CN111699051A - 涂覆的木单板和用于处理木单板的方法 - Google Patents

涂覆的木单板和用于处理木单板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111699051A
CN111699051A CN201980010187.4A CN201980010187A CN111699051A CN 111699051 A CN111699051 A CN 111699051A CN 201980010187 A CN201980010187 A CN 201980010187A CN 111699051 A CN111699051 A CN 111699051A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wood veneer
nanocellulose
coated
veneer
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980010187.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111699051B (zh
Inventor
J·佩尔
V·库娜里
M·凯瑞
P·阿提拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Aalto Korkeakoulusaatio sr
Original Assignee
Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Aalto Korkeakoulusaatio sr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus, Aalto Korkeakoulusaatio sr filed Critical Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Publication of CN111699051A publication Critical patent/CN111699051A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111699051B publication Critical patent/CN111699051B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/06—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B23/00—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
    • B32B23/04—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B23/044—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/06—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood
    • B05D7/08—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood using synthetic lacquers or varnishes
    • B05D7/10—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood using synthetic lacquers or varnishes based on cellulose derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/042—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of wood
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J101/00—Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/20—Aqueous dispersion or solution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及一种处理木单板的方法，包括如下步骤：提供至少一个木单板片材；用包含纳米纤维素的水性涂料组合物涂覆木单板片材的至少一侧以获得经涂覆的木单板片材；并使用压缩压力和加热来干燥经涂覆的片材。本发明还涉及一种经涂覆的木单板，其包括木单板片材和包括布置在该片材的至少一个表面上的包含纳米纤维素的涂层。

Description

涂覆的木单板和用于处理木单板的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理木单板的方法。本发明还涉及涂覆的木单板。
背景技术
在木单板的生产过程中，从树干上切下木单板片材，然后进行干燥。在干燥过程中，单板片材通常会变形和弯曲，这影响了所述片材的质量、外观和实用性，从而导致部分所述片材甚至被丢弃。用自动化机器处理弯曲和变形的单板片材，例如用于生产胶合板或单板层积材，是很困难的，因此往往需要复杂的机械或人工处理，这就降低了生产速度，增加了成本。
