CN109049261A - 一种高密度刨花板及其一次成型工艺和木制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高密度刨花板、制得的木制品以及该高密度刨花板的一次成型工艺。该高密度刨花板包括芯层和设置在芯层上的面层，面层由包括粒状刨花的原料制成，芯层由包括片状刨花的原料制成，芯层还添加有粒状刨花。该工艺的包括以下步骤：分别对片状刨花和粒状刨花进行施胶，铺装粒状刨花成面层，铺装片状刨花成芯层；将面层和芯层压制成型，片状刨花在施胶时添加一定量的粒状刨花。本产品在对片状刨花中添加了一定量的粒状刨花，添加的粒状刨花会在施胶过程中进入到较大的木质部的细胞腔道中，以此增大刨花的实质密度，从而使得制成的刨花板的密度得以相应地增大，进而提升其握钉力、稳定性以及其它的一些力学性能。

Description

一种高密度刨花板及其一次成型工艺和木制品

技术领域

本发明涉及木材加工领域，特别涉及一种高密度刨花板及其一次成型工艺和木制品。

背景技术

近几十年来，作为人造板三大板之一的刨花板在国内得到迅猛发展，产量由1981年的7.67万m³增长到2016年的2650万m³，增长规模近350倍。刨花板产品的应用非常广泛，在家具、建筑装饰、包装和交通运输等领域中均有使用。就中国人造板委员会综合调查五十多家年产5万m³以上刨花板企业的结果来看，目前刨花板最主要的应用领域仍然是家具领域，其占比超过90％。究其原因，在于再度兴起的家居行业使得国内刨花板市场出现了供不应求的现象，刨花板价格持续升高，带动国内有实力的人造板制造厂家纷纷投资兴建刨花板生产线，以期获得市场主动权。但就当前市场调研结果来看，企业的技术研究能力薄弱，研发投入少，自主开发能力低，使得当前大多数的刨花板生产线仍然仅以普通刨花板为生产对象，对于具有特殊功能和作用的刨花板关注较少，开发力度匮乏。

我们发现，刨花板尽管因其优良的隔音隔热性能、横向承重力、良好的表面平整度、较高的环保系数以及均匀的密度分布而被被广泛应用于家具制造和建筑装饰等领域，但它仍然存在着许多的缺点，这些缺点在一定程度上限定了刨花板的进一步发展利用。例如，刨花板虽然密度分布均匀，但整体密度相比于纤维板和胶合板都要低。整体密度较低就会导致其包括握钉力在内的一系列力学和其它性能的不足，这些性能的不足也就在一定程度上限制了刨花板的应用前景。因此，有必要开发出一种高密度刨花板。

发明内容

本发明的目的是提供一种高密度刨花板及其一次成型工艺和利用高密度刨花板制得的木制品。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高密度刨花板，包括芯层和设置在芯层上的面层，面层由包括粒状刨花的原料制成，芯层由包括片状刨花的原料制成，芯层还添加有粒状刨花。

优选的，芯层内有中空的通道。

优选的，片状刨花按照其纤维伸展方向交错排列成刨花层，刨花层之间按照纤维伸展方向以互相垂直的方式纵横排列，以此增强刨花板的稳定性。

优选的，面层不止一个，在芯层的上下两侧分别有一个面层。

一种高密度刨花板的一次成型工艺，具体步骤如下：分别对片状刨花和粒状刨花进行施胶，片状刨花在施胶时额外添加进一定量的粒状刨花共同施胶，而组成面层的粒状刨花在施胶时则单独进行，铺装施胶后的粒状刨花形成面层，铺装施胶后的片状刨花形成芯层；将面层和芯层压制成型。

优选的，铺装芯层时还包括预埋管道，管道在压制成型后移除。

进一步优选的，管道为空心金属管。采用空心金属管制备刨花板，可以在保证刨花板密度不变的情况下降低刨花的投入量，从而减小生产能耗、节约物料成本，还可以在刨花板外观尺寸不变的情况下降低产品重量，便于运输转移、定尺安装及延长成品寿命等，特别是针对木门窗、橱衣柜和墙板等悬挂或五金组装式家具，可以显著提升反复启闭能力和五金件结合力(即握钉力)，从而延长使用周期。

