專利名稱：用于處理板材和板元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理木質(zhì)材料的板材如HDF板、MDF板、膠合板、厚板或木板的方法。本發(fā)明還涉及了包含一個或多個板層的木質(zhì)材料板元件。
背景技術(shù)：
基于木材或基于木纖維的產(chǎn)品具有類型廣泛的應(yīng)用并且可以用于細(xì)木工、用于家具生產(chǎn)中、用于建筑工程等。木材可以按照已經(jīng)僅通過鋸割或刨削而機(jī)加工成板材或厚板的材料形式來使用。單板(Veneer),即O. 5_2mm厚的木質(zhì)板材,可以在眾多層中膠粘在一起以形成膠合板，例如單板膠合板?？梢詮?低劣品質(zhì)的原木中取得木纖維用于制造基于木纖維的產(chǎn)品，如多種類型的纖維板，例如MDF板和HDF板(中密度纖維板和高密度纖維板)。HDF板可以定義為具有高于800kg/m3密度的纖維板，而MDF板可以定義為具有低于800kg/m3密度的纖維板。這些基于木材的產(chǎn)品可以按多種方式處理以增加產(chǎn)品的強(qiáng)度和抗性。例如，一種方式是用木材防腐劑(例如，水溶性鹽、油溶性物質(zhì)和雜酚油)壓力浸潰原木，以便增加針對潮氣滲透、真菌侵襲或模制、磨損和撕裂、UV暴露等的抗性。保護(hù)木制品的其他方式是對木材產(chǎn)品的表面涂漆或涂裝。通常而言，昂貴的木制品如單板膠合板例如比更便宜的產(chǎn)品如MDF具有更好的抗潮氣滲透性。尤其就MDF和HDF板的制造而言，當(dāng)前對高生產(chǎn)率的需要已經(jīng)產(chǎn)生了與根據(jù)較慢的老方法產(chǎn)生的板材相比密度更低的板材。以干式或濕式工藝用添加的粘合劑制造由木纖維組成的纖維板是已知的。在現(xiàn)代制造工藝中，干式工藝主要用于生產(chǎn)HDF板。在生產(chǎn)中使用的粘合劑的實例是苯酚甲醛(PF)和三聚氰胺甲醛(MF)。HDF板具有眾多應(yīng)用領(lǐng)域，尤其作為細(xì)木工材料和建筑材料。應(yīng)用HDF板的一個領(lǐng)域是用于門的制造并且尤其用于形成門扇。這些門扇經(jīng)涂漆并且經(jīng)常配備裝飾槽，這些裝飾槽在門扇中銑出。特別在北歐氣候下，對門扇提出很高要求，例如就耐水性等方面。這些裝飾槽可能因水能夠從銑出槽滲透到涂漆表面下而造成問題(顆粒隆起)。這些問題以往已經(jīng)通過在門生產(chǎn)中使用以下HDF板規(guī)避，所述HDF具有很高例如高于1000kg/m3的密度并且配備防水和防止潮氣滲透的表面。然而，在目前按照當(dāng)前快速及合理制造的需要生產(chǎn)出的HDF板不符合例如在北歐氣候下對門扇提出的要求。就耐水性而言，賦予HDF板有利性能的粘合劑如苯酚甲醛需要均勻的壓力和高溫用于它們的固化過程。這意味著在使用苯酚甲醛作為粘合劑時，不可能使用連續(xù)工藝。由于在當(dāng)前制造過程中，認(rèn)為間斷工藝的使用不是足夠快速的，故而在連續(xù)工藝中使用基本上由三聚氰胺甲醛(MF)組成的粘合劑作為替代。然而在連續(xù)工藝中使用這些粘合劑產(chǎn)生耐水性比較低劣的HDF。另外，三聚氰胺甲醛(MF)的使用在成品中產(chǎn)生高濃度的甲醛，而苯酚甲醛(PF)在固化后散發(fā)較低濃度的甲醛
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于處理木質(zhì)材料板材的方法，所述方法產(chǎn)生具有改進(jìn)性能、尤其在板材密度及其(例如對水滲透的)抗性方面增加的木質(zhì)材料板材，并且還是提供已經(jīng)以這種方式改進(jìn)過的木質(zhì)材料的板元件。更精確地，提供了一種用于處理木質(zhì)材料板材如HDF板、MDF板、膠合板、單板、厚板或木板的方法，所述方法包括提供木質(zhì)材料板材，在所述板材的第一主面上安排包含粘合劑的組合物，在引流表面上安排所述板材，熱處理所述板材和在其上所安排的組合物，并且將組合物壓制到所述板材中的步驟。與未處理的板材相比，已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明方法處理過的木質(zhì)材料板材獲得更高的密度并且獲得更好的抗侵襲性如抵抗水滲入板材。根據(jù)這種方法處理的板材因以下事實而具有更好的防水表面將包含粘合劑的組合物安排在這種板材的主面上。通過變動粘合劑的 類型和施加板材主面的粘合劑量以及由壓制產(chǎn)生的壓力幅度，可以獲得具有增加密度的板材。如果提供的板材是常規(guī)HDF板，則例如，取決于添加的粘合劑的量、所施加壓力的幅值和在壓機(jī)中的時間，可以獲得具有1050-1200kg/m3密度的HDF板。例如，具有970kg/m3原始密度、4mm厚HDF板可以在已經(jīng)用苯酹甲醒形式的80g粘合劑在300bar壓力下處理3分鐘后獲得1050kg/m3的密度。在MDF或HDF板中，木纖維借助粘合劑粘合在一起。在木纖維和粘合劑之間，存在凹陷或空穴。實木制品也具有程度不同的空穴化結(jié)構(gòu)，其程度部分取決于木材類型。給定15%的潮氣比率，大部分木材類型的平均密度處于350和750kg/m3之間。鑒于組合物滲入木質(zhì)材料板材的事實，粘合劑向下滲入板材的結(jié)構(gòu)中并且填滿這種結(jié)構(gòu)中的凹陷。