低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法，屬于人造板制造技術(shù)領(lǐng)域。其工藝是將木段旋切成1～3mm木質(zhì)單板，干燥調(diào)整含水率至8～12％，對單板雙面進(jìn)行常壓低溫等離子體改性處理，通過超聲和氣旋協(xié)同作用，將膠黏劑霧化為直徑小于40μm的顆粒噴于單板緊面，單面膠黏劑施加量控制在10～80g/m2，按相鄰層單板纖維紋理方向互相垂直組坯，再經(jīng)熱壓、覆貼薄木制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板，性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，甲醛釋放量達(dá)到E0級，且膠黏劑用量較傳統(tǒng)涂膠方式用量下降30～70％，產(chǎn)品品質(zhì)顯著提升，生產(chǎn)成本明顯下降。此外這種方法生產(chǎn)工藝節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)設(shè)備操作簡便、效率高、可控性好，且可連續(xù)自動化作業(yè)。
【專利說明】
低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法。屬于人造板制造技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 實木復(fù)合地板是從實木地板家族中衍生出來的木地板種類，分為多層實木地板和 三層實木地板。三層實木復(fù)合地板是由三層實木結(jié)構(gòu)交錯層壓而成，多層實木復(fù)合地板以 多層膠合板為基材，表面覆貼鋸切或刨切的裝飾薄木，經(jīng)切削成形，表面涂飾制成。
[0003] 實木復(fù)合地板由于采用交錯層積的結(jié)構(gòu)，一定程度上克服了實木地板因濕脹干縮 易造成變形的缺點，具有較好的尺寸穩(wěn)定性。表層為優(yōu)質(zhì)珍貴木材，不但保留了實木地板木 紋優(yōu)美、自然的特性，而且大大節(jié)約了優(yōu)質(zhì)珍貴木材的資源。芯層大多采用速生木材，且不 必考慮避免木材的各種缺陷，出材率高，成本則大為降低。實木復(fù)合地板的彈性、保溫性等 也完全不亞于實木地板。正因為它具有實木地板的各種優(yōu)點，又節(jié)約了大量自然資源，在歐 美國家已經(jīng)成為家裝的主流地板，今后我國高檔地板的發(fā)展趨勢必然是實木復(fù)合地板。
[0004] 然而，由于實木復(fù)合地板需要采用膠黏劑將各層材料膠合起來，目前所用膠黏劑 大多為脲醛樹脂膠，普遍存在甲醛釋放問題。特別是多層實木復(fù)合地板因為膠層較多，膠黏 劑用量大，甲醛釋放超標(biāo)問題比較顯著。實際生產(chǎn)中主要通過控制脲醛樹脂膠制備工藝以 及對其進(jìn)行改性來解決這一難題。目前，生產(chǎn)中為確保多層實木復(fù)合地板甲醛釋放量達(dá)標(biāo)， 大多采用E〇級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠。然而，這種膠黏劑的膠合性能不夠理想，會影響地 板的尺寸穩(wěn)定性，而且價格也較高。在這種形勢下，大幅度減少膠黏劑用量是降低多層實木 復(fù)合地板生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量(特別是產(chǎn)品游離甲醛釋放量)行之有效的辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是采用常壓低溫等離子體對木質(zhì)單板表面進(jìn)行改性處理，在木質(zhì)單 板表面構(gòu)建具有特殊的納米尺度刻痕的高反應(yīng)活性表面層，同時利用超聲與氣旋霧化協(xié)同 效應(yīng)，將膠液霧化成微細(xì)顆粒，均勻噴施于木質(zhì)單板表面，利用經(jīng)等離子體改性后單板表面 的高潤濕性使膠液自動快速流展，在單板表面形成均勻連續(xù)的薄膠層，實現(xiàn)微量施膠(膠黏 劑用量較傳統(tǒng)涂膠方式用量下降30~70%)方式下木材與膠黏劑之間的高效膠合目的，制 備獲得物理力學(xué)性能符合多層實木復(fù)合地板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且游離甲醛釋放量達(dá)到E〇級 要求的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案:低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法是按以下步 驟完成的：
[0007] -、木質(zhì)單板制備：
[0008] 先將原木截成木段，再經(jīng)軟化處理以提高木材塑性，而后經(jīng)剝?nèi)淦?，然后確定木 段旋切回轉(zhuǎn)中心，經(jīng)旋切成木質(zhì)單板，最后經(jīng)烘干處理待用；
