專利名稱：一種表面壓密板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面壓密板材的制作方法。適用于家具制造、室內(nèi)裝飾裝 修等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)已進(jìn)入大量開發(fā)應(yīng)用人工林速生材的階段，但人工林木材材質(zhì) 疏松、密度較低、力學(xué)強(qiáng)度差，不能直接作為家具、室內(nèi)裝飾裝修等的材料。 為了克服人工林木材的缺點(diǎn)，通常采用浸漬、壓密等方法對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化，其中 通過壓密方法制得的普通壓縮木、表面壓密化木材(表面壓密材)、壓縮整形木 等使人工林木材的硬度、密度、強(qiáng)度得到了較大提高，實(shí)現(xiàn)了劣材優(yōu)用。特別 是表面壓密材它通過對(duì)人工林木材的表層進(jìn)行壓密化處理，可將需要的硬度、 強(qiáng)度集中在木材的表層，而未壓密部分仍保持較低的密度，既使木材有很高的 強(qiáng)重比，又使木材的利用效率和使用價(jià)值得到了較大提高。
現(xiàn)有技術(shù)中，有些采用將木材用水煮軟化或?qū)⒛静谋韺咏笥梦⒉訜?軟化，再進(jìn)行表面壓密制得的表面壓密材，尺寸不穩(wěn)定、壓縮變形極易恢復(fù)。
現(xiàn)有技術(shù)中，還有些采用普通水溶性酚醛樹脂膠或低分子量酚酸樹脂膠或 低分子量三聚氰胺樹脂膠對(duì)木材進(jìn)行常壓浸漬處理，之后再壓密等方法制得的 表面壓密材顏色深、浸漬效果差、生產(chǎn)效率低。
另有中國(guó)專利"人工林軟質(zhì)木材表面壓密方法及其產(chǎn)品"(ZL00120758.X)， 采用將人工林木材放在密封容器中，進(jìn)行抽真空、浸注低分子量酚醛樹脂、加 壓處理、抽真空、熱壓定型等步驟制造的表面壓密材，具有密度高、不變形、 浸漬效果好、表面性能好等優(yōu)點(diǎn)。但它存以下不足(1)在密封容器中對(duì)人工 林軟質(zhì)木材進(jìn)行處理，工藝復(fù)雜、操作難度大、生產(chǎn)效率低；(2)熱壓定型所 用的壓力為16. 0-30. 0MPa，沒有指明是表壓力還是單位壓力，工藝參數(shù)不明確，可操作性不強(qiáng)；(3)熱壓壓力太大，致使了木材的利用率大為降低；(4)制得
表面壓密材的顏色仍然偏深。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的各種問題，提供一種 表層密度高、強(qiáng)度大、不易變形、工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、顏色較淺的表面壓 密板材的制作方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種表面壓密板材的制作方法，其特征在于 包括以下步驟
(1) 、干燥，將人工林木材鋸剖加工成厚度為10 25mm的板材，并干燥到 含水率20 30%;
(2) 、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥
壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在10 30%;
(3) 、表層浸注，立即將輥壓處理后的板材的表層部分的一面，占板材厚 度的15~25%，浸泡于濃度為10~25%的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中，在板 材回復(fù)過程中吸收膠液；或者將輥壓后的板材立即浸泡于濃度為10-25%的淺色 水溶性低分子量酚醛樹脂膠中進(jìn)行浸注處理；
(4) 、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在 120~140°C，時(shí)間為20 60min;
(5) 、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在 15 50%之間，熱壓溫度為160~180°C，單位壓力為1.5 4.5MPa;壓縮時(shí)采用分 段加壓的方法，壓力逐漸增大至最高壓力，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫 保壓，采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為1.0 3.0min/mm;之后停止加熱，在保 持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至5(TC以下后卸壓出料。
所述人工林速生木材為杉木、楊木或桉木。
上述制作方法中使用了可使板材顏色變淺的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂 膠，該膠的原料采用苯酚、甲醛、氫氧化鈉和三聚氰胺，前三種的摩爾比按苯
4酚甲醛氫氧化鈉=1: L5 3.0: 0.1~0.2，三聚氰胺的投入量為苯酚總量的 20~40%，工藝步驟如下
(a) 溶化苯酚，當(dāng)溫度為60~65°C時(shí)，加入NaOH，加入量占NaOH總投 量的50~70%，反應(yīng)20分鐘；
(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛總投量的70 80%，升溫至85 95。C， 反應(yīng)10~30分鐘；降溫到60~75°C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛總投量的 10 15%;并加入NaOH，加入量占NaOH總投量的10 20%;
(c) 升溫至85 95。C，保溫10 20分鐘，加入三聚氰胺，投入量為苯酚總 量的20 40%;并加入第三批甲醛及NaOH,第三批甲醛加入量占甲醛總投量的 10~15%，第三批NaOH加入量占NaOH總投量的10 40%;反應(yīng)10 25分鐘；
(d) 測(cè)水?dāng)?shù)，當(dāng)水?dāng)?shù)達(dá)到5 10時(shí)，加水冷卻到室溫，出料。 該淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠，顏色為鐵鈷比色5~8，固含量40 45%，
pH值為9 11，粘度為13 15秒(涂一4杯)，分子量95%在250 450之間。 本發(fā)明的有益效果是用本方法生產(chǎn)出的板材表層密度高、強(qiáng)度大、不易
變形；工藝簡(jiǎn)單，不必在密封容器中對(duì)人工林軟質(zhì)木材進(jìn)行處理，生產(chǎn)效率較
高；工藝參數(shù)明確，可操作性強(qiáng)；顏色較淺，可直接作為家具、室內(nèi)裝飾裝修
