CN117921805A - 一种板材、木板以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种板材、木板以及其制造方法，属于强化复合地板领域。制造木板的方法包括：将含木质素和纤维素的木纤维，与胶粘剂混合，然后进行热压处理。通过本发明中提出的方法来制造木板能够获得性能优异的木板。
Description
技术领域
本发明属于强化复合地板的领域，具体涉及一种板材、木板以及其制造方法。
背景技术
近年来，人们对地板的要求越来越高。
强化地板具有以下一些优点：
耐磨、稳定性好。强化地板的表层为耐磨层，能达到很高的硬度。强化地板的耐污染、抗腐蚀、抗压、抗冲击性能均比其他种类木地板好；性价比较高，成本较实木地板低廉，同时可以规模化生产。
现有的强化地板存在缺点：例如，抗潮性能不强，在潮湿的环境下稳定性较差；在铺装好之后一旦进水，若不及时擦拭，就很容易因吸水膨胀而导致发泡、变形，缩短其使用寿命，与霉菌真菌接触发生霉变等。
发明内容
本发明的示例提供了一种板材、木板以及其制造方法。本发明的目的是制造一种性能优异的木板。木板有环保、高强度、防火、防水等特别的性能。
本发明示例的方案。
一种制造木板的方法，包括：
将含木质素和纤维素的木纤维，与胶粘剂混合，然后进行热压处理。
一种板材，至少包括通过实施制造木板的方法获得的木板；
一种板材，还包括多个层叠、且具有挂胶面层的浸渍纸；木板通过热压被叠压于浸渍纸的层中。
一种制造板材的方法，方法包括：
提供或制造通过实施制造木板的方法获得的木板；
按照耐磨纸、装饰纸、板材以及平衡纸的顺序层叠排布，并进行热压。
一种通过实施制造木板的方法所获得的板材。
总体上来说，本发明的方案至少具有下面提到的一些效果和优点：
发明中的板材是一种防潮、防霉的高密度纤维板。
它的制备方法简单，并且所得到的密度板具有强度高、耐磨性强、不易吸水等优点。更好的是，密度板能够有效防潮、防霉，从而避免了现有密度纤维板易于吸水变形的缺点。
从制造工艺上来说，通过将植物原料粉碎后得到粉碎纤维，然后向粉碎纤维中加入氨基磺酸溶液，待均匀浸润后进行冷冻干燥。这样的处理方式有利于增强纤维素与木质素之间的结合力，从而避免密度板吸水后发生膨胀和变形，进而保持密度板的结构完整。
进一步的步骤中，在干燥后先后分别向粉碎纤维中加入醋酸溶液和氢氧化钠溶液。如此，实现了分别对粉碎纤维进行酸处理和碱处理，使纤维素与木质素之间结合力进行固定，避免结合力的增大或减小造成密度板尺寸的变化。同时，酸处理和碱还能够降低粉碎纤维的保水能力，从而使密度即使泡水也能够在从水中被捞出后快速干燥，进而保持密度板的结构稳定性。
更进一步的步骤中，将酸碱处理后的纤维进行高压处理，快速加热后进行长时保温，使粉碎纤维中的各成分均匀混合及相互渗透，降低粉碎纤维的吸水和保水能力，提高密度板的疏水性能。
再然后，向高压处理后的粉碎纤维中加入胶黏剂。由于胶黏剂中存在有多种成分，这些成分能够提高纤维间的结合能力，增加密度板的强度。同时，胶黏剂还能提高密度板的疏水和抗菌性能，延缓密度板发生老化现象，延长密度板的使用寿命；
再然后，将施胶后的粉碎纤维依次进行铺装，增加压力，快速升温，对密度板进行热压，促进密度板中的胶黏剂均匀附着于粉碎纤维表面。同时，能够去除胶黏剂中的水分，增加粉碎纤维之间的结合能力，缓慢降低温度后进行再次保温，促进胶黏剂均匀成膜，提高胶黏能力，最后再自然降至室温，使密度板内的胶黏剂均匀固化，增加密度板的强度和耐磨性。
为了提高使用寿命，还可以通过喷涂抗水蜡对成品的防水效果进一步的高，实现超级防水地板。
附图说明
为了更清楚地说明，下面将对后文描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明示例中的板材的多层结构示意图；
图2为本发明示例中的用于制造板材的木板的制造工艺流程图；
图3为本发明的示例中的板材的制造工艺流程图。
具体实施方式
总体上，本发明设计的高密度纤维板是一种强化复合地板。从结构上来说，它是一种从上到下包括依次层叠的耐磨纸、花纹纸、基材、平衡纸；然后通过热压形成的复合地板。为了方便使用，增强拼接后的强度，减小板间间隙，在强化地板的侧面设有槽和榫。特别地，其中目槽和榫头上覆盖有地板防潮蜡。在使用强化地板铺装时，相邻的强化地板之间通过槽和榫进行嵌合来实现拼接、组装。
