂剂B进入板材的内部，使其充分吸收，进一步保证防裂效果；
所述防裂剂B由松油、棕榈蜡、尼泊金甲酯、甘油和吐温80按照质量比30:20:3:9:5混合而成；
(8)环保板材成品
在步骤(7)所述防裂板材表面刷2～3遍防裂剂C，每次间隔24小时，阴干，即得环保板材；木材防裂剂B充分吸收后，再在表面刷木材防裂剂C，在木材表面形成一层保护膜，防开裂效果更佳；
所述防裂剂C由以下梓油、桐油、白蜡、苦楝油、吐温80和异辛酸钴按照质量比25:20:15:3:5混合而成。
优选的方案中，步骤(2)所述的干燥压力为30kpa，温度为45℃。
优选的方案中，步骤(3)所述的蒸汽加热温度为115℃，加热时间为45分钟。
优选的方案中，步骤(4)折弯温度为112℃，然后保温25分钟。
优选的方案中，步骤(5)所述的浸泡温度为40℃，浸泡时间为60分钟。
优选的方案中，步骤(5)所述的浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60秒，超声波频率为40kHz。
优选的方案中，步骤(7)浸泡温度为35℃，浸泡时间为5天。
优选的方案中，步骤(7)压力为120kpa，加压时间为24h。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明提供的环保板材的加工方法，整个生产过程采用天然原料制，绿色、环保，不含重金属以及对人体有害的甲苯、偶氮等物质，生产过程也无其他毒副产品产生，无甲醛等有害物质产生，适用于大规模批量生产。采用本发明提供的环保板材的加工方法制备的板材，防裂效果好，板材开裂率降低，耐久性好，而且更加绿色环保。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。
本发明所述的防裂剂A由聚甘油脂肪酸酯、丙三醇、氯化钠和水按质量比15:18:5:100混合而成。本发明的防裂剂A具有亲油性和亲水性，且水含量较高，易于浸入木材内部达到深层防裂效果。在潮湿条件下，防裂剂中的聚甘油脂肪酸酯能在木材表面形成防护膜，阻止外界环境对木材内部的影响；在干燥的条件下，防裂剂采用A中亲水保水成分丙三醇，能有效阻止木材在干燥条件下内部物质条件急速变化而产生开裂现象。
本发明所述的防裂剂B由松油、棕榈蜡、尼泊金甲酯、甘油和吐温80按照质量比30:20:3:9:5混合而成；本发明采用的防裂剂B具有亲油性和亲水性，且水含量较低，亲油性物质浸入木材内部与板材的纤维结合，达到深层防裂效果。
本发明所述的防裂剂C由以下梓油、桐油、白蜡、苦楝油、吐温80和异辛酸钴按照质量比25:20:15:3:5混合而成。本发明采用的防裂剂C主要表现为亲油性，涂刷于板材表面，形成防裂保护膜。
实施例1
本发明提供的环保板材的加工方法，包括以下步骤；
(1)原木材处理
取松木原木材，阴干至木材含水量低于50％，然后将原木材切割成20cm×10cm板材，所述板材厚度为5cm，备用；
(2)板材干燥
取步骤(1)中所述板材，用减压干燥法干燥6天后，得干燥板材，备用；干燥压力为40kpa，温度为40℃；
(3)防裂预处理
取步骤(2)所述干燥板材，水平置于浸泡池中，干燥板材的下四分之一浸泡在防裂剂A中，干燥板材的其余部位裸露于空气中，待防裂剂A被干燥板材吸收至位于板材厚度一半的位置时，使用蒸汽将板材加热至120℃，加热30分钟，然后取出阴干至木材含水量低于50％，得预处理板材，备用；
(4)热压处理
将步骤(3)所述处理板材置于热压机上，于115℃折弯成所需要的形状，然后保温20分钟，使其充分形变，得折弯件；
(5)清洗处理
将步骤(4)所述折弯件完全浸入所述清洗液中，在45℃下浸泡50分钟，浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗90秒，超声波频率为35kHz；所述清洗液为5％的盐水；
(6)烘干定形处理
将步骤(5)清洗好的折弯件使用热风烘干至含水量15％以下后，再自然风干5天即可；
(7)防裂处理