[0009] 步驟一所述的木質(zhì)單板的厚度為1~3mm，由于木質(zhì)單板含水率過低干燥耗能大， 含水率過高進(jìn)行表面等離子體處理時容易產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象，因此，經(jīng)烘干處理后，木質(zhì)單板的 含水率控制在8~12 %;
[0010] 二、木質(zhì)單板表面預(yù)處理：
[0011] 對烘干后的木質(zhì)單板雙面進(jìn)行常壓低溫等離子體改性處理，通過等離子體中的電 子、離子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子對木質(zhì)單板表面的刻蝕作用以及自由基引 發(fā)化學(xué)作用，改變木質(zhì)單板表面微觀結(jié)構(gòu)，并在其表面引入大量極性基團(tuán)，形成了具有特殊 的納米尺度刻痕的高反應(yīng)活性表面層，大幅度提高了膠黏劑在木質(zhì)單板表面的潤濕性，為 實現(xiàn)木質(zhì)單板在低施膠量情況下的高效膠合奠定基礎(chǔ)；
[0012] 步驟二所述的木質(zhì)單板表面常壓低溫等離子體改性處理方法是:將烘干后木質(zhì)單 板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置進(jìn)料輸送帶上，根據(jù)被處理木質(zhì) 單板的厚度調(diào)整四對用鋼玉陶瓷覆蓋的差分激勵雙介質(zhì)阻擋放電電極間距，其范圍值為5 ~10mm，開啟電源，調(diào)節(jié)處理功率至3~6KW，使電極之間的空氣通過介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生低溫 等離子體，使木質(zhì)單板以2~4 0 m /m i η的速度懸空依次通過上下四對放電電極中間的間隙， 在常壓狀態(tài)下對木質(zhì)單板的兩個表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理，并且由于木質(zhì)單板 依次通過四對電極，相當(dāng)于同一個被處理位置依次疊加處理四次，強(qiáng)化了木質(zhì)單板的表面 改性效果；
[0013] 三、木質(zhì)單板表面微量施膠：
[0014] 通過超聲和氣旋協(xié)同作用，將膠液霧化為直徑小于40μηι的顆粒噴施于木質(zhì)單板的 緊面，即不存在超越裂縫的單板表面，木質(zhì)單板單面膠黏劑施加量控制在10~80g/m 2,視不 同膠黏劑種類而定，膠黏劑用量較常規(guī)用量減少30~70% ;
[0015] 步驟三所述的木質(zhì)單板表面微量施膠方法是:將膠黏劑通過膠栗以穩(wěn)定速度輸入 超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)，將經(jīng)過常壓低溫等離子體處理后的木質(zhì)單板以2~40m/min與常壓 低溫等離子體處理系統(tǒng)一致的速度勻速通過施膠系統(tǒng)，在其表面均勻噴施一層薄的膠層， 控制超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)工作頻率為42±3KHz，功率為1~5W，流量l-50mL/min，噴嘴與 木質(zhì)單板表面的距離為200-400mm，氣壓為0.01-0.1 MPa;
[0016] 超聲和氣旋的協(xié)同效應(yīng)能使膠黏劑霧化為細(xì)小顆粒，這種細(xì)小的膠黏劑顆粒能通 過木質(zhì)單板表面被等離子體刻蝕的納米尺度刻痕滲透到木材細(xì)胞壁，與細(xì)胞壁物質(zhì)緊密接 觸，形成納米力學(xué)嵌合或與細(xì)胞壁中聚合物成分產(chǎn)生化學(xué)連接，形成互相滲透的聚合物網(wǎng) 絡(luò)，從而可實現(xiàn)低施膠量情況下木材與膠黏劑之間的高效膠合；
[0017] 步驟三所述的木質(zhì)單板表面微量施膠所用膠黏劑SEi級三聚氰胺改性脲醛樹脂 膠和異氰酸酯膠中的一種，為保證膠黏劑順利被霧化為細(xì)小顆粒，其粘度應(yīng)小于40s，優(yōu)選 控制在20~30s;
[0018] 步驟二和步驟三均通過木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置完成， 該裝置包括設(shè)備框架、木質(zhì)薄板傳輸組件、動力組件、低溫等離子體處理組件、超聲氣旋噴 膠組件和控制器組件，木質(zhì)單板通過傳輸組件(包括沿進(jìn)料方向依次設(shè)置于設(shè)備框架上的 木質(zhì)薄板進(jìn)料傳輸帶、木質(zhì)薄板進(jìn)料感應(yīng)裝置、木質(zhì)薄板進(jìn)料壓輥、木質(zhì)薄板出料壓輥、木 質(zhì)薄板出料感應(yīng)裝置和木質(zhì)薄板出料傳輸輥組)輸送進(jìn)入低溫等離子體處理;低溫等離子 體處理組件(包含四對差分激勵雙介質(zhì)阻擋放電電極、低溫等離子發(fā)生器、低溫等離子體電 