一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 定制家具能夠打破空間的局限性，具有和空間主體高度的匹配度，能充分提高空 間利用率，節(jié)省住房面積，并能充分滿足不同消費(fèi)者對(duì)家具風(fēng)格的個(gè)性化追求，已經(jīng)成為了 當(dāng)今社會(huì)非常流行的置辦家具的方式。
[0003] 目前定制家具生產(chǎn)所用的基材通常采用實(shí)木顆粒板(刨花板)和中密度纖維板，這 些材料具有重量輕、強(qiáng)度比高、彈性好、耐沖擊、紋理色調(diào)豐富美觀和加工容易等優(yōu)勢(shì)，但是 實(shí)木顆粒板和中密度纖維板生產(chǎn)過(guò)程中大部分以液態(tài)含醛的合成樹(shù)脂，如脲醛樹(shù)脂、三聚 氰胺樹(shù)脂等作為膠黏劑，其產(chǎn)品在制造和使用過(guò)程中都會(huì)釋放出的甲醛，會(huì)對(duì)人體和環(huán)境 產(chǎn)生極大的危害。同時(shí)，實(shí)木顆粒板和中密度纖維板在應(yīng)用中還存在防水性能和尺寸穩(wěn)定 性不理想等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了定制家具的發(fā)展。
[0004] 雖然貼面和涂飾可以有效地緩解上述問(wèn)題，但是在定制家具加工過(guò)程中，鉆孔加 工是必須的工序，這會(huì)導(dǎo)致封閉效果減弱，不可避免的釋放游離甲醛。另外，在家具使用過(guò) 程中，封邊的脫落也是一個(gè)常見(jiàn)的缺陷，它不僅影響美觀，而且大大地增加游離甲醛的釋放 和水分子進(jìn)入的機(jī)會(huì)。因此，使用高性能、綠色環(huán)保型的膠黏劑是根本性的措施。
[0005] 以薄膜狀的熱塑性樹(shù)脂替代常規(guī)的木材膠黏劑制備人造板，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備 投資少、生產(chǎn)效率高，能從根源上解決游離甲醛釋放的問(wèn)題。如公開(kāi)號(hào)為CN 102181239 A的 中國(guó)發(fā)明專利，提出了一種利用無(wú)甲醛薄膜膠黏劑制作膠合板和同向積層材的方法，獲得 了兼具高防水性、斷裂伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)的膠合板和同向積層材。同時(shí)，公開(kāi)號(hào) 為CN 104308915 A《一種無(wú)甲醛膠合板生產(chǎn)工藝》、CN 103144152 A《一種無(wú)甲醛膠合板及 其制備方法》、C N 10 413 9 4 4 5 A《無(wú)醛膠合室內(nèi)膠合板或地板基材的制造方法》和C N 103934877A《一種零甲醛刨花板及其制造方法》等中國(guó)發(fā)明專利都在熱塑性人造板方面作 了探索，但上述方法在木質(zhì)原料的選擇上都有一定的局限性，如薄膜狀的熱塑性樹(shù)脂一般 只用于與單板類木質(zhì)原料復(fù)合。而與木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維膠合時(shí)，通常選用粒子或粉末形 式的熱塑性樹(shù)脂，不僅增加了混料工序，而且容易出現(xiàn)原料混合不均、膠黏不充分的現(xiàn)象。 [0006]與此同時(shí)，非極性的熱塑性薄膜與極性的木質(zhì)原料在熱力學(xué)上是不相容的，這極 大地約束了其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。雖然利用各種方法對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行預(yù)處理，能夠提高板 材的性能，但由于存在工藝復(fù)雜、成本高、能耗高、化學(xué)藥劑污染等問(wèn)題難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生 產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出的是一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材及其制造方法，其目的在于 克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，具有無(wú)甲醛釋放，制造工藝簡(jiǎn)單且易控制，產(chǎn)品耐水性能 好、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其結(jié)構(gòu)是包括至 少三層木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花，設(shè)置于每層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上下表面之間的經(jīng)等離子改 性處理的熱塑性薄膜材料構(gòu)成的粘結(jié)層，所述的刨花板或纖維板中的一種或兩種。
