專利名稱：一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建材及其制作方法，尤指一種無甲醛實木復(fù)合地板及其制造方法。
背景技術(shù)：
實木復(fù)合地板作為一種重要的鋪地材料，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾裝修。楊木是我國重要的速生豐產(chǎn)林品種，種植面積廣泛，蓄積量大。但由于楊木生產(chǎn)速度快、幼齡材比例大， 材質(zhì)疏松、密度低、易變形，目前很難應(yīng)用于地板生產(chǎn)。目前市場上的膠合板及以膠合板工藝為基礎(chǔ)的木材制品，如實木復(fù)合地板等多數(shù)使用的是含甲醛成分的膠粘劑，產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中會有大量游離甲醛釋放引起環(huán)境污染。世界衛(wèi)生組織公布《2002年世界衛(wèi)生報告》中，明確將室內(nèi)空氣污染列為威脅人類健康的十大因素之一，并且已經(jīng)確定甲醛為強烈致癌物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板，通過在加工和使用過程中使用均無有害物質(zhì)逸出的高分子材料(即塑料和木材組合配坯)，生產(chǎn)一種環(huán)境友好的實木復(fù)合地板。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案
一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板，其至少是由下列兩種原材料復(fù)合制成的楊木基板組坯，其一是將楊木原木經(jīng)過10 50°c低溫蒸煮后旋切或刨切后再干燥成的楊木單板；其二是由熱塑性樹脂制得的塑料膠膜；將楊木單板與塑料薄膜相間疊合，每相鄰層的單板紋理縱橫交叉，相鄰層的楊木單板鄰接面同為正面，或同為反面。楊木單板涂有偶聯(lián)劑，以便楊木單板和塑料膠膜之間形成性能更好的復(fù)合界面。所述楊木基板組坯與一加裝的裝飾層冷壓復(fù)合制成地板坯料，其中，該裝飾層是由名貴原木刨切成裝飾薄木后再干燥而得到。本發(fā)明的另一目的是提供一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，為解決普通裝飾用膠合板的游離甲醛釋放對環(huán)境及人體的毒害問題提供一種解決的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案
一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其方法步驟如下 a)分別備料
將楊木原木經(jīng)過低溫蒸煮后旋切或刨切成楊木單板，所述的蒸煮低溫為10 50°C，時間為2 48小時，再將單板干燥至含水率20%以下；
將至少一種名貴原木刨切成裝飾薄木，或以高表觀質(zhì)量的楊木、樺木、榆木、松木和杉木中的至少一種常用材刨切單板作為裝飾薄木，再將裝飾薄木干燥；將塑料造粒和吹膜后制成塑料膠膜；
b)將處理后的楊木單板表面涂上聚氨酯、馬來酸酐或硅烷偶聯(lián)劑后陳化，再與塑料膠膜進行組坯，經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板；
c)將裝飾薄木作為表層，與楊木基板組坯復(fù)合，經(jīng)過冷壓制得地板坯料；
