CN109176811A - 一种表面炭化杨木实木地板的加工方法 - Google Patents

一种表面炭化杨木实木地板的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种表面炭化杨木实木地板的加工方法，属于地板加工技术领域。该方法包括以下步骤：S1、将杨木板材置入干燥窑内干燥到其含水率为8‑12％，对杨木板材表面进行喷蒸软化处理3‑5分钟，在热压压力1.0‑1.2MPa，温度160℃‑190℃下，保持10‑20分钟；S2、将杨木板材加工成地板胚料；S3、将地板胚料放入高温炭化罐，以蒸汽或氮气做保护气体，进行炭化处理，炭化温度220‑300℃，时间为5‑20min；S4、将炭化好的地板胚刷光，上漆，得成品地板。本发明的加工方法将速生杨木改性，提高了其表面强度和尺寸稳定性，防潮效果好，使用寿命长。

Description

一种表面炭化杨木实木地板的加工方法
技术领域
本发明涉及地板加工技术领域，具体涉及一种表面炭化杨木实木地板的加工方法。
背景技术
随着世界木材资源的不断减少，木材加工业用优质木材原料供应严重短缺，不断减少的木材资源与日益增长的木材需求的矛盾更加突出，严重阻碍了木材加工工业的发展，寻找和扩大原料来源成为当前最大的课题。另一方面，杨树分布范围广、品种多、适应性强、生长周期短，一般在10年左右即可成材。充分利用杨树这种速生人工林资源，可填补木材资源的巨大缺口，在木材资源紧缺的今天，充分挖掘杨木资源的开发潜力和利用途径，是节约珍贵优质木材的重要手段，是林业可持续发展的迫切需要，因此，如何高效利用丰富的杨树资源是人工林速生材加工利用的重要课题。
实木地板作为一种高档消费品，是天然木材经烘干、加工后形成的地面装饰材料。又名原木地板，是用实木直接加工成的地板。它具有木材自然生长的纹理，是热的不良导体，能起到冬暖夏凉的作用，脚感舒适，使用安全的特点，是卧室、客厅、书房等地面装修的理想材料。用于实木地板的木材树种要求纹理美观，材质软硬适度，尺寸稳定性和加工性都较好。常用的实木地板树种有：桦木、平果铁苏木、水曲柳、大甘巴豆、马来甘巴豆、水青冈、小叶青、白栎、红栎、苦栎、柞木、榉树、柚木、苦楝、木荚豆、香二翅豆、香脂木豆等。由于实木地板对木材有两个基本要求，有一定硬度，且尺寸稳定性好。因而，适宜作实木地板的只能是优质木材。杨木为速生材，材质软，易变形，因而自古以来不能直接用于家具制作，更不能用于实木地板，然而在当前世界木材资源紧缺的形势下，更加剧了优质木材的供应不足矛盾。另一方面，杨木作为我国重要速生树种，人工林营造面积已达660万hm2以上，因此急需一种用速生材杨木来生产实木地板的方法，不但可以在一定程度上缓解其由于优质原料短缺而遇到的发展瓶颈，促进我国实木地板的发展，还可以节约大量的优质珍贵木材，保护我国的天然林资源，满足人们的使用需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种表面炭化杨木实木地板的加工方法。
本发明提供了一种表面炭化杨木实木地板的加工方法，包括以下步骤：
S1、表面密实化处理：将杨木锯剖成厚度为18-25mm的杨木板材，置入干燥窑内干燥到其含水率为8-12％，然后置入热压机，进行压缩密实化处理，先对杨木板材表面进行喷蒸软化处理3-5min，在热压压力1.0-1.2MPa，温度160℃-190℃下，保持10-20分钟；
S2、将杨木板材切割成地板胚料；
S3、地板胚料炭化处理：将地板胚放入高温炭化罐，以蒸汽或氮气做保护气体，进行炭化处理，炭化温度220-300℃，时间为5-20min；
S4、将炭化好的地板胚，表面进行刷光，上漆处理，得成品地板，并将成品地板包装入库。
较佳地，步骤S2中地板胚料的尺寸为920×127×15-18mm。
较佳地，步骤S3中炭化温度为220-240℃。
较佳地，步骤S3中炭化处理分四阶段进行，第一阶段预热阶段，先将炭化炉升温到150℃进行预热，第二阶段为快速升温阶段：快速将温度提升到预定的炭化温度220-300℃；第三阶段为炭化阶段：炭化温度220-300℃，时间5-20min；第四阶段为冷却平衡阶段，冷却并加湿调节地板平衡含水率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明采用表面密实化及炭化工艺，直接处理地板基材或地板胚，提高杨木板材表面硬度和防水性能，从而使杨木能直接用于地板生产，6个面均进行炭化处理，产品吸水、吸湿小，防潮效果好，尺寸稳定性好，耐用，寿命长；
2)本发明的表面炭化方法，不同于完全炭化地板，最大限度的保持了木材原始性能，又提高木材表面硬度和降低表面吸水性能，可以将吸水性能由未处理素材的1.7％降至0.5％以下，相对完全炭化地板，炭化时间短，省时间，节能。还能避免完全炭化，造成木材力学性能下降，最大限度保持了木材的天然性能；
3)本发明采用炭化罐辅助以保护气体的处理方式，炭化程度和均匀性易于控制，炭化成功率高，可操作性强。
本发明将速生杨木改性，提高了其表面强度和尺寸稳定性，有极大的市场价值。
附图说明
图1为本发明实验组和对照组宽度尺寸变化率曲线对照图；
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供的一种表面炭化杨木实木地板的加工方法，包括以下步骤：