更进一步优选的，空心金属管为空心钢管。空心钢管价格便宜，可以很好地应用于该生产工艺同时降低材料成本。

优选的，铺装的方式为震动铺装。可以采用震动装置持续震动铺装料仓，震动频率为83-133Hz，即5000-8000次/min。震动装置的使用可以促进铺装过程中施用的胶粘剂、粒状刨花流动和渗透的更加充分及在刨花间分布的更加均匀，同时可以使板坯铺装更加平整和紧密，从而提升刨花板的密度，以获得较好的握钉力和抗拉抗弯等物理力学性能。

优选的，刨花原料可以是小径级林木、枝桠材、间伐材、采伐或加工剩余物以及木锯屑等木制原料。可以有效提高森林木材利用率、节约生产成本、降低刨花板的价格等。

优选的，在刨花切割前，选择含水率为80-90％的刨花原料或将其含水率调整到80-90％。木材的高含水率可以提高刨花产率、减少设备损耗。

优选的，片状刨花的长度为70-100mm、宽度为10-30mm，厚度为0.5-0.8mm。依照该尺寸的刨花顺纹切割耗能小、切割容易且刨花产生的变形小、干燥效率高。

优选的，粒状刨花可以由刨花原料切割成棒状刨花后经粉碎、筛选制备得到，也可以由切割过程中产生的木锯屑加工得来。

进一步优选的，棒状刨花的宽厚相近，约4-6mm，长度为宽度的4-5倍。

进一步优选的，筛选的粒状刨花的粒径为60-100μm(约160-250目)。

优选的，片状刨花和粒状刨花在施胶前还需要干燥至含水率为2-5％、密封备用。

优选的，施胶的方式为真空-加压浸渍。采用加压浸渍的方式可以促进胶粘剂对刨花进行更彻底、更均匀的渗透，使得胶粘剂的分子不仅粘附在刨花表面，还能够进入到刨花细胞腔道中，增强其黏附性能和刨花密度。同时，可以使掺杂的粒状刨花添加到大腔径木质细胞中，从而提升刨花的实质密度，增强刨花板的密度和握钉力等性能。

进一步优选的，真空-加压浸渍的具体步骤为将刨花和胶粘剂混合置于反应釜中，抽真空20-50min并保持30-60min，再通入氮气加压至0.8-1.3MPa，保压2-3h后取出刨花。

优选的，施胶时使用的胶粘剂为脲醛树脂。制备脲醛树脂的原料容易获得、价格便宜，制备工艺相对简单。因此，在本方案中优选脲醛树脂以降低生产成本。

进一步优选的，脲醛树脂的固含量为58-65％、粘度为450-480mPa·s。

优选的，在将粒状刨花添加到片状刨花中进行施胶时，粒状刨花的添加量为片状刨花质量分数的2-4％。当添加的粒状刨花在2-4％时，所添加的粒状刨花能够极大程度填补片状刨花间的孔隙并渗透进片状刨花大腔径木质细胞中，从而使刨花板的密度获得更高的提升。

优选的，粒状刨花的铺装厚度为1-3mm，片状刨花的铺装厚度为4-38mm。

优选的，空心金属管的外径为片状刨花铺装厚度的60-75％，空心金属管的间距为2-4cm。

优选的，在空心金属管上添加脱模剂。脱模剂的使用可以使空心金属管高效方便地与刨花板分离，不粘滞、不粘结、不破坏，确保板面的平直完整、板内的空心通直圆润，从而提高产品等级、加大产品合格率、提高生产效率。

进一步优选的，脱模剂为石蜡。

优选的，铺装时添加固化剂、防水剂、阻燃剂中的至少一种。阻燃剂的添加可以提升刨花板的燃点、增强防火等级。防水剂的添加可以提升刨花板的防潮能力，避免刨花板在湿度较大的情况下因吸水过多而导致各项性能和品质的下降。

