本發(fā)明屬于木材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法。
背景技術(shù)：
重組裝飾材是以椴木、楊木、阿尤斯等材種單板經(jīng)漂染、層積、模壓、膠合成型等工藝制備而成。在其膠合工藝中，國內(nèi)部分廠家采用傳統(tǒng)熱壓方式，如專利號為zl200810104284.3中描述了一種采用壓力8.0mpa、溫度145℃、時間1.8min/mm的熱壓工藝制備出30cm重組裝飾材，但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，若采用這種熱壓工藝，產(chǎn)品厚度會受到嚴(yán)重限制，這是由于傳統(tǒng)接觸式熱壓的熱量傳遞是由表及里，而重組裝飾材板坯厚度至少在600mm以上，且板坯間有數(shù)千層的膠層，傳遞途徑很長，易產(chǎn)生板坯表層過度固化、芯層卻還未固化完全的現(xiàn)象，導(dǎo)致木方表、芯層的密度不均勻，且表層單板含水率太低，影響后續(xù)的刨切質(zhì)量。
為降低能耗，保證膠合質(zhì)量，大多數(shù)廠家還是通過冷壓膠合方式制備重組裝飾材，如專利號為zl201410835789.2描述了一種科技木木方冷壓成型工藝，即壓力為9~11mpa、周期為5~7天，但實際生產(chǎn)中冷壓壓力一般15~18mpa，甚至達到20mpa以上，在常溫高壓條件下，板坯內(nèi)木材細胞容易被壓潰損傷，會使板坯出現(xiàn)纖維撕裂、層間斷裂等現(xiàn)象，這種工藝對膠粘劑的性能要求較高，且固化時間長，不僅造成原材料的浪費，而且生產(chǎn)效率低、成本偏高。
高頻加熱以其加熱均勻、迅速且具有選擇性等優(yōu)點，在木材行業(yè)中受到越來越多的關(guān)注。專利號zl201410164118.8中提出的一種以速生材木束為原材料、利用高頻微波加熱生產(chǎn)重組材，熱壓時間僅12min，大大提高了生產(chǎn)效率，但是該專利方法存在不足：由于壓機板面溫度低，從而影響板坯表層溫度的升高，同時加熱過程中板坯內(nèi)產(chǎn)生的熱量會移向表層，遇冷后形成水蒸氣凝結(jié)在板坯表面以及壓板上，導(dǎo)致板坯表層的膠粘劑固化不完全、表面又濕又軟，影響膠合強度，若壓板上聚集過多的水蒸氣會產(chǎn)生打火、板坯擊穿燒毀等問題，威脅人身安全。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對目前重組裝飾材膠合工藝中存在的問題，提供一種高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法。本發(fā)明所提供的制備方法工藝簡單、生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品膠合質(zhì)量良好。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：
一種高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法，包括如下步驟：
(1)將原木去皮、旋切、裁剪制成0.4~2.0mm厚的單板a；
(2)將步驟(1)所得的單板a經(jīng)分選后，進行漂白、染色、干燥處理，得到含水率為6～16％的單板b；
(3)將步驟(2)得到的單板b根據(jù)產(chǎn)品紋理、色澤等設(shè)計要求進行挖補、組合、雙面涂膠和組坯得到板坯，所述涂膠用的膠粘劑為脲醛樹脂或三聚氰胺改性脲醛樹脂，涂膠時的施膠量為200～300g/m2。施膠量較一般熱壓工藝的多，高頻熱壓過程中，板坯中水分子和膠粘劑分子受高頻電場作用并隨之高速旋轉(zhuǎn)和振動，從而產(chǎn)生劇烈摩擦和碰撞，板坯內(nèi)部材料的介質(zhì)損耗急劇增加，瞬間產(chǎn)生很多熱量；增加施膠量，從而增大板坯含水率，提高加熱速度。
(4)將步驟(3)中組坯后的兩個板坯連同其各自模具一起固定，并用薄膜包裹后，堆疊放置在高頻熱壓機的上壓板與下壓板之間。
(5)開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板5~10min后閉合壓機，熱壓周期為4~6h，當(dāng)壓至熱壓周期1/2~2/3的時間時，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱直至完成整個熱壓周期的時間。
(6)熱壓結(jié)束后，待重組裝飾材板坯冷卻至室溫后取出、拆掉薄膜、分步卸壓后，進行四面鋸切，制得重組裝飾材木方。
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的原木為椴木、阿尤斯或楊木。
步驟(3)中單板組坯按照“松對松、緊對緊”原則，注意每層單板松緊面一致，消除膠粘劑固化后板坯內(nèi)部的應(yīng)力變形差異。