S1、表面密实化处理：将杨木锯剖成厚度为20mm的杨木板材，置入干燥窑内干燥到其含水率为10％，然后置入热压机，进行压缩密实化处理，先对杨木板材表面进行喷蒸软化处理5min，在热压压力1.1MPa，温度180℃下，保持15min；
S2、将杨木板材切割成地板胚料，地板胚料尺寸为920×127×16mm；
S3、地板胚料炭化处理：将地板胚放入高温炭化罐，以蒸汽或氮气做保护气体，进行炭化处理，炭化温度220℃，时间为15min；步骤S3中炭化处理分四阶段进行，第一阶段预热阶段，先将炭化炉升温到150℃进行预热，第二阶段为快速升温阶段：快速将温度提升到预定的炭化温度220℃；第三阶段为炭化阶段：炭化温度220℃，时间15min；第四阶段为冷却平衡阶段，冷却并加湿调节地板平衡含水率为10％；
S4、将炭化好的地板胚料，表面进行刷光，上漆处理，得成品地板。
实施例2
S1、表面密实化处理：将杨木锯剖成厚度为25mm的杨木板材，置入干燥窑内干燥到其含水率为12％，然后置入热压机，进行压缩密实化处理，先对杨木板材表面进行喷蒸软化处理3min，在热压压力1MPa，温度160℃下，保持20min；
S2、将杨木板材切割成地板胚料，地板胚料尺寸为920×127×18mm；
S3、地板胚料炭化处理：将地板胚放入高温炭化罐，以蒸汽或氮气做保护气体，进行炭化处理，炭化温度280℃，时间为20min；步骤S3中炭化处理分四阶段进行，第一阶段预热阶段，先将炭化炉升温到150℃进行预热，第二阶段为快速升温阶段：快速将温度提升到预定的炭化温度280℃；第三阶段为炭化阶段：炭化温度280℃，时间10mkin；第四阶段为冷却平衡阶段，冷却并加湿调节地板平衡含水率为12％；
S4、将炭化好的地板胚，表面进行刷光，上漆处理，得成品地板，并将成品地板包装入库。
对比例：
一种表面炭化杨木实木地板的加工方法，包括以下步骤：
S1、表面密实化处理：将杨木锯剖成厚度为20mm的杨木板材，置入干燥窑内干燥到其含水率为10％，然后置入热压机，进行压缩密实化处理，先对杨木板材表面进行喷蒸软化处理5min，在热压压力1.1MPa，温度180℃下，保持15min；
S2、将杨木板材切割成地板胚料，地板胚料尺寸为920×127×16mm；
S3、将地板胚料，表面进行刷光，上漆处理，得成品地板。
对比试验:
实验组的试材是采用本发明实施例1制备得到的成品，对照组的试材是采用上述对照组的制备工艺制备得到的成品，实施例1和对比例的区别仅在于没有经过高温炭化处理，其他工艺均相同；
实验组和对照组各取3块试材进行实验，将对照组和实验组的试材同时置于恒温恒湿箱中，恒温恒湿箱温度设为30度，湿度设为80％，每隔24h测量一次试材的尺寸并记录，分别取平均值，计算变化率。
表1宽度尺寸变化对照表
表2宽度尺寸变化率对照表
24h 48h 72h 96h 120h
未处理对照 0.57％ 0.04％ 0.06％ -0.02％ 0.08％
220°处理 0.17％ 0.04％ 0.02％ 0.03％ 0.03％
本发明实验组和对照组宽度尺寸变化率曲线对照图见图1；
实验结果表明：对照组和实验组在温度为30℃，湿度为80％的恒温恒湿箱中放置24h后，对照组的试材宽度尺寸变化非常明显，而实验组的宽度尺寸基本稳定，尺寸稳定性良好，且在恒温恒湿箱内放置120h后，尺寸依然稳定，因此本发明实施例1的加工方法制备得到的地板表面吸水性能低，防潮效果好，耐用，延长了地板的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种表面炭化杨木实木地板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、表面密实化处理：将杨木锯剖成厚度为18-25mm的杨木板材，置入干燥窑内干燥到其含水率为8-12％，然后置入热压机，进行压缩密实化处理：先对杨木板材表面进行喷蒸软化处理3-5min，在热压压力1.0-1.2MPa，温度160℃-190℃中，保持10-20分钟；
S2、将杨木板材切割成地板胚料；
S3、地板胚料炭化处理：将地板胚放入高温炭化罐，以蒸汽或氮气做保护气体，进行炭化处理，炭化温度为220-300℃，时间为5-20min；
S4、将炭化好的地板胚表面进行刷光，上漆处理，得成品地板。
2.如权利要求1所述的表面炭化杨木实木地板的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中地板胚料尺寸为920×127×15-18mm。
3.如权利要求1所述的表面炭化杨木实木地板的加工方法，其特征在于，所述步骤S3中炭化温度为220-240℃。
4.如权利要求1所述的表面炭化杨木实木地板的加工方法，其特征在于，所述步骤S3中炭化处理分四阶段进行，第一阶段预热阶段，先将炭化炉升温到150℃进行预热，第二阶段为快速升温阶段：快速将温度提升到预定的炭化温度220-300℃；第三阶段为炭化阶段：炭化温度为220-300℃，炭化时间为5-20min；第四阶段为冷却平衡阶段，冷却并加湿调节地板平衡含水率为8％-13％。
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