根據(jù)本發(fā)明方法處理過的板材額外地獲得更好的耐水性，原因在于其高粘合劑濃度和其用粘合劑處理過的第一主面。根據(jù)這種方法處理過的板材在暴露于水時溶脹較小，原因在于這種板材已經(jīng)獲得更高的密度。更高的板材密度意味在材料中存在其中水可以滲入板材結(jié)構(gòu)內(nèi)的較少凹陷。根據(jù)本發(fā)明方法處理過的板材適用于其中對耐水性提出很高要求的應(yīng)用領(lǐng)域。這類應(yīng)用領(lǐng)域的實例是外門、窗、法式窗、外立面材料、細(xì)木工等。板材，例如具有很高如高于1200kg/m3密度的HDF板，可以用作潮濕房間內(nèi)的表面包覆或用作其中對耐水性提出高要求的電氣應(yīng)用中的材料，如以便替換酚醛塑料。處理后的板材，如HDF板，也可以替換層壓材料。除了良好耐水性之外，根據(jù)本發(fā)明方法處理過的板材獲得堅硬且耐磨的層。這種板材獲得比未處理的常規(guī)板材更好的耐磨損性。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是對于用本發(fā)明方法處理的板材，顆粒隆起問題減少。在板材噴漆和涂裝時產(chǎn)生顆粒隆起問題，這可以通過施加許多層漆并隨后修平來處理，例如施加UV漆或修平，隨后在可以施加頂涂層之前，施加新的基底涂層。如果使用已經(jīng)用以上方法處理過的板材，則完全或或部分地防止這些顆粒隆起問題。由于顆粒隆起問題已經(jīng)減少，用以上方法處理過的板材因此需要用明顯更少數(shù)目的涂層處理，例如僅用底涂層和頂涂層或僅用頂涂層處理，以便實現(xiàn)所需的結(jié)果。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，每單位板材面積的清漆和/或涂料消耗量減少。涂漆和/或涂裝的板材可以因此以與已知方法相比較低的價格生產(chǎn)。這種板材可以用于其中將板材涂裝的多種領(lǐng)域，例如廚房固定裝置、門、窗、嵌板、其他家具和配件。
也可以在根據(jù)本發(fā)明方法處理過的板材上使用水性涂料?？梢杂纱双@得涂裝的板材，與用傳統(tǒng)涂料涂裝相比，這種板材以較低的成本產(chǎn)生減少的環(huán)境影響。鑒于擠壓含有粘合劑的組合物并且使其滲入板材結(jié)構(gòu)中的事實，處理后的板材在延伸入板材的部分中而不知是在表面上獲得了更致密的結(jié)構(gòu)。在門制造中，在整飾門扇時，習(xí)慣上磨去約O. Imm以便獲得所希望的平坦表面。如果板材僅在表面上處理，表面處理將與這種因素相關(guān)地被磨去。在再整飾根據(jù)本發(fā)明方法處理過的板材時，鑒于可以使處理后的部分延伸入板材中的事實，不磨去處理后的部分。這也適用于其中存在磨光的其他應(yīng)用，例如地板。

尤其對于門，還習(xí)慣在門扇上銑出裝飾槽。在根據(jù)以上方法處理的板材中，銑出槽可以完全或部分地穿過其中板材性能(例如就耐水性而言)已經(jīng)改善的板材部分而延伸。通過變動組合物中粘合劑的量、壓制板材的時間和通過壓制產(chǎn)生的壓力的幅度，可以控制組合物并且因此控制粘合劑滲入板材中多深。除粘合劑之外，該組合物還優(yōu)選地包含其中溶解有粘合劑的液體，如水。當(dāng)板材和其上所安排的組合物暴露于熱時，組合物的液體部分將蒸發(fā)。鑒于板材安排在引流表面上的事實，當(dāng)組合物從溫暖區(qū)域脫離，提供了貫通板材的用于組合物的液體部分或氣體部分的通道。這導(dǎo)致組合物滲入板材中。鑒于以下事實，即組合物的液體部分或氣體部分從受熱的區(qū)域脫離并進(jìn)入板材中，因此粘合劑轉(zhuǎn)運至板材中。粘合劑以相對于板材主面的橫向方向轉(zhuǎn)運至板材中。因此將組合物壓制入板材中。壓制意指防止組合物進(jìn)入除向下滲入板材之外的路徑。這可以例如通過在板材上安排具有不可滲透性表面的物體和在其上安排所述組合物來實現(xiàn)。除了這個物體借助其質(zhì)量施加的壓力之外，也可以施加外部壓力至板材。組合物也可以借助例如提供超壓等壓入。因此僅允許組合物滲入板材中并且這種組合物的液體部分可以隨后借助引流表面從板材滲出。組合物中的粘合劑因此也轉(zhuǎn)運至板材中并且在組合物穿過板材移動時固化。當(dāng)壓力和/或熱達(dá)到某個值和某個時間后時，粘合劑固化。對于獲得固化而言必需的壓力、溫度和時間取決于粘合劑的性能。沒有固化的粘合劑部分隨組合物的液體部分或氣體部分一起繼續(xù)向下更深地被引導(dǎo)板材中。通過變動壓力、溫度和時間，能夠控固化過程。粘合劑可以選自苯酚甲醛(PF)、三聚氰胺甲醛(MF)或脲甲醛(UF)或其組合。苯酚甲醛的使用意味著在固化后，甲醛以比較低的濃度散發(fā)出來并且因此降低成品中的甲醛濃度。苯酚甲醛還具有就實現(xiàn)良好的耐水性而言的有利性能并且因此成品在預(yù)期戶外使用時特別良好地適合。提供的木質(zhì)材料板材具有帶凹陷的結(jié)構(gòu)，將組合物壓制入所述板材中的步驟包括將這種組合物壓制入這些凹陷中。通過填充凹陷，獲得了板材的更致密結(jié)構(gòu)和更高密度。這種更致密的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更好的耐水性。將組合物壓制入所述板材中的步驟通過施加機(jī)械壓力至所述第一主面來實現(xiàn)。施加機(jī)械壓力意指將均勻的壓力施加至板材的表面。