WO2016/082025号文件公开了一种稳定的水性组合物，该组合物包括水性组分、由多价金属盐与纳米纤维素纤维以及木质素复合物组成的疏水性复合物，该组合物表现出足以防止疏水性复合物在该水性组分中凝聚和沉降的粘度。该组合物可用于涂覆物品表面，以产生疏水性表面。一旦涂覆到表面后，水性涂料铺开形成覆盖表面的湿膜，然后脱水干燥，生成干燥的疏水性涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于处理木单板的方法。
本发明的另一个目的是提供具有改进的刚性和拉伸强度的涂覆的木单板。
这些目标是通过一种方法和涂覆的木单板实现的，其特征在于独立权利要求中所述的内容。本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明基于如下构思：用含有用量为按总涂覆组合物的重量计算的4-18重量％的纳米纤维素的水性涂覆组合物涂覆木单板片材，在20℃的温度下5重量％的纳米纤维素的表观粘度在8000-22000mPa·s之间，并利用压缩压力和加热来干燥木单板片材。
本发明的方法涉及处理木单板，所述方法包括以下步骤：
提供至少一个木单板片材；
用含有用量为按总涂覆组合物的重量计算的4-18重量％的纳米纤维素的水性涂覆组合物涂覆所述木单板片材的至少一侧，在20℃的温度下稠度为5重量％的纳米纤维素的表观粘度在8000至22000mPa·s之间，以获得涂覆的木单板片材；并且
利用压缩压力和加热来干燥经涂覆的片材。
本发明的涂覆的木单板包括木单板片材和含有布置在该片材的至少一个表面上的纳米纤维素的涂层，并且纳米纤维素包括纤维素纳米纤维，其在20℃的温度下在稠度为5重量％时的表观粘度在8000至22000mPa·s之间。
本发明方法的一个优点是，减少了木单板的变形和弯曲，这使得它更容易处理，例如使用自动化机器处理。获得的涂覆的木单板也更有刚性，而且其平直度也有所提高。本发明的方法还允许在各种应用中使用更薄的木单板，如胶合板或单板层积材。
本发明的一个实施例的优点是，所得到的涂覆的木单板在交叉方向上，即在与该木单板的纹理方向横向的方向上，具有改善的拉伸强度。
此外，由于涂层包括纤维素，而纤维素是一种吸湿性材料，因此涂层不会阻止木材的自然“呼吸”，即木单板与周围空气之间的水分交换。换句话说，涂层保持了木材的扩散开放表面。通过本发明的方法，可以保持木材特有的自然特性，并可获得只含有可再生材料的产品。通过本发明的方法，还可以得到亮度较高、颜色均匀的单板。木质素，存在于木单板中以及可选地在纳米纤维素中，降低了木单板的吸湿性。纳米纤维素中的木质素还能提高单板表面的耐磨性。
常规纳米纤维素是通过对纤维素纤维进行精炼，以获得平均几微米的纤维长度。因此，常规纳米纤维素的水性悬浮液的表观粘度通常非常高，即使在约3重量％的低浓度下也是如此，因此，具有较高浓度的悬浮液不能在实践中使用。
具有典型的平均纤维长度在100至1000nm之间的纳米纤维素提供的水悬浮液仍易于处理和扩散或剂量，也具有更高的稠度，因此它特别适合于本发明。
利用压缩压力和加热对涂覆的片材进行的干燥增强了纳米纤维素在片材上/片材内的附着力，使涂覆的木单板的横向拉伸强度显著提高。不需要额外的粘合剂。而且，该干燥方法是节能的，从而降低了成本。
定义
术语“木单板”(wood veneer)在本文中指具有0.1至6mm、优选0.1至4mm的厚度的木材薄片。
术语“木单板片材”(wood veneer sheet)在本文中是指具有一定宽度和长度的木单板。
术语“纳米纤维素”在本文中是指纳米结构的纤维素，例如纤维素纳米纤维(CNF)、纳米原纤化纤维素(NFC)、微原纤化纤维素(MFC)或纤维素纳米晶体(CNC)，其颗粒的一维尺寸小于100nm。
术语“酶促纳米纤维素”在此是指以酶促方式产生的纳米纤维素。
术语“拉伸强度”在本文中是指材料或结构承受趋于伸长的载荷的能力，以N/mm2表示。拉伸强度是使用改良的ISO 1924-2标准方法测量的。通过用相应的单板片(piece ofveneer)替换纸或纸板(board)来修改该方法。使用尺寸为50mm×100-150mm(颗粒方向×交叉方向)的片材进行测量。
术语“纤维”在本文中是指主要由纤维素组成的纤维状股。
术语“单板层积材”(LVL)在本文中是指包括多层用粘合剂组装的薄木材的木材产品。
具体实施方式
本发明涉及一种处理木单板的方法和涂覆的木单板。
处理木单板的方法
该方法包括提供至少一个木单板片材。根据一个实施例，木单板是旋转切割或旋转去皮的木单板，即，使用旋转车床制成的木单板。根据一个替代实施例，木单板是切片木单板或锯木单板。
木材种类可以选自硬木和软木。合适的木材种类是可以用旋转车床或单板切片机加工的所有木材种类。在一个实施例中，木材种类选自桦木、云杉、松木、山毛榉和橡木。
优选地，木单板的水分含量为干木重量的至少30％。如果木质单板的水分含量较低，则水性涂料组合物与木质单板的粘合性可能降低。
该方法包括用水性涂料组合物涂覆木单板片材以获得涂覆的木单板片材。
特别地，本发明的方法涉及处理木单板，其中所述方法包括以下步骤：
-提供至少一个木单板片材；
-用水性涂料组合物涂覆所述木单板片材的至少一侧，所述涂料组合物包含含量按总涂料组合物重量计算为4至18重量％的纳米纤维素，所述纳米纤维素在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为8000至22000mPa·s，以获得涂覆的木单板片材；以及
-使用压缩压力和加热来干燥经涂覆的片材。
根据一个实施方案，水性涂料组合物包含占总涂料组合物的75至96重量％、优选为88至92重量％的水。
根据一个实施方案，水性涂料组合物包含占全部涂料组合物的4至18重量％、优选7至16重量％、特别优选8至14重量％、甚至更优选8至12重量％的纳米纤维素。
纳米纤维素在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为8000至22000mPa·s，优选为10000至20000mPa·s，更优选为12000至18000mPa·s。