将步骤(6)定性的折弯件用温度为38℃的防裂剂B浸泡4天，然后取出并置于压力为125kpa的环境下，加压12h，最后移入室内，阴干至含水量20％以下，得防裂板材；
(8)环保板材成品
在步骤(7)所述防裂板材表面刷3遍防裂剂C，每次间隔24小时，阴干，即得环保板材。
实施例2
本发明提供的环保板材的加工方法，包括以下步骤；
(1)原木材处理
取松木原木材，阴干至木材含水量低于50％，然后将原木材切割成20cm×10cm板材，所述板材厚度为3cm，备用；
(2)板材干燥
取步骤(1)中所述板材，用减压干燥法干燥4天后，得干燥板材，备用；干燥压力为10kpa，温度为50℃；
(3)防裂预处理
取步骤(2)所述干燥板材，水平置于浸泡池中，干燥板材的下四分之一浸泡在防裂剂A中，干燥板材的其余部位裸露于空气中，待防裂剂A被干燥板材吸收至位于板材厚度一半的位置时，使用蒸汽将板材加热至110℃，加热60分钟，然后取出阴干至木材含水量低于50％，得预处理板材，备用；
(4)热压处理
将步骤(3)所述处理板材置于热压机上，于110℃折弯成所需要的形状，然后保温25分钟，使其充分形变，得折弯件；
(5)清洗处理
将步骤(4)所述折弯件完全浸入所述清洗液中，在35℃下浸泡60分钟，浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60秒，超声波频率为40kHz；所述清洗液为纯化水；
(6)烘干定形处理
将步骤(5)清洗好的折弯件使用热风烘干至含水量15％以下后，再自然风干3天即可；
(7)防裂处理
将步骤(6)定性的折弯件用温度为30℃的防裂剂B浸泡6天，然后取出并置于压力为115kpa的环境下，加压24h，最后移入室内，阴干至含水量20％以下，得防裂板材；
(8)环保板材成品
在步骤(7)所述防裂板材表面刷2遍防裂剂C，每次间隔24小时，阴干，即得环保板材。
实施例3
本发明提供的环保板材的加工方法，包括以下步骤；
(1)原木材处理
取松木原木材，阴干至木材含水量低于50％，然后将原木材切割成20cm×10cm板材，所述板材厚度为4cm，备用；
(2)板材干燥
取步骤(1)中所述板材，用减压干燥法干燥5天后，得干燥板材，备用；干燥压力为30kpa，温度为45℃；
(3)防裂预处理
取步骤(2)所述干燥板材，水平置于浸泡池中，干燥板材的下四分之一浸泡在防裂剂A中，干燥板材的其余部位裸露于空气中，待防裂剂A被干燥板材吸收至位于板材厚度一半的位置时，使用蒸汽将板材加热至115℃，加热45分钟，然后取出阴干至木材含水量低于50％，得预处理板材，备用；
(4)热压处理
将步骤(3)所述处理板材置于热压机上，于112℃折弯成所需要的形状，然后保温25分钟，使其充分形变，得折弯件；
(5)清洗处理
将步骤(4)所述折弯件完全浸入所述清洗液中，在40℃下浸泡60分钟，浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60秒，超声波频率为40kHz；所述清洗液为纯化水；
(6)烘干定形处理
将步骤(5)清洗好的折弯件使用热风烘干至含水量15％以下后，再自然风干4天即可；
(7)防裂处理
将步骤(6)定性的折弯件用温度为35℃的防裂剂B浸泡5天，然后取出并置于压力为120kpa的环境下，加压24h，最后移入室内，阴干至含水量20％以下，得防裂板材；
(8)环保板材成品
在步骤(7)所述防裂板材表面刷3遍防裂剂C，每次间隔24小时，阴干，即得环保板材。
试验例1性能试验
实验方法：取实施例1～3加工方法制备的环保板材，分成3组，每组重复2个样品，另外设置一组对照组和一组空白组，空白组为未经处理的松木原木材，对照组为表面涂有传统油漆(市售的聚氨酯类油漆)的松木原木材，分别置于干燥通风、潮湿(空气湿度为60％)和紫外线照射的环境下观察，6个月后观察板材开裂、颜色变化和变形情况。结果如下：
