CN113601648B - 一种无醛基材及强化地板生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无醛基材及强化地板生产工艺。所述无醛基材生产工艺包括：将木材削成长为15～20mm、宽≤20mm、厚为3～5mm的木片；将不合符削片规格的木片剔除；通过热磨机将木片分解成木纤维；向木纤维中均匀添加10～12％木纤维重量的MDI胶；使用热空气将已添加MDI胶的木纤维干燥至含水率8～10％；使用蒸汽对木纤维预热，并将含水率控制在10～11％；将木纤维均匀地平铺，形成第一板坯；将铺装好的第一板坯压成具有初步强度的第二板坯；第二板坯通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板。通过增加纤维预热步骤来提高铺装前的木纤维的温度，同时将其含水率控制在10～11％，能有效地提高后续铺装、预压和热压工序中的反应速度及传热速度，从而大幅地缩减生产耗时。
Description
技术领域
本发明涉及木地板制造领域，具体涉及一种无醛基材及强化地板生产工艺。
背景技术
MDI胶，即MDI生态胶粘剂。MDI是二苯基甲烷二异氰酸酯、含有一定比例纯MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称。利用MDI生态黏合剂将其制成板材，不仅解决了森林资源过度开发，而且由于其不含甲醛，有利于人们的家居健康，将有望发展成为最具市场发展潜力和产业化前景的产品。
在目前，MDI胶已用于制造高密度的无醛基材板，但现阶段制约其普及的因素是生产效率极低，造成生产成本偏高。关于如何提高MDI无醛基材板的生产效率，为各企业带来了新的思考。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种无醛基材生产工艺，以克服现有技术中MDI无醛基材板的生产效率低的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种无醛基材生产工艺，所述无醛基材应用于强化地板中，所述无醛基材生产工艺包括削片：将木材削成长为15～20mm、宽≤20mm、厚为3～5mm的木片；筛选：将不合符削片规格的木片剔除；纤维分离：通过热磨机将木片分解成木纤维；施加胶黏剂：向木纤维中均匀添加10～12％木纤维重量的MDI胶；纤维干燥：使用热空气将已添加MDI胶的木纤维干燥至含水率8～10％；纤维预热：使用蒸汽对木纤维加热，并将含水率控制在10～11％；铺装：将木纤维均匀地平铺，形成第一板坯；预压：将铺装好的第一板坯压成具有初步强度的第二板坯；热压：第二板坯依次通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板。
本发明提供的一种无醛基材生产工艺，通过增加纤维预热步骤来提高铺装前的木纤维的温度，同时将其含水率控制在10～11％，能有效地提高后续铺装、预压和热压工序中的反应速度及传热速度，从而大幅地缩减生产耗时。
在一些实施方式中，在所述削片步骤中，使用辊式削片机对木材进行削片；所述辊式削片机的刀辊的转速为390r/min。
在一些实施方式中，所述热磨机中依序设有进料模块、预热蒸煮模块、研磨模块和排料模块；所述纤维分离骤具体包括：进料模块的螺旋进料机构将木纤维输送至预热蒸煮模块中；预热蒸煮模块对木纤维进行蒸煮，使木纤维软化离；研磨模块在蒸汽压力0.5～0.7Mpa、蒸汽温度140～160℃的环境下将软化的木纤维磨碎、分离；排料模块将木纤维排出。
在一些实施方式中，所述筛选步骤与纤维分离步骤之间还设有添加防水剂步骤；所述添加防水剂步骤具体包括：将熔融的石蜡均匀涂覆在木片的表面，施加量为1.3～1.5％的木片重量。
在一些实施方式中，所述添加防水剂步骤还包括：在进料模块的螺旋进料机构以及研磨模块的研磨腔中添加熔融的石蜡。
在一些实施方式中，在所述纤维干燥步骤中，使用二级管道气流干燥机对已添加MDI胶的木纤维进行干燥；所述热空气的气流速度为20～30min/s，干燥时间为5～8s。
在一些实施方式中，在所述铺装步骤中，所述木纤维在气流的作用下分散自由下落，形成所述第一板坯；所述气流与木纤维的混合比为2.8～3.2m3/kg，气流速度为20～30m/s。
在一些实施方式中，所述第一板坯通过连续式预压机进行预压；所述连续式预压机中设有倾角段、主加压段和保压段；所述第一板坯依序通过倾角段、主加压段和保压段；所述连续式预压机的主加压段和保压段的压力均为1.4～2.5kN/cm2，时间均为6～7s。
在一些实施方式中，所述压机的低温加压段的长度为3m，温度为65～75℃，压力为3.0～4.0MPa，热压时间为5s/mm；所述压机的高温加压段的长度为6m，温度为190～230℃，压力为5.0～5.5MPa，热压时间为10～12s/mm；所述压机的保压段的长度为5m，温度与压力均小于高温加压段的温度、压力。
本发明还提供一种强化地板生产工艺，用于制造强化地板，所述强化地板由上至下依次包括紧密连接的耐磨纸、装饰纸、由无醛基材生产工艺制造的基材板，以及平衡纸；所述强化地板生产工艺包括备料：将耐磨纸、装饰纸和平衡纸保存在温度18～22℃、相对湿度50％～60％的恒温恒湿环境中；组胚：将耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸对齐叠放；热压：将组胚后的耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸一次热压成大板，热压温度190～200℃，板面压力3.4～3.8Mpa，热压时间30～40s；一次养生：将热压好的大板进行晾板降温、码堆以及养生1～3天，使大板温降到30～45℃；裁板：将所述大板裁切成多个板条；二次养生：将裁好的板条整齐码放并养生；开榫槽：在板条的四边开出榫头和榫槽，形成木地板；模压倒角：在木地板的四边模压出倒角；封蜡：对木地板的榫槽进行封蜡处理。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的无醛基材生产工艺的流程示意图；
图2是本发明实施例的强化地板生产工艺的流程示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种无醛基材生产工艺，用于制造无醛基材板。无醛基材生产工艺具体包括以下步骤：
削片：使用辊式削片机对木材进行削片，刀辊的转速为390r/min，将木材削成长为17mm、宽为18mm、厚为4mm规格的木片。
筛选：使用滚筒筛选机将不合符削片规格的木片剔除。
添加防水剂：将熔融的石蜡均匀喷施涂覆在木片的表面，施加量为1.4％的木片重量。以及，在进料模块的螺旋进料机构以及研磨模块的研磨腔中添加熔融的石蜡，使木片与石蜡更充分地混合。
纤维分离：通过热磨机将木片分解成木纤维。热磨机中依序设有进料模块、预热蒸煮模块、研磨模块和排料模块。进料模块的螺旋进料机构将木纤维输送至预热蒸煮模块中。预热蒸煮模块对木纤维进行蒸煮，使木纤维充分软化，有利于纤维分离。研磨模块在蒸汽压力0.6Mpa、蒸汽温度150℃的环境下将软化的木纤维磨碎、分离。排料模块采用板式小孔连续排料阀将木纤维连同蒸汽稳定排出。
施加胶黏剂：向木纤维中均匀添加11％木纤维重量的MDI胶。
纤维干燥：使用热空气作介质，气流速度为25m/s，干燥时间为7s。使用二级管道气流干燥机对木纤维的干燥分两步进行，第一级干燥进口温度控制在140℃，使木纤维中的水分快速蒸发、含水率急剧下降；第二级介质进口温度控制在115℃，保证纤维含水率达到9％。
纤维预热：采用喷蒸加热，利用蒸汽将木纤维加热，使其含水率控制在10.5％。
铺装：使用真空气流成型机进行铺装，木纤维在气流的作用下均匀分散、自由下落并沉积，形成一定厚度的第一板坯。气流与木纤维的混合比为3.0m3/kg，气流速度为25m/s。
预压：使用连续式预压机将铺装好的第一板坯压成具有初步强度(如结合强度为0.6～1.0MPa)的第二板坯。连续式预压机中设有倾角段、主加压段和保压段。倾角段的截面呈一个横放的锥状，一端较宽，一端较窄。第一板坯依序通过倾角段、主加压段和保压段。连续式预压机的主加压段和保压段的压力均设为2.0kN/cm2，时间均为6.5s。
热压：第二板坯依次通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板。低温加压段的长度为3m，温度为70℃，压力为3.5MPa，热压时间为每1mm的厚度压5s。例如，第二板坯厚10mm，则热压50s。高温加压段的长度为6m，温度为210℃，压力为5.3MPa，热压时间为每1mm的厚度压11s。保压段的长度为5m，温度与压力均小于高温加压段的温度、压力，有利于排汽。
砂光：使用宽带式砂光机对基材板砂光。砂带为190目，砂带转速38r/min。
实施例制得的无醛基材综合质量指标检测如下：
综上，本实施例的无醛基材生产工艺至少具有以下优点：
1.通过在木纤维中添加防水剂，使得制成的基材板具备优良的防水、防潮性能，并且将施加量控制在1.3～1.5％木片重量范围，既能保证良好的防水效果，又不会增加成本，也不会影响纤维的结合性能。
2.使用MDI胶制造基材板，使得基材板的甲醛含量基本为零，十分环保。
3.在纤维干燥时，分两次对木纤维进行干燥，保证纤维含水率的准确性与稳定性。
4.MDI胶主要是与水及纤维中的-OH基反应，同时热量传递主要也是通过水进行传热，本方案通过增加纤维预热步骤来提高铺装前的木纤维的温度，同时将其含水率控制在10～11％，能有效地提高后续铺装、预压和热压工序中的反应速度及传热速度，从而大幅地缩减这三个工序的耗时。
5.通过设有预压步骤，能排出板坯中的空气，防止热压时气流冲破板坯。同时，使板坯具有初步的强度，便于运输。
6.通过设有砂光步骤，能降低基材板的厚度偏差，还能去除板材表面的顽固化层，提高板材表面的质量等级。
7.本工艺与现有的工艺相比，生产效率更高，至少能减少17％的生产总工时。
实施例二
如图1所示，本实施例提供一种无醛基材生产工艺，用于制造无醛基材板。无醛基材生产工艺具体包括以下步骤：
削片：使用辊式削片机对木材进行削片，刀辊的转速为390r/min，将木材削成长为15mm、宽为16mm、厚为3mm规格的木片。
筛选：使用滚筒筛选机将不合符削片规格的木片剔除。
添加防水剂：将熔融的石蜡均匀喷施涂覆在木片的表面，施加量为1.3％的木片重量。以及，在进料模块的螺旋进料机构以及研磨模块的研磨腔中添加熔融的石蜡，使木片与石蜡更充分地混合。
纤维分离：通过热磨机将木片分解成木纤维。热磨机中依序设有进料模块、预热蒸煮模块、研磨模块和排料模块。进料模块的螺旋进料机构将木纤维输送至预热蒸煮模块中。预热蒸煮模块对木纤维进行蒸煮，使木纤维充分软化，有利于纤维分离。研磨模块在蒸汽压力0.5Mpa、蒸汽温度140℃的环境下将软化的木纤维磨碎、分离。排料模块采用板式小孔连续排料阀将木纤维连同蒸汽稳定排出。
施加胶黏剂：向木纤维中均匀添加10％木纤维重量的MDI胶。
纤维干燥：使用热空气作介质，气流速度为20m/s，干燥时间为5S。使用二级管道气流干燥机对木纤维的干燥分两步进行，第一级干燥进口温度控制在117℃，使木纤维中的水分快速蒸发、含水率急剧下降；第二级介质进口温度控制在110℃，保证纤维含水率达到8％。
纤维预热：采用喷蒸加热，利用蒸汽将木纤维加热，使其含水率控制在10％。
铺装：使用真空气流成型机进行铺装，木纤维在气流的作用下均匀分散、自由下落并沉积，形成一定厚度的第一板坯。气流与木纤维的混合比为2.8m3/kg，气流速度为20m/s。
预压：使用连续式预压机将铺装好的第一板坯压成具有初步强度的第二板坯。连续式预压机中设有倾角段、主加压段和保压段。倾角段的截面呈一个横放的锥状，一端较宽，一端较窄。第一板坯依序通过倾角段、主加压段和保压段。连续式预压机的主加压段和保压段的压力均为1.4kN/cm2，时间均为6s。
热压：第二板坯依次通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板。低温加压段的长度为3m，温度为65℃，压力为3.0MPa，热压时间为每1mm的厚度压5s。高温加压段的长度为6m，温度为190℃，压力为5.0MPa，热压时间为每1mm的厚度压10s。保压段的长度为5m，温度与压力均小于高温加压段的温度、压力，有利于排汽。
砂光：使用宽带式砂光机对基材板砂光。砂带为150目，砂带转速35r/min。
实施例制得的无醛基材综合质量指标检测如下：
实施例三
如图1所示，本实施例提供一种无醛基材生产工艺，用于制造无醛基材板。无醛基材生产工艺具体包括以下步骤：
削片：使用辊式削片机对木材进行削片，刀辊的转速为390r/min，将木材削成长为20mm、宽为20mm、厚为5mm规格的木片。
筛选：使用滚筒筛选机将不合符削片规格的木片剔除。
添加防水剂：将熔融的石蜡均匀喷施涂覆在木片的表面，施加量为1.5％的木片重量。以及，在进料模块的螺旋进料机构以及研磨模块的研磨腔中添加熔融的石蜡，使木片与石蜡更充分地混合。
纤维分离：通过热磨机将木片分解成木纤维。热磨机中依序设有进料模块、预热蒸煮模块、研磨模块和排料模块。进料模块的螺旋进料机构将木纤维输送至预热蒸煮模块中。预热蒸煮模块对木纤维进行蒸煮，使木纤维充分软化，有利于纤维分离。研磨模块在蒸汽压力0.7Mpa、蒸汽温度160℃的环境下将软化的木纤维磨碎、分离。排料模块采用板式小孔连续排料阀将木纤维连同蒸汽稳定排出。
施加胶黏剂：向木纤维中均匀添加12％木纤维重量的MDI胶。
纤维干燥：使用热空气作介质，气流速度为30m/s，干燥时间为8S。使用二级管道气流干燥机对木纤维的干燥分两步进行，第一级干燥进口温度控制在162℃，使木纤维中的水分快速蒸发、含水率急剧下降；第二级介质进口温度控制在120℃，保证纤维含水率达到10％。
纤维预热：采用喷蒸加热，利用蒸汽将木纤维加热，使其含水率控制在11％。
铺装：使用真空气流成型机进行铺装，木纤维在气流的作用下均匀分散、自由下落并沉积，形成一定厚度的第一板坯。气流与木纤维的混合比为3.2m3/kg，气流速度为30m/s。
预压：使用连续式预压机将铺装好的第一板坯压成具有初步强度的第二板坯。连续式预压机中设有倾角段、主加压段和保压段。倾角段的截面呈一个横放的锥状，一端较宽，一端较窄。第一板坯依序通过倾角段、主加压段和保压段。连续式预压机的主加压段和保压段的压力均为2.5kN/cm2，时间均为7s。
热压：第二板坯依次通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板。低温加压段的长度为3m，温度为75℃，压力为4.0MPa，热压时间为每1mm的厚度压5s。高温加压段的长度为6m，温度为230℃，压力为5.5MPa，热压时间为每1mm的厚度压12s。保压段的长度为5m，温度与压力均小于高温加压段的温度、压力，有利于排汽。
砂光：使用宽带式砂光机对基材板砂光。砂带为230目，砂带转速40r/min。
实施例制得的无醛基材综合质量指标检测如下：
| 项目 | 单位 | 检测标准值 | 检测平均值 |
| 表面结合强度 | MPa | ≥1.2 | 1.9 |
| 内结合强度 | MPa | ≥1.2 | 1.8 |
| 静曲强度 | MPa | ≥35 | 42.8 |
| 吸水厚度膨胀率 | ％ | ≤10 | 7.5 |
| 尺寸稳定性 | mm | ≤0.8 | 0.5 |
| 最终含水率 | ％ | 4-8 | 7.0 |
| 密度 | g/cm<sup>3</sup> | ≥0.82 | 1.10 |
| 板内密度偏差 | ％ | ±4.0 | 1.6 |
| 甲醛释放量 | - | 符合GB8580 | 符合 |
实施例四
如图2所示，本实施例提供了一种强化地板生产工艺，用于制造强化地板。强化地板由上至下依次包括紧密连接的耐磨纸、装饰纸、由上述无醛基材生产工艺生产的基材板，以及平衡纸。具体地，强化地板生产工艺包括：
备料：将耐磨纸、装饰纸和平衡纸保存在温度18～22℃、相对湿度50％～60％的恒温恒湿环境中。
板面除尘：去除基材板表面的杂物。
组胚：将耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸对齐叠放。
热压：将组胚后的耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸一次热压成大板，热压温度190～200℃，板面压力3.4～3.8Mpa，热压时间30～40s。
一次养生：将热压好的大板依序进行晾板降温、码堆以及养生1～3天，使大板温降到30～45℃。
裁板：在成品地板的长度和宽度规格上各加上10～11mm的加工余量，该加工余量用于开榫。随后将大板裁切成多个板条。
二次养生：将裁好的板条整齐码放并养生7天以上，以释放内部的应力，减少地板的变形。
开榫槽：按照成品地板的规格，在板条的四边开出榫头和榫槽，形成木地板；
模压倒角：在木地板的四边一次性地模压出倒角，使地板更加美观。
封蜡：对木地板的榫槽进行封蜡处理，使用液态蜡将地板长边和短边的榫槽全封闭，进一步降低吸水膨胀率和甲醛释放量。
成品检验：对成品地板作外观检查。
包装入库：将合格的木地板包装并放进库房中。
虽然已参照上述的典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种无醛基材生产工艺，所述无醛基材应用于强化地板中，其特征在于，所述无醛基材生产工艺包括：
削片：将木材削成长为15～20mm、宽≤20mm、厚为3～5mm的木片；
筛选：将不合符削片规格的木片剔除；
纤维分离：通过热磨机将木片分解成木纤维；
施加胶黏剂：向木纤维中均匀添加10～12％木纤维重量的MDI胶；
纤维干燥：使用热空气将已添加MDI胶的木纤维干燥至含水率8～10％；
纤维预热：使用蒸汽对木纤维加热，并将含水率控制在10～11％；
铺装：将木纤维均匀地平铺，形成第一板坯；
预压：将铺装好的第一板坯压成具有初步强度的第二板坯；
热压：第二板坯依次通过压机内的低温加压段、高温加压段和保压段，形成基材板；
所述压机的低温加压段的长度为3m，温度为65～75℃，压力为3.0～4.0MPa，热压时间为5s/mm。
2.根据权利要求1所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，在所述削片步骤中，使用辊式削片机对木材进行削片；所述辊式削片机的刀辊的转速为390r/min。
3.根据权利要求1所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，所述热磨机中依序设有进料模块、预热蒸煮模块、研磨模块和排料模块；所述纤维分离骤具体包括：
进料模块的螺旋进料机构将木纤维输送至预热蒸煮模块中；
预热蒸煮模块对木纤维进行蒸煮，使木纤维软化离；
研磨模块在蒸汽压力0.5～0.7Mpa、蒸汽温度140～160℃的环境下将软化的木纤维磨碎、分离；
排料模块将木纤维排出。
4.根据权利要求3所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，所述筛选步骤与纤维分离步骤之间还设有添加防水剂步骤；所述添加防水剂步骤具体包括：
将熔融的石蜡均匀涂覆在木片的表面，施加量为1.3～1.5％的木片重量。
5.根据权利要求4所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，所述添加防水剂步骤还包括：
在进料模块的螺旋进料机构以及研磨模块的研磨腔中添加熔融的石蜡。
6.根据权利要求1所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，在所述纤维干燥步骤中，使用二级管道气流干燥机对已添加MDI胶的木纤维进行干燥；所述热空气的气流速度为20～30min/s，干燥时间为5～8s。
7.根据权利要求1所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，在所述铺装步骤中，所述木纤维在气流的作用下分散自由下落，形成所述第一板坯；所述气流与木纤维的混合比为2.8～3.2m3/kg，气流速度为20～30m/s。
8.根据权利要求7所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，所述第一板坯通过连续式预压机进行预压；所述连续式预压机中设有倾角段、主加压段和保压段；所述第一板坯依序通过倾角段、主加压段和保压段；所述连续式预压机的主加压段和保压段的压力均为1.4～2.5kN/cm2，时间均为6～7s。
9.根据权利要求1所述的无醛基材生产工艺，其特征在于，
所述压机的高温加压段的长度为6m，温度为190～230℃，压力为5.0～5.5MPa，热压时间为10～12s/mm；
所述压机的保压段的长度为5m，温度与压力均小于高温加压段的温度、压力。
10.一种强化地板生产工艺，用于制造强化地板，其特征在于，所述强化地板由上至下依次包括紧密连接的耐磨纸、装饰纸、由权利要求1至9任一项所述的无醛基材生产工艺制造的基材板，以及平衡纸；所述强化地板生产工艺包括：
备料：将耐磨纸、装饰纸和平衡纸保存在温度18～22℃、相对湿度50％～60％的恒温恒湿环境中；
组胚：将耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸对齐叠放；
热压：将组胚后的耐磨纸、装饰纸、基材板和平衡纸一次热压成大板，热压温度190～200℃，板面压力3.4～3.8Mpa，热压时间30～40s；
一次养生：将热压好的大板进行晾板降温、码堆以及养生1～3天，使大板温降到30～45℃；
裁板：将所述大板裁切成多个板条；
二次养生：将裁好的板条整齐码放并养生；
开榫槽：在板条的四边开出榫头和榫槽，形成木地板；
模压倒角：在木地板的四边模压出倒角；
封蜡：对木地板的榫槽进行封蜡处理。
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