进一步优选的，固化剂、防水剂、阻燃剂的添加量分别为刨花质量的0-1.5％、0.5-1.5％和5-10％。

优选的，压制成型的方式为热压。

进一步优选的，热压温度为190-220℃，热压速率为38-43s/mm，保压时间为5-8min。

通过上述一次成型工艺制得的高密度刨花板，板面平整度极高，无凹坑和突起，省去了传统刨花板板面装饰层压贴前的砂光工艺，提高了生产效率。

利用上述的高密度刨花板制得的木制品。

本发明的有益效果是：

本工艺在对片状刨花施胶时添加了一定量的粒状刨花，添加的粒状刨花会在施胶过程中进入到片状刨花的大腔径细胞中，排出片状刨花微观尺度上内部结构中充盈的部分空气，很好地填补了片状刨花原材料内部以及原材料之间的部分孔隙，增大了单位体积的片状刨花的自重，从而使得刨花板的密度相应增大，其握钉力、稳定性以及其它的一些力学性能得以提升。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的高密度刨花板的示意图。

图2是本发明的图1所示实施例的高密度刨花板的刨花层局部放大示意图。

图3是本发明的又一个实施例的高密度刨花板的示意图。

图4是本发明的再一个实施例的高密度刨花板的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。

实施例1：

图1是本发明的一个实施例的高密度刨花板的示意图。该实施例中的片状刨花采用的是矩形刨花。如图1所示，该刨花板包括芯层1和面层2，芯层1由刨花层一11、刨花层二12、刨花层三13、刨花层四14和刨花层五15组成。刨花层一11中只有一层片状刨花一111，刨花层二12中也只有一层片状刨花二121，刨花层三13、刨花层四14和刨花层五15同样如此。片状刨花一111和片状刨花二121在图1中示出的分别是刨花的短边和长边，由于刨片机加工过程中大致沿材料的纤维伸展方向进行刨花，因此片状刨花的长边方向大致代表该刨花的纤维伸展方向，因此，刨花层一11中的片状刨花一111和刨花层二12中的片状刨花二121的纤维伸展方向相互垂直。在各个刨花层之间、片状刨花之间还添加有一定量的粒状刨花。芯层1的上方是一层由粒状刨花铺装形成的面层2。

图2是本发明的图1所示实施例的高密度刨花板的刨花层局部放大示意图。如图2所示，片状刨花一111所在的短边代表图1中示出的刨花层一11的边，片状刨花一111的纤维伸展方向大致垂直于该边，前后邻接的片状刨花一111在铺装时彼此之间有部分重叠交错以利于胶粘剂产生作用，而左右邻接的片状刨花一111也有部分重叠交错。而在刨花层二12中的片状刨花二121的纤维伸展方向与片状刨花一111大体成90度垂直，这种铺装结构有利于刨花板的稳定性。同时，在片状刨花之间和刨花层之间还有一定量的粒状刨花21。

该高密度刨花板的一次成型工艺，具体步骤如下：

1.刨花：选用小径木为木质原料，沿顺纹方向切割刨花，切割的刨花分为两类，分别为片状刨花和粒状刨花，片状刨花由刨片机直接切割得到，粒状刨花是由木质原料先经切割成棒状刨花，随后将经粉碎机粉碎、筛选制备得到。所有制备的刨花干燥至2-5％的含水率，密封备用。

2.施胶：采用脲醛树脂胶为胶粘剂通过真空-加压浸渍工艺对两类刨花进行施胶，刨花的浸渍施胶工艺为将刨花和胶粘剂混合放置于反应釜中，抽真空20-50min并保持30-60min，再通入氮气加压至0.8-1.3MPa，保压2-3h后取出刨花。其中，在对片状刨花进行施胶的过程中，加入一定量的粒状刨花，与其一同进行抽真空和加压浸渍，而粒状刨花的施胶则单独进行，其中刨花与胶粘剂混合施胶时的量的对应关系大致为1-2kg的刨花与3-4m³的胶粘剂。