施加機(jī)械壓力可通過間歇壓機(jī)(batchpress)實現(xiàn)。間歇壓機(jī)意指一種壓機(jī)，其中將均勻的壓力施加至整個主面并且將這種壓力維持所希望的時間。在此之后，從壓機(jī)中釋放板材。將組合物壓制入所述板材中的步驟可以包括將組合物壓制入所述板材的至少一個表面部分中。這個表面部分因此獲得更高的密度和針對例如水滲透及外部侵襲的更好抗性。通過變動添加的粘合劑的量,在正交于板材的方向上能夠變動該表面部分相對于板材第一主面的范圍。將組合物壓制入所述板材中的步驟可以包括將這種組合物壓制入所述板材到基本上與所述板材的厚度相等的滲透深度。以這種方式，板材的性能在其整個截面范圍內(nèi)得到改善。在這種板材中銑出的槽僅延伸穿過具有良好耐水性的區(qū)域。這降低顆粒隆起的風(fēng)險和水在該槽附近滲入的風(fēng)險。在引流表面上安排所述板材的步驟可以包括在織造鋼編織物上安排所述板材。織造鋼編織物(所謂的金屬絲網(wǎng))形成了其中液體可以聚集的許多小孔。這因此使得液體，與所施加壓力相關(guān)地，更容易從板材壓出，從而可以將包含粘合劑的組合物壓制入板材中?？梢赃x擇板材經(jīng)歷壓力的溫度、壓力和時間，這樣使得處理后的板材獲得所希望的性能。溫度、時間和壓力是根據(jù)所選擇的粘合劑、基礎(chǔ)材料性能、基礎(chǔ)材料厚度等來選擇的變量。
該方法可以進(jìn)一步包括還在與第一主面相對放置的、所述板材的第二主面上安排包含粘合劑的組合物的步驟。以這種方式，獲得了在板材的兩個表面部分具有改進(jìn)的性能如更高密度、更高不可滲透性和更好耐水性的板材?？梢岳斫?，這個步驟可以與該方法中的較早步驟分離地實施。例如，組合物可以安排在第一主面上，將板材安排在引流表面上，進(jìn)行熱處理，并且將這種組合物壓制入板材中。此后，組合物可以安排在第二主面上，并且將板材再次安排在引流表面上，進(jìn)行熱處理，并且將這種組合物壓制入板材中。這種方法可以進(jìn)一步包括以下步驟提供另一塊木質(zhì)材料板材，在所述板材之一的與所述第一主面分離的另一個主面上安排包含粘合劑的組合物，所述另一個主面預(yù)期面向第二板材。這產(chǎn)生一種具有兩個連接板層的板元件。這種板元件的截面因此具有兩個具有改進(jìn)性能的部分，這些部分首先與第一表面相鄰并且其次與一個界面部分相鄰，所述界面部分與相互緊靠的板層相鄰安排。取決于添加的粘合劑的量，這些部分可以充分或部分地貼合(meet)。以這種方式，可以按照與板材連接至另一塊板材以形成具有兩個板層的板元件相同的步驟來處理板材的主面。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了單板、膠合板的板元件或由木纖維制成的板元件(如HDF或MDF)，該板元件包含一個或多個板層，具有兩個主面和至少一個側(cè)面，包含粘合劑，這種粘合劑不均一地分布于所述一個或多個板層的至少一層中。粘合劑的濃度在與板元件的主面相關(guān)聯(lián)的部分或?qū)又锌梢允禽^高的。與本發(fā)明方法有關(guān)的較早描述的優(yōu)點也可適用于本發(fā)明的板元件。添加的粘合劑給予木質(zhì)材料的這種板元件一種更硬和更有抗性的表面，這種表面具有耐水性方面改進(jìn)的性能。這種板元件可以用于潮濕房間內(nèi)的外門、窗、法式窗、外立面材料、細(xì)木工、表面涂料等。取決于粘合劑的濃度，板元件可以替換需要高度耐水性的應(yīng)用中的材料，如酚醛塑料。與這種板元件的中央部分中粘合劑的濃度相比，在與板元件的第一主面相關(guān)聯(lián)的部分中以及與板元件的第二主面相關(guān)聯(lián)的部分中粘合劑的濃度可以更高。板元件的兩個主面因此具有一種更硬和更有抗性的表面，這種表面具有改進(jìn)的耐水性。取決于所選擇的粘合劑，這種板元件可以進(jìn)一步具有與常規(guī)板元件相比更高的密度。與這種板元件的第二主面相關(guān)聯(lián)的部分中粘合劑的濃度相比，在與板元件的第一主面相關(guān)聯(lián)的部分中以及與板元件的界面部分相關(guān)聯(lián)的部分中粘合劑的濃度可以更高。這種板元件包括兩個板層，在其間已經(jīng)施加含有粘合劑的組合物并且將其壓制入這些板層中。這種板元件因此具有與界面部分相鄰并且與第一主面相鄰處的更高的粘合劑濃度。與安排在與第一或第二主面相關(guān)聯(lián)的部分以及與界面部分相關(guān)聯(lián)的部分之間的中間部分相比，在與第一板層的第一主面相關(guān)聯(lián)的部分中以及在與第二板層的第二主面相關(guān)聯(lián)的部分中以及在與由相互緊靠的板層限定的界面部分相關(guān)聯(lián)的部分中粘合劑的濃度可以更高。這種板元件包括兩個板層，在其間已經(jīng)施加含有粘合劑的組合物并且將其壓制入這些板層中。還已經(jīng)將含有粘合劑的組合物施加到至少一個主面并且將這種組合物壓制入其中。這種板元件因此具有與界面部分相鄰以及與相應(yīng)板層的第一主面和/或第二主面相鄰處的更高的粘合劑濃度。這種板元件可以具有包含粘合劑的第一部分和無粘合劑的第二部分。在板元件是先前未曾用粘合劑處理過的板元件如厚板或木板的情況下，這種板元件將具有包含粘合劑的部分和沒有粘合劑的另一個部分。 這種板元件可以具有第一部分和第二部分，在第一部分中的粘合劑濃度高于在第二部分中的粘合劑濃度。如果板元件例如是MDF或HDF板元件，則這種板元件從一開始就含有粘合劑。歸因于其他粘合劑已經(jīng)添加至板元件的事實，板元件將擁有具有比較高的粘合劑濃度的部分和具有比較低的粘合劑濃度的部分。粘合劑可以是苯酚甲醛。當(dāng)已經(jīng)固化時，苯酚甲醛散發(fā)比較低的甲醛濃度并且產(chǎn)生具有良好耐水性的堅硬和耐用表面。例如，板元件可以是具有至少1000kg/m3密度的HDF元件。