[0009] 其制備方法，包括如下步驟： 1) 將木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花干燥至含水率〇~15%，再根據(jù)目標(biāo)板材的厚度確定每層木質(zhì) 刨花或木質(zhì)纖維的用量以及熱塑性薄膜的層數(shù)； 2) 將熱塑性薄膜裁切成與目標(biāo)板材幅面相同的尺寸，并進(jìn)行等離子處理； 3) 分次將步驟1)中干燥后的木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花均勻地鋪撒在所述的等離子處理的 熱塑性薄膜材料上面，其中最后一層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上表面鋪設(shè)一層等離子處理的熱 塑性薄膜； 4) 將步驟3)中鋪裝好的物料送入熱壓機(jī)中，在熱壓工藝條件下進(jìn)行熱壓，使每層木質(zhì) 纖維或木質(zhì)刨花之間等離子處理的熱塑性薄膜充分熔融、鋪展并滲入木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花 的多孔性結(jié)構(gòu)中； 5) 將步驟4)中熱壓后的板材轉(zhuǎn)入冷壓機(jī)中進(jìn)行后期定型處理。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： (1)可生產(chǎn)出不含甲醛的環(huán)保型實(shí)木顆粒板和纖維板，這是最顯著的特點(diǎn)；（2)制備的 板材具有較高的膠合強(qiáng)度、抗彎性能以及良好的耐水性能，同時(shí)由于采用了等離子對(duì)熱塑 性薄膜進(jìn)行了預(yù)處理，增加熱塑性薄膜的表面活性，改善了熱塑性薄膜與木質(zhì)纖維或木質(zhì) 刨花之間的界面結(jié)合力，大大提高了板材的力學(xué)性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 附圖1是用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其結(jié)構(gòu)包括至少三層木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨 花，以及設(shè)置于每層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上下表面之間的經(jīng)等離子改性處理的熱塑性薄膜 材料構(gòu)成的粘結(jié)層，所述的環(huán)保型板材為刨花板或纖維板中的一種或兩種。
[0013] 所述的經(jīng)等離子改性處理的熱塑性薄膜材料的粘結(jié)層，采用分層鋪裝的方法，即 利用熱壓-冷壓串聯(lián)的平壓工藝，與改性木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維進(jìn)行復(fù)合。
[0014] 所述木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維的含水率控制在0~15%。
[0015]所述的熱塑性薄膜材料為成卷供應(yīng)的聚乙烯薄膜PE、聚丙烯薄膜PP、聚氯乙烯薄 膜PVC中的一種，厚度控制在0.01~0.08 mm。
[0016] 所述的熱塑性薄膜材料與木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花復(fù)合前，預(yù)先用等離子進(jìn)行表面預(yù) 處理。
[0017] 下面結(jié)合附圖1及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 實(shí)施例1: 1) 將木質(zhì)刨花干燥至含水率2%，再將干燥后的木質(zhì)刨花均分為19份； 2) 選取厚度為0.02 mm的PE薄膜作為膠黏劑，并將PE薄膜裁切成與目標(biāo)板材幅面相同 的尺寸，同時(shí)利用等離子體對(duì)PE薄膜表面進(jìn)行改性處理； 3) 將經(jīng)等離子改性處理后的PE薄膜與干燥后的木質(zhì)刨花按照附圖1的方式進(jìn)行組坯， 使得每層木質(zhì)刨花a均勻地鋪撒在PE薄膜b上面，同時(shí)在最后一層木質(zhì)刨花a上表面鋪設(shè)一 層等離子處理的PE薄膜； 4) 將鋪裝好的物料送入熱壓機(jī)中，使PE薄膜充分熔融、鋪展并滲入木質(zhì)刨花的多孔性 結(jié)構(gòu)中。其中熱壓溫度為150°C，熱壓壓力為1.0 MPa，熱壓時(shí)間為1.0 min· mnf1; 5) 將熱壓后的板材迅速轉(zhuǎn)入冷壓機(jī)中進(jìn)行后期定型處理，使已熔融的PE薄膜通過(guò)機(jī)械 鎖合作用與木質(zhì)刨花緊密結(jié)合在一起。其中，冷壓壓力：1 MPa，冷壓時(shí)間：10 min; 6) 將刨花板型材依次進(jìn)行剪切、砂光，制得刨花板成品，并置于自然條件下放置48 h， 最終得到密度為0.8 g · cnf3的環(huán)保型板材。
[0019] 實(shí)施例2: 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:PE薄膜的厚度為0.04 mm，其余相同。
[0020] 實(shí)施例3: 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:最終得到板材的密度為1.0 g · cnf3,其余相同。
[0021] 實(shí)施例4: 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:熱塑性薄膜選用PP薄膜，熱壓溫度為190°c，其余相 同。
[0022] 按照GB/T 17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》的規(guī)定和要求， 對(duì)上述4個(gè)實(shí)施例制得的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1?？傊捎帽景l(fā)明方法制備的 環(huán)保型板材無(wú)甲醛釋放、耐水性好，性能優(yōu)于普通人造板，是目前普通刨花板及中密度纖維 板的良好替代品，可廣泛用于定制家具的制造。
[0023]表1不同條件下環(huán)保型板材的性能
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其特征是包括至少三層木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨 花，以及設(shè)置于每層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上下表面之間的經(jīng)等離子改性處理的熱塑性薄膜 材料構(gòu)成的粘結(jié)層，所述的環(huán)保型板材為刨花板或纖維板中的一種或兩種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其特征在于:所述的經(jīng) 等離子改性處理的熱塑性薄膜材料的粘結(jié)層，采用分層鋪裝的方法，即利用熱壓-冷壓串聯(lián) 的平壓工藝，與改性木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維進(jìn)行復(fù)合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其特征在于:所述木質(zhì) 刨花或木質(zhì)纖維的含水率控制在〇~15%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其特征在于:所述的 熱塑性薄膜材料為成卷供應(yīng)的聚乙烯薄膜PE、聚丙烯薄膜PP、聚氯乙烯薄膜PVC中的一種， 厚度控制在0.01~0.08mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或然所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材，其特征在于:所述 的熱塑性薄膜材料與木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花復(fù)合前，預(yù)先用等離子進(jìn)行表面預(yù)處理。6. 如權(quán)利要求1的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材的制備方法，其特征是包括如 下步驟： 1)將木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花干燥至含水率〇~15%，再根據(jù)目標(biāo)板材的厚度確定每層木質(zhì) 刨花或木質(zhì)纖維的用量以及熱塑性薄膜的層數(shù)； 2 )將熱塑性薄膜裁切成與目標(biāo)板材幅面相同的尺寸，并進(jìn)行等離子處理； 3) 分次將步驟1)中干燥后的木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花均勻地鋪撒在所述的等離子處理的 熱塑性薄膜材料上面，其中最后一層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上表面鋪設(shè)一層等離子處理的熱 塑性薄膜； 4) 將步驟3)中鋪裝好的物料送入熱壓機(jī)中，在熱壓工藝條件下進(jìn)行熱壓，使每層木質(zhì) 纖維或木質(zhì)刨花之間等離子處理的熱塑性薄膜充分熔融、鋪展并滲入木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花 的多孔性結(jié)構(gòu)中； 5) 將步驟4)中熱壓后的板材轉(zhuǎn)入冷壓機(jī)中進(jìn)行后期定型處理。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材的制備方法，其特征是 所述的熱壓工藝條件為：熱壓溫度為120~200°C，熱壓壓力為0.5~5MPa，熱壓時(shí)間為0.5~2 min·mm-1。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材的制備方法，其特征是 所述的冷壓壓力與熱壓壓力相同，冷壓時(shí)間為5~20min。
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于定制家具生產(chǎn)的環(huán)保型板材及其制造方法，該環(huán)保型板材包括至少三層木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花，以及設(shè)置于每層木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維上下表面之間的經(jīng)等離子改性處理的熱塑性薄膜材料構(gòu)成的粘結(jié)層。以等離子改性處理的熱塑性薄膜材料作為膠黏劑，采用分層鋪裝的方法，利用熱壓–冷壓串聯(lián)的平壓工藝，與改性木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維進(jìn)行復(fù)合。優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保型板材無(wú)甲醛釋放、耐水性能優(yōu)異，改善了熱塑性薄膜與木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花的相容性，利于熔融后的熱塑性薄膜材料在木質(zhì)纖維或木質(zhì)刨花表面潤(rùn)濕和滲透，并形成機(jī)械性能可靠的膠接結(jié)構(gòu)，提高了板材的力學(xué)性能。制造過(guò)程沒(méi)有施膠過(guò)程，工藝簡(jiǎn)單，可廣泛用于定制家具生產(chǎn)。
【IPC分類】B27N3/10, B27N3/00, B27N3/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105415477
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510842965
【發(fā)明人】方露, 莫弦豐, 鄒媛媛, 王雪花, 陳紅, 熊先青
【申請(qǐng)人】南京林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日