源以及冷卻排臭氧裝置）中低溫等離子體電源和低溫等離子體發(fā)生器與電極通過高絕緣線 纜可靠連接，在電極間隙間放電獲得寬幅均勻的低溫等離子體，木質(zhì)單板懸空通過電極間 隙，兩個表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理;經(jīng)低溫等離子體處理后的木質(zhì)單板在出料 壓輥的帶動下進(jìn)入超聲氣旋施膠區(qū)域，超聲氣旋噴膠組件(包括超聲氣旋協(xié)同作用噴嘴支 撐支架、超聲氣旋協(xié)同作用噴嘴、膠量控制閥、管路清洗閥、膠黏劑收集裝置和噴膠除味裝 置）中超聲氣旋協(xié)同作用噴嘴通過不銹鋼滑塊平行對稱地固定在噴嘴支撐支架上，不銹鋼 滑塊可在噴嘴支撐支架上上下左右移動，以調(diào)節(jié)噴嘴與木質(zhì)薄板表面的距離以及六個噴嘴 相互間的間距，從而調(diào)控每組噴嘴的膠液噴施面積，以實現(xiàn)調(diào)控木質(zhì)單板表面施膠量的目 的，噴嘴與木質(zhì)薄板表面距離的調(diào)節(jié)范圍為200-400mm，噴嘴可隨意左右移動，噴嘴通過通 氣管與進(jìn)氣壓力裝置連接，調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力裝置氣壓為0 · 01-0 · IMPa，使膠黏劑霧化，同時控 制噴嘴工作頻率42±3KHz，功率為1~5W，產(chǎn)生超聲波使膠液顆粒進(jìn)一步細(xì)化直徑小于40μπι 的顆粒，調(diào)節(jié)流量范圍為l_50mL/min，再利用經(jīng)低溫等離子體處理后木質(zhì)單板表面的高潤 濕性使噴施于其表面的微細(xì)膠滴迅速流展，實現(xiàn)在低施膠量情況下能在單板表面形成一層 均勻的薄膠層，以利于膠合后的產(chǎn)品獲得良好的膠合強(qiáng)度;動力組件可調(diào)整傳輸速度，保證 單板在低溫等離子體處理區(qū)域和超聲氣旋施膠區(qū)域的運動速度的一致性；
[0019] 四、木質(zhì)單板組坯膠合：
[0020] 將施膠后的木質(zhì)單板按照相鄰層單板木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組 坯，單板總層數(shù)為偶數(shù)層，而后進(jìn)行熱壓獲得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板基材；
[0021] 步驟四所述的木質(zhì)單板組坯膠合工藝條件為:熱壓溫度為105~160°C，熱壓壓力 為1 ·0~1.4MPa，熱壓時間為40~80s/mm;
[0022] 由于在多層實木復(fù)合地板基材表面還需覆貼一層薄木，為了保證板材整體結(jié)構(gòu)的 對稱性，基材的總層數(shù)為偶數(shù)層；
[0023] 五、表層薄木表面預(yù)處理：
[0024]將薄木干燥至含水率8~12%，而后按照步驟二的方法對薄木表面進(jìn)行常壓低溫 等離子體改性處理；
[0025] 步驟五所述的表層薄木為2~4mm天然鋸切薄木和1~2mm人造薄木中一種；
[0026]六、表層薄木表面微量施膠：
[0027]按照步驟三的方法對經(jīng)常壓低溫等離子體改性處理的薄木表面施膠，單面膠黏劑 施加量控制在10~80g/m2;
[0028] 步驟六所述的木質(zhì)單板表面微量施膠所用膠黏劑SEi級三聚氰胺改性脲醛樹脂 膠和異氰酸酯膠中的一種，為保證膠黏劑順利被霧化為細(xì)小顆粒，其粘度應(yīng)小于40s，優(yōu)選 控制在20~30s;
[0029] 七、表層薄木覆貼：
[0030] 將施膠后的薄木覆貼于多層實木復(fù)合地板基材的表面，經(jīng)過熱壓、成形加工和表 面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板，該板材的物理力學(xué)性能符合多層實木復(fù)合 地板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且游離甲醛釋放量達(dá)到Eo級要求；
[0031] 步驟七所述的表層薄木覆貼熱壓工藝條件為:熱壓溫度為110~160°C，熱壓壓力 為0.8~1.2MPa，熱壓時間為2~5min。