一种示例的强化复合地板的结构，如图1所示。它均有在使用时位于表面的耐磨层，以及在耐磨层以下依次层叠的装饰层，基材层以及平衡层。
这样的强化复合地板通过将强化基材热压，能够表现处防水、不腐、不裂、不变、不燃、高强质轻、施工方便、使用寿命长等特点。
在该强化复合地板中，一个重要的材料是基材，或者称为强化基材，或者还可以描述为的木板。
因此，在该部分先讨论木板的制造方法，请参阅图2。
简要来说，制造木板的方法包括：将含木质素和纤维素的木纤维，与胶粘剂混合，然后进行热压处理。部分情况下，可以选择定型处理，从而提高强度、便于形成需要的形状或者后续加工。因此，可选地，在混合后，以及热压处理前，还可以将混合物定型。
在上述步骤中，木纤维可以是长纤维，也可以是短纤维。具体可以根据需要选择，并且木纤维更短有助于各种成分混合。较优地，木纤维的长度例如为1mm至3mm的短纤维。
其他的实例中，木纤维可以是经历了增强处理而获得的。例如，通过冷冻浸润过氨基磺酸溶液的木纤维来实现对其增强。由此，可以增强处理可以包括冷冻以及浸润两个操作。其中木纤维浸润氨基磺酸溶液的方法包括：木纤维与氨基磺酸溶液混合，静置后冷冻至木纤维的含水率为5wt％-7wt％，氨基磺酸溶液的浓度为65-75mg/L，氨基磺酸溶液的用量为木纤维质量的40％～45％。
进一步地，将木纤维与胶粘剂混合之前，木纤维还可以经历酸碱处理。特别地，当木纤维进行了增强处理时，则以增强处理和酸碱处理的顺序被依次执行。并且其中的酸碱处理包括：分别使用酸性液体和碱性液体浸泡木纤维，然后干燥。
优选地，酸碱处理的过程中，先进行酸性液体浸泡，然后再加入碱性液体浸泡；其中酸性液体为醋酸，醋酸的体积浓度为3％-5％，使用量为木纤维质量的20-25％，碱性液体为氢氧化钠，氢氧化钠的体积浓度为32-36mg/L，使用量为木纤维质量的40-45％；并且酸碱处理过程中，干燥的程度为含水量为8～10％。
更进一步地，将木纤维与胶粘剂混合之前，木纤维还在密封环境中控制气压的同时进行热加工。优选地，控制气压的同时进行热加工为：在真空度为-85至-90kPa的条件下，以2～3℃/min的速度加热至270～290℃，保温处理30～40min，再调节至常压，保温15～25min，自然降温至50～70℃。
上面主要讨论了木纤维的制造方法。
而胶粘剂则可以选择如下的配方：
以质量计的配方为：42～44％、聚硅氮树脂27～29％、丙烯酸乳液21～23％、聚二甲基硅氧烷16～18％、纳米氧化锌5～7％。相应地，胶粘剂的用量为木纤维质量的16～18％。
在上面的配方前提下，将木纤维与胶黏剂热压处理可以包括：在压力为60～65MPa的条件下，先以2～3℃/min的速度加热至220～240℃，保温25～35min；然后，缓慢降温至170～190℃，保温15～20min。
通过上述的方案可以获得一种板材。该板材就是通过上文的制造木板的方法获得的木板。在一些具体的实例中。该木板的密度为1000～1100kg/m3。
其他的情况中，可以通过组合其他结构层，来形成另一种板材。例如，该板材包括木板，并且还包括多个层叠、以及挂胶面层的浸渍纸。并且。其板材中的木板通过热压被叠压于浸渍纸的层中。
基于使用方便，例如拼接组装时的表面平整性，以及整体的强度，板材的侧边可以设置槽和榫，且不同的板材通过槽和榫配合拼接，槽和榫的表面可选地附着有抗水蜡；
可选地，浸渍纸有三层，且分别为耐磨纸、装饰纸以及平衡纸，木板位于装饰纸和平衡纸之间；
为了方便实践，发明中还记载了一种制造板材的方法以及通过实施该方案获得板材。其中的方法包括：提供或制造通过制造木板的方法获得的板材；然后按照耐磨纸、装饰纸、板材以及平衡纸的顺序层叠排布，并进行热压。
进一步地，方法还包括以下的一项或多项；
耐磨纸的树脂浸渍量在原纸的2～2.5倍，装饰纸的树脂浸渍量控制在原纸的1～1.2倍，平衡纸的树脂浸渍量控制在原纸的1.2～1.8倍，并且各自预固化30～60％；
热压的条件为：热压温度为170-220℃，热压时间为20-60s，压力为18-25Mpa；