表观粘度使用Brookfield粘度计适当地测量。标准方法基于叶片几何形状，广泛推荐用于糊状材料、凝胶和流体，其中悬浮的固体从标准光滑的转子几何形状(例如锥板、同轴圆柱体、平行板)的测量表面移走，或将圆盘转子浸入烧杯中。在测量之前，将原纤化样品用水稀释至恒定浓度5％。首先将样品以约300rpm混合约10分钟。然后将混合的样品进一步分散，例如以14000rpm分散两分钟。使用合适的纺锤对浓度为5％的纳米纤维素进行粘度测量。稀释后和测量前，每个样品均应静置一小段时间。这样可使每个样品在固定的时间段内恢复其初始粘度。在两次测量之间，样品温度保持在20±1℃。从每个样品两次测量粘度。
纳米纤维素的平均纤维长度在100至1000nm之间，优选在100至500nm之间。通过显微镜测定来测量平均纤维长度。
根据一个优选的实施方案，所述纳米纤维素是酶促纳米纤维素。这种纳米纤维素可从木浆获得，例如使用文档WO 2015/092146A1中描述的方法。
由于平均纤维长度短，特别是酶促纳米纤维素的平均纤维长度短，因此可以以比常规纳米纤维素更高的稠度获得呈悬浮液形式的水性涂料组合物，并且可以方便地将其施加至木单板的表面。因此，将较少量的水和较大量的纳米纤维素施用于木单板的表面。
根据一个实施方案，将水性涂料组合物按干涂料组合物的量测得为2至100g/m2、优选地5至50g/m2、特别优选地5至30g/m2的量施涂在木单板片材上。
涂层可以作为一层或者多于一层来施加。如果涂层被施加为多于一层，则将涂层施加到木单板的一侧，然后将随后的涂层施加到单板的这一侧。优选在施加不同涂层之间不干燥该涂层片。超过一层可以包含相同的涂料组合物或不同的涂料组合物。
根据一个实施方案，纳米纤维素包含占纳米纤维素的至多10重量％、优选为0.01至5重量％、更优选为0.01至3重量％的木质素。木质素通过促进纳米纤维素的木质素分子与木质单板的木质素分子之间的键而增加了纳米纤维素对木质素含量较高的部分的粘合性。另外，木质素使涂层表面的亲水性降低。
根据另一个实施方案，酶促纳米纤维素包含占酶促纳米纤维素的至多10重量％、优选为0.01至5重量％、更优选为0.01至3重量％的木质素。
水性涂料组合物可以包含一种或多种添加剂。
水性涂料组合物还可以用作添加剂的载体，以将添加剂施加和粘附至木单板表面。
根据一个实施方案，水性涂料组合物包含至少一种选自以下的添加剂：光吸收添加剂、抗霉剂、抗微生物剂、阻燃剂、着色剂、装饰成分、表面活性剂及其组合。
当使用旋转车床从树干上制造木单板时，可获得具有凸侧或紧侧，以及凹侧或松侧的木单板。凹面是指木单板的表面，朝向木材的心脏或核心。在生产过程中，在木单板的凹面形成车床检查(1athe checks)。
根据一个实施例，水性涂料仅施加在木单板的凹面侧。这增加了单板在木单板的横向上、即在与木单板的纹理方向横向的方向上的拉伸强度。
根据一个实施方案，水性涂料被施加在木质单板的两侧。换句话说，首先将涂层施加到木单板的第一侧，然后将涂层施加到该单板的第二侧。
可以使用任何合适的涂覆方法进行涂覆。根据一个实施方案，使用喷涂、膜转移涂覆、幕涂、刷涂、辊涂、刮涂、挤出机涂覆或条涂进行涂覆。优选地，使用喷涂进行涂覆。
该方法包括使用接触干燥法使用压缩压力和加热来干燥涂覆的片材。
根据一个实施方案，在干燥中，温度可以在0和210℃之间的范围内。
根据一个实施例，在干燥中，压缩压力的范围可以在20至500kPa之间。
根据一个实施例，干燥包括：将涂覆的片材布置在第一带组件和第二带组件之间。第一带组件包括第一金属带，并且第二带组件包括第二金属带以及在第二金属带和木单板之间的至少一个多孔筛网带或多孔表面部分。根据一个实施例，第一金属带和第二金属带由钢制成。第一金属带被加热到第一温度。根据一个实施例，第一温度在120至210℃之间，优选在120至180℃之间，更优选在130至160℃之间。根据一个实施例，第一金属带涂有硅酮或PTFE涂层，以防止木单板粘附到第一金属带上。所述第二金属带被冷却到低于所述第一温度的第二温度；根据一个实施例，第二温度在0至60℃之间，优选在0至50℃之间，特别优选在10至50℃之间。在该实施例中，干燥包括在加热和冷却期间对第一带组件和第二带组件朝向彼此加压，随后，从第一金属带和筛网带或表面部分向第一带组件和第二带组件之间的经涂覆的片材施加压缩压力。根据一个实施例，压缩压力在20至500kPa之间，优选地在150至500kPa之间。在该实施例中，干燥包括由于第一温度的作用而使得从涂覆的片材分离的水由于第二温度的作用而凝结到筛网带或表面部分中。在该实施例中，干燥包括从第一带组件和第二带组件之间移除干燥的片材。在一个优选的实施方案中，可以使用真空使水的去除更有效。
在接触干燥法中，将经过涂覆、切割/切片或旋转剥离的单板湿片材进料到压缩干燥机中，在压缩干燥机中，木单板的相对两侧有热的上表面和冷的下表面。在表面之间以很小但足够的压缩压力压制单板。较热的上表面通常是光滑的，而较冷的下表面则配备有切槽或螺栓连接的网，用于除水。另外，使用真空可以更有效地去除下表面上的水。当表面之间存在明显的温差时，水会凝结在干燥机的下表面上。这样，木材中的大量水分被清除，而水不会沸腾且剧烈膨胀从而对单板造成损害。但是，加热木质单板会提高单板中水的蒸发压力，因此水会试图移动到蒸发压力较低的区域，即移至多孔的第一筛网或第二金属带的表面部分，然后在此处由于低温(即温度低于露点时)的影响而冷凝。由于第一温度的影响，水从木单板表面以蒸汽的形式被除去，在第二温度的影响下，水被冷凝在另一个地方，最后通过将第一筛网或表面部分从干燥涂覆的片材分离出来而最终排出。