[0032] 本發(fā)明的優(yōu)點：（1)產(chǎn)品品質(zhì)好:采用本專利提供的一種低施膠量環(huán)保多層實木復(fù) 合地板的制造方法制備獲得的多層實木復(fù)合地板產(chǎn)品物理力學(xué)性能符合多層實木復(fù)合地 板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即使所用膠黏劑為非Eo級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠，因為所用膠黏劑 量極少，產(chǎn)品的游離甲醛釋放量也能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Eo級要求。（2)產(chǎn)品生產(chǎn)成本低： 木質(zhì)單板經(jīng)常壓低溫等離子體改性處理后采用超聲氣旋協(xié)同霧化噴膠，可使產(chǎn)品在膠黏劑 用量較常規(guī)膠黏劑用量下降30~70%的情況下，性能仍可性能達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求， 從而可大幅度降低生產(chǎn)成本。此外，采用本專利技術(shù)可以實現(xiàn)將昂貴的異氰酸酯膠用于多 層實木復(fù)合地板工業(yè)化生產(chǎn)，制備不含甲醛且高強(qiáng)度的多層實木復(fù)合地板產(chǎn)品，且生產(chǎn)成 本不高于目前生產(chǎn)上常用的EiS三聚氰胺改性脲醛樹脂膠。（3)生產(chǎn)工藝節(jié)能環(huán)保:本項發(fā) 明提供的一種低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法，干法處理工藝，省能源，無公 害，符合當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)節(jié)能減排的要求。（4)生產(chǎn)設(shè)備操作簡便:可根據(jù)產(chǎn)品的要求通過 調(diào)整處理工藝控制處理效果，且處理時間短、效率高、可控性好，且可連續(xù)自動化作業(yè)。
【具體實施方式】
[0033] 實施例1
[0034] 將小徑速生楊木用圓鋸機(jī)截斷成一定長度木段，木段長度根據(jù)多層實木復(fù)合地板 產(chǎn)品幅面要求確定，通常為多層實木復(fù)合地板產(chǎn)品長度+100~150mm。將木段放于蒸煮池中 進(jìn)行軟化處理，增加木材塑性，以提高旋切單板質(zhì)量。為了保證多層實木復(fù)合地板質(zhì)量，需 用專用剝皮機(jī)將木段樹皮去除。而后，采用機(jī)械定心機(jī)確定木段的回轉(zhuǎn)中心，再用上木機(jī)將 木段放置于旋切機(jī)上，旋切制成厚度為1mm的單板。
[0035]將楊木單板放于熱板式干燥機(jī)中在有一定壓力（小于O.IMPa)的條件下進(jìn)行干燥， 干燥溫度不宜過高，控制在80°C以下，防止干燥過程中單板的翹曲變形，以確保單板的平整 度。經(jīng)干燥后將楊木單板的含水率控制在8 %待用。
[0036]將烘干后的單板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置的進(jìn)料 輸送帶上，在進(jìn)料壓輥的帶動下進(jìn)入低溫等離子體處理區(qū)域，調(diào)整上下四對放電電極間的 間距為5mm。開啟低溫等離子體電源，調(diào)節(jié)處理功率至4.5KW，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到空氣放電 電壓時，在電極間形成介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生低溫等離子體，楊木單板以2m/min的速度依次懸 空從四對電極間隙中連續(xù)通過，對單板上下兩表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理。木質(zhì) 單板依次通過四對電極，相當(dāng)于同一個被處理位置依次疊加處理四次，強(qiáng)化了木質(zhì)單板的 表面低溫等離子體改性效果。
[0037]將粘度為級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠以穩(wěn)定速度輸入木質(zhì)薄板低溫等離 子體改性和微量施膠一體化裝置的超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)。啟動進(jìn)氣壓力裝置調(diào)整氣壓 0.1 MPa，使膠黏劑霧化，同時控制系統(tǒng)工作頻率為42 ± 3KHz，功率為3W，產(chǎn)生超聲波使膠液 進(jìn)一步細(xì)化為直徑小于40μπι的顆粒，調(diào)節(jié)膠量控制閥調(diào)整噴霧流量為20mL/min，噴嘴與木 質(zhì)單板表面的間距為200mm，控制楊木單板以2m/min與常壓低溫等離子體處理系統(tǒng)一致的 速度勻速通過施膠系統(tǒng)，在楊木單板的緊面（即不存在超越裂縫的單板表面)均勻噴施一層 薄的膠層，木質(zhì)單板單面的施膠量為80g/m 2。將施膠后的偶數(shù)層木質(zhì)單板按照相鄰層單板 木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為120 °C，熱壓壓力為 1.2MPa，熱壓時間為60s/mm的條件下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0038]將2mm天然鋸切薄木干燥至含水率8%，而后按照上述木質(zhì)單板低溫等離子體改性 處理方法和處理工藝對薄木表面進(jìn)行處理，而后按照上述木質(zhì)單板微量施膠方法和施膠工 藝將Ei級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠施于薄木表面，單面膠黏劑施加量為80g/m2。