d)最終將地板坯料經(jīng)過銑榫開槽，油漆固化制成產(chǎn)品。對于徑級20厘米以下的楊木原木，應(yīng)低溫10 30°C蒸煮，時間為2 36小時； 對于徑級20厘米以上的楊木原木，應(yīng)低溫蒸煮為20 50°C，時間為10 48小時；所述楊木單板厚度應(yīng)大于1. 5毫米。所述楊木單板干燥后須涂飾聚氨酯類、馬來酸酐或硅烷類偶聯(lián)劑，再與塑料膠膜進行組坯復(fù)合。上述的步驟b)中所述的熱壓工藝溫度和壓力明顯高于常規(guī)實木復(fù)合地板工藝，常規(guī)實木復(fù)合地板基材生產(chǎn)溫度為80 120°C，壓力為0. 5 0. 8Mpa，而該地板生產(chǎn)溫度和壓力為常規(guī)生產(chǎn)的1. 25 4倍，具體條件為溫度100 220°C，板面壓力1. 3 3. OMPa, 時間1 3分鐘/毫米。所述定型處理條件為冷風(fēng)處理或冷壓處理，冷壓溫度為_30°C 70°C，且冷壓處理的壓力不低于熱壓壓力。所述制備地板坯料時冷壓處理時間為3 120分鐘，冷壓處理后須陳化碼垛放置48小時以上。所述的楊木單板和塑料膠膜進行組坯的具體方法是將楊木單板與塑料薄膜相間疊合，組成單板與塑料復(fù)合坯料；其中，每相鄰層的楊木單板紋理縱橫交叉；相鄰層的楊木單板鄰接面同為正面或同為反面。所述塑料為熱塑性樹脂，該熱塑性樹脂為聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙稀和聚苯乙烯中的至少一種，其熔融溫度100 200 °C。優(yōu)選回收的塑料，以變廢為寶，創(chuàng)更大收益； 將回收塑料分選、清洗后造粒、吹膜制成塑料膠膜。所述塑料膠膜為熱塑性樹脂，其熔融溫度100 200 V
本發(fā)明的又一目的是提供一種低密度楊木單板的用途，使得地板材的家族又添新丁， 也實現(xiàn)了低質(zhì)材的高效增值利用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案
一種低密度楊木單板的用途，該楊木單板作為基材與熱塑性樹脂制得的塑料膠膜復(fù)合制成楊木基板組坯后，再與一加裝的裝飾層冷壓復(fù)合制成地板坯料，用于制造實木復(fù)合地板。本發(fā)明涉及的一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制造，通過低溫蒸煮技術(shù)、單板壓密、偶聯(lián)劑增強等技術(shù)來提高楊木單板的密度，增強尺寸穩(wěn)定性，將低密度楊木單板、裝飾薄木與各類塑料或廢棄塑料經(jīng)過一系列加工制成無甲醛實木復(fù)合地板。使得人工林低密度楊木應(yīng)用于地板產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了低質(zhì)材的高效增值利用，還采用回收塑料作為粘接材料，實現(xiàn)了廢棄物的高效資源化利用。本發(fā)明的優(yōu)點是
⑴該類實木復(fù)合地板不存在游離甲醛釋放，徹底解決了多年來一直困擾人造板生產(chǎn)和使用中游離甲醛對環(huán)境和人體的危害問題；
⑵該類實木復(fù)合地板引入低質(zhì)低密的楊木單板作為基材，不僅各項物理力學(xué)性能優(yōu)良，還實現(xiàn)楊木高效增值利用；
⑶該類實木復(fù)合地板的生產(chǎn)原料主要采用回收塑料，一則價格將非常低廉，板材成本低；另一則解決了廢棄塑料的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)了廢棄物的高效資源化利用。


圖1為本發(fā)明以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法主要分為原料制備與處理、楊木基板制備、裝飾薄木貼面和油漆加工4個階段。1.原料制備與處理
