CN111173231A - 一种层积复合软木地板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地板技术领域，涉及一种层积复合软木地板，在基材板的表面依次叠层有软质基片、装饰性木皮层和透明性保护层，软质基片中所含的橡胶颗粒将所述基材板、软质基片、装饰性木皮层经热压硫化粘结固化为一体，在所述装饰性木皮层表面涂覆有透明性保护层。本发明还公开了该软木地板的制备方法。与传统软木地板相比，减少森林资源的利用，表面装饰层为天然木皮，具有优秀的表现力，弥补传统软木地板外观单一装饰性差的问题。生产过程中组坯后无需添加额外的胶黏剂，未硫化处理的橡胶软木有良好的粘性，硫化后由线性的大分子变成了三维网状的结构，实现各层粘接。兼有软木/木质纤维的可压缩性和橡胶的高弹性和柔软，脚感舒服，经久耐用。
Description
技术领域
本发明属于地板技术领域，涉及一种木质地板，尤其涉及一种层积复合软木地板及其制备方法。
背景技术
软木地板是高档地板之一，在地板消费中处于金字塔顶端，具有软黄金的美称。因其具有良好弹性，可以为消费者跌碰提供极大的缓冲作用；其独有的隔音效果和保温性能，非常适用于卧室、会议室、图书馆、录音棚等场所。
软木木地的主要原材料为软木，又名栓皮，是由栓乐栎和栓木槠树干技的木栓形成层发展形成木栓薄壁组织。栓皮树种主要有四种：产于欧洲和非洲的栓皮槠、西部栓皮槠、冲栓皮槠以及我国常见的栓皮栎。世界上仅七个国家拥有软木资源，年产量不到50万吨，远远不能满足市场需求。软木花色虽然多，但是区别并不明显。业内多采用软木薄片饰面的软木地板，但其表板表现力单一，花色粗犷，没有固定花纹，与市场上木饰面的地板纹理地板有明显不同。
软木薄片饰面的软木地板表面为叠层保护层，或为树脂片，或为涂布聚电子光/紫光光固化树脂，在设计性和耐损伤性方面存在问题。具体而言，关于设计性，由于软木表面叠层为保护层，在使用过程中会浮现软木片的橘皮状的凹凸，尤其在进行高温高湿试验(温度50℃，湿度90％处理72h)后也会浮现橘皮状的凹凸，成为损害地板表面的设计性原因。至于耐损伤性，显见，当出现橘皮状的凹凸后，凸出部分易被磨损。
因此，开发出一种具有良好脚感，受资源影响小且与常规实木地板有类似表现力的软木地板显得很有必要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种层积复合软木地板及其制备方法。
一种层积复合软木地板，在基材板的表面依次叠层有软质基片、装饰性木皮层和透明性保护层，软质基片中所含的橡胶颗粒将所述基材板、软质基片、装饰性木皮层经热压硫化粘结固化为一体，在所述装饰性木皮层表面涂覆有透明性保护层。其中，所述基材板厚度为3～ 18mm，优选10～13mm；所述软质基片为具有弹性的基片，厚度为0.5～4.0mm，优选1.0～2.0mm；所述装饰性木皮层厚度0.2～4mm；所述透明性保护层厚度30～400μm，优选厚度为50～100 μm。
本发明较优公开例中，所述基材板没有特别的限定，可以为独体实木、针叶材胶合板、阔叶材胶合板、速生材胶合板、纤维板、刨花板等中的至少一种。
进一步的，所述基材板优选胶合板，密度0.3～0.6g/cm3。
本发明较优公开例中，所述软质基片为橡胶颗粒与木质颗粒混炼硫化而成，密度≥ 800g/cm3。
进一步的，所述木质颗粒为软木颗粒。
进一步的，在所述软木颗料中添加表面疏水预处理的木质纤维，添加比例0～50％。
本发明较优公开例中，所述装饰性木皮层为厚度0.2～4mm的具有装饰效果的实木单板，材质没有特别的限制，可以为黑胡桃、柚木等。