將施膠后的 薄木覆貼于多層實木復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為ll〇°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件 熱壓2min，而后經(jīng)成形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。多層實木 復(fù)合地板的膠合性能和甲醛釋放量見下表。
[0039] 實施例2
[0040] 將小徑速生楊木按實施例1相同步驟制成厚度為1_，含水率為8 %的單板。
[0041] 將烘干后的單板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置的進(jìn)料 輸送帶上，在進(jìn)料壓輥的帶動下進(jìn)入低溫等離子體處理區(qū)域，調(diào)整上下四對放電電極間的 間距為5mm。開啟低溫等離子體電源，調(diào)節(jié)處理功率至4.5KW，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到空氣放電 電壓時，在電極間形成介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生低溫等離子體，楊木單板以l〇m/min的速度依次 懸空從四對電極間隙中連續(xù)通過，對單板上下兩表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理。 [0042]將粘度為級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠以穩(wěn)定速度輸入木質(zhì)薄板低溫等離 子體改性和微量施膠一體化裝置的超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)。啟動進(jìn)氣壓力裝置調(diào)整氣壓 0.1 MPa，使膠黏劑霧化，同時控制系統(tǒng)工作頻率為42 ± 3KHz，功率為3W，產(chǎn)生超聲波使膠液 進(jìn)一步細(xì)化為直徑小于40μπι的顆粒，調(diào)節(jié)膠量控制閥調(diào)整噴霧流量為20mL/min，噴嘴與木 質(zhì)單板表面的間距為200mm，控制楊木單板以10m/min與常壓低溫等離子體處理系統(tǒng)一致的 速度勻速通過施膠系統(tǒng)，在楊木單板的緊面（即不存在超越裂縫的單板表面)均勻噴施一層 薄的膠層，木質(zhì)單板單面的施膠量為60g/m 2。將施膠后的偶數(shù)層木質(zhì)單板按照相鄰層單板 木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為120 °C，熱壓壓力為 1.2MPa，熱壓時間為60s/mm的條件下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0043] 將2mm天然鋸切薄木干燥至含水率8%，而后按照上述木質(zhì)單板低溫等離子體改性 處理方法和處理工藝對薄木表面進(jìn)行處理，而后按照上述木質(zhì)單板微量施膠方法和施膠工 藝將Ei級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠施于薄木表面，單面膠黏劑施加量為60g/m 2。將施膠后的 薄木覆貼于多層實木復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為ll〇°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件 熱壓2min，而后經(jīng)成形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。多層實木 復(fù)合地板的膠合性能和甲醛釋放量見下表。
[0044] 對比例1
[0045] 將小徑速生楊木按實施例1相同步驟制成厚度為1mm，含水率為8 %的單板。
[0046] 將烘干后的單板按目前多層實木復(fù)合地板生產(chǎn)工藝采用輥筒涂膠方式將E1級三 聚氰胺改性脲醛樹脂膠涂于芯板兩表面，木質(zhì)單板單面的施膠量為120g/m 2。將施膠后的偶 數(shù)層木質(zhì)單板按照相鄰層單板木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫 度為120°C，熱壓壓力為1.2MPa，熱壓時間為60s/mm的條件下壓制成多層實木復(fù)合地板基 材。
