表面强化仿古杉木地板基材及其制造方法

摘要

本发明公开了一种表面强化仿古杉木地板基材及其制造方法，该表面强化仿古杉木地板基材主要以杉木锯材为原材料制成，表层密度为0.6g/cm

说明书

技术领域

本发明属于木材加工领域的木材改性范畴，具体涉及一种集表面强化和仿古效果于一体的杉木地板基材及其制造方法。

背景技术

仿古木地板主要是通过刻痕、拉丝等工艺，使地板表面产生立体波动及纹络变化，表面纹理清晰逼真，当辅以仿古色彩映衬时，给人感觉悠远古朴，立体感强。仿古木地板粗犷、厚实、独特的纹理结构呈现出的仿古效果，在艺术性和实用性上得到了消费者的青睐和市场的认同。随着市场的发展，仿古木地板在行业内所推崇的“文化、艺术、审美、怀旧”等元素更是被人为的加强，仿古木地板也因此被定义为地板中的“高端”产品。

现有仿古木的生产方法主要是通过机械加工或人工刮槽，在木地板表面进行镂刮、拉槽、雕削等处理，形成形状、深度、宽度等不同的凹槽。机械加工仿古木地板的工序复杂，成本高，且仿古木地板的机械加工痕迹明显，纹理不自然，凹槽处也可能存在毛刺，影响用户使用；而手工拉丝、刮擦的方法生产效率低，劳动强度高，对工人的技术要求也较高。

杉木作为大面积种植的速生材，其材质疏松，密度小，尺寸稳定性差，导致产品性能差、附加值低。因此，对速生杉木寻求更加科学合理的高效利用方法，结合速生杉木的结构特点，提高产品附加值，拓宽其应用领域，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种表面硬度和强度高、具有立体浮雕和仿古效果、尺寸稳定性好且绿色环保的表面强化仿古杉木地板基材，还相应提供一种操作简单、设备投入小、原料来源广泛、成本低廉的表面强化仿古杉木地板基材的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种表面强化仿古杉木地板基材，所述表面强化仿古杉木地板基材主要以杉木锯材为原材料制成，所述表面强化仿古杉木地板基材的表层密度为0.6g/cm³～0.8g/cm³，所述表面强化仿古杉木地板基材的硬度相比于所述杉木锯材的硬度最高提高1倍，磨耗量相比于所述杉木锯材的磨耗量最高降低50%，所述表面强化仿古杉木地板基材的表面设有凹凸纹理，所述凹凸纹理的凹槽深度为1mm～3mm。

所述杉木锯材为径切板，则所述表面强化仿古杉木地板基材表面的凹凸纹理变化与所述杉木锯材的年轮变化一致。

所述杉木锯材为弦切板，则所述表面强化仿古杉木地板基材表面的“V形”花纹呈凹凸不平状“V形”花纹。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种表面强化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步骤：

（1）一次干燥：将杉木锯材一次干燥至含水率为10%～20%；

（2）锯材精加工：将一次干燥后的杉木锯材进行四面抛光、端面齐端的加工处理，得到规格杉木锯材；

（3）浸渍处理：将规格杉木锯材置于一高压浸渍处理罐中，用胶黏剂对规格杉木锯材进行加压浸渍处理，浸渍压力为0.5MPa～2.5MPa，浸渍时间为30min～120min，得到杉木浸渍材；

（4）二次干燥：将杉木浸渍材气干至含水率为12%～20%，然后于60℃～110℃下二次干燥至含水率为4%以下，得到表面强化仿古杉木地板预制材；

（5）定型处理：将表面强化仿古杉木地板预制材置于高温热处理罐内用高温过热水蒸汽进行定型处理，高温过热水蒸汽的温度为140℃～200℃，定型处理时间为1h～8h，得到表面强化仿古杉木地板基材。

上述的制造方法还包括平衡处理，具体步骤为：将定型处理后得到的表面强化仿古杉木地板基材置于室内环境中密堆陈放14天～30天。

上述的制造方法中，所述一次干燥优选大气干燥和人工干燥的结合。

上述的制造方法中，步骤（2）中所述加工处理的方式优选平刨和/或压刨。

上述的制造方法中，所述胶黏剂的固含量优选35%～55%，所述胶黏剂的粘度优选13MPa·s～20MPa·s。

上述的制造方法中，所述胶黏剂优选脲醛树脂胶黏剂或水溶性酚醛树脂胶黏剂。

本发明中，人工干燥是通过干燥窑等方法进行干燥，杉木锯材在高含水率阶段时，为降低生产成本，将其放置于大气环境中，使水分自然蒸发，待含水率降低到一定数值后，为提高生产效率，再利用干燥窑进行人工干燥，至含水率到达指定数值。