3.铺装：将片状刨花按照其纤维伸展方向交错排列成刨花层，刨花层之间按照纤维伸展方向以互相垂直的方式纵横排列成多个刨花层，铺装厚度根据实际生产而定，最后再在片状刨花上铺装1-3mm厚的粒状刨花。铺装过程中使用震动装置震动铺装料仓，震动频率为83-133HZ，即5000-8000次/min。

4.成型：采用定制高光钢板对铺装完成的板坯进行热压，单层压机热压温度为190-220℃，热压压力4-6MPa，热压速率为38-43s/mm，保压时间5-8min。

在该实施例中，步骤2施胶的过程中还可以加入一定量的添加剂，具体可以是防水剂、阻燃剂中的至少一种。防水剂的添加可以提升刨花板的防潮能力，避免刨花板在湿度较大的情况下因吸水过多而导致各项性能和品质的下降。阻燃剂的添加可以提升刨花板的燃点、增强防火等级。步骤3铺装的过程中震动装置的使用可以使得铺装过程中胶粘剂以及粒状刨花的流动和渗透更加充分、在刨花间的分布更加均匀，同时可以使板坯铺装更加平整和紧密，从而提升刨花板的密度，以获得较好的握钉力和抗拉抗弯等性能。

实施例2：

图3是本发明的又一个实施例的高密度刨花板的结构示意图。该实施例中的片状刨花采用的是矩形刨花。如图3所示，该刨花板由一个芯层1和在芯层1上下两侧各一个的面层2组成。面层2由粒状刨花经过施胶、铺装和热压形成。芯层1和实施例1中相似，由刨花层一11、刨花层二12、刨花层三13、刨花层四14和刨花层五15组成。刨花层一11中只有一层片状刨花一111，刨花层二12中也只有一层片状刨花二121，刨花层三13、刨花层四14和刨花层五15同样如此。片状刨花一111和片状刨花二121在图3中示出的分别是刨花的短边和长边，由于刨片机加工过程中大致沿材料的纤维伸展方向进行刨花，因此片状刨花的长边方向大致代表该刨花的纤维伸展方向，所以，刨花层一11中的片状刨花一111和刨花层二12中的片状刨花二121的纤维伸展方向相互垂直。在各个刨花层之间、片状刨花之间还添加有一定量的粒状刨花。与实施例1中的芯层的区别在于，在本实施例的芯层1内部，还有若干个中空的圆柱形通道16。圆柱形通道16两端互通。圆柱形通道16的设置可以在保证密度不变的情况下降低刨花的使用量，从而减小生产能耗、节约物料成本；还可以在刨花板的外观尺寸不变的情况下降低产品的重量，便于运输转移、定尺安装及延长成品寿命等，特别是针对橱衣柜和墙板等悬挂或五金组装式家具，可以显著提升反复启闭能力和五金件结合力，从而延长产品的使用周期。

该高密度刨花板的制备工艺，具体步骤如下：

1.切割：选用小径木、间伐材、木芯、采伐或加工剩余物中的至少一种作为木质原料，调整木材含水率为80-90％，沿顺纹方向切割刨花，切割的刨花分为两类，分别为片状刨花和粒状刨花，片状刨花由刨片机直接切割得到，长度为70-100mm、宽度为10-30mm、厚度为0.5-0.8mm，粒状刨花是由木质原料先经切割成棒状刨花(宽度和厚度相近，约为4-6mm，长度为宽度的4-5倍)，随后将经粉碎机粉碎、筛选制备得到，粒径60-100μm。所有制备的刨花干燥至2-5％的含水率，密封备用。

2.施胶：采用脲醛树脂胶为胶粘剂通过真空-加压浸渍工艺对两类刨花进行施胶，脲醛树脂胶的固含量为58-65％、粘度为450-480mPa·s，刨花的浸渍施胶工艺为将1-2质量份的刨花和3-4体积份的胶粘剂混合放置于反应釜中，抽真空20-50min并保持30-60min，再通入氮气加压至0.8-1.3MPa，保压2-3h后取出刨花。其中，在对片状刨花进行施胶的过程中，加入片状刨花2-4％质量分数的粒状刨花，与其一同进行抽真空和加压浸渍，而粒状刨花的施胶则单独进行。