下文將出于說明目的，參考附圖描述本發(fā)明的實施方案。圖I顯示木質(zhì)材料板材，如HDF板、MDF板、膠合板、厚板或木板。圖2顯示一種木質(zhì)材料板材(如HDF板、MDF板、膠合板、厚板或木板)的板元件，它包含多個板層。圖3顯示用于施加壓力以處理木質(zhì)材料板材的機(jī)械壓機(jī)的示意性截面視圖。圖4顯示織造鋼編織物的放大部分。圖5a顯示用包含粘合劑的組合物處理的木質(zhì)材料板材的示意性截面視圖。圖5b以更多細(xì)節(jié)顯示5a圖中所示的板材。圖6a顯示用包含粘合劑的組合物處理的板材的示意性截面視圖。圖6b以更多細(xì)節(jié)顯示6a圖中所示的板材。圖7a顯示其中兩個表面部分用包含粘合劑的組合物處理的板材的示意性截面視圖。圖7b以更多細(xì)節(jié)顯示7a圖中所示的板材。圖8a顯示板元件的示意性截面視圖，所述板元件包含具有表面部分和界面部分的兩個板層，這兩個板層用包含粘合劑的組合物處理。圖Sb以更多細(xì)節(jié)顯示8a圖中所示的板元件。圖9a顯示板元件的截面視圖，所述板元件包含具有兩個表面部分和界面部分的兩個板層，這兩個板層用包含粘合劑的組合物處理。
圖9b以更多細(xì)節(jié)顯示9a圖中所示的板元件。
具體實施例方式在圖I中顯示板材I。板材I具有矩形形狀。板材I由木質(zhì)材料制成并且具有兩個相對的主面2、3和4個側(cè)面4、5、6、7。主面2、3可以是平行的。替代地，這種板材可以具有圓形形狀、三角形形狀或可以具有另一種形狀，這個形狀具有至少一個側(cè)面。木質(zhì)材料板材I可以是木纖維板材或來自原木的板材。由木纖維制成的板材的實例是MDF (中密度纖維板)和HDF (高密度纖維板)。直接來自原木的板材的實例是厚板、板材和單板。木質(zhì)材料板材I可以由一個板層或一起形式木質(zhì)材料板元件10的多個板層11、12組成。在圖2中顯示這種板元件10。這種板元件具有兩個主面和至少一個側(cè)面。板元件的厚度可以隨板元件10擁有板層11、12的數(shù)目變動。板層11、12可以具有例如2-6_的厚度?？梢岳斫猓瑢λ枋霭宀腎的內(nèi)容也可以適用于板元件10并且反之亦然。 木纖維材料板材I如MDF和HDF可以按濕式或干式工藝制造。在兩種工藝中，添加粘合劑以將木纖維粘合在一起。在濕式工藝中，將木纖維和包含粘合劑及水的組合物混合成糊劑。使這種粘合劑固化并且在壓機(jī)中擠壓木纖維，同時從這種糊劑中擠出水。采用濕式工藝的缺點是粘合劑伴有來自糊劑的水，這對清除來自這種工藝的殘余產(chǎn)物提出高要求。然而，目前干式工藝是更常見的。在干式工藝中，將木纖維與粘合劑混合。采用當(dāng)前的制造技術(shù)和當(dāng)前的生產(chǎn)速度要求，在連續(xù)工藝中擠壓木纖維并且使粘合劑固化。連續(xù)工藝是意指將糊劑安排在沿軌道連續(xù)移動的一個帶上。多個轉(zhuǎn)動的圓柱輥向這種糊劑施加壓力。與此同時，可以供應(yīng)熱以便加速粘合劑的固化過程。在這兩種工藝中使用的粘合劑可以是苯酚甲醛(PF)、三聚氰胺甲醛(MF)或其組
口 ο根據(jù)這種類型的干式工藝產(chǎn)生的HDF板可以具有例如970±30kg/m3的密度。這種HDF板的一個實例是來自Lesonit的Ultrales H10。將參考圖3描述用于處理木質(zhì)材料板材I的本發(fā)明方法。使用上述類型的木質(zhì)材料板材I作為本發(fā)明方法的基礎(chǔ)材料。板材I可以是刨削或鋸割的板材或厚板或預(yù)制的MDF板、HDF板或膠合板。這種方法可以因此與用作基礎(chǔ)材料的木質(zhì)材料板材I的生產(chǎn)工藝分離地實施。這種方法包括提供木質(zhì)材料板材I。包含粘合劑9的組合物8 (它可以例如從圖5a和圖5b中見到)安排在板材I的第一主面2上。組合物8包含稀釋于液體(例如水)中的粘合劑9。粘合劑9可以選自由苯酚甲醛(PF)、三聚氰胺甲醛(MF)或脲甲醛(UF)或其組合組成的組。還可以使用其他粘合劑，如其他聚合物并且尤其是其他熱固性塑料。優(yōu)選地，粘合劑9是苯酚甲醛。板材I置于引流表面22上。引流表面22在壓制期間還充當(dāng)板材I的基體。引流表面22可以是一種織造鋼編織物。這種織造鋼編織物由縱向和橫向鋼絲22a、22b織造，如圖4中更詳細(xì)地顯示。這種織造鋼編織物形成其中可以使液體轉(zhuǎn)運走的許多小凹陷23。例如，織造出織造鋼編織物的鋼絲22a、22b可以是這樣的，使得每厘米形成七個凹陷23并且金屬絲厚度是5mm(7/5型)。引流表面22可以直接置于板材I下。替代地，水可滲透的中間層可以安排在板材I和織造鋼編織物22之間。在其他實施方案中，引流表面可以是能排出潮氣或替代地在本身內(nèi)部留住潮氣的穿孔平板、砂床、低密度板材或其他一些引流表面。板材I和安排在板材I上的組合物8經(jīng)歷熱處理。板材借助熱處理應(yīng)當(dāng)達(dá)到的溫度可以根據(jù)所選擇的粘合劑的固化溫度來選擇。熱處理的作用是組合物從熱逃離并且穿過板材I向下流出。