本发明较优公开例中，所述透明性保护层为紫外光固化/电子束固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物的交联聚合物涂布而成。
进一步的，所述透明性保护层也可以涂布木蜡油自然固化形成。
本发明的另外一个目的在于，公开了上述层积复合软木地板的制备方法，包括如下步骤：
A、对栓皮先粗碎再细碎，得到粉碎后的软木颗粒，所述栓皮为栓皮槠、西部栓皮槠、冲栓皮槠或栓皮栎的栓皮；
B、将粉碎后的软木颗粒进行筛选，再送入分离器，进行除杂；
C、干燥处理，把软木颗粒运送至干燥设备，含水率在0～9％，粒度30～80目；
D、将软木颗粒与橡胶颗粒按质量比0.3～0.9:1投料入密炼机,添加除硫化促进剂之外的添加剂，投料顺序依次为橡胶颗粒、软木颗粒、除硫化促进剂外的添加剂,混合温度为80～100℃，继续混合5～15min，得预混料；再将预混粒转入双滚筒炼胶机进行混炼,添加硫化促进剂，混炼时间10～15min，混炼温度140～170℃；
E、混炼后挤出卸料，将混合物在定型模具内冷却成型，冷却至室温后剪切成加工所需尺寸，制得软质基片；
F、将基材板、软质基片、装饰性木皮层按照一边齐头的规则依次层叠组坯，进入压机热压硫化，热压温度130～170℃,压强10～16MPa,预压0～10s，保压时间800～ 1800s；
G、将硫化处理后的板坯，养生、砂光、加工出适配的槽与榫；
H、在装饰性木皮层表面涂拭紫外光固化/电子束固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物，经紫外光/电子光束照射固化成透明性保护层。
本发明较优公开例中，步骤A中所述栓皮以黄菠萝树皮替代。
本发明较优公开例中，步骤A中为保证栓皮出材率，在粉碎机进料口设置高压雾化湿润装置，对进料进行加湿，得到的软木颗粒含水率为8～15％。
本发明较优公开例中，步骤B中使用水平振动筛，筛体是由2～8层不同筛孔的筛箕组成，筛体倾斜度0～15％，筛体进给量为0～100mm，由电机带动偏心轮振动，使物料逐渐通过筛孔，得到不同目数的软木颗粒。
本发明较优公开例中，步骤C中在除杂后的软木颗料中添加表面疏水预处理的木、竹、草、秸秆、麻等木质纤维，添加比例0～50％。
本发明较优公开例中，步骤C中所述表面疏水预处理的木质纤维是指利用化学或物理的方法对木纤维的表面进行疏水处理，改变木纤维表面的结构和性能，以达到改善表面相容性的目的。木纤维表面含有大量极性羟基和酚羟基等，表现出极强的化学性，因此通过对极性官能团进行酯化、醚化、接技共聚等改性处理，生成疏水性的非极性官能团。处理方法包括不限于酸处理(DA)、碱处理(DB)、水热处理(HW)、有机溶剂处理(OR)、亚氯酸钠溶液漂白处理(SCB)、连续螺杆挤出蒸汽爆破(SESE)等。作为表面预处理的木纤维，没有特别材种的限制。例如：将小径材、木块、木片经水煮软化后，进行纤维分离，木纤维的长度为0.1～1mm。
本发明较优公开例中，步骤D中所述橡胶颗粒为未硫化的橡胶混合物颗粒，具体为丁腈橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等，这些橡胶可以单独使用，也可以混合2种或者2种以上使用。优选中高丙烯腈含量、中等门尼粘度丁腈橡胶。
本发明较优公开例中，步骤D中所述橡胶颗粒中可以添加硫化促进剂、防老剂、防焦剂、软化增塑剂、阻燃剂等。
进一步的，所述硫化促进剂为硫磺、硫化剂PDM、促进剂TMTD、过氧化苯甲酰、醌肟化合物、多硫聚合物、马来酰亚胺衍生物中的一种，也可以混合2种或者2种以上使用。硫化促进剂占橡胶颗粒的质量百分比为0～8％。