方法还包括在热压之后冷却并堆垛氧生，可选地在养生后在木板的边缘开槽形成企口并使用重量比为1：1的防水木蜡油和半精炼石蜡，在蜡箱温度为120-140℃条件下，以喷涂量为20-25g/㎡在企口附着抗水蜡。
因此，本发明中公开的一种强化地板的原料成分为树木、农作物秸秆、氨基磺酸溶液、醋酸溶液、氢氧化钠溶液、胶黏剂。
结合图2和图3，强化地板的制造方法例如为如下。
步骤1将植物原料粉碎至粒径为1～3mm，向粉碎纤维中加入纤维重量40～45％的氨基磺酸溶液(浓度为65-75mg/L)，翻拌均匀，静置浸润2～3d，将潮湿的粉碎纤维冷冻干燥至含水量为5～7％，得干燥纤维。
步骤2向干燥纤维(树木与秸秆比例为4:1)中加入干燥纤维重量20～25％的醋酸溶液(体积浓度为3-5％)，搅拌均匀，常温常压静置20～24h，再加入干燥纤维重量40～45％的氢氧化钠溶液(浓度为32-36mg/L)，搅拌均匀，静置8～10h，烘干至含水量为8～10％，得酸碱处理纤维。
步骤3将酸碱处理纤维置于加热釜中，调节真空度为-85～-90kPa，以2～3℃/min的速度加热至270～290℃，保温处理30～40min，调节至常压，保温15～25min，自然降温至50～70℃，得高压处理纤维。
步骤4向高压处理纤维中均匀加入胶黏剂(原料为氯化聚丙烯树脂42～44、聚硅氮树脂27～29、丙烯酸乳液21～23、聚二甲基硅氧烷16～18、纳米氧化锌5～7)，加入量为干燥纤维重量16～18％，能够提高纤维间的结合能力，增加密度板的强度，同时还能提高密度板的疏水和抗菌性能，延缓密度板发生老化现象，延长密度板的使用寿命，搅拌均匀得施胶处理纤维。
步骤5将施胶处理纤维铺装成型，对得到的坯料进行热压成型，压力为60～65MPa，先以2～3℃/min的速度加热至220～240℃，保温25～35min，促进密度板中的胶黏剂均匀附着于粉碎纤维表面，同时能够去除胶黏剂中的水分，增加粉碎纤维之间的结合能力，再缓慢降170～190℃，保温15～20min，促进胶黏剂均匀成膜，提高胶黏能力，自然降至室温，使密度板内的胶黏剂均匀固化，增加密度板的强度和耐磨性，得到密度为1000～1100kg/m3防潮防霉高密度纤维板。
步骤6浸渍纸准备工序：浸渍纸包括耐磨纸、装饰纸和平衡纸，耐磨纸树脂浸渍量控制在原纸的2 2.5倍，装饰纸树脂浸渍量控制在原纸的1 1.2倍，平衡纸树脂浸渍量控制在原纸的1.2 1.8倍分别浸入胶水中，取出后进行固化形成预固化为30-60％的浸胶纸。
步骤7将裁剪到合适大小的耐磨纸、平衡纸和装饰纸依次通过热压机热压成型在高密度基材板上，从下至上依次为平衡纸、基材、装饰纸和耐磨纸，热压机的热压温度为170-220℃，热压时间为20-60s，压力为18-25Mpa。
步骤8冷却24h后板材根据加工需要切割成小片木板，将小片木板放置在垛码机上堆垛，堆垛养生时间为5 7天，防止小板出现弯板现象。
步骤9养生后再进行开槽成型，通过四面刨和横向双端铣的加工方式，对木板进行开槽成型。
步骤10将得到的小块涂布倒角油漆，在侧面的切口喷涂抗水蜡(原料为防水木蜡油和半精炼石蜡重量比1:1)，蜡箱温度为120-140℃，喷涂量为20-25g/m2。切小块板材并开启企口后，板材正反表面贴有热压装饰耐磨浸渍纸和平衡层具有一定的防护作用，小块板材四个侧面则防护作用较弱，通过在开启企口后的四个侧面喷涂抗水蜡，加强了四个侧面的防护和防水效果。
以下给出一些具体实例。
实施例1
将植物原料粉碎至粒径为1～3mm，植物原料树木与秸秆比例为5:1，向粉碎纤维中加入纤维重量40％的氨基磺酸溶液(浓度为65mg/L)，翻拌均匀，静置浸润2d，将潮湿的粉碎纤维冷冻干燥至含水量为5～7％，利于增强纤维素与木质素之间的结合力，避免密度板吸水后发生膨胀和变形，保持密度板的结构完整，得干燥纤维；
向干燥纤维中加入干燥纤维重量20％的醋酸溶液体积浓度为3％，搅拌均匀，常温常压静置20h，再加入干燥纤维重量40％的氢氧化钠浓度为32mg/L，搅拌均匀，静置8h，烘干至含水量为8～10％，分别对粉碎纤维进行酸处理和碱处理，使纤维素与木质素之间结合力进行固定，避免结合力的增大或减小造成密度板尺寸的变化，同时能够减小粉碎纤维的保水能力，使密度板泡水后能够快速干燥，保持密度板的结构稳定性，得酸碱处理纤维。
将酸碱处理纤维置于加热釜中，调节真空度为-85kPa，以2℃/min的速度加热270℃，保温处理30min，调节至常压，保温15min，自然降温至50℃，快速加热后进行长时保温，使粉碎纤维中的各成分均匀混合及渗透，降低粉碎纤维的吸水和保水能力，提高密度板的疏水性能，得到高压处理纤维。
将高压处理纤维中均匀加入胶黏剂，原料为氯化聚丙烯树脂42、聚硅氮树脂27、丙烯酸乳液21、聚二甲基硅氧烷16、纳米氧化锌5，加入量为干燥纤维重量16～18％，能够提高纤维间的结合能力，增加密度板的强度，同时还能提高密度板的疏水和抗菌性能，延缓密度板发生老化现象，延长密度板的使用寿命，搅拌均匀得施胶处理纤维。
将施胶处理纤维铺装成型，对得到的坯料进行热压成型，压力为60MPa，先以2℃/min的速度加热至220℃，保温25min，促进密度板中的胶黏剂均匀附着于粉碎纤维表面，同时能够去除胶黏剂中的水分，增加粉碎纤维之间的结合能力，再缓慢降170℃，保温15min，促进胶黏剂均匀成膜，提高胶黏能力，自然降至室温，使密度板内的胶黏剂均匀固化，增加密度板的强度和耐磨性，得到密度为1000～1100kg/m3防潮防霉高密度纤维板。
浸渍纸准备工序：浸渍纸包括耐磨纸、装饰纸和平衡纸，耐磨纸树脂浸渍量控制在原纸的2倍，装饰纸树脂浸渍量控制在原纸的1倍，平衡纸树脂浸渍量控制在原纸的1.6倍分别浸入胶水中，取出后进行固化形成预固化为30-60％的浸胶纸。
将裁剪到合适大小的耐磨纸、平衡纸和装饰纸依次通过热压机热压成型在高密度基材板上，从下至上依次为平衡纸、高密度基材、装饰纸和耐磨纸，热压机的热压温度为185℃，热压时间为35s，压力为20Mpa。
冷却24h后板材根据加工需要切割成小片木板，将小片木板放置在垛码机上井字形堆垛，堆垛养生时间为5 7天，防止小板出现弯板现象。
养生后再进行开槽成型，通过四面刨和横向双端铣的加工方式，对木板进行开槽成型。
将得到的小块涂布倒角油漆，在侧面的切口喷涂抗水蜡配比为防水木蜡油+半精炼石蜡1:1，蜡箱温度设置为120℃，喷涂量25/㎡。切小块板材并开启企口后，板材正反表面贴有热压装饰耐磨浸渍纸和平衡层具有一定的防护作用，小块板材四个侧面则防护作用较弱，通过在开启企口后的四个侧面喷涂抗水蜡，加强了四个侧面的防护和抗水时间。
实施例2
与实施例1唯一不同点在与植物原料树木与秸秆比例为4:1，其余都一样。
实施例3
与实施例1唯一不同点在与小板企口后没有喷涂抗水蜡，其余都一样。
实施例4
与实施例1唯一不同在于压贴工艺，压贴温度200℃，压机压力25Mpa，保压时间20s，其余都一样。
对比例1
常规强化地板，包括耐磨纸、装饰纸、基材层(8mm厚的中密度纤维板密度850KG/M3)、平衡纸(浸渍三聚氰胺)。
下表为实施例1-4和对比例1的测试数据表
以上实施例1-4理化性能指标均优与对比例1常规强化产品。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种制造木板的方法，其特征在于，包括：
将含木质素和纤维素的木纤维，与胶粘剂混合，然后进行热压处理。
2.根据权利要求1所述的制造木板的方法，其特征在于，在所述混合后，以及热压处理前，所述方法还包括：将混合物定型；
和/或，木纤维是长度为1mm至3mm的短纤维；
和/或，胶粘剂以质量计的配方为：42～44％、聚硅氮树脂27～29％、丙烯酸乳液21～23％、聚二甲基硅氧烷16～18％、纳米氧化锌5～7％，胶粘剂的用量为木纤维质量的16～18％；
和/或，热压处理包括：在压力为60～65MPa的条件下，先以2～3℃/min的速度加热至220～240℃，保温25～35min；然后，缓慢降温至170～190℃，保温15～20min。
3.根据权利要求1所述的制造木板的方法，其特征在于，将木纤维与胶粘剂混合之前，所述木纤维经历了增强处理；
所述增强处理包括：冷冻浸润过氨基磺酸溶液的木纤维；
可选地，冷冻木纤维浸润氨基磺酸溶液的方法包括：
将木纤维与氨基磺酸溶液混合，静置后冷冻至木纤维的含水率为5wt％-7wt％，氨基磺酸溶液的浓度为65-75mg/L，氨基磺酸溶液的用量为木纤维质量的40％～45％。
4.根据权利要求1或3所述的制造木板的方法，其特征在于，将木纤维与胶粘剂混合之前，所述木纤维经历了酸碱处理；
当木纤维进行了增强处理时，依次以增强处理和酸碱处理的顺序被执行，并且所述酸碱处理包括：分别使用酸性液体和碱性液体浸泡木纤维，然后干燥；
可选地，酸碱处理的过程中，先进行酸性液体浸泡，然后再加入碱性液体浸泡；其中酸性液体为醋酸，醋酸的体积浓度为3％-5％，使用量为木纤维质量的20-25％，碱性液体为氢氧化钠，氢氧化钠的体积浓度为32-36mg/L，使用量为木纤维质量的40-45％；并且酸碱处理过程中，干燥的程度为含水量为8～10％。
5.根据权利要求4所述的制造木板的方法，其特征在于，将木纤维与胶粘剂混合之前，所述木纤维还在密封环境中控制气压的同时进行热加工；
可选地，控制气压的同时进行热加工为：
在真空度为-85至-90kPa的条件下，以2～3℃/min的速度加热至270～290℃，保温处理30～40min，再调节至常压，保温15～25min，自然降温至50～70℃。
6.一种板材，其特征在于，所述板材至少包括通过实施权利要求1至5中任意一项所述的制造木板的方法获得的木板；
可选地，木板的密度为1000～1100kg/m3。
7.一种板材，其特征在于，所述板材还包括多个层叠、且具有挂胶面层的浸渍纸；木板通过热压被叠压于浸渍纸的层中；
可选地，板材的侧边具有槽和榫，且不同的板材通过槽和榫配合拼接，槽和榫的表面可选地附着有抗水蜡；
可选地，浸渍纸有三层，且分别为耐磨纸、装饰纸以及平衡纸，木板位于装饰纸和平衡纸之间。
8.一种制造板材的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供或制造通过实施权利要求1至5中任意一项所述的制造木板的方法获得的木板；
按照耐磨纸、装饰纸、板材以及平衡纸的顺序层叠排布，并进行热压。
9.根据权利要求8所述的制造板材的方法，其特征在于，所述方法还包括以下的一项或多项；
耐磨纸的树脂浸渍量在原纸的2～2.5倍，装饰纸的树脂浸渍量控制在原纸的1～1.2倍，平衡纸的树脂浸渍量控制在原纸的1.2～1.8倍，并且各自预固化30～60％；
热压的条件为：热压温度为170-220℃，热压时间为20-60s，压力为18-25Mpa；
所述方法还包括在热压之后冷却并堆垛氧生，可选地在养生后在木板的边缘开槽形成企口并使用重量比为1：1的防水木蜡油和半精炼石蜡，在蜡箱温度为120-140℃条件下，以喷涂量为20-25g/㎡在企口附着抗水蜡。
10.一种通过实施权利要求8或9所述的制造板材的方法所获得的板材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410068240.9A CN117921805A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种板材、木板以及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202410068240.9A CN117921805A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种板材、木板以及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117921805A true CN117921805A (zh) | 2024-04-26 |
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Family Applications (1)
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| CN202410068240.9A Pending CN117921805A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种板材、木板以及其制造方法 |
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2024
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