a)將楊木原木經(jīng)過低溫蒸煮后旋切或刨切成楊木單板，蒸煮溫度10 50°C，時間為 2 48小時，以增加單板塑性，除去不宜膠合的化學(xué)物質(zhì)，單板厚度大于1. 5mm,再將單板干燥至含水率20%以下。為更好的保證產(chǎn)品的質(zhì)量，可對楊木原木原料進行分門別類的篩選并分別對應(yīng)處理對于徑級20厘米以下的楊木原木，低溫蒸煮為10 30°C，時間為2 36小時；對于徑級20厘米以上(含徑級20厘米)的楊木原木，低溫蒸煮為20 50°C，時間為10 48小時； 所述楊木單板厚度應(yīng)大于1. 5毫米。b)選取柞木、孿葉蘇木、香脂木豆、沙比利、柚木等名貴原木，將這些選取的名貴原木刨切成裝飾薄木(0. 2 4mm)，根據(jù)木材的弦向面和徑向面位置不同，可以得到不同的木材裝飾紋理，或以高表觀質(zhì)量的楊木、樺木、榆木、松木和杉木中的至少一種常用材刨切單板作為裝飾薄木，將裝飾薄木干燥至含水率25%以下。c)將塑料(尤以回收塑料為宜)分選、清洗、造粒、吹膜后制成塑料薄膜。塑料可以是熱塑性樹脂，為聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙稀和聚苯乙烯中的一種或多種組合；
其中
回收塑料分選將回收的廢棄塑料根據(jù)塑料種類、老化程度、污染程度分類收集。回收塑料粉碎和清洗將回收塑料通過循環(huán)水塑料清洗粉碎機處理，清洗和粉碎一次性進行，去除塑料各種表面雜物，同時將塑料加工成適合大小的碎片。碎料造粒塑料碎片經(jīng)過干燥后，經(jīng)過混煉擠出等成型設(shè)備，再將塑料剪切成均勻大小的顆粒。在此工序中，可以添加其他塑料或改性劑，對回收塑料進行改性處理。HDPE選用的擠出溫度為130 180°C。塑料吹膜塑料顆粒經(jīng)過吹膜機，吹成一定幅面和厚度的塑料薄膜。對于HDPE選用吹膜溫度為140 190°C。2.楊木基板制備
將經(jīng)上述步驟a)處理過的低密度楊木單板涂飾聚氨酯類或硅烷類偶聯(lián)劑，陳放 10-120分鐘后。如選用聚氨酯類偶聯(lián)劑，用量為塑料膠膜重量的1% 20%，涂飾后單板陳放 10-120分鐘；如選用馬來酸酐或硅烷類偶聯(lián)劑，用量均為塑料膠膜重量的3% 20%，涂飾后單板陳放10-360分鐘。再與塑料膠膜進行組坯，組坯時，要按一定的規(guī)則排列，即保證每相鄰層的楊木單板紋理縱橫交叉；相鄰層的楊木單板鄰接面同為正面或同為反面。參見圖1所示，以3層楊木基材制備無甲醛低密度楊木實木復(fù)合地板為例，其具體組坯方式表層為裝飾薄木面板4，基材為楊木單板組合，包括有三層楊木單板1、2、3，每相鄰層的單板紋理交叉放置，且楊木單板1的正面11與楊木單板3的正面31、楊木單板1的反面12與楊木單板3的反面32以中間層楊木單板2呈中間對稱；亦即是楊木單板1的反面12與楊木單板2的反面22相鄰，楊木單板2的正面21又與楊木單板3的正面31相鄰。楊木單板 1、2、3兩兩單板之間放置塑料膠膜(圖中未示出)。將組坯再經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板，熱壓工藝溫度和壓力均大大高于常規(guī)膠合板熱壓工藝條件，在高溫狀態(tài)下增加木材自身塑性，促進單板壓密變形，從而達(dá)到增加密度、增強尺寸穩(wěn)定性、抗變形等效果，具體溫度100 220°C、板面壓力1. 3 3. OMPa、時間1 3分鐘/毫米，定型處理條件為冷風(fēng)處理或冷壓處理，壓力不低于熱壓壓力。所述塑料包括各種熱塑性塑料及塑料合金，其熔融溫度不超過220 0C，100 200
°c為宜。3.裝飾薄木貼面
將裝飾薄木作為表層，與楊木基板共同組坯復(fù)合，經(jīng)過冷壓制得地板坯料，采用非甲醛類冷壓膠粘劑(如異氰酸酯、聚醋酸乙烯酯膠粘劑等)進行冷壓粘合，冷壓處理后須陳化碼垛放置48小時以上，冬季的放置時間還需延長。4.油漆加工
最后將地板坯料經(jīng)過開榫開槽，油漆固化制成產(chǎn)品。下面以具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1
本發(fā)明利用現(xiàn)有實木復(fù)合地板加工生產(chǎn)工藝和設(shè)備，以回收HDPE (高密度聚乙烯)塑料為粘接材料，采用0. 6mm厚柞木薄木貼面工藝，采取以下步驟
1.選徑級15 20厘米的楊木原木，經(jīng)過低溫20°C蒸煮30小時后，旋切或刨切成楊木單板(選取厚度為1. 5毫米以上的)，再將單板干燥至含水率15% ；
2.將名貴原木刨切成裝飾薄木，將薄木在大氣中自然放置干燥，使含水率降低至25% 以下；
3.將回收塑料分選出HDPE，進行粉碎和清洗，再將碎料造粒、吹膜制成塑料薄膜；
4.將干燥后楊木單板涂飾硅烷偶聯(lián)劑；選用的硅烷偶聯(lián)劑用量為塑料膠膜重量的 10%，涂飾后單板陳放40分鐘；
將陳放后楊木單板和塑料膠膜進行組坯，保證組坯中楊木單板與塑料薄膜相間疊合， 每層單板保證紋理縱橫交叉，同時注意單板正反面呈中間對稱；組完后經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板；
熱壓將坯料送入熱壓機熱壓，熱壓條件為溫度180°C，板面壓力2MPa，時間3分鐘/毫米。定型處理將熱壓好的半成品迅速送入冷處理設(shè)備，通過冷風(fēng)或冷壓機使其定型，冷壓溫度為_30°C 70°C，壓力不低于熱壓；
5.將裝飾薄木作為表層，采用不含甲醛成分的異氰酸酯膠粘劑與楊木基板組坯復(fù)合， 冷壓壓力為2Mpa，冷壓時間為80分鐘，冷壓處理后須陳化碼垛放置48小時以上，經(jīng)過冷壓制得地板坯料；
6.將地板坯料表面砂光后地板坯料，經(jīng)過四面刨等加工設(shè)備，在坯料四邊加工出直榫或鎖扣。將銑榫開槽地板坯料經(jīng)過油漆生產(chǎn)線進行油漆涂飾和固化，如UV漆和聚酯油漆加工，制成產(chǎn)品。實施例2
生產(chǎn)中以新的HDPE為生產(chǎn)原料，采用0. 6mm厚柞木薄木貼面工藝，采取設(shè)備和步驟與實例1類似；
只是實施例1中步驟3所述的回收塑料變?yōu)橹苯淤徺IHDPE粒子吹膜；實施例1中步驟 4，改用為涂飾聚氨酯偶聯(lián)劑，涂飾量為膠膜重量的1 20%，陳化15分鐘，其余步驟、設(shè)備及參數(shù)與實施例1相同。實施例3
生產(chǎn)中以回收PP為粘接材料，采用2mm厚柞木薄木貼面工藝，采取設(shè)備和步驟與實例 1相同，只是生產(chǎn)工藝參數(shù)發(fā)生改變，具體如下
步驟3 將回收塑料分選出PP，進行粉碎和清洗，再將碎料造粒、吹膜制成塑料薄膜。其余參數(shù)與實施例1相同，僅是擠出溫度變更為150 240°C，吹膜溫度變更為160 250°C;
步驟5 將低密度楊木單板和塑料膠膜進行組坯，經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板。 其余參數(shù)與實施例1相同，僅是熱壓溫度變更為150 220°C。其他步驟、設(shè)備和工藝參數(shù)均與實施例1相同。鑒于工藝各參數(shù)的變化萬千，此處不宜一一列舉，僅代表性的列舉一二，各參數(shù)的取值范圍均已在技術(shù)方案中給出。上述各實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明申請專利的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于方法步驟如下a)分別備料將楊木原木經(jīng)過低溫蒸煮后旋切或刨切成楊木單板，所述的蒸煮低溫為10 50°C，時間為2 48小時，再將單板干燥至含水率20%以下；將至少一種名貴原木刨切成裝飾薄木，或以高表觀質(zhì)量的楊木、樺木、榆木、松木和杉木中的至少一種常用材刨切單板作為裝飾薄木，再將裝飾薄木干燥；將塑料造粒和吹膜后制成塑料膠膜；b)將處理后的楊木單板表面涂上聚氨酯、馬來酸酐或硅烷偶聯(lián)劑后陳化，再與塑料膠膜進行組坯，經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板；c)將裝飾薄木作為表層，與楊木基板組坯復(fù)合，經(jīng)過冷壓制得地板坯料；d)最終將地板坯料經(jīng)過銑榫開槽，油漆固化制成產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于對于徑級20厘米以下的楊木原木，低溫10 30°C蒸煮，時間為2 36小時；對于徑級20厘米以上的楊木原木，低溫蒸煮為20 50°C，時間為10 48小時；所述楊木單板厚度應(yīng)大于1. 5毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于所述楊木單板干燥后涂飾聚氨酯類偶聯(lián)劑的用量為塑料膠膜重量的1% 20%，涂飾后單板陳放10-120分鐘；涂飾馬來酸酐或硅烷類偶聯(lián)劑，用量均為塑料膠膜重量的3% 20%，涂飾后單板陳放10-360分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于步驟b)中所述的熱壓工藝溫度和壓力高于常規(guī)實木復(fù)合地板工藝，具體條件為溫度100 220°C，板面壓力1. 3 3. OMPa,時間1 3分鐘/毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于所述定型處理條件為冷風(fēng)處理或冷壓處理，冷壓溫度為-30°C 70°C，且冷壓處理的壓力不低于熱壓壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于所述制備地板坯料時常溫冷壓處理時間為3 120分鐘，冷壓處理后須陳化碼垛放置48小時以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在于楊木單板和塑料膠膜進行組坯的具體方法是將楊木單板與塑料薄膜相間疊合，組成單板與塑料復(fù)合坯料；其中，每相鄰層的楊木單板紋理縱橫交叉；相鄰層的楊木單板鄰接面同為正面，或同為反面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板的制作方法，其特征在所述塑料為熱塑性樹脂，該熱塑性樹脂為聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙稀和聚苯乙烯中的至少一種，其熔融溫度100 200 V ；優(yōu)選回收塑料；將回收塑料分選、清洗后造粒、吹膜制成塑料膠膜。
9.一種低密度楊木單板的用途，其特征在于該楊木單板作為基材與熱塑性樹脂制得的塑料膠膜復(fù)合制成楊木基板組坯后，再與一加裝的裝飾層冷壓復(fù)合制成地板坯料，用于制造實木復(fù)合地板。
10. 一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板，其特征在于其至少是由下列兩種原材料復(fù)合制成的楊木基板組坯，其一是將楊木原木經(jīng)過10 50°c低溫蒸煮后旋切或刨切后再干燥成的楊木單板；其二是由熱塑性樹脂制得的塑料膠膜；將楊木單板與塑料薄膜相間疊合，每相鄰層的單板紋理縱橫交叉，相鄰層的楊木單板鄰接面同為正面，或同為反面。
全文摘要
一種以低密度楊木單板為基材的無甲醛實木復(fù)合地板及其制作方法，其至少是由下列兩種原材料復(fù)合制成的楊木基板組坯，其一是將楊木原木經(jīng)過10～50℃低溫蒸煮后旋切或刨切后再干燥成的楊木單板；其二是由熱塑性樹脂制得的塑料膠膜；將處理后的楊木單板涂飾偶聯(lián)劑后，與塑料膠膜進行組坯，經(jīng)過熱壓和定型處理制得楊木基板；再將裝飾薄木作為表層，與楊木基板組坯復(fù)合，經(jīng)過冷壓制得地板坯料；最終將地板坯料經(jīng)過銑榫開槽，油漆固化制成產(chǎn)品。其通過在加工和使用過程中使用均無有害物質(zhì)逸出的高分子材料，生產(chǎn)一種環(huán)境友好的實木復(fù)合地板。
文檔編號E04F15/04GK102423891SQ201110256598
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者任一萍, 常亮, 王正, 范留芬, 郭文靜, 高黎 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所