进一步的，所述防老剂为防老剂288、防老剂RD、防老剂246、防老剂AW、防老剂CPPD、防老剂IPPD、受阻酚防老剂WL等之中的一种，也可以混合2种或者2种以上使用。防老剂占橡胶颗粒的质量百分比为0～1％。
进一步的，所述塑化剂为邻苯二甲酸酯类、已二酸二辛酯或环氧硬脂酸辛酯的一种，也可以混合2种或者2种以上使用。所述塑化剂占橡胶颗粒的质量百分比为0～2.5％。
进一步的，所述防焦剂为邻苯二甲酸酐、防焦剂CTP(N-环已基硫代邻苯二甲酸酰胺) 等之中的一种，也可以混合2种或者2种以上使用。防焦剂占橡胶颗粒的质量百分比为0～1％。
进一步的，所述阻燃剂为微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)，阻燃剂占橡胶颗粒的质量百分比为0～2％。
本发明较优公开例中，步骤G中所述将硫化处理后的板坯，依次叠放码成垛，最上一层置重物养生1～5d；养生后的板坯，双面砂光处理，消除板面不平整，将产品规格要求，加工出适配的槽与榫。
本发明较优公开例中，步骤H中也可以在装饰性木皮层表面涂布木蜡油，自然固化形成透明性保护层。
有益效果
本发明与传统软木地板相比，减少了森林资源的利用，同时表面装饰层为天然木皮，具有优秀的表现力，弥补了传统软木地板外观单一装饰性差的问题。生产过程中组坯后无需添加额外的胶黏剂，未硫化处理的橡胶软木有良好的粘性，硫化后由线性的大分子变成了三维网状的结构，从而实现了各层粘接。本发明制成的地板利用高聚物黏弹性机理的阻尼作用，以高分子材料作为软质基片，弹性好脚感舒适，具有较好的静音功能。高聚物阻尼材料分子量大，分子链较长且易卷曲、相互缠结，弹性好。其中软木基材是橡胶与软木/木质纤维的复合材料，既有软木/木质纤维的可压缩性，又具有橡胶的高弹性和柔软性，使用过程中脚感舒服，经久耐用。
附图说明
图1.一种层积复合制备的软木地板的结构意示图，其中1、基材板2、软质基片3、装饰性木皮层4、透明性保护层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
结合图1，对本发明作进一步的说明。
一种层积复合制备的软木地板，在基材板1的表面依次叠层有软质基片2、装饰性木皮层 3、透明性保护层4。所述基材1板厚度为10mm,为九层阔叶林胶合板，密度为0.55g/cm3。
所述软质基片2厚度为2mm,包括橡胶颗粒、木质颗粒，按两者混合后，进入炼胶机混炼，经挤出、冷却成型、硫化而形成，与轻微发泡的橡胶制品相似，具有良好的弹性，硫化后，密度为820g/cm3。
进一步，所述木质颗粒可以为软木颗粒，软木颗粒范围为50～80目；所述软木颗粒为栓皮栎的栓皮。通过将栓皮经过粉碎、筛选、除杂得到不同规格的软木颗粒。软木颗粒中添加了30％的表面经水热预处理的木纤维，所述木纤维的长度为0.2-0.8mm。
所述橡胶颗粒为未硫化橡胶混合物颗粒，为高丙烯腈含量、中等门尼粘度的丁腈橡胶与丁苯橡胶按4:1比例混合的颗粒。橡胶颗中添加有硫化剂PDM质量占比7％，受阻酚防老剂WL 质量占比0.8％，邻苯二甲酸酯质量占比1.4％,防焦剂CTP质量占比1％,微胶囊化的聚磷酸铵 (MAPP)质量占比2％。
所述装饰性木皮层3为厚度为1mm的柞木单板。
所述透明性保护层4为紫外光固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物的交联聚合物，厚度为70μm。
一种层积复合制备的软木地的制作方法，包括:
第一步、制备软木颗粒。
第二步、制备软质基片。
第三步、贴面硫化。
第四步、养生成型涂装。
制备软木颗粒的进一步优化方案，将栓皮经过粉碎、筛选、除杂得到软木颗粒范围50～ 80目的软木颗粒。即所述第一步具体包括：
步骤一、栓皮粉碎，采用多级粉碎的锤式粉碎机，对栓皮先粗碎再细细碎，得到多个规格的软木颗粒。为保证栓皮出材率，在粉碎机进料口设置高压雾化湿润装置，对进料的软木颗粒进行加湿处理。得到的软木颗粒的含水率为12％。
步骤二、筛选除废,多采用水平振动筛，筛体是由4层不同筛孔的筛箕组成。筛体倾斜度 11％，筛体的进给量为70mm。由电机带动偏心轮振动，使软木颗粒逐渐通过筛孔，根据得颗粒范围50～80目的软木颗粒。。筛选后的软木颗粒进入分离器，进行除杂。
在除杂后的软木颗料中添加一定比例的表面预处理的秸秆木质纤维,添加的比例30％。
步骤三、干燥处理。把软木颗粒运送至干燥设备，将含水率控制在8％。
制备软质基片2的进一步优化方案，即所述第二步的具体包括：
步骤一、将软木颗粒与未硫化的橡胶颗粒按质量比0.8:1比例投料入放置入密炼机,并添加受阻酚防老剂WL、邻苯二甲酸酯、防焦剂CTP、微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)，分别占橡胶颗粒质量百分比的0.8％、2％、0.8％、1.2％。在投料过程中，投料顺序依次为橡胶颗粒、软木颗粒、受阻酚防老剂WL、邻苯二甲酸酯、防焦剂CTP、微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)，混合温度为100℃后继续混合13分钟，制得预混料。将预混粒转入双滚筒炼胶机进行混炼,并添加硫化剂PDM，占橡胶颗粒质量百分比的7％。混炼时间为15分钟，混炼时温度为180℃。
步骤二、混炼后挤出卸料，将混合物在定型模具内冷却成型，制定成厚度为2±0.1mm软质基片，冷却至室温后剪切成加工所需尺寸。
进一步优化方案，所述橡胶颗粒为为高丙烯腈含量、中等门尼粘度的丁腈橡胶与丁苯橡胶按4:1比例混合的颗粒
贴面硫化的进一步优化方案，即所述第三步具体包括：
步骤一、贴面，将基材板1、软质基片2、装饰性木皮层3遵循一边齐头的原则依次层叠组坯。
步骤二、硫化处理。将组坯好的板坯进入压机热压硫化处理。热压温度为160℃,压强设置为16MPa,预压8秒，保压时间1600秒。
养生成型涂装的进一步优化方案，即所述第四步的具体包括：
步骤一、将硫化处理后的板坯，依次叠放码成垛。最上一层罩重物养生处理，时间为5 天。
步骤二、养生后的板坯，双面砂光处理，消除板面不平整，将产品规格要求，加工出配适的槽与榫。
步骤三、涂拭紫外光固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物，经紫外光照射固化成透明性保护层4。
实施例2
结合图1，对本发明作进一步的说明。
一种层积复合制备的软木地板，在基材板1的表面依次叠层有软质基片2、装饰性木皮层 3、透明性保护层4。所述基材1板厚度为13mm,为十层针叶林胶合板，密度为0.50g/cm3。
所述软质基片2厚度为1.5mm,包括橡胶颗粒、木质颗粒，按两者混合后，进入炼胶机混炼，经挤出、冷却成型、硫化而形成，与轻微发泡的橡胶制品相似，具有良好的弹性，硫化后，密度为800g/cm3。
进一步，所述木质颗粒可以为软木颗粒，所述软木颗粒为黄菠萝树皮，通过将黄菠萝树皮经过粉碎、筛选、除杂得到颗粒范围为60～70目的软木颗粒。