接触干燥法允许以不同的方式干燥每个涂覆的单板片材或将一致的片材或单板片材分成可组织位置干燥模型的部分。为此目的，如果该过程是连续的，则例如可以逐步调节通过干燥区的输送速度，或者当该过程是间歇性的时，可以设置单板片材(例如根据每个单独的单板)在干燥区中所花费的时间。在连续运转的过程中，涂层木单板以标准速度或变化的速度移动通过干燥区。而在间歇运行的过程中，覆膜木单板以某一速度移入干燥区，在干燥区停留预定的时间，然后以某一速度移出。干燥的经涂覆的木单板的最终水分含量有利地低于12重量％，因此其水浓度也由干燥材料的重量计算得出。以这种方式，可以将干燥的木单板精确干燥至所需的水分含量。这导致更高的平均耐久性和更低的差异性。这些都增加了产品的特性耐久性。另外，可以使旋转剥离时的切割检查引起的粗网的(coarse-meshed)下表面更密集。这有助于影响木质单板表面方向上的滚动剪切强度特征。
这种接触干燥方法在文献WO 2007/132057 A1中描述。可以根据水的量和所用添加剂的类型适当地选择干燥参数。
涂覆的木单板
本发明还涉及涂覆的木单板。
涂覆的木单板包括木单板片材和布置在该片材的至少一个表面上的包含纳米纤维素的涂层。
特别地，根据本发明的涂覆的木单板包括木单板片材和布置在该片材的至少一个表面上的包含纳米纤维素的涂层，并且该纳米纤维素的在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为8000至22000mPa·s，优选为10000至20000mPa·s，更优选为12000至18000mPa·s。
如前所述适当地测量表观粘度。
根据一个实施例，该涂覆的木单板包括在该木单板的凹侧上的涂层，由此该涂层仅布置在该木单板的凹侧上。
根据另一个实施例，涂覆的木单板包括在木单板的两个表面上的涂层，由此涂层布置在木单板的两个表面上。
纳米纤维素包括平均纤维长度为100至1000nm、优选为100至500nm的纤维素纳米纤维。
根据一个实施方案，所述纳米纤维素包含占纳米纤维素的至多10重量％、优选为0.01至5重量％、更优选为0.01至3重量％的木质素。
根据一个实施方案，纳米纤维素是酶促纳米纤维素。
根据另一个实施方案，所述酶促纳米纤维素包含木质素，所述木质素的含量不超过纳米纤维素的3重量％，优选为0.01-5重量％，更优选为0.01-3重量％。
根据一个实施方案，涂层包含选自吸光添加剂、防霉剂、抗微生物剂、阻燃剂、着色剂、装饰成分、表面活性剂及其组合的添加剂。
根据一个实施方案，涂层的厚度为1至300微米，优选为2至200微米，特别优选为5至150微米。
根据一个实施方案，涂覆的木单板可包括在木单板的一侧或在木单板的两侧上的包含一层涂层或多于一层的涂层，其中该涂层可以相同或不同。
上述的涂覆的木单板可用于生产胶合板或单板层积材，覆盖木板，例如全木板、刨花板或纤维板，例如，用于生产家具或用于建筑结构。
上述的涂覆的木单板特别适合于生产胶合板。胶合板可由仅涂覆的木单板组成，也可以与未涂覆的木单板组合使用。优选地，将涂覆的木单板布置为胶合板的最外层或两个最外层。胶合板可包括由相同或不同木材种类生产的涂覆的木单板。
本公开内容还涉及一种胶合板，其包括至少一个上述的涂覆的木单板。
实施例
实施例1酶促纳米纤维素的表观粘度
用Brookfield粘度计RVDV-III测量原纤化(fibrillated)样品的表观粘度。标准方法基于叶片几何形状，广泛推荐用于糊状材料、凝胶和流体，其中悬浮的固体从标准光滑的转子几何形状(例如锥板、同轴圆柱体、平行板)的测量表面移走，或将圆盘(disk)转子浸入烧杯中(Barnes&Nguyen，2001)。
在测量之前，将原纤化的样品用水稀释至恒定浓度为10、5和2重量％。首先使用叶片式叶轮和600ml烧杯将样品以300rpm的速度混合10分钟。然后，使用Ultra Turrax均质器将混合后的样品以14000rpm的转速进一步分散两分钟。粘度测量是在250ml Pyrex烧杯中进行的；稀释后和测量前，将每个样品静置30分钟。这样可使每个样品在固定的时间内恢复其初始粘度。
测量之间通过在实验室水浴中回火将样品温度保持在20±1℃。测量程序在10rpm以一秒间隔记录300个测量点。从每个样品两次测量表观粘度，并且在两次测量之间，将样品缓慢混合，同时将温度保持在20±1℃。从两次平行测量得出的每个速度水平的最后五个秒的测量数据中计算出平均值和标准偏差。结果列于下表1。
(Barnes，H.A.，和Nguyen，Q.D.(2001)，“Rotating vane rheometry-Areview，”J.Non-Newt.Fluid Mech.98(1)，1-14.)
表1.结果
样品稠度，重量％ 转子 平均表观粘度，mPa·s
10 V75 82000
5 V72 15000(变化范围12000-18000)
2 V71 120
实施例2木单板的涂覆
用水性组合物涂覆未干燥的桦木单板，该水性组合物包含具有在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为15000mPa·s的酶促纳米纤维素(从含有2至4重量％的木质素的酸性漂白软木浆中获得)。通过在单板上喷涂一层涂层来进行涂覆。将涂层施用到单板上，以提供5-18.3g/m2(平均为10-15g/m2)的纳米纤维素含量。借助于真空使得绝对空气压力为25kPa，在196kPa的压缩压力和140℃的温度下干燥涂覆的单板。获得了包括厚度为约20μm的涂层(膜)的干燥单板。使用改进的ISO 1924-2标准方法测量横向拉伸强度。通过接触干燥法干燥的未涂覆的单板的横向拉伸强度为1.47N/mm2，通过接触干燥法干燥的涂覆的单板的横向拉伸强度为1.83N/mm2，相比于未涂覆的单板高约25％。相比之下，新切割的单板的横向拉伸强度为1.46N/mm2，用传统方法干燥的未涂覆单板的横向拉伸强度为1.26N/mm2。

Claims (26)

1.一种处理木单板的方法，包括以下步骤：