步驟(4)中所述的板坯是通過兩塊平整的鋼板用螺桿與模具固定在一起，依靠螺桿的擰緊程度直接施加壓力，壓力為8~15mpa；所述的薄膜可以為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或其他樹脂材料。
步驟(5)中所述的高頻熱壓機工作頻率為6.78mhz，柵極電流為0.3～0.5a，屏極電流為1.2～2.5a。高頻熱壓過程中，電場強度會隨著板坯厚度變化而變化，為保證負載匹配，所述柵極電流和屏極電流的比值為1:4~1:5。
更優(yōu)選，當(dāng)原木為椴木時，所述柵極電流為0.3～0.4a，屏極電流為1.2~2.0a；當(dāng)原木為楊木或阿尤斯時，所述柵極電流為0.4~0.5a，屏極電流為1.6~2.5a。實際生產(chǎn)中，電壓通常是固定不變的，由于椴木中存在油脂，電阻較楊木、阿尤斯大些，在保證相同電場強度情況下，可以適當(dāng)降低電流大小。
作為優(yōu)選，步驟(5)中所述的高頻熱壓機的上、下壓板與板坯之間均設(shè)有一層10~20cm厚的絕緣隔熱層。所述的絕緣隔熱層采用酚醛樹脂層壓板或者環(huán)氧樹脂玻纖層壓板或者聚四氟乙烯板。若與板坯固定的不銹鋼板與極板直接接觸，存在漏電的安全隱患，且由于板坯表面溫度相對較低，水蒸氣遇冷會凝結(jié)在不銹鋼板上，產(chǎn)生打火、擊穿現(xiàn)象，威脅生產(chǎn)人員安全，絕緣隔熱層一方面是避免安全事故，另一方面是為了將板坯的熱損失降低至最小，提高生產(chǎn)效率。
步驟(5)中兩塊板坯上下調(diào)換時，板坯自身不翻轉(zhuǎn)。
步驟(6)中所述的分布卸壓是每隔2~3min卸壓一次，每次降低壓力1~3mpa，直至壓力降至0。分布卸壓一方面是為了消除由于膠粘劑固化后與單板收縮程度差異而板坯內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；另一方面是為了保證板坯厚度在允許偏差范圍內(nèi)，因為在拆掉薄膜后，隨著水蒸氣大量排出，板坯內(nèi)部的蒸汽壓力比外界壓力高出很多，板坯厚度會有一定的回彈。
本發(fā)明的有益效果為：
（1）根據(jù)高頻加熱工藝特點，板坯內(nèi)部各部分同時加熱，膠粘劑固化程度均勻，所需的熱壓壓力相比一般膠合工藝較小，且在熱壓過程中水蒸氣由內(nèi)向外不斷移動，板坯經(jīng)過高溫蒸煮后軟化后，在模壓過程中可以形成自然過渡的紋理圖案，提高模壓質(zhì)量。
（2）高頻熱壓周期短，通過增加施膠量，提高加熱速率，熱壓時間只需4~6h，一次可加工成型2個重組裝飾材木方，無需另增加單板養(yǎng)護工序，生產(chǎn)效率高。
（3）在熱壓周期的1/2~2/3時，將兩塊板坯上下位置調(diào)換，即將高頻電場中溫度最低區(qū)域與最高區(qū)域位置調(diào)換后，通過二次加熱，將每塊板坯原表層的膠粘劑固化完全，避免了因板坯表層溫度相對較低而導(dǎo)致的表層膠粘劑固化不完全的問題。
（4）在板坯與模具外面包裹一層薄膜，將高頻熱壓過程中水蒸氣封鎖在板坯周圍，減緩膠粘劑的固化速度，避免因膠粘劑固化過快導(dǎo)致的板坯芯層變硬、變脆，從而影響后續(xù)刨切加工中重組裝飾單板的質(zhì)量；同時，在板坯膠合成型后，利用水蒸氣繼續(xù)蒸煮木方，一方面可以繼續(xù)調(diào)節(jié)木方各部分含水率至均勻穩(wěn)定，另一方面可以軟化木方，提高刨切質(zhì)量。
（5）在上、下極板各設(shè)一層絕緣隔熱層，最大化地降低熱壓過程中熱損失，同時避免固定板坯與模具的不銹鋼板與極板直接接觸，造成的漏電、打火以及擊穿板坯等安全事故。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
實施例1
一種高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法，包括如下步驟：
(1)將阿尤斯原木去皮、旋切、裁剪制成0.5mm厚的單板a；
(2)將步驟(1)所得的單板a經(jīng)分選后，進行漂白、染色、干燥處理，得到含水率為10％的單板b；
(3)將步驟(2)得到的單板b根據(jù)產(chǎn)品紋理、色澤等設(shè)計要求進行挖補、組合、雙面涂膠和組坯得到板坯，所述涂膠用的膠粘劑為脲醛樹脂，涂膠時的施膠量為240g/m2；
(4)將步驟(3)中組坯后的兩個板坯連同其各自模具一起固定，壓力為9mpa，并用聚乙烯薄膜包裹后，堆疊放置在高頻熱壓機的上壓板與下壓板之間；
(5)開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板8min后閉合壓機，熱壓周期為6h，熱壓3h后，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱3h；所述的高頻熱壓機工作頻率為6.78mhz，柵極電流為0.4a，屏極電流為1.7a。
(6)熱壓結(jié)束后，待板坯冷卻至室溫、拆掉薄膜、分布卸壓后取出，進行四面鋸切，制得重組裝飾材木方。