的材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、
首先制備淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠，原料采用苯酚、甲醛、氫氧化 鈉和三聚氰胺，前三種的摩爾比按苯酚甲醛氫氧化鈉=1: 1.5~3.0: 0.1 0.2， 三聚氰胺的投入量為苯酚總量的20~40%，工藝過程如下
(a) 溶化苯酚，當(dāng)溫度為60 65°C時(shí)，力Q入NaOH，加入量占NaOH總投 量的50~70%，反應(yīng)20分鐘；
(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛總投量的70~80%，升溫至85 95。C， 反應(yīng)10 30分鐘；降溫到60 75。C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛總投量的10~15%;并加入NaOH，加入量占NaOH總投量的10 20%;
(c) 升溫至85 95。C，保溫10 20分鐘，加入三聚氰胺，投入量為苯酚總 量的20~40%;并加入第三批甲醛及NaOH，第三批甲醛加入量占甲醛總投量的 10 15%，第三批NaOH加入量占NaOH總投量的10~40%;反應(yīng)10-25分鐘；
(d) 測(cè)水?dāng)?shù)，當(dāng)水?dāng)?shù)達(dá)到5 10時(shí)，加水冷卻到室溫，出料。 接下去對(duì)板材進(jìn)行處理，本例方法中僅對(duì)板材的一個(gè)表面進(jìn)行浸注處理。
(1) 、干燥，將人工林木材杉木鋸剖加工成厚度為10mm的板材，并干燥到 含水率20%;
(2) 、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥 壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在10%;
(3) 、表層浸注，立即將輥壓處理后的板材的表層部分的一面，約占板材 厚度的15%，浸泡于濃度為10%的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中，板材在回 復(fù)過程中吸收膠液；
(4) 、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在 120°C，時(shí)間為20min;
(5) 、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在 15-50°/。之間，熱壓溫度為16(TC，單位壓力為1.5MPa;壓縮時(shí)采用分段加壓的 方法，壓力逐漸增大至最高壓力1.5MPa，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫保 壓，壓縮過程采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為l.Omin/mm;之后停止加熱， 在保持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至5(TC以下后卸壓出料。
實(shí)施例2、
本例使用的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠的制備工藝與例1相同，對(duì)板
材的處理也是對(duì)板材的一個(gè)表面進(jìn)行浸注處理。步驟如下
(1) 、干燥，將人工林木材楊木鋸剖加工成厚度為25mm的板材，并干燥到 含水率30%;
(2) 、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在30%;
(3) 、表層浸注，立即將輥壓處理后的板材的表層部分的一面，約占板材
厚度的25%，浸泡于濃度為25%的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中，板材在回 復(fù)過程中吸收膠液；
(4) 、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在 140。C，時(shí)間為60min;
(5) 、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在 15-50%之間，熱壓溫度為18(TC，單位壓力為4.5MPa;壓縮時(shí)采用分段加壓的 方法，壓力逐漸增大至最高壓力4.5MPa，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫保 壓，壓縮過程采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為3.0min/mm;之后停止加熱， 在保持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至5(TC以下后卸壓出料。
實(shí)施例3、
本例使用的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠的制備工藝與例1相同，對(duì)板
材的處理也是對(duì)板材的一個(gè)表面進(jìn)行浸注處理。步驟如下
(1) 、干燥，將人工林木材桉樹木鋸剖加工成厚度為17mm的板材，并干燥 到含水率25%;
(2) 、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥
壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在20%;
(3) 、表層浸注，立即將輥壓處理后的板材的表層部分的一面，約占板材 厚度的20%，浸泡于濃度為18%的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中，板材在回 復(fù)過程中吸收膠液；
(4) 、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在 13(TC，時(shí)間為40min;
(5) 、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在 15~50%之間，熱壓溫度為17CTC，單位壓力為3MPa;壓縮時(shí)采用分段加壓的方 法，壓力逐漸增大至最高壓力3MPa，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫保壓，壓縮時(shí)采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為2.0min/mm;之后停止加熱，在保持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至5(TC以下后卸壓出料。實(shí)施例4、