提供至少一个木单板片材；
用水性涂料组合物涂覆所述木单板片材的至少一侧以获得经涂覆的木单板片材，所述涂料组合物包含含量按总涂料组合物重量计算为4至18重量％的纳米纤维素，所述纳米纤维素在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为8000至22000mPa·s；以及
使用压缩压力和加热来干燥所述经涂覆的片材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水性涂料组合物按干涂料组合物的量测得为2至100g/m2、优选为5至50g/m2、特别优选为5至30g/m2的量施用于木单板片材上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纳米纤维素的表观粘度为10000至20000mPa·s之间，优选为12000至18000mPa·s。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纳米纤维素是酶促纳米纤维素。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纳米纤维素包含占纳米纤维素的至多10重量％、优选为0.01至5重量％、更优选为0.01至3重量％的木质素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性涂料组合物包含占总涂料组合物的75至96重量％、优选为88至92重量％的水。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性涂料组合物包含占总涂料组合物的7至18重量％、优选为7至16重量％、特别优选为8至14重量％、更优选为8至12重量％的纳米纤维素。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性涂料组合物包含至少一种选自由光吸收添加剂、抗霉剂、抗微生物剂、阻燃剂、着色剂、装饰成分、表面活性剂及其组合组成的组的添加剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述木单板是旋转去皮的木单板。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性涂料仅施用于所述木单板的凹面侧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述涂覆是使用喷涂、膜转移涂覆、幕涂、刷涂、辊涂、刮涂或条涂进行的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度在0至210℃之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述干燥时的压缩压力在20至500kPa之间。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述干燥包括：
-将所述片材布置在第一带组件和第二带组件之间，所述第一带组件包括第一金属带，并且所述第二带组件包括第二金属带以及在所述第二金属带和所述木单板之间的至少一个多孔筛网带或多孔表面部分，所述第一金属带被加热到第一温度，所述第二金属带被冷却到低于所述第一温度的第二温度；
-在所述加热和冷却期间对第一带组件和第二带组件朝向彼此加压，从而从所述第一金属带和所述筛网带或表面部分向所述第一带组件和第二带组件之间的所述片材施加压缩压力；
-由于第一温度的影响而使得从所述片材上分离出的水由于第二温度的影响而凝结到所述筛网或所述表面部分中；以及
-从第一带组件和第二带组件之间移除经干燥的片材。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一温度为120至210℃，且所述第二温度为0至60℃。
16.一种涂覆的木单板，其特征在于，所述涂覆的木单板包括：木单板片材和布置在所述片材的至少一个表面上的包含纳米纤维素的涂层，并且所述纳米纤维素在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为8000至22000mPa·s。
17.根据权利要求16所述的涂覆的单板，其特征在于，所述纳米纤维素在20℃的温度下稠度为5重量％时的表观粘度为10000至20000mPa·s，优选为12000至18000mPa·s。
18.根据权利要求16或17所述的涂覆的单板，其特征在于，所述涂层的厚度为1至300μm，优选为2至200μm，特别优选为5至150μm。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的涂覆的木单板，其特征在于，所述涂层仅布置在所述木单板的凹面侧。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的涂覆的单板，其特征在于，所述纳米纤维素是酶促纳米纤维素。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的涂覆的单板，其特征在于，所述纳米纤维素包含占纳米纤维素的至多10重量％、优选为0.01至5重量％、更优选为0.01至3重量％的木质素。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的涂覆的单板，其特征在于，所述涂覆包含至少一种选自由光吸收添加剂、抗霉剂、抗微生物剂、阻燃剂、着色剂、装饰成分、表面活性剂及其组合组成的组的添加剂。
23.一种胶合板，其包含至少一个根据权利要求16至22中任一项所述的涂覆的木单板。
24.一种单板层积材，其包含至少一个根据权利要求16至22中任一项所述的涂覆的木单板。