引流表面22為組合物9的液體或蒸氣部分提供貫通板材I的通道。幫助蒸發(fā)組合物的液體部分(例如水)的熱處理在一段時間內(nèi)發(fā)生。粘合劑8留在板材I中。由于熱處理，組合物8被壓制入板材I中。將組合物壓制入第一主面2中可以通過施加機(jī)械壓力至板材I實現(xiàn)。將組合物8壓制入板材I中也可以借助真空或以防止組合物8采取不穿過板材I的路徑的某種其他方式來實現(xiàn)。如果施加機(jī)械壓力至板材1，則將板材I安排在機(jī)械壓機(jī)20中，如圖3中所示。將板材I安排在引流表面22上，引流表面22進(jìn)而安排在受眾多柱塞24作用的壓力表面23上。在壓制工藝中，柱塞24推動壓力表面23，并且因此推動板材I抵靠位于上方的對抗壓 力表面21。因此，將機(jī)械壓力施加至板材I的主面2，在該主面上安排了包含粘合劑9的組合物8。熱處理可以隨壓制的同時由加熱至某個溫度的對抗壓力表面21和/或壓力表面23實現(xiàn)。鑒于板材I安排在引流基體22上、以及板材I和其上所安排的組合物8經(jīng)歷加熱的事實，組合物8將經(jīng)板材I的結(jié)構(gòu)(例如經(jīng)這種板材的帶凹陷或空穴的結(jié)構(gòu))透過。允許組合物8的液體部分(例如水)借助引流基體22從板材I轉(zhuǎn)運離開。因此還將組合物8中的粘合劑9向下壓制入板材I的結(jié)構(gòu)中。粘合劑9完整或部分地填充板材I的結(jié)構(gòu)中的剩余凹陷。粘合劑9將逐漸固化。通過變動每單位面積板材I和每板材I厚度的粘合劑9的量，可以變動多大量的粘合劑9在與板材I的主面正交的方向上滲入和粘合劑9以這種方向向下滲入多深。因此還可以調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)在板材I的耐水性方面作出多大改善。粘合劑9的量越多，表面涂料越堅硬并且外部侵襲抗性越高，例如獲得耐水性改進(jìn)的板材。如果粘合劑9具有高于板材I的密度，向MDF或HDF板添加苯酚甲醛就是這樣的情況，則這種處理導(dǎo)致處理板材的密度也增加。在其上安排有包含粘合劑9的組合物的主面2上，粘合劑9形成保護(hù)性表面。如較早提到的，板材I還經(jīng)歷與將組合物8壓制入板材I中相關(guān)的加熱。除了熱引起組合物的液體部分蒸發(fā)的事實之外，這種熱加速了粘合劑9的固化過程。根據(jù)其中使用苯酚甲醛作為粘合劑的一個實例，將4mm厚的HDF板熱處理至其中板材I達(dá)到至少130°C溫度的程度，此時板材I經(jīng)歷至少30MPa的壓力。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解時間、溫度和壓力變量相互作用并且可以彼此相對變動。也將理解的是，變量如時間、溫度和壓力可以根據(jù)板材I的尺寸和厚度以及添加的組合物8的量和粘合劑9的選擇而變動。溫度尤其取決于使用哪種粘合劑9及其固化溫度。如果木質(zhì)材料板材I是HDF板或MDF板，則板材I中已經(jīng)存在粘合劑，所述粘合劑將木纖維彼此連接。在材料中，取決于板材I的密度，在木纖維和粘合劑之間存在含有空氣的凹陷或空穴。密度越低，由板材材料擁有的凹陷越多。當(dāng)根據(jù)這種方法處理板材I時，正是這些空穴被粘合劑填充。以這種方式，增加密度并且改進(jìn)板材的耐水性和表面硬度。用來形成HDF或MDF板的這種粘合劑或這些粘合劑可以與根據(jù)本發(fā)明方法處理板材I時使用的這種粘合劑9或這些粘合劑9不同?？梢砸虼双@得包含一個或多個板層11、12的處理后的板材I或處理后的板元件
10。在現(xiàn)在加以參考的圖5a和圖5b中顯示了已經(jīng)以這種方式處理過的板材I。隨后添加的粘合劑9已經(jīng)在離開主面2、3的方向滲入板材I中，其中已經(jīng)施加了含粘合劑9的組合物8。如顯而易見，粘合劑9不均一地分布在板材I中。在與主面2、3相關(guān)聯(lián)的部分或?qū)?3中粘合劑9的濃度可以較高，在這些主面上安排了包含粘合劑9的組合物8。這個層或部分13具有連續(xù)范圍(continuous extent)。粘合劑9的濃度可以在離開第一主面2的方向上漸減。在板元件10是HDF或MDF板元件的情況下，板元件10可以具有第一部分或?qū)?3，它具有第一粘合劑9濃度，和第二部分或?qū)?4，它具有的第二粘合劑9濃度，如圖5a中所示。粘合劑9在第一部分或?qū)?3中的濃度則可以高于其在第二層14中的濃度。第二部分或?qū)?4可以具有基礎(chǔ)材料即常規(guī)HDF或MDF板所擁有的結(jié)構(gòu)和粘合劑濃度。粘合劑9在 第一層13中的較高濃度是已經(jīng)被壓制入板材I中的、所供應(yīng)的粘合劑9的結(jié)果。例如，第二層14中粘合劑的濃度可以是10% -12% (相對于干重)，而第一層13中粘合劑的濃度可以是 15% -25%。在板材I是板材或厚板的情況下，這種板材具有包含粘合劑9的第一部分或?qū)?3和無粘合劑的第二部分或?qū)?4。替代地，可以按這類量和在這類壓力下添加粘合劑9，以使得層13具有基本上貫穿板材I整個厚度的更高的粘合劑濃度，如圖6a和圖6b中所示。在這種情況下，處理后的板材I沒有第一和第二部分或?qū)?3、14,而具有基本上一個部分或?qū)?3。根據(jù)一個實施方案，首先將組合物8安排在第一主面2上并且以上述方式壓制入板材I。此后，將包含粘合劑9的組合物8安排在與第一主面2相對定位的第二主面3上。接著，將板材I再次安排在引流表面22上并且將組合物9再次壓制入板材I中，此時這種板材以上述方式經(jīng)歷熱處理。以這種方式，獲得了具有更好抗性和可能仍更高密度的包含多個板層11、12的板材I或板元件10，這取決于所選擇的粘合劑。在現(xiàn)在加以參考的圖7a和圖7b中顯示了這種板材I。借助雙重施加包含粘合劑9的組合物8，已經(jīng)將仍然更多的粘合劑9壓制入板材I中。圖7a和7b中顯示的這個種類的板材I因此具有粘合劑9的不均一分布。粘合劑9的濃度在與第一主面2相關(guān)聯(lián)的層或部分13中以及與板材I的第二主面3相關(guān)聯(lián)的層或部分13中較高。粘合劑9的濃度因此在臨近板材的主面2、3時最高并且在朝向板材I的中心時最低。這些層或部分13各自具有一個連續(xù)范圍。在板材是MDF或HDF板的情況下，板材I因此具有兩個層或部分13，在其中粘合劑9的濃度高于第二層或部分14中粘合劑的濃度。替代地，例如在板材未曾事先用粘合劑處理過時，在第二層14中不存在粘合劑，如上文已經(jīng)關(guān)于圖5a和圖5b所述那樣。根據(jù)另一個實施方案，將包含粘合劑9的組合物8安排在第一板材11的第一主面2上。還將包含粘合劑9的組合物8施加至第一板材11的第二主面或施加至第二板材12的主面，這個主面預(yù)期面向第一板材11的第二主面。將第一板材11安排在第二板材12上并且置于引流基體22上。此后，將組合物9壓制入板材11、12中，此時這些板材以上述方式經(jīng)歷熱處理。因而獲得包含兩個相互連接的板層11、12的板元件10。在現(xiàn)在加以參考的圖8a和圖8b中顯示了這種板元件10。在一個步驟中將板層11、12連接并且將含有粘合劑9的組合物8壓制入板層11、12中。圖8a和圖8b中顯示的這個種類的板元件10因此具有粘合劑9在板層11、12中的不均一分布。對于這個和其他其他實施方案，不均一分布意指已經(jīng)滲入實際板層中的粘合劑的不均一分布而不僅僅是安排在板層之間的一條黏膠線。粘合劑9的濃度在與板材I的第一主面2相關(guān)聯(lián)的層或部分13中以及與界面部分15相關(guān)聯(lián)的層或部分13中較高，其中所述界面部分15由兩個板元件11、12的相互緊靠的主面限定。這些層或部分13各自具有連續(xù)范圍。在板元件是MDF或HDF板元件的情況下,板元件10因此具有兩個層或部分13，在其中粘合劑9的濃度高于兩個第二層或部分14中粘合劑的濃度。替代地，例如在板元件10未曾事先用粘合劑處理過時，在這些第二層14中不存在粘合劑，如上文已經(jīng)所述那樣。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，相同的方法可以用來產(chǎn)生具有更多板層的板元件11。這 種板元件10具有進(jìn)一步的抗水滲透性，因為更多的粘合劑已經(jīng)滲入這種板元件中。根據(jù)另一個實施方案，將包含粘合劑9的組合物8安排在第一板材11的第一主面2上。將第一板材11安排在引流基體22上并且將組合物8壓制入第一板材11中。含有粘合劑9的組合物8隨后還安排在第二板材12的第一主面2’上，以及安排在第一或第二板材11、12的第二主面上，替代地安排在兩個板材上。板材11、12相互疊加安排，其中攜帶組合物8的表面面朝第二板材。將板材11、12安排在引流基體22上并且將組合物8壓制入第一板材11、12中，此時板材以上述方式經(jīng)歷熱處理。因而獲得包含兩個相互連接的板層
11、12的板元件10，如圖9a和圖9b中所示。圖9a和圖9b中顯示的這個種類的板元件10因此具有粘合劑9在板層11、12中的不均一分布。粘合劑9的濃度在與第一板層11的第一主面2相關(guān)聯(lián)的層或部分13中以及在與第二板層12的主面2’相關(guān)聯(lián)的層或部分13中以及在與由相互緊靠的板層11，12限定的界面部分15相關(guān)聯(lián)的層或部分13中較高。這些層或部分13各自具有一個連續(xù)范圍。在板元件10是MDF或HDF板元件10的情況下，板元件10因此具有三個層或部分13，在其中粘合劑9的濃度高于兩個第二層或部分14中粘合劑的濃度。替代地，例如在板元件10未曾事先用粘合劑處理過時，在這些第二層14中不存在粘合劑，如上文已經(jīng)所述那樣。取決于已經(jīng)從不同方向被壓制入中板層11、12的所施加的粘合劑9的量，具有添加的粘合劑的層可以貼合。在這種情況下，板元件10在處理后沒有第二層或部分14。歸因于已經(jīng)壓制入板元件10中的粘合劑9進(jìn)一步增加的濃度，板元件10獲得增加的抗?jié)B透性(例如抗水滲透性)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以由具有粘合劑9的不均一分布的至少一個板層以及具有粘合劑9的均一分布的一個或多個板層和/或無粘合劑的一個或多個板層來形成這種板元件。在這種實施方案中，僅根據(jù)本發(fā)明處理一個板層。這種板元件的一個實例是通過以下方式形成的板元件將(例如，如圖5a_b中所示的)具有粘合劑9的不均一分布的板層與具有粘合劑的均一分布或完全無粘合劑的一個或多個板層連接，例如通過膠合連接。例如，可以將根據(jù)本發(fā)明處理的HDF板、MDF板或其他板材與未處理的HDF板、MDF板、單板、厚板膠合以便形成板元件。這種板元件因此具有性能改進(jìn)的外側(cè)部分或?qū)?。具有不同基礎(chǔ)材料、不同性能和不同厚度的板層因此可以彼此連接以形成板元件。
根據(jù)一個實施方案，這種板元件由單板的板層和例如HDF或MDF的板層形成。單板板層的厚度可以小于HDF或MDF板層的厚度。根據(jù)本發(fā)明處理單板的板層。單板的板層例如通過與下方的MDF或HDF板層膠粘來連接。優(yōu)選地，在一個步驟中將這些板層彼此連接并且將含有粘合劑9的組合物8壓制入這些板層中，如先前已經(jīng)參考圖8a-b所述那樣。在這種實施方案中，將包含粘合劑9的組合物8安排在第一板材(例如單板的板材)的第一主面2上。還將包含粘合劑9的組合物8施加至第一板材的第二主面或施加至第二板材(例如MDF或HDF板)的主面，這個主面預(yù)期面向第一板材的第二主面。將第一板材安排在第二板材上并且置于引流表面22上。此后，將組合物9壓制入板材中，此時這些板材以上述方式經(jīng)歷熱處理。因此獲得包含兩個相互連接的板層的板元件，如具有單板表面層和MDF或HDF芯的板元件。這種板元件可以例如用于地板材或用在家具應(yīng)用中。SM根據(jù)一個實例，將含有40%粘合劑和60%水的200g組合物添加至HDF板。這種粘合劑是苯酚甲醛并且苯酚甲醛濃度對應(yīng)于80g苯酚甲醛。這種HDF板具有970kg/m3的 原始密度并且這種HDF板的主面的尺寸是lm2。這種HDF板的厚度是4mm。將含有80g苯酚甲醛的組合物施加到HDF板的主面并且將其通過以上述方式施加30MPa機(jī)械壓力3分鐘來壓制入HDF板中。在這種處理后，HDF板獲得1050kg/m3的密度。以下實例顯示，在根據(jù)本發(fā)明方法處理后，因改進(jìn)的耐水性，HDF板的溶脹的減弱程度。將厚度4mm的常規(guī)HDF板置于水浴中24小時，其中水保持20°C溫度。在24小時后，將HDF板的溶脹量作為水浴后HDF板的厚度與水浴前厚度之間的比率進(jìn)行度量。這種HDF板具有16%的溶脹程度。一種4mm厚度的HDF板已經(jīng)用300g/m2的含有40%粘合劑和60%水的組合物根據(jù)上述方法處理。這種HDF板已經(jīng)在第一主面上用這種組合物以與圖5a和圖5b中所示基本上相同的方式處理。粘合劑的濃度對應(yīng)于120g粘合劑/m2。粘合劑為苯酚甲醛的形式。已經(jīng)將處理的HDF板置于水浴中24小時，其中水保持20V溫度。在24小時后，這種處理后的HDF板具有以上述方式度量的11%溶脹。一種4mm厚度的HDF板已經(jīng)用600g/m2的含有40%粘合劑和60%水的組合物根據(jù)上述方法處理。這種HDF板已經(jīng)在第一和第二主面上用這種組合物以與圖7a和圖7b中所示基本上相同的方式處理。粘合劑的濃度對應(yīng)于240g粘合劑/m2。粘合劑為苯酚甲醛的形式。已經(jīng)將處理后的HDF板置于水浴中24小時，其中水保持20°C溫度。在24小時后，這種處理后的HDF板具有以上述方式度量的6%溶脹。一種4mm厚度的HDF板已經(jīng)用1200g/m2的含有40%粘合劑和60%水的組合物根據(jù)上述方法處理。這種HDF板包含各自2mm的兩個板層并且已經(jīng)在第一主面上以及在第一板層和第二板層之間的界面部分中用這種組合物以與圖8a和圖Sb中所示基本上相同的方式處理。粘合劑的濃度對應(yīng)于480g粘合劑/m2。粘合劑為苯酚甲醛的形式。已經(jīng)將處理后的HDF板置于水浴中24小時，其中水保持20V溫度。在24小時后，這種處理后的HDF板具有以上述方式度量的2%溶脹。根據(jù)不是本發(fā)明主題的另一個方面，對于某些類型的板材構(gòu)型和板材材料，可以在不將板材安排在引流表面或基體上的情況下將組合物壓制入板材中。這在處理較低密度的板材如MDF和碎料板施用尤其是可能的，因為以組合物形式供給至板材的潮氣可以留在板材中并且使板材溶脹。在這些情況下，這種板材本身充當(dāng)引流管或引流表面。在處理厚度更大的板材時，這也是尤其可能的。這種用于由木纖維制成的板材(如MDF、碎料板、刨花板)的方法包括提供板材，在所述板材的第一主面上安排包含粘合劑的組合物，熱處理所述板材和在其上所安排的組合物，并且將組合物壓到所述板材中的步驟。除了這種板材未安排在引流基體上、本身反而充當(dāng)引流管的事實之外，上述描述也可適用于所述另一個方面?？梢岳斫?，上述的實施例和實施方案不應(yīng)當(dāng)視為限制性詳述，而應(yīng)當(dāng)僅視為可能應(yīng)用的實例。另外，根據(jù)本發(fā)明也將理解，可以僅在被安排為承載另一個板材的主面上安排包含粘合劑的組合物，以便將兩個板層連接在一起以形成板元件。此后，這些板材以上述方式壓制。因此，許多修改和變體是可能的，于是本發(fā)明范圍因此排他地由所附權(quán)利要求書 限定。
權(quán)利要求
1.ー種用于處理木質(zhì)材料板材⑴如HDF板、MDF板、膠合板、單板、厚板或木板的方法，包括以下步驟 提供木質(zhì)材料的板材(I)， 在所述板材(I)的ー個第一主面(2)上安排包含粘合劑(9)的組合物(8)， 在一個引流表面(22)上安排所述板材(I), 熱處理所述板材(I)和在其上所安排的組合物(8)，并且 將該組合物(8)壓制到所述板材(I)中。
2.如權(quán)利要求I中所述的方法，其中該粘合劑(9)選自下組，該組由苯酚甲醛(PF)、三聚氰胺甲醛(MF)或脲甲醛(UF)、或其組合組成。
3.如權(quán)利要求I或2中所述的方法，該方法提供具有帶凹陷結(jié)構(gòu)的木質(zhì)材料板材(I)，其中將該組合物(8)壓制入所述板材(I)中的步驟包括將該組合物(8)壓制入這些凹陷中。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中將該組合物⑶壓制入所述板材(I)中的步驟通過施加機(jī)械壓カ至所述第一主面(2)來實現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中將組合物⑶壓制入所述板材(I)中的步驟包括將該組合物(8)壓制入所述板材(I)的至少ー個表面部分中。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中將該組合物⑶壓制入所述板材(I)中的步驟包括將該組合物(8)壓制到基本上與所述板材(I)厚度相等的滲透深度。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中在該引流表面(22)上安排所述板材(I)的步驟包括在一種織造鋼編織物上安排所述板材。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，進(jìn)ー步包括還在與第一主面(2)相對定位的、所述板材(I)的第二主面(3)上安排包含該粘合劑(9)的該組合物(8)的步驟。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，進(jìn)ー步包括以下步驟提供另ー塊木質(zhì)材料的板材(12)，在所述板材(I)之一的、與所述第一主面(2)分離的另一個主面(3)上安排包含該粘合劑(9)的該組合物(8)，所述另ー個主面(3)預(yù)期面向其他板材(12)。
10.單板、膠合板的或由木纖維制成的板元件(10)，如HDF或MDF，其包含ー個或多個板層(11，12)， 所述板元件(10)具有兩個主面(2，3)和至少ー個側(cè)面(4，5，6，7)， 所述板兀件(10)包含ー種粘合劑(9),所述粘合劑(9)不均一地分布于所述一個或多個板層(11，12)的至少ー層中。
11.如權(quán)利要求10中所述的板元件(10)，其中與所述板元件的中央部分(14)中粘合劑(9)的濃度相比，在與板元件(10)的第一主面(2)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中以及與板元件(10)的第二主面(3)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中粘合劑(9)的濃度更高。
12.如權(quán)利要求10或11中所述的板元件(10)，其中與板元件(10)的第二主面(3)相關(guān)聯(lián)的部分(14)中粘合劑(9)的濃度相比，在與板元件(10)的第一主面(2)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中以及與板元件(10)的ー個界面部分(15)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中粘合劑(9)的濃度更高。
13.如權(quán)利要求10中所述的板元件，其中與安排在與該第一或第二主面(2，2’)相關(guān)聯(lián)的部分(13)以及與該界面部分(15)相關(guān)聯(lián)的部分(13)之間的ー個中間部分(14)相比，在與第一板層(11)的第一主面(2)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中以及在與第二板層(12)的第二主面(2’)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中以及在與由相互緊靠的板層(11，12)限定的ー個界面部分(15)相關(guān)聯(lián)的部分(13)中粘合劑(9)的濃度更高。
14.如權(quán)利要求10-13中任一項所述的板兀件(10),其中該板兀件(10)具有ー個包含粘合劑(9)的第一部分(13)和ー個無粘合劑(9)的第二部分(14)。
15.如權(quán)利要求10-13中任一項所述的板元件(10)，其中該板元件(10)具有ー個第一部分(13)和ー個第二部分(14)，在該第一部分(13)中粘合劑(9)的濃度高于在該第二部分(14)中粘合劑(9)的濃度。
16.如權(quán)利要求10-15中任一項所述的板元件(10)，其中該粘合劑(9)是苯酚甲醛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理木質(zhì)材料板材(1)如HDF板、MDF板、膠合板、厚板或木板的方法，所述方法包括提供木質(zhì)材料板材(1)、在所述板材(1)的第一主面(2)上安排包含粘合劑(9)的組合物(8)，在引流表面(22)上安排所述板材(1)，熱處理所述板材(1)和在其上所安排的組合物(8)，并且將組合物(8)壓制到所述板材(1)中的步驟。本發(fā)明也涉及包含一個或多個板層的板元件，所述板元件包含粘合劑，所述粘合劑不均一地分布于所述一個或多個板層的至少一層中。
文檔編號B27K3/12GK102858506SQ201180020882
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者米連科·比斯克 申請人:Mb硬木公司