所述橡胶颗粒为未硫化橡胶颗粒，为高丙烯腈含量、中等门尼粘度的丁腈橡胶。橡胶颗中添加有过氧化苯甲酰质量占比6％，防老剂246质量占比0.7％，已二酸二辛酯质量占比1.5％, 防焦剂CTP质量占比0.9％,微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)质量占比1.5％。
所述装饰性木皮层3为厚度为0.5mm的黑胡桃单板。
所述透明性保护层4为紫外光固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物的交联聚合物。厚度为80μm。
一种层积复合制备的软木地的制作方法，包括:
第一步、制备软木颗粒。
第二步、制备软质基片。
第三步、贴面硫化。
第四步、养生成型涂装。
制备软木颗粒的进一步优化方案，将黄菠萝树皮经过粉碎、筛选、除杂得到软木颗粒范围60～70目的软木颗粒。即所述第一步具体包括：
步骤一、黄菠萝树皮粉碎，采用多级粉碎的锤式粉碎机，对黄菠萝树皮先粗碎再细细碎，得到多个规格的软木颗粒。为保证栓皮出材率，在粉碎机进料口设置高压雾化湿润装置，对进料的软木颗粒进行加湿处理。得到的软木颗粒的含水率为13％。
步骤二、筛选除废,多采用水平振动筛，筛体是由2层不同筛孔的筛箕组成。筛体倾斜度 11％，筛体的进给量为70mm。由电机带动偏心轮振动，使软木颗粒逐渐通过筛孔，根据得颗粒范围60～70目的软木颗粒。。筛选后的软木颗粒进入分离器，进行除杂。
步骤三、干燥处理。把软木颗粒运送至干燥设备，将含水率控制在8％。
制备软质基片2的进一步优化方案，即所述第二步的具体包括：
步骤一、将软木颗粒与未硫化的橡胶颗粒按质量比0.6:1比例投料入放置入密炼机,并添加防老剂246、已二酸二辛酯、防焦剂CTP、微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)，分别占橡胶颗粒质量百分比的6％、0.7％、1.5％、0.9％、1.5％。在投料过程中，投料顺序依次为橡胶颗粒、软木颗粒、防老剂246、已二酸二辛酯、防焦剂CTP、微胶囊化的聚磷酸铵(MAPP)P)，混合温度为95℃后继续混合15分钟，制得预混料。将预混粒转入双滚筒炼胶机进行混炼,并添加过氧化苯甲酰、占橡胶颗粒质量百分比的8％。混炼时间为15分钟，混炼时温度为140℃。
步骤二、混炼后挤出卸料，将混合物在定型模具内冷却成型，制定成厚度为1±0.1mm软质基片，冷却至室温后剪切成加工所需尺寸。
贴面硫化的进一步优化方案，即所述第三步的具体包括：
步骤一、贴面，将基材板1、软质基片2、装饰性木皮层3遵循一边齐头的原则依次层叠组坯。
步骤二、硫化处理。将组坯好的板坯进入压机热压硫化处理。热压温度为150℃,压强设置为15MPa,预压8秒，保压时间1500秒。
养生成型涂装的进一步优化方案，即所述第四步的具体包括：
步骤一、将硫化处理后的板坯，依次叠放码成垛。最上一层罩重物养生处理，时间为4 天。
步骤二、养生后的板坯，双面砂光处理，消除板面不平整，将产品规格要求，加工出配适的槽与榫。
步骤三、涂拭紫外光固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物，经紫外光照射固化成透明性保护层4。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种层积复合软木地板，在基材板（1）的表面依次叠层有软质基片（2）、装饰性木皮层（3）和透明性保护层（4），其特征在于：软质基片中所含的橡胶颗粒将所述基材板（1）、软质基片（2）、装饰性木皮层（3）经热压硫化粘结固化为一体，在所述装饰性木皮层（3）表面涂覆有透明性保护层（4）。
2.根据权利要求1所述层积复合软木地板，其特征在于：所述基材板（1）厚度为3～18mm，优选10～13mm；所述软质基片（2）为具有弹性的基片，厚度为0.5～4.0mm，优选1.0～2.0mm；所述装饰性木皮层（3）厚度0.2～4mm；所述透明性保护层（4）厚度30～400μm，优选厚度为50～100μm。
3.根据权利要求1所述层积复合软木地板，其特征在于：所述软质基片（2）为橡胶颗粒与木质颗粒混炼硫化而成，密度≥800g/cm3；所述木质颗粒为软木颗粒。
4.根据权利要求1所述层积复合软木地板，其特征在于：所述装饰性木皮层（3）为厚度0.2～4mm的具有装饰效果的实木单板，为黑胡桃、柚木等。
5.根据权利要求1所述层积复合软木地板，其特征在于：所述透明性保护层（4）为紫外光固化/电子束固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物的交联聚合物涂布而成；或者涂布木蜡油自然固化形成。
6.制备如权利要求1-5任一所述层积复合软木地板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A. 对栓皮先粗碎再细碎，得到粉碎后的软木颗粒，所述栓皮为栓皮槠、西部栓皮槠、冲栓皮槠或栓皮栎的栓皮；
B. 将粉碎后的软木颗粒进行筛选，再送入分离器，进行除杂；
C. 干燥处理，把软木颗粒运送至干燥设备，含水率在0～9%，粒度30～80目；
D. 将软木颗粒与橡胶颗粒按质量比0.3～0.9:1投料入密炼机,添加除硫化促进剂之外的添加剂，投料顺序依次为橡胶颗粒、软木颗粒、除硫化促进剂外的添加剂,混合温度为80～100℃，继续混合5～15min，得预混料；再将预混粒转入双滚筒炼胶机进行混炼,添加硫化促进剂，混炼时间10～15min，混炼温度140～170℃；
E. 混炼后挤出卸料，将混合物在定型模具内冷却成型，冷却至室温后剪切成加工所需尺寸，制得软质基片；
F. 将基材板、软质基片、装饰性木皮层按照一边齐头的规则依次层叠组坯，进入压机热压硫化，热压温度130～170℃,压强10～16MPa,预压0～10s，保压时间800～1800s；
G. 将硫化处理后的板坯，养生、砂光、加工出适配的槽与榫；
H. 在装饰性木皮层表面涂拭紫外光固化/电子束固化的丙烯酸酯官能树脂为主要成份的混合物，经紫外光/电子光束照射固化成透明性保护层。
7.根据权利要求6所述层积复合软木地板的制备方法，其特征在于：步骤A中为保证栓皮出材率，在粉碎机进料口设置高压雾化湿润装置，对进料进行加湿，得到的软木颗粒含水率为8～15%。
8.根据权利要求6所述层积复合软木地板的制备方法，其特征在于：步骤B中使用水平振动筛，筛体是由2～8层不同筛孔的筛箕组成，筛体倾斜度0～15%，筛体进给量为0～100mm，由电机带动偏心轮振动，使物料逐渐通过筛孔，得到不同目数的软木颗粒。
9.根据权利要求6所述层积复合软木地板的制备方法，其特征在于：步骤C中在除杂后的软木颗料中添加表面疏水预处理的木质纤维，添加比例0～50%。
10.根据权利要求6所述层积复合软木地板的制备方法，其特征在于：步骤G中所述将硫化处理后的板坯，依次叠放码成垛，最上一层置重物养生1～5d；养生后的板坯，双面砂光处理，消除板面不平整，将产品规格要求，加工出适配的槽与榫；步骤H中在装饰性木皮层表面涂布木蜡油，自然固化形成透明性保护层。
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