[0047]將2mm天然鋸切薄木干燥至含水率8 %，采用輥筒涂膠方式將Ei級三聚氰胺改性脲 醛樹脂膠涂布于薄木表面，單面膠黏劑施加量為120g/m2。將施膠后的薄木覆貼于多層實木 復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為ll〇°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件熱壓2min，而后經(jīng)成 形加工和表面涂飾后制得多層實木復(fù)合地板。多層實木復(fù)合地板的膠合性能和甲醛釋放量 見下表。
[0048] 實施例3
[0049] 將馬尾松原木按實施例1相同的步驟制成厚度為2mm，含水率為8 %的單板。
[0050] 將烘干后的單板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置的進(jìn)料 輸送帶上，在進(jìn)料壓輥的帶動下進(jìn)入低溫等離子體處理區(qū)域，調(diào)整上下四對放電電極間的 間距為10mm。開啟低溫等離子體電源，調(diào)節(jié)處理功率至4.5KW，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到空氣放 電電壓時，在電極間形成介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生低溫等離子體，馬尾松單板以l〇m/min的速度 依次懸空從四對電極間隙中連續(xù)通過，對單板上下兩表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處 理。
[0051] 將粘度為級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠以穩(wěn)定速度輸入木質(zhì)薄板低溫等離 子體改性和微量施膠一體化裝置的超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)。啟動進(jìn)氣壓力裝置調(diào)整氣壓 0.1 MPa，使膠黏劑霧化，同時控制系統(tǒng)工作頻率為42 ± 3KHz，功率為3W，產(chǎn)生超聲波使膠液 進(jìn)一步細(xì)化為直徑小于40μπι的顆粒，調(diào)節(jié)膠量控制閥調(diào)整噴霧流量為20mL/min，噴嘴與木 質(zhì)單板表面的間距為200mm，控制馬尾松單板以10m/min與常壓低溫等離子體處理系統(tǒng)一致 的速度勻速通過施膠系統(tǒng)，在馬尾松單板的緊面(即不存在超越裂縫的單板表面)均勻噴施 一層薄的膠層，木質(zhì)單板單面的施膠量為80g/m 2。將施膠后的偶數(shù)層木質(zhì)單板按照相鄰層 單板木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為120°C，熱壓壓力為 1.2MPa，熱壓時間為60s/mm的條件下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0052]將1mm人造薄木干燥至含水率8%，而后按照上述木質(zhì)單板低溫等離子體改性處理 方法和處理工藝對薄木表面進(jìn)行處理，而后按照上述木質(zhì)單板微量施膠方法和施膠工藝將 Ei級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠施于薄木表面，單面膠黏劑施加量為80g/m2。將施膠后的薄木 覆貼于多層實木復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為ll〇°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件熱壓 lmin，而后經(jīng)成形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。多層實木復(fù)合 地板的膠合性能和甲醛釋放量見下表。
[0053] 對比例2
[0054]將馬尾松原木按實施例1相同步驟制成厚度為2_，含水率為8%的單板。將烘干后 的單板按目前多層實木復(fù)合地板的生產(chǎn)工藝采用輥筒涂膠方式將E1級三聚氰胺改性脲醛 樹脂膠涂于芯板兩表面，木質(zhì)單板單面的施膠量為150g/m 2。將施膠后的偶數(shù)層木質(zhì)單板按 照相鄰層單板木材纖維紋理方向互相垂直的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為120°C，熱壓 壓力為1.2MPa，熱壓時間為60s/mm的條件下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0055] 將1_人造薄木干燥至含水率8%，采用輥筒涂膠方式將EiS三聚氰胺改性脲醛樹 脂膠涂布于薄木表面，單面膠黏劑施加量為150g/m 2。將施膠后的薄木覆貼于多層實木復(fù)合 地板基材的表面，在熱壓溫度為ll〇°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件熱壓lmin，而后經(jīng)成形加