CN112009046B - 一种无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，该工艺包括如下步骤：树种筛选、制作单板工艺优化；金属材料筛选、表面活化处理；无醛胶粘剂筛选；重组装饰单板/材制造工艺。本发明获得无甲醛释放，具有金属轻奢装饰效果，质优的金属异质复合重组装饰单板/材。
Description
技术领域
本发明涉及木材加工领域，特别涉及一种无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺。
背景技术
重组装饰单板/材,又称“科技木”,科技木在制作过程中，没有破坏木材的微观结构和固有属性。科技木没有虫孔、节疤、色变等天然木材固有的自然缺陷，是一种几乎没有任何缺憾的装饰材料，同时其纹理与色泽均具有一定的规律性，因而在装饰过程中很好地避免了如天然木产品因纹理、色泽差异而产生的难以拼接的烦恼。
经过几十年的发展，科技木产品同质化严重，产品除了颜色、纹理的区别外，创新性严重不足。伴随着消费群体的年轻化，传统的科技木在美学效果上与个性化需求之间存在一定的差距。目前市场上几乎没有金属与木复合的科技木产品。例如，专利CN201911165797.X《一种铝木异质复合科技木》，制作工艺复杂，使用了脲醛树脂胶粘剂，有甲醛释放不环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺。将金属材料与传统木材通过无醛胶粘剂异质结合，该工艺包括如下步骤：
一、树种筛选、制作单板工艺优化
步骤1)选用密度大于0.65g/cm3的，材质硬，颜色和花纹美观，装饰效果突出的树种。
步骤2)根据树种纹理的特点，制定旋切或刨切工艺，将树种的特点最大化体现。
二、金属材料筛选、表面活化处理
步骤1)选用布氏硬度小于45的质地柔软的金属材料，易加工成不同规格尺寸的薄板。
步骤2)对厚度为0.1～1mm金属薄板进行等离子活化处理，具体工艺如下：
步骤2a)等离子活化处理，电压为100～200V。等离子轰击对金属薄板表面进行活化、清洗。通过对金属薄板表面进行等离子轰击，除了可以达到对物体表面的活化、清洗等目的外，还可以显著加强这些表面的粘接性。
步骤2b)等离子体喷射法，将促粘单体借助载体气体以气体的形式直接通入等离子射流中，附着在金属薄板表面，处理时间为5～15分钟。
步骤2c)促粘单体在等离子体场作用下，在金属薄板表面发生聚合反应，形成胶粘层。
三、无醛胶粘剂筛选所述的无醛胶粘剂选自PUR热熔胶(固含量100％、120℃熔融粘度3000mPa·s)、丙烯酸乳液(固含量60％、粘度600mPa·s)、水性单组分聚氨酯胶黏剂(固含量50％、粘度900mPa·s)
四、重组装饰单板/材制造工艺：使用无醛胶粘剂将旋切单板与金属薄板重组刨切。
所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，优选的，所述步骤四)，具体包括如下步骤：
1、对步骤一)所得旋切/刨切单板漂白：根据产品要求确定漂白程度和漂白工艺；按质量百分比计，漂白液由8～10％的浓度为35％的双氧水，0.5～2％的漂白助剂硅酸钠、0.02～0.05％的漂白渗透助剂辛醇聚氧乙烯醚以及余量的水组成，并用30％浓度的氢氧化钠溶液调整PH至9～12，漂白温度控制在50～70℃；
2、浸染：将漂白后的单板进行烘干，控制含水率在10～14％，根据所需的产品颜色选取染料配比进行染色，染色温度为95～98℃，染色完成后即可出缸；
3、干燥、修补：将浸染后的单板进行烘干，控制含水率在8～12％，并将烘干后的单板根据相应的修补工艺进行修补用以去除缺陷；