25.根据权利要求16至22中任一项所述的涂覆的木单板用于生产胶合板的用途。
26.根据权利要求16至22中任一项所述的涂覆的木单板在生产单板层积材中的用途。
CN201980010187.4A 2018-01-23 2019-01-16 涂覆的木单板和用于处理木单板的方法 Active CN111699051B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20185063A FI128812B (fi) 2018-01-23 2018-01-23 Päällystetty puuviilu ja menetelmä puuviilun käsittelemiseksi
FI20185063 2018-01-23
PCT/FI2019/050031 WO2019145600A1 (en) 2018-01-23 2019-01-16 Coated wood veneer and method for treating wood veneer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111699051A true CN111699051A (zh) 2020-09-22
CN111699051B CN111699051B (zh) 2024-02-13

Family

ID=65237059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980010187.4A Active CN111699051B (zh) 2018-01-23 2019-01-16 涂覆的木单板和用于处理木单板的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11931774B2 (zh)
EP (1) EP3743222A1 (zh)
JP (1) JP7373489B2 (zh)
CN (1) CN111699051B (zh)
CA (1) CA3088742C (zh)
FI (1) FI128812B (zh)
RU (1) RU2020127877A (zh)
WO (1) WO2019145600A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE543403C2 (en) * 2019-05-02 2021-01-05 Stora Enso Oyj Method for manufacturing laminated veneer lumer product
GB202117810D0 (en) * 2021-12-09 2022-01-26 Fiberlean Tech Ltd Surface coating comprising microfibrillated cellulose

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045595A (en) * 1974-06-13 1977-08-30 The Borden Chemical Company (Canada) Limited Coating wood surface by vinyl-modified lignocellulosic particles
CN1382074A (zh) * 1999-10-28 2002-11-27 温莎技术有限公司 将粉末涂料涂覆在非金属基材上的方法
CN1481465A (zh) * 2000-12-19 2004-03-10 ŵ�����˹ɷ����޹�˾ 涂覆底材的方法
CN1942542A (zh) * 2005-03-10 2007-04-04 德古萨公司 用于木材的水基涂料组合物
US20100003488A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Hans-Joachim Danzer Wood sheet comprising nanoparticles
CN102171057A (zh) * 2009-12-23 2011-08-31 地材科技有限公司 用于改良木质板的方法和装置
WO2011147029A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Fpinnovations Adhesion with nanocrystalline cellulose
CN103025765A (zh) * 2010-06-07 2013-04-03 阿尔托大学基金会 生产微纤维素的新型方法
EP2665859A1 (en) * 2011-01-21 2013-11-27 FPInnovations High aspect ratio cellulose nanofilaments and method for their production
CN105829605A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 芬兰国家技术研究中心股份公司 用于生产原纤化纤维素材料的方法
CN106149202A (zh) * 2016-08-23 2016-11-23 绍兴文理学院元培学院 木浆纤维素与丙纶熔喷材料加工工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005034A1 (en) * 1994-08-15 1996-02-22 Weyerhaeuser Company Wood veneers and products therefrom having enhanced strength and stiffness