重組裝飾材的理化性能如下：
無任何外觀質(zhì)量問題；
靜曲強度：min35.3mpa；max47.8mpa
彈性模量：min3260mpa；max3740mpa
握釘力：
平行min1140n；max1430n
垂直min710n；max1020n
端面min700n；max980n
浸漬剝離率：0%
終含水率：22~28%
實施例2
一種高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法，包括如下步驟：
(1)將椴木原木去皮、旋切、裁剪制成0.4mm厚的單板a；
(2)將步驟(1)所得的單板a經(jīng)分選后，進行漂白、染色、干燥處理，得到含水率為6％的單板b；
(3)將步驟(2)得到的單板b根據(jù)產(chǎn)品紋理、色澤等設(shè)計要求進行挖補、組合、雙面涂膠和組坯得到板坯，所述涂膠用的膠粘劑為脲醛樹脂，涂膠時的施膠量為200g/m2；
(4)將步驟(3)中組坯后的兩個板坯連同其各自模具一起固定，并用聚丙烯薄膜包裹后，堆疊放置在高頻熱壓機的上壓板與下壓板之間，開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板10min后閉合壓機，熱壓周期為5h，熱壓3小時后，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱2h；所述的高頻熱壓機工作頻率為6.5mhz，柵極電流為0.3a，屏極電流為1.5a。
(5)開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板8min后閉合壓機，熱壓周期為6h，熱壓3h后，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱3h；所述的高頻熱壓機工作頻率為6.78mhz，柵極電流為0.4a，屏極電流為1.7a。
(6)熱壓結(jié)束后，待板坯冷卻至室溫、拆掉薄膜、分布卸壓后取出，進行四面鋸切，制得重組裝飾材木方。
重組裝飾材的理化性能如下：
無任何外觀質(zhì)量問題；
靜曲強度：min34.3mpa；max48.2mpa
彈性模量：min3320mpa；max3680mpa
握釘力：
平行min1152n；max1488n
垂直min705n；max1035n
端面min703n；max978n
浸漬剝離率：0%
終含水率：22~25%
實施例3
一種高頻熱壓法制造重組裝飾材的方法，包括如下步驟：
(1)將楊木原木去皮、旋切、裁剪制成0.8mm厚的單板a；
(2)將步驟(1)所得的單板a經(jīng)分選后，進行漂白、染色、干燥處理，得到含水率為16％的單板b；
(3)將步驟(2)得到的單板b根據(jù)產(chǎn)品紋理、色澤等設(shè)計要求進行挖補、組合、雙面涂膠和組坯得到板坯，所述涂膠用的膠粘劑為脲醛樹脂，涂膠時的施膠量為300g/m2；
(4)將步驟(3)中組坯后的兩個板坯連同其各自模具一起固定，并用聚丙烯薄膜包裹后，堆疊放置在高頻熱壓機的上壓板與下壓板之間，開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板5min后閉合壓機，熱壓周期為4h，熱壓2.5小時后，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱1.5h；所述的高頻熱壓機工作頻率為7mhz，柵極電流為0.5a，屏極電流為1.6a。
(5)開啟高頻發(fā)生器，通電預(yù)熱金屬板8min后閉合壓機，熱壓周期為6h，熱壓3h后，關(guān)閉壓機，并將壓板間兩個重組裝飾材板坯位置上下調(diào)換后繼續(xù)加熱3h；所述的高頻熱壓機工作頻率為6.78mhz，柵極電流為0.4a，屏極電流為1.7a。
(6)熱壓結(jié)束后，待板坯冷卻至室溫、拆掉薄膜、分布卸壓后取出，進行四面鋸切，制得重組裝飾材木方。
在本實施例中，步驟(2)中所述的漂白為堿性-酸性聯(lián)合處理工藝，具體操作方法為：
將單板a置于氫氧化鈉或尿素中，處理3~4h，將單板a先放置在ph值為9~11、質(zhì)量濃度為6~8%的雙氧水溶液中，將漂白池內(nèi)溫度緩慢均勻升溫至90℃，保溫處理2~3h；再將單板a取出用水沖洗后，放置在ph值為4~6、質(zhì)量濃度為2~4%的次氯酸鈉溶液中處理2h。
在本實施例中，步驟(2)中所述的染色采用色澤不同的酸性染料，染液溫度為80℃，染色時間為4h。
重組裝飾材的理化性能如下：
無任何外觀質(zhì)量問題；
靜曲強度：min35.6mpa；max46.4mpa
彈性模量：min3302mpa；max3648mpa
握釘力：
平行min1186n；max1452n
垂直min678n；max1008n
端面min653n；max972n
浸漬剝離率：0%
終含水率：22~27%
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。