4、组坯：取步骤二)中的活化处理的金属薄板，上下各放置一张烘干后的单面施涂无醛胶粘剂单板，布胶量为140～190g/m2，重组得到金属单板层。重组工艺为热压压力0.6～0.8MPa，加热温度80～120℃，加压时间为5～7分钟，养生0.5～1天。根据不同的工艺需求，将金属单板层与其他单板按仿生或艺术工艺组坯。本发明创造性的将含有金属的金属单板层通过表面处理、无醛胶粘剂和加压养生工艺，形成一层特殊的单板层，可以使金属以任意数量和位置出现在科技木中；
5、布胶、养生：对组坯好的单板双面布无醛胶粘剂，布胶量在120～180g/m2，养生工艺为冷压压力1.3～1.8MPa，加压时间120～168小时，养生5～10天；
6、制材、刨切：制材方法与木方长边夹角呈0～20°，刨切刀具采用高强韧全钢刨切刀片，刨切成所需厚度的重组装饰单板/材。传统的科技木刨切方式在刨切金属异质复合科技木木方时，一方面会损伤刀具，另一方面科技木会在金属与木材结合面处撕裂。
所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，优选的，所述树种选自橡木、鸡翅木、尼斯木等。硬质木能显著改善刨切时木材与金属材料结合面受力不均引起的科技木局部开裂，质量难以达标的问题。传统的旋切工艺，单板为旋切纹，无法突显不同材种的特色。采用刨切的方式，将树种的特点显现出来；
所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，优选的，所述金属材料为纯铝、纯铜等。由于科技木以木为主要结构，木材质地柔软，工艺特点决定了重组后需重新刨切，柔软的金属能有效降低刨切的难度；
所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，优选的，所述促粘单体为丙烯酸、丙烯酸酯类(甲酯、乙酯、丁酯等)、甲基丙烯酸酯类等单体。用等离子体喷射法将促粘单体借助载体气体以气体的形式直接通入等离子射流中，促粘单体便可以借助等离子体集中于金属表面上，并发生聚合反应，进一步促进表面粘接性。
本发明的有益效果是：
1.本发明突破传统科技木以木材为原料的现状，通过异质结合，将金属材料嵌入其中，金属轻奢装饰效果使产品美学升级，引领时尚潮流。
2.本发明采用等离子活化技术，使金属材料表面活化，并结合等离子喷射法，将促粘单体在金属表面聚合，双重作用使金属表面粘接性显著提升。有效的解决了胶水在粘接金属与木材时强度难以抵抗刨刀的机械力，造成科技木质量缺陷的问题。
3.本发明采用的胶粘剂，均为无醛胶粘剂，安全无毒，无甲醛释放，绿色环保，对人体无危害。
4.本发明采用新表面处理、制材和刨切技术，可以有效解决传统刨切方式刨切异质复合重组装饰木方时，出现的刀具损伤、产品质量不符合标准要求的问题，提供一种质优的重组装饰单板/材。
具体实施方式
本发明的具体实施方案如下：
对比例1
S1:选取阿尤斯，将阿尤斯旋切成0.75mm厚的单板，单板纹理为单一旋切纹。
S2:对单板进行漂白，漂白液由浓度为35％的双氧水，用量为8％，漂白助剂硅酸钠，用量为0.5％，漂白渗透助剂辛醇聚氧乙烯醚，用量为0.02％组成，并用30％浓度的氢氧化钠溶液调整PH至9～12，漂白温度控制在50℃；
S3：对烘干的漂白阿尤斯单板进行浸染，染色温度95℃，直至单板颜色与标样一致。
S4：对染色单板进行干燥，控制含水率为8％，并对其进行修补，去除虫孔、节疤、色变等缺陷。
S5:将0.5mm厚的纯铝板放在中间，上下各放置一张烘干后的单面施涂脲醛树脂胶粘剂(固含量60％、粘度700mPa·s)染色单板，布胶量为190g/m2，重组得到金属单板层。重组工艺为冷压压力0.8MPa，加压时间为5分钟，养生0.5天。对金属单板层按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试胶合强度。将若干金属单板层与其他染色单板按艺术工艺组坯；
S6：对组坯好的单板双面布脲醛树脂胶粘剂，布胶量在150g/m2，养生工艺为冷压压力1.3MPa，加压时间168小时，养生10天。
S7：将养生好的木方去除毛边后，与木方长边夹角呈15°打角制材，用高强韧全钢刨切刀片刨切出0.45mm厚的重组装饰单板和2mm厚的重组装饰材。按照GB/T 28999-2012《重组装饰单板》和GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求进行检测。
实施例1
S1:选取橡木，将橡木刨切成0.65mm厚的单板，单板纹理为花纹。
S2:对单板进行漂白，漂白液由浓度为35％的双氧水，，用量为8％，漂白助剂硅酸钠，用量为0.5％，漂白渗透助剂辛醇聚氧乙烯醚，用量为0.02％组成，并用30％浓度的氢氧化钠溶液调整PH至9～12，漂白温度控制在50℃；
S3：对烘干的漂白橡木单板进行浸染，染色温度95℃，直至单板颜色与标样一致。
S4：对染色单板进行干燥，控制含水率为8％，并对其进行修补，去除虫孔、节疤、色变等缺陷。
S5：对0.5mm厚的纯铝板在100V电压下进行等离子活化处理，将丙烯酸甲酯单体用等离子喷射法喷涂到铝板表面，喷射时间控制5分钟。
S6:将活化处理后的纯铝板放在中间，上下各放置一张烘干后的单面施涂PUR热熔胶(固含量100％、120℃熔融粘度3000mPa·s)染色单板，布胶量为190g/m2，重组得到金属单板层。重组工艺为热压压力0.8MPa，加热温度120℃，加压时间为7分钟，养生1天。对金属单板层按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试胶合强度。将若干金属单板层与其他染色单板按艺术工艺组坯；
S7：对组坯好的单板双面布PUR热熔胶，布胶量在150g/m2，养生工艺为冷压压力1.3MPa，加压时间168小时，养生10天。
S8：将养生好的木方去除毛边后，与木方长边夹角呈15°打角制材，用高强韧全钢刨切刀片刨切出0.45mm厚的重组装饰单板和2mm厚的重组装饰材。按照GB/T 28999-2012《重组装饰单板》和GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求进行检测。
实施例2
与实施例1的改变部分如下：
S5：对0.5mm厚的纯铝板在100V电压下进行等离子活化处理，将丙烯酸甲酯单体用等离子喷射法喷涂到铝板表面，喷射时间控制10分钟。
S6:将活化处理后的纯铝板放在中间，上下各放置一张烘干后的单面施涂水性单组分聚氨酯胶黏剂(固含量50％、粘度900mPa·s)染色单板，布胶量为160g/m2，重组得到金属单板层。重组工艺为热压压力0.7MPa，加热温度100℃，加压时间为6分钟，养生1天。对金属单板层按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试胶合强度。将若干金属单板层与其他染色单板按艺术工艺组坯；
S7：对组坯好的单板双面布水性单组分聚氨酯胶黏剂，布胶量在140g/m2，养生工艺为冷压压力1.5MPa，加压时间144小时，养生5天。
实施例3
与实施例1的改变部分如下：
S5：对0.5mm厚的纯铝板在100V电压下进行等离子活化处理，将丙烯酸甲酯单体用等离子喷射法喷涂到铝板表面，喷射时间控制15分钟。
S6:将活化处理后的纯铝板放在中间，上下各放置一张烘干后的单面施涂丙烯酸乳液(固含量60％、粘度600mPa·s)染色单板，布胶量为140g/m2，重组得到金属单板层。重组工艺为热压压力0.6MPa，加热温度80℃，加压时间为5分钟，养生1天。对金属单板层按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试胶合强度。将若干金属单板层与其他染色单板按艺术工艺组坯；
S7：对组坯好的单板双面布水性单组分聚氨酯胶黏剂，布胶量在160g/m2，养生工艺为冷压压力1.3MPa，加压时间168小时，养生7天。
表1金属单板层胶合强度
表2重组装饰单板/材的性能对比
表1的数据可以看出，对比例1金属薄板未做等离子活化处理，重组装饰木方浸渍剥离检测结果显示，金属薄板与木材结合强度不够；本发明的方案实施例1，通过对金属薄板进行活化处理并增加促粘单体聚合层，显著提升金属与木材异质复合的强度；无醛胶黏剂选型、布胶量、压力、保压时间和养生时间，筛选出最优组合是实施例2，金属单板层胶合强度为1.3MPa，重组装饰材静曲强度41.2MPa、弹性模量4217MPa，制得的重组装饰单板/材性能不仅满足标准要求，同时使产品具有金属轻奢效果，更高端化，突破了传统科技木的壁垒，使产业得到升级。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，其特征在于，将金属材料与传统木材通过无醛胶粘剂异质结合，该工艺包括如下步骤：
步骤一 树种筛选、制作单板工艺优化：
步骤1）选用密度大于0.65g/cm3的，材质硬，颜色和花纹美观，装饰效果突出的树种，树种选自橡木、鸡翅木、尼斯木，采用刨切工艺处理树种；
步骤2）根据树种纹理的特点，制定旋切或刨切工艺，将树种的特点最大化体现；
步骤二 金属材料筛选、表面活化处理：
步骤1）选用布氏硬度小于45的质地柔软的金属材料，加工成不同规格尺寸的薄板，所述金属材料为纯铝、纯铜；
步骤2）对厚度为0.1~1mm金属薄板进行等离子活化处理，具体工艺如下：
步骤2a）等离子活化处理，电压为100~200V；等离子轰击对金属薄板表面进行活化、清洗；
步骤2b）等离子体喷射法，将促粘单体借助载体气体以气体的形式直接通入等离子射流中，附着在金属薄板表面，处理时间为5~15分钟；
步骤2c)促粘单体在等离子体场作用下，在金属薄板表面发生聚合反应，形成胶粘层；所述促粘单体为丙烯酸、丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体；
步骤三 无醛胶粘剂筛选：
所述的无醛胶粘剂选自固含量为100%、120℃熔融粘度为3000mPa∙s的PUR热熔胶，固含量为60%、粘度为600mPa∙s的丙烯酸乳液，固含量为50%、粘度为900mPa∙s水性单组分聚氨酯胶黏剂；
步骤四 重组装饰单板/材制造工艺：使用无醛胶粘剂将旋切单板与金属薄板重组刨切。
2.根据权利要求1所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，其特征在于，所述步骤四，具体包括如下步骤：
步骤1）对步骤一所得旋切/刨切单板漂白：根据产品要求确定漂白程度和漂白工艺；按质量百分比计，漂白液由8～10%的浓度为35%的双氧水，0.5~2%的漂白助剂硅酸钠、0.02~0.05%的漂白渗透助剂辛醇聚氧乙烯醚以及余量的水组成，并用30%浓度的氢氧化钠溶液调整PH至9~12，漂白温度控制在50~70℃；
步骤2）浸染：将漂白后的单板进行烘干，控制含水率在10~14%，根据所需的产品颜色选取染料配比进行染色，染色温度为95~98℃，染色完成后即可出缸；
步骤3）干燥、修补：将浸染后的单板进行烘干，控制含水率在8~12%，并将烘干后的单板根据相应的修补工艺进行修补用以去除缺陷；
组坯：取步骤二中的活化处理的金属薄板，上下各放置一张烘干后的单面施涂无醛胶粘剂的单板，布胶量为140~190g/m2，重组得到金属单板层；重组工艺为热压压力0.6~0.8MPa，加热温度80~120℃，加压时间为5~7分钟，养生0.5~1天；根据不同的工艺需求，将金属单板层与其他单板按仿生或艺术工艺组坯；
布胶、养生：对组坯好的单板双面布无醛胶粘剂，布胶量在120~180g/m2，养生工艺为冷压压力1.3~1.8MPa，加压时间120~168小时，养生5~10天；
制材、刨切：刨切刀具采用高强韧全钢刨切刀片，刨切成所需厚度的重组装饰单板/材。
3.根据权利要求1所述的无醛轻奢重组装饰单板/材的制造工艺，其特征在于，所述的无醛胶粘剂为固含量为50%、粘度为900mPa∙s的水性单组分聚氨酯胶黏剂。
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