所述气干是指将木材放置于大气环境中，让木材中的水分自然蒸发，不需要人为提供热量进行干燥，充分气干后，木材的含水率与大气环境相平衡。上述方法中，浸渍后的杉木浸渍材含水率会提高，所以必须先经过气干，再高温干燥使树脂固化。

本发明中，胶黏剂的粘度均指动力粘度。

本发明制造方法的原理是利用杉木早材和晚材之间的强度差异，在密闭高压浸渍处理罐的压力作用下，早材部分被压缩，而晚材未被压缩，早晚材之间就形成了凹凸纹理，而传统仿古木一般是通过镂刮、拉槽、雕削或者手工拉丝刮擦的方法制成凹凸纹理。相比于机械方法和手工方法，本发明的制造方法操作简单、设备投入小，有其优越性，被压缩的早材部分吸收胶黏剂，在胶黏剂的作用下固化定型，在高温过热水蒸汽处理下进一步提高其稳定性，不发生回弹。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1. 本发明的表面强化仿古杉木地板基材纹理凹凸自然，清晰可见，尺寸稳定性优异，强度高，耐磨性好。表面强化仿古杉木地板基材的凹凸纹理使其表现出浮雕式的不平整，显现出古、旧感，径切板上不平整的凹凸纹理或弦切板上的V形花纹呈现出的浮雕式不平状纹理都会给人仿古的感觉。

2. 本发明的制造方法充分发挥了速生杉木早材至晚材渐变、年轮宽度大的结构特点，根据早晚材强度差异大的特点，利用胶黏剂加压浸渍的方法制得表面纹理凹凸不平、凹槽自然清晰的仿古杉木地板基材。相比于机械加工或手工镂刮、拉槽、雕削等方法，本发明的制造方法工序简单，设备投入小，生产成本低。速生杉木早材部分在浸渍压力作用下凹陷而形成凹槽，在胶黏剂固化和常压高温过热水蒸汽定型作用下不发生回弹，尺寸稳定性优异，无游离甲醛释放。同时，胶黏剂又对速生材强度和耐磨性等方面起到有效补偿作用，使制造的表面强化仿古杉木地板基材强度高、耐磨性好。高温过热水蒸汽对表面强化仿古杉木地板预制材的定型处理有利于进一步提高预制材的尺寸稳定性、耐久性，防止已经变形的早材部分发生回弹以及降低预制材中游离甲醛和游离苯酚的含量，使本发明的表面强化仿古杉木地板基材更加环保。

附图说明

图1为本发明中规格杉木锯材的立体结构示意图（杉木锯材为径切板）。

图2为本发明中表面强化仿古杉木地板基材的立体结构示意图（杉木锯材为径切板）。

图3为图2中A处的放大结构示意图。

图例说明：

1、早材；2、晚材；3、凹槽。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：

一种本发明的表面强化仿古杉木地板基材，主要以杉木锯材为原材料制造而成，杉木锯材的硬度为16.98MPa，磨耗量为0.158g/100r，该表面强化仿古杉木地板基材的表层密度为0.8g/cm³（表层通常指基材表面至表面以下2cm左右的范围内），该表面强化仿古杉木地板基材的硬度为32.27MPa，磨耗量为0.095g/100r。如图2所示，该表面强化仿古杉木地板基材的表面设有凹凸纹理，凹凸纹理的凹槽3的深度H为1.5mm，早材1的平均宽度为3mm（早材1的宽度L一般在2～5mm），晚材2的宽度M为0.5mm。

本实施例中，杉木锯材为径切板，表面强化仿古杉木地板基材表面的凹凸纹理变化与杉木锯材的年轮变化一致。

一种上述本实施例的表面强化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步骤：

（1）一次干燥：将长1m、宽15cm、厚25mm的新鲜杉木锯材先置于大气环境中进行大气干燥，使水分自然蒸发，然后置于干燥窑中进行人工干燥，将杉木锯材干燥至含水率为15%；