从上述结果可以看出，未经处理的松木板材开裂现象明显，在干燥通风加速条件下很快便有开裂情况，在潮湿条件下有变形情况，在紫外线照射下，很快出现开裂和变形情况，之后随着时间延长，开裂和变形现象更加明显。对照组与空白对照组相比，有很大改善，但在6个月往后开裂现象变得明显，在紫外线照射下还出现了变色的现象，持久度低。实施例1～3与与空白组和对照组相比，耐久性好、能有效防止松木开裂，同时可以防止变形。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述实施例和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种环保板材的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原木材处理
取原木材，阴干至木材含水量低于50％，然后将原木材按所需尺寸切割成板材，所述板材厚度为3～5cm，备用；
(2)板材干燥
取步骤(1)中所述板材，用减压干燥法干燥4～6天后，得干燥板材，备用；干燥压力为10～40kpa，温度为40～50℃；
(3)防裂预处理
取步骤(2)所述干燥板材，水平置于浸泡池中，干燥板材的下四分之一浸泡在防裂剂A中，干燥板材的其余部位裸露于空气中，待防裂剂A被干燥板材吸收至位于板材厚度一半的位置时，使用蒸汽将板材加热至110～120℃，加热30～60分钟，然后取出阴干至木材含水量低于50％，得预处理板材，备用；
所述防裂剂A由聚甘油脂肪酸酯、丙三醇、氯化钠和水按质量比15:18:5:100混合而成；
(4)热压处理
将步骤(3)所述处理板材置于热压机上，于110～115℃折弯成所需要的形状，然后保温20～25分钟，使其充分形变，得折弯件；
(5)清洗处理
将步骤(4)所述折弯件完全浸入所述清洗液中，在35～45℃下浸泡50～60分钟，浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60～90秒，超声波频率为35～40kHz；所述清洗液为纯化水或浓度为5％的盐水；
(6)烘干定形处理
将步骤(5)清洗好的折弯件使用热风烘干至含水量15％以下后，再自然风干3～5天即可；
(7)防裂处理
将步骤(6)定性的折弯件用防裂剂B在温度为30～38℃下浸泡4～6天，然后取出并置于压力为115～125kpa的环境下，加压12～24h，最后移入室内，阴干至含水量20％以下，得防裂板材；
所述防裂剂B由松油、棕榈蜡、尼泊金甲酯、甘油和吐温80按照质量比30:20:3:9:5混合而成；
(8)环保板材成品
在步骤(7)所述防裂板材表面刷2～3遍防裂剂C，每次间隔24小时，阴干，即得环保板材；
所述防裂剂C由以下梓油、桐油、白蜡、苦楝油、吐温80和异辛酸钴按照质量比25:20:15:3:5混合而成。
2.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(2)所述的干燥压力为30kpa，温度为45℃。
3.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述的蒸汽加热温度为115℃，加热时间为45分钟。
4.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(4)折弯温度为112℃，然后保温25分钟。
5.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(5)所述的浸泡温度为40℃，浸泡时间为60分钟。
6.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(5)所述的浸泡期间每隔5分钟施加超声波清洗60秒，超声波频率为40kHz。
7.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(7)浸泡温度为35℃，浸泡时间为5天。
8.如权利要求1所述的环保板材的加工方法，其特征在于，步骤(7)压力为120kpa，加压时间为24h。
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