JP3912520B2 (ja) 2002-09-26 2007-05-09 信越化学工業株式会社 改質木材の製造方法
FI118824B (fi) 2006-05-15 2008-03-31 Teknillinen Korkeakoulu Menetelmä ja laite sorvattujen tai leikattujen puuviilujen kosketuskuivaamiseksi
EP2516564B1 (en) 2009-12-21 2016-11-30 FPInnovations Coatings containing nanocrystalline cellulose, processes for preparation and use thereof
RU2476311C1 (ru) 2011-09-19 2013-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Способ получения модифицированной древесины
BR112015019414A2 (pt) 2013-02-15 2017-07-18 Fpinnovations sistema de resina termofixa, método de produção de um sistema adesivo de resina, e, placa de tiras de madeira orientadas ou uma madeira compensada
FI125942B (en) 2013-07-26 2016-04-15 Upm Kymmene Corp A method of modifying a nanofibril cellulose composition
US20160355710A1 (en) 2014-02-10 2016-12-08 Celluforce Inc Nanocrystalline cellulose derived formaldehyde-based adhesive, uses thereof and process for preparing same
FI127716B (en) 2014-03-31 2018-12-31 Upm Kymmene Corp Method of manufacturing fibrillated cellulose
US9850623B2 (en) 2014-11-26 2017-12-26 Sally KRIGSTIN Water, grease and heat resistant bio-based products and method of making same
SE538877C2 (en) 2015-05-08 2017-01-17 Stora Enso Oyj A wood product comprising a composite coating and a process for producing said product
WO2017019499A1 (en) * 2015-07-24 2017-02-02 Teleflex Medical Incorporated Anitmicrobial compositions for surgical applications
US10105866B2 (en) 2016-02-24 2018-10-23 Dehua Tb New Decoration Material Co., Ltd. Method for preparing functional engineered wood
US10753042B2 (en) * 2016-06-28 2020-08-25 GranBio Intellectual Property Holdings, LLC Processes and systems for producing nanocellulose from old corrugated containers

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045595A (en) * 1974-06-13 1977-08-30 The Borden Chemical Company (Canada) Limited Coating wood surface by vinyl-modified lignocellulosic particles
CN1382074A (zh) * 1999-10-28 2002-11-27 温莎技术有限公司 将粉末涂料涂覆在非金属基材上的方法
CN1481465A (zh) * 2000-12-19 2004-03-10 ŵ�����˹ɷ����޹�˾ 涂覆底材的方法
CN1942542A (zh) * 2005-03-10 2007-04-04 德古萨公司 用于木材的水基涂料组合物
US20100003488A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Hans-Joachim Danzer Wood sheet comprising nanoparticles
CN102171057A (zh) * 2009-12-23 2011-08-31 地材科技有限公司 用于改良木质板的方法和装置
WO2011147029A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Fpinnovations Adhesion with nanocrystalline cellulose
CN103025765A (zh) * 2010-06-07 2013-04-03 阿尔托大学基金会 生产微纤维素的新型方法