（2）锯材精加工：采用平刨和压刨的加工方式对一次干燥后的杉木锯材进行四面抛光处理，并对杉木锯材的端面进行齐端处理，得到如图1所示的规格杉木锯材；

（3）浸渍处理：将精加工后的规格杉木锯材放置于高压浸渍处理罐中，用固含量为35%、粘度为13MPa·s的脲醛树脂胶黏剂对规格杉木锯材进行加压浸渍处理，浸渍压力为1.5MPa，浸渍时间为30min，得到杉木浸渍材；

（4）二次干燥：将上述杉木浸渍材先气干2天至含水率为20%，然后于85℃的温度下将气干后的杉木浸渍材二次干燥至含水率为3%，得到表面强化仿古杉木地板预制材；

（5）定型处理：采用温度为180℃的常压高温过热水蒸汽在高温热处理罐内对表面强化仿古杉木地板预制材进行定型处理，处理时间为3h，得到如图2和图3所示表面强化仿古杉木地板基材；

（6）平衡处理：将上述表面强化仿古杉木地板基材置于室内环境中进行密堆陈放平衡处理，平衡处理时间为14天。

经检测，上述本实施例的方法制造的表面强化仿古杉木地板基材的表层密度为0.8g/cm³，硬度为32.27MPa，磨耗量为0.095g/100r，表面强化仿古杉木地板基材的表面具有凹凸纹理结构，凹槽深度为1.5mm，基材表面的凹凸纹理变化与杉木锯材的年轮变化一致。

本实施例的表面强化仿古杉木地板基材定型后不发生回弹，尺寸稳定性优异，无游离甲醛释放，可以广泛用于高档防水地板和装饰材料的制造。

实施例2：

一种本发明的表面强化仿古杉木地板基材，主要以杉木锯材为原材料制造而成，杉木锯材的硬度为16.98MPa，磨耗量为0.158g/100r，该表面强化仿古杉木地板基材的表层密度为0.6g/cm³，硬度为25.04MPa，磨耗量为0.112g/100r。该表面强化仿古杉木地板基材的表面设有凹凸纹理，凹凸纹理的凹槽3的深度H为1.5mm，早材1的平均宽度为3mm（早材1的宽度L一般在2～5mm），晚材2的宽度M为0.5mm。

本实施例中，杉木锯材为弦切板，表面强化仿古杉木地板基材表面的“V形”花纹呈凹凸不平状“V形”花纹。

一种上述本实施例的表面强化仿古杉木地板基材的制造方法，包括以下步骤：

（1）一次干燥：将长1m、宽15cm、厚25mm的新鲜杉木锯材先置于大气环境中进行大气干燥，使水分自然蒸发，然后置于干燥窑中进行人工干燥，将杉木锯材干燥至含水率为12%；

（2）锯材精加工：采用平刨和压刨的加工方式对一次干燥后的杉木锯材进行四面抛光处理，并对杉木锯材的端面进行齐端处理，得到规格杉木锯材；

（3）浸渍处理：将精加工后的规格杉木锯材放置于高压浸渍处理罐中，用固含量为55%、粘度为20MPa·s的水溶性酚醛树脂胶黏剂对规格杉木锯材进行加压浸渍处理，浸渍压力为2.0MPa，浸渍时间为60min，得到杉木浸渍材；

（4）二次干燥：将上述杉木浸渍材先气干2天至含水率为15%，然后于100℃的温度下将气干后的杉木浸渍材二次干燥至含水率为3%，得到表面强化仿古杉木地板预制材；

（5）定型处理：采用温度为160℃的常压高温过热水蒸汽在高温热处理罐内对表面强化仿古杉木地板预制材进行定型处理，处理时间为4h，得到表面强化仿古杉木地板基材；

（6）平衡处理：将上述表面强化仿古杉木地板基材置于室内环境中进行密堆陈放平衡处理，平衡处理时间为20天。

经检测，上述本实施例的方法制造的表面强化仿古杉木地板基材的表层密度为0.6g/cm³，硬度为25.04MPa，磨耗量为0.112g/100r，表面强化仿古杉木地板基材的表面具有凹凸纹理结构，凹槽深度为1.5mm，基材表面的“V形”花纹呈凹凸不平状“V形”花纹。

本实施例的表面强化仿古杉木地板基材定型后不发生回弹，尺寸稳定性优异，无游离甲醛释放，可以广泛用于高档防水地板和装饰材料的制造。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。