3.铺装：首先在铺装料仓里铺装1-3mm厚的粒状刨花，在铺装片状刨花前，预埋一定规格的空心钢管数根，空心钢管外径应为片状刨花厚度的60-75％，钢管间距2-4cm，钢管数量应根据刨花板实际宽度和钢管直径而定，预埋完成后将片状刨花按照层间纤维的方向互相垂直的方式纵横排列成多个刨花层，铺装厚度根据实际生产而定，但一般为4-38mm，最后再在其上铺装1-3mm厚的粒状刨花。铺装过程中使用震动装置震动铺装料仓，震动频率为83-133HZ，即5000-8000次/min。

4.成型：采用定制高光钢板对铺装完成的板坯进行热压，单层压机热压温度为190-220℃，热压压力4-6MPa，热压速率为38-43s/mm，保压时间5-8min，热压完成后，用喷枪对空心钢管内进行喷水冷却，待降至常温后取出钢管。

另外，在步骤3铺装的过程中，还可以在钢管表面均匀涂抹石蜡脱模剂并添加一定量的固化剂、防水剂和阻燃剂到刨花中，添加量分别为0-1.5％、0.5-1.5％和5-10％。脱模剂的使用可以使空心钢管高效方便地与刨花板分离，不粘滞、不粘结、不破坏，确保板面的平直完整、板内的空心通直圆润，从而提高产品等级、加大产品合格率、提高生产效率。

实施例3

图4是本发明的再一个实施例的高密度刨花板的结构示意图。如图4所示，该刨花板包括一个芯层1和位于芯层1上下两侧各有一个面层2，面层2由粒状刨花经施胶、铺装和热压而成。在该实施例中，芯层1包括刨花层一11和刨花层二12，刨花层一11中有两层片状刨花一111，刨花层二12中有三层片状刨花二121。片状刨花一111和片状刨花二121在图1中示出的分别是刨花的短边和长边，由于刨片机加工过程中大致沿材料的纤维伸展方向进行刨花，因此片状刨花的长边方向大致代表该刨花的纤维伸展方向，因此，刨花层一11中的片状刨花一111和刨花层二12中的片状刨花二121的纤维伸展方向相互垂直，在各个刨花层之间、片状刨花之间还添加有一定量的粒状刨花。在芯层1的中间还包括有若干个中空的圆柱形通道16。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高密度刨花板，其特征在于，包括芯层和设置在所述芯层上的面层，所述面层由包括粒状刨花的原料制成，所述芯层由包括片状刨花的原料制成，所述芯层还添加有所述粒状刨花。

2.根据权利要求1所述的高密度刨花板，其特征在于，所述芯层内有中空的通道。

3.根据权利要求1或2所述的高密度刨花板，其特征在于，所述片状刨花按照其纤维伸展方向交错排列成刨花层，所述刨花层之间按照所述纤维伸展方向以互相垂直的方式纵横排列。

4.权利要求1-3任一项所述的高密度刨花板的一次成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：分别对片状刨花和粒状刨花进行施胶，所述片状刨花在施胶时添加所述粒状刨花；铺装施胶后的所述粒状刨花形成面层，铺装施胶后的所述片状刨花形成芯层；将所述面层和所述芯层压制成型。

5.根据权利要求4所述的一次成型工艺，其特征在于，铺装所述芯层时还包括预埋管道，所述管道在压制成型后移除。

6.根据权利要求4所述的一次成型工艺，其特征在于，所述铺装的方式为震动铺装。

7.根据权利要求4-6任一项所述的一次成型工艺，其特征在于，所述施胶的方式为真空-加压浸渍。

8.根据权利要求4-6任一项所述的一次成型工艺，其特征在于，在将所述粒状刨花添加到所述片状刨花进行施胶时，所述粒状刨花的添加量为所述片状刨花质量分数的2-4％。

9.根据权利要求4-6任一项所述的一次成型工艺，其特征在于，所述压制成型的方式为热压。

10.一种木制品，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的高密度刨花板。