本例使用的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠的制備工藝與例1相同，與前3個(gè)實(shí)例所不同的是對(duì)板材的二個(gè)表面進(jìn)行浸注處理。步驟如下-
(1) 、干燥，將人工林木材杉木鋸剖加工成厚度為15 20mm的板材，并干燥到含水率23 28%;
(2) 、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在18~23%;
(3) 、表層浸注，將輥壓后的板材立即浸沒于濃度為18 23%的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中進(jìn)行浸注處理，板材在回復(fù)過程中吸收膠液；
(4) 、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在120~140°C，時(shí)間為20 60min;
(5) 、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在15~50%之間，熱壓溫度為165 175°C，單位壓力為2.5 3.5MPa;壓縮時(shí)采用分段加壓的方法，壓力逐漸增大至最高壓力，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫保壓，壓縮時(shí)采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為1.0~3.0min/mm;之后停止加熱，在保持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至5(TC以下后卸壓出料。
上述實(shí)施例中所用到的設(shè)備如輥壓機(jī)和熱壓機(jī)，以及工序微波加熱軟化、通入冷卻水等都是板材制造行業(yè)常用的設(shè)備和工藝，由于不是本發(fā)明的要點(diǎn)所在，故不作展開介紹。
權(quán)利要求
1、一種表面壓密板材的制作方法，其特征在于包括以下步驟(1)、干燥，將人工林木材鋸剖加工成厚度為10～25mm的板材，并干燥到含水率20～30％；(2)、輥壓，將干燥后的板材，置于輥壓機(jī)的兩壓輥之間進(jìn)行橫紋徑向輥壓，板材經(jīng)過壓輥時(shí)的厚度壓縮率控制在10～30％；(3)、表層浸注，立即將輥壓處理后的板材的表層部分的一面，占板材厚度的15～25％，浸泡于濃度為10～25％的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中，在板材回復(fù)過程中吸收膠液；或者將輥壓后的板材立即浸泡于濃度為10～25％的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中進(jìn)行浸注處理；(4)、蒸汽軟化，對(duì)浸注后的板材進(jìn)行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在120～140℃，時(shí)間為20～60min。(5)、表層壓密，將軟化后的板材置于熱壓機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮率控制在15～50％之間，熱壓溫度為160～180℃，單位壓力為1.5～4.5MPa；壓縮時(shí)采用分段加壓的方法，壓力逐漸增大至最高壓力，當(dāng)壓縮厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度時(shí)保溫保壓，采用厚度規(guī)控制厚度，壓縮時(shí)間為1.0～3.0min/mm；之后停止加熱，在保持壓力的情況下，向壓機(jī)中通入冷卻水，降溫至50℃以下后卸壓出料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面壓密板材的制作方法，其特征在于所述人工林速生木 材為杉木、楊木或桉木。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面壓密板材的制作方法，其特征在于所述淺色水溶性 低分子量酚醛樹脂膠的原料采用苯酚、甲醛、氫氧化鈉和三聚氰胺，前三種的摩爾比按苯酚 甲醛氫氧化鈉=1: 1.5-3.0: 0.1 0.2，三聚氰胺的投入量為苯酚總量的20 40%，工藝步驟 如下(a) 溶化苯酚，當(dāng)溫度為60~65°C時(shí)，力卩入NaOH，加入量占NaOH總投量的50~70%， 反應(yīng)20分鐘；(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛總投量的70 80%，升溫至85~95°C，反應(yīng)10~30 分鐘；降溫到60 75。C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛總投量的10 15%;并加入NaOH， 加入量占NaOH總投量的10~20%;(c) 升溫至85 95。C，保溫10 20分鐘，加入三聚氰胺，投入量為苯酚總量的20-40%; 并加入第三批甲醒及NaOH，第三批甲醛加入量占甲醛總投量的10~15%，第三批NaOH加 入量占NaOH總投量的10~40%;反應(yīng)10~25分鐘；(d) 測(cè)水?dāng)?shù)，當(dāng)水?dāng)?shù)達(dá)到5~10時(shí)，加水冷卻到室溫，出料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面壓密板材的制作方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種表層密度高、強(qiáng)度大、不易變形、工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、顏色較淺的表面壓密板材的制作方法。解決該問題的技術(shù)方案是包括以下步驟(1)干燥，含水率20～30％；(2)輥壓，壓縮率控制在10～30％；(3)表層浸注，將板材的一面或兩面浸泡于濃度為10～25％的淺色水溶性低分子量酚醛樹脂膠中；(4)蒸汽軟化，軟化溫度控制在120～140℃，時(shí)間為20～60min；(5)表層壓密，壓縮率控制在15～50％之間，熱壓溫度為160～180℃，單位壓力為1.5～4.5MPa。本發(fā)明適用于家具制造、室內(nèi)裝飾裝修等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B27M1/08GK101664948SQ20091015265
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者于紅衛(wèi), 李延軍, 杜春貴, 章衛(wèi)鋼, 鮑濱福 申請(qǐng)人:浙江林學(xué)院