EP2665859A1 (en) * 2011-01-21 2013-11-27 FPInnovations High aspect ratio cellulose nanofilaments and method for their production
CN105829605A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 芬兰国家技术研究中心股份公司 用于生产原纤化纤维素材料的方法
CN106149202A (zh) * 2016-08-23 2016-11-23 绍兴文理学院元培学院 木浆纤维素与丙纶熔喷材料加工工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘振宇: "《涂料涂装技术强制性标准认证全书 卷1》", 30 September 2002, 吉林摄影出版社, pages: 77 - 78 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA3088742C (en) 2023-09-26
EP3743222A1 (en) 2020-12-02
CN111699051B (zh) 2024-02-13
FI128812B (fi) 2020-12-31
RU2020127877A (ru) 2022-02-24
JP7373489B2 (ja) 2023-11-02
FI20185063A1 (en) 2019-07-24
CA3088742A1 (en) 2019-08-01
JP2021511233A (ja) 2021-05-06
US11931774B2 (en) 2024-03-19
WO2019145600A1 (en) 2019-08-01
US20210039134A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7009485B2 (ja) ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法
JP7116049B2 (ja) ミクロフィブリル化セルロースを含むフィルムの製造方法、フィルム及び紙製品又は板紙製品
Diop et al. Isolation of lignocellulose nanofibrils (LCNF) and application as adhesive replacement in wood composites: example of fiberboard
Khazaeian et al. Suitability of sorghum stalk fibers for production of particleboard
RU2431572C1 (ru) Препрег
CA2643891C (en) Method for treating a substrate
CN108026697A (zh) 致密的膜的表面施胶
Nasir et al. Fabricating eco-friendly binderless fiberboard from laccase-treated rubber wood fiber.
JP7060597B2 (ja) Ｍｆｃを含むフィルムの製造方法
CN111699051B (zh) 涂覆的木单板和用于处理木单板的方法
Nasir et al. Physical and mechanical properties of medium-density fibreboards using soy—lignin adhesives
CN114867772B (zh) 制造包含微原纤化纤维素的纤维素膜的方法
JP2019509408A (ja) 天然繊維及び合成繊維を含有する繊維織布の製造方法
EP4127313A1 (en) Method for making moisture-resistant paper
DE60311257T2 (de) Verfahren zur herstellung von rohpapier für trennpapier
WO2007088245A1 (en) A method for coating a wooden plate and a wooden plate
DE10307966C5 (de) Vorimprägnat und Verfahren zu seiner Herstellung
US5411637A (en) Method for producing high pressure laminates
CN109235113B (zh) 食品级烘焙纸及其制作方法
AT505876B8 (de) Verfahren und vorrichtung für die oberflächenbehandlung von papier / karton
WO2007012617A1 (de) Aminoplastharzfilm zur beschichtung von substraten
JP3282168B2 (ja) 高透明度紙の製造方法
CN113939399B (zh) 单板层积材产品及其制造方法
WO2020044209A1 (en) Method for treating a nanocellulose film and a film treated according to the method
Astari et al. Quality of particleboard made from rattan waste

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant