CN1161269A - 三聚氰胺树脂一体成型木材板的制法 - Google Patents
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Abstract
一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材的方法，是直接在模具中，使三聚氰胺树脂薄片贴合于木材上，其方式是将木屑原料，注入置于油压机上的模具的下模中，并于其上方放置一块已含浸三聚氰胺树脂胶且经过干燥的木片，在130℃以上高温加压使该热固性三聚氰胺树脂胶硬化，将油压机脱模，半成品被上模中的特制钩钉钩住，清理下模后，于其中放置一片预先制成的三聚氰胺树脂薄片及两层已含浸该三聚氰胺树脂胶且经过干燥的薄木片，在80-100℃温度下热压5-10分钟后脱模制成。
Description
本发明涉及一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材板的方法。更确切地说，本发明涉及一种以三聚氰胺树脂为保护膜，以制造可直接使用于家俱、家饰用途，而省略常用复杂后处理步骤的三聚氰胺树脂一体成型模制木材板的方法。
家俱的原料一向主要是木材，但近年来由于科技进步，以及木材原料的逐渐短缺，更由于环保意识增强，故有许多替代原料出现，例如纤维板、三合板、刨花板等。但综观这些材料的制作方法，都是先制成平板，再经过裁切、成型等步骤才得以完成，无疑是耗时、费料及费工。为降低制造成本，美、德等先进国家，遂将需要大量生产及使用的产品，制造模具，将制造纤维板的原物料注入其中，一如制造纤维板的过程，使其模制成型，制造所要生产的成品，然而，即使如此，这些替代产品均有下列缺点：
(1)缺乏原木的木纹，必须再进一步加工，贴合木片，以使产品显现出木纹的外观，但即使如此，在某些雕刻、纹路、圆弧角及周边处均无法使木片完整贴合，即使勉强可以达到所要求的效果，亦需耗费大量人力或使用高精密度的机器；
(2)纤维板、三合板、刨花板等产品防水性均不佳，且产品使用寿命均不长；
(3)所有产品在经过成型后，无论是否已贴合木片或纸片，均需经过涂装步骤，才能使其具有优美的外观，然而家具涂装所耗费的成本、人力更是惊人，所要求的品质越高，所需的涂装步骤越多，例如目前最高级的聚酯涂装，即需经过三至四道底漆涂复，每道底漆均需砂光一次，最后再上色漆及面漆。虽然如此，漆本身的硬度最高也仅达到3H而已，并无法真正保护家具表面使其免于受到刮伤、防水渗入及破坏家具；
(4)一般的美耐板(三聚氰胺树脂板)是利用三聚氰胺树脂涂复于已印有所欲显示木纹的纸片上，再于高压、高温的作用下，与一或两片厚牛皮纸一起成型，而形成厚达0.8至1.0毫米的平板。市售美耐板需经裁切方可贴合于已经过裁切的板块上，板块上若有雕刻、弧度，则无法贴合。一般美耐板为求其平坦性，所以仅涂复薄薄一一层，其干膜厚大约只有0.01毫米而已，虽然其防水性、硬度很高，但无法达到犹如涂装般具有一透明厚度(包括底漆、色漆、面漆的厚度)。因此，仍需要一种方法，以便能够制造出一种具有原木木纹，无需进一步加工贴合木片，即可使产品显现出木纹的外观，并克服某些雕刻、纹路、圆弧角及周边处均无法使木片完整贴合的缺点，且无需耗费大量人力或使用高精密度的机器即可完成，并克服纤维板、三合板、刨花板等产品的防水性不佳、寿命不长的缺点，无需再经过涂装步骤，即可具有优美的外观，因而节省大量人力与成本，更可取代目前使用的美耐板或者纤维板、三合板、刨花板，且防水性、硬度更高，并可具有一透明厚度，使其美观性更优于目前使用美耐板所制成的产品。
因此，本发明的一个目的是提供一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材板的方法，以便能够制造出一种以三聚氰胺树脂为保护膜而直接使用于家具、家饰用途，并省略常用复杂后处理步骤的三聚氰胺树脂一体成型的模制木材板。
本发明的另一个目的，是提供一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材板的方法，以便能够制造出一种具有原木木纹或色泽，无需进一步加工贴合木片，即可使产品显现出木纹或所需色泽的外观，并克服某些雕刻、纹路、圆弧角及周边处均无法使木片完整贴合等缺点，且无需耗费大量人力或使用高精密度的机器即可制成的三聚氰胺树脂一体成型的模制木材板。
本发明的另一个目的，是提供一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材板的方法，，以便能够制造出一种克服纤维板、三合板、刨花板等产品的防水性不佳、寿命不长的缺点，且无需再经过涂装步骤，即具有优美的外观，并因而节省大量人力与成本的三聚氰胺树脂一体成型的模制木材板。
本发明的又一个目的，是提供一种制造三聚氰胺树脂一体成型木材板的方法，以便能够制造出一种可取代目前使用的美耐板或者纤维板、三合板、刨花板，且防水性、硬度更高，并可具有一透明厚度，使其美观性更优于目前使用的美耐板或者纤维板、三合板、刨花板所制成产品的三聚氰胺树脂一体成型的模制木材板。
本发明可克服先前技术上所遇到的各种缺点，并使原本复杂的加工步骤大为简化，而使成本急骤降低。
本发明的方法是直接在模具中，使三聚氰胺树脂贴合于木材上，而制成一体成型的三聚氰胺树脂木材板，其方式是将木屑原料，以每30厘米×30厘米×2.5厘米约1.3公斤的量，注入置于油压机上的模具的下模中，并于其上方放置一块已含浸三聚氰胺树脂胶且经过干燥的木片，在130℃以上的温度下加压及加热5至10分钟，此时间是依所要产品的面积与厚度而定，以使该热固性三聚氰胺树脂胶硬化，将油压机脱模，半成品被上模中的特制钩钉钩住，清理下模后，于其中放置一片预先制成的三聚氰胺树脂薄片及两层已含浸该三聚氰胺树脂胶且经过干燥的薄木片，在80至100℃之间的温度下热压5至10分钟，然后脱模，或视需要在同一个或另一个油压机上降温冷却至50℃以下后脱模，而获得具有三聚氰胺树脂保护的产品。
目前广泛使用的美耐板，具有高防水性及高硬度的优点，但它是将三聚胺树脂涂覆于已印有所欲显示木纹、颜色或图样的纸片上，再于高压、高温的作用下，与一或两片厚牛皮纸一起成型，而形成厚达0.8至1.0毫米的平板，于使用时需经裁切方可贴合于已经过裁切的板块上，板块上若有雕刻、弧度，则无法贴合，且美耐板为求其平坦性，所以只涂覆薄薄的一层大约0.01毫米厚的三聚氰胺树脂膜，因此虽然其防水性、硬度很高，但仍无法达到犹如涂装般具有一透明厚度。
本发明的方法是直接在模具中，使三聚氰受树脂贴合于木材上，而制成一体成型的三聚氰胺树脂木材板，此方法包括以下步骤：
(1)将木屑原料以每30厘米×30厘米×2.5厘米约1.3公斤的量，注入置于油压机上的模具的下模中，并于其上方放置一块已含浸三聚氰胺树脂胶且经过干燥的木片；
(2)于130℃以上的温度下加压及加热5至10分钟，此时间是依所要产品的面积与厚度而定，以使该热固性三聚氰胺树脂胶硬化；
(3)使油压机脱模，半成品被上模中的特制钩钉钩住，清理下模后，于其中放置一片预先制成的三聚氰胺树脂薄片及两层已含浸该三聚氰胺树脂胶且经过干燥的薄木片，在80至100℃之间的温度下热压5至10分钟；
(4)然后脱模，或视需要在同一个或另一个油压机上降温冷却至50℃以下后脱模，而获得具有三聚氰胺树脂保护的产品。
在本发明方法中所使用的木屑，是以打碎机打碎并经筛滤而得到的约3毫米或较小的小木屑，并视需要进行干燥，使其含水率低于16％，它是与制造刨花板所需的木屑原料相同；或者，在一替代方式中，可使用合板(三合板)的废料或小木块，再以打碎机打碎并经筛滤而得到约3毫米或较小的小木屑，并视需要进行干燥，使其含水率低于16％；或者，在另一替代方式中可使用小木屑、合板废料或小木块的混合物，再以打碎机打碎并经筛滤而得到约3毫米或较小的小木屑，并视需要进行干燥，使其含水率低于16％。
在本发明方法中所使用的三聚氰胺树脂胶，系由福尔马林、尿素、三聚氰胺及氨水所组成，在80℃下将这些成份依70重量％福尔马林、6重量％氨水、16重量％尿素、8重量％三聚氰胺的比例混合，而调制成含浸用的三聚氰胺树脂胶。
将欲在产品上显现出木纹或图样的木片，含浸于该三聚氰胺树脂胶中之后，取出阴干至70％至80％，若木片需上色，则在胶剂中添加色料，以获得所需色泽。
在本发明的方法中，将木屑与胶剂混合搅拌15分钟，使其均匀。在本发明方法中使用三聚氰胺树脂胶的最主要原因是在于其优越的防水性，因为目前纤维板、合板所使用的尿素胶防水性较差。
在步骤(3)中所使用的预先制成的三聚氰胺树脂薄片，是将一种三聚氰胺树脂溶解于水或此项技术中常用的溶剂中之后，将所形成的溶液涂覆于纸料上，在溶液被吸收且经干燥处理后，形成具有三聚氰胺树脂干膜厚为至少0.1毫米的三聚氰胺树脂薄片。其中纸料为10至16磅的棉纸。此三聚氰胺树脂可与前述三聚氰胺树脂胶中所使用的三聚氰胺树脂相同或不同，可呈液态、固态或粉状，例如可从市场上购得CASCOMELMF-600
在本发明三聚氰胺树脂一体成型木材板的制法中，采用具有温度控制器的30kg/cm2至35kg/cm2的油压机，其中所使用的模具依所需型式制造。
由于步骤(2)中所使用的温度为130℃以上，因此步骤(3)可获得一批半成品，可使其冷却后再一起操作，以增加生产效率。在步骤(3)完成后，可直接脱模，或若需要则在另外一个油压机上降温冷却，或在原先使用的油压机上降温冷却至50℃以下后才脱模。
在本发明的方法中应注意的是，步骤(4)的目的在于确保产品的平坦性，以免脱模后因热胀冷缩，以及三聚氰胺树脂反应不完全，而导致产品扭曲的负面作用。模具的上模系经设计而具有钩钉，以确保步骤(2)的半成品在脱模后黏附于上模，以利脱模及步骤(3)的实施。模具的加热方式可以用常用方式进行，例如电热管或蒸汽。在产品完成后，可视需要再经抛光打蜡，以满足市场需求。
本发明的优点在于可得到以三聚氰胺树脂保护的产品，由于成品上已具有经贴合的木片或纸片的木纹或图样，且可视需要上色，因此可得到已经完成的家俱或家饰产品。其次，由于使用干膜厚至少为0.1毫米的三聚氰胺树脂薄片，所以可达到如同聚酯所涂装的木制产品的效果，且硬度与防水性更高。而且，市售美耐板需经裁切方可贴合于已经过裁切的板块上，板块上若有雕刻、弧度，则无法贴合。一般美耐板为求其平坦性，故仅涂覆薄薄的一层大约0.01毫米厚的三聚氰胺树脂薄膜，虽然其防水性、硬度很高，但无法达到犹如涂装般具有一透明厚度，然而本发明的三聚氰胺树脂一体成型木材板则没有这些缺点。
根据本发明方法所制成的三聚氰胺树脂一体成型木材板，可使用于包括(但不限于)家饰、家俱产品，例如桌面、椅板、椅背、门板、雕刻门板、音响架、马桶盖、衣帽架底座等产品，其范围并无限制，只要能脱模的产品均可使用。
下述实施例用以说明而非限制本发明的范围。
实施例
制造60厘米×90厘米×2.5厘米
的具有弧度的桌面，其倒角为60°
预备步骤：
搜集来自各木材工厂的废木屑，若木屑本身由尚未经干燥过的木材产生，则需先经热风干燥，使其含水率低于16％。上述木屑也可使用合板的废料或小木块。将此木屑原料以打碎机打碎，并经过3毫米筛网筛滤，而得到所要的小木屑。
制备含浸用的三聚氰胺树脂胶，是由70重量％福尔马林、6重量％胺水、16重量％尿素、8重量％三聚氰胺，在80℃下混合调制而成。将欲在制品上显现出木纹或图样的木片，含浸在该三聚氰胺树脂胶中之后，取出阴干或以热风干燥至70％至80％，必要时在树脂胶中添加色料，以获得所需色泽。
以10∶1的重量比，将木屑与该含浸用树脂胶混合搅拌15分钟，使其均匀。
将两公斤CASCOMEL MF-600三聚氰胺树脂与1公斤水混合，调配成三聚氰胺树脂溶液，使10磅至16磅的棉纸含浸其中，并使其干燥，而获得整体厚度约0.25毫米的三聚氰胺薄片。
制造过程：
1.准备下述原料：
(1)7.8公斤的木屑与树脂混合物；
(2)桌面的背面欲使用的木片一片，66厘米×96厘米×0.3厘米；
(3)2×3桌面表面欲使用的木片两片，66厘米×96厘米×0.3厘米；
(4)66厘米×96厘米的三聚氰胺树脂薄片一片。
2.将(1)注入模具的下模中，并于其上覆盖(2)的木片，在160℃的温度及30kg/cm2的压力下，加压及加热8分钟后脱模，并清理下模。
3.将(4)然后将(3)置于下模，于闭模后，使其与步骤2的半成品，一起在90℃与30kg/cm2的温度与压力下加热8分钟。
4.使模温降至50℃以下后脱模，取出本发明的产品。
5.以40马力的自动抛光打蜡机抛光此产品。
于相同条件下，将本发明的产品与聚酯涂装、聚胺基甲酸酯(PU)涂装及美耐板的产品比较，见后面附表。
附表
| 本发明的产品 | 聚酯涂装 | PU涂装 | 美耐板 | |
| 表面硬度 | 3H | 3H | 2H | 1H至3H1 |
| 光泽度2 | 佳 | 佳 | 稍差 | 差 |
| 外型 | 一体成型，可视为整块原木成型 | 1.以MDF3制做，可看出为木片贴合而成2.以原木拼板制造而成 | 与聚酯涂装相同 | 贴合于MDF/三合板，则边缘外露，需另做处理 |
注：1.视产品品质而定
2.经抛光后
3.MDF：中密度纤维
虽然本发明已于上文详述且利用具体实施例加以说明，但应明了的是本行业的技术人员可在未偏离本发明的范围与精神下对其形式与细节作各种改变与修正，而这些改变与修正均可能包含在本发明的范围内。
Claims (14)
1、一种直接在模具中使三聚氰胺树脂贴合在木材上而制成一体成型的三聚氰胺树脂木材板的方法，其特征在于，此方法包括以下步骤：
(1)将木屑原料，以每30×30×2.5立方厘米约1.3公斤的量，注入置于油压机上的模具的下模中，并于其上方放置一块已含浸三聚氰胺树脂胶且经干燥的木片；
(2)于130℃以上的温度下加压及加热5至10分钟，此时间依所要产品的面积与厚度而定，以使该热固性三聚氰胺树脂胶硬化；
(3)使油压机脱模，半成品被上模中的特制钩钉钩住，清理下模后，于其中放置一片预先制成的三聚氰胺树脂薄片及两层已含浸该三聚氰胺树脂胶且经干燥的薄木片，在80至100℃之间的温度下热压5至10分钟；
(4)然后脱模，或视需要在同一个或另一个油压机上降温冷却至50℃以下后脱模，而获得具有三聚氰胺树脂保护的产品。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该木屑为经打碎机打碎并经筛滤而具有约3毫米或较小的小木屑。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该木屑经过干燥，且含水率低于16％。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该木屑选自包括小木屑、小木块、合板废料及其混合物，再以打碎机打碎而得到约3毫米或较小的小木屑。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于该木屑经过干燥，且含水率低于16％。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该三聚氰胺树脂胶，是由福尔马林、尿素、三聚氰胺树脂及氨水所组成，在80℃下将这些成份依70重量％福马林、6重量％胺水、16重量％尿素、8重量％三聚氰胺树脂的比例混合，而调制成含浸用的三聚氰胺树脂胶。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于将欲在制品上显现出木纹或图样的木片、布片、纸片，含浸于该三聚氰胺树脂胶中，然后取出阴干至70％至80％。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于在该三聚氰胺树脂胶中添加色料，以使该木片上色而获得所需色泽。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所获得具有三聚氰胺树脂保护膜的产品具有干厚为至少0.1毫米的三聚氰胺树脂膜。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中所使用的预先制成的该三聚氰胺树脂薄片，是通过将一种三聚氰胺树脂溶解于水或常用溶剂中之后，将所形成的溶液涂复在纸料上，在溶液被吸收且经干燥处理后，形成具有三聚氰胺树脂干膜厚为至少0.1毫米的三聚氰胺树脂薄片。
11、一种以根据权利要求1所述的三聚氰胺树脂一体成型木材板所制的物件。
12、根据权利要求11所述的物件，其特征在于其上具有干厚为至少0.1毫米的三聚氰胺树脂膜。
13、一种以根据权利要求1所述的三聚氰胺树脂一体成型木材板于家俱与家饰制造上的用途。
14、一种以根据权利要求11所述的物件于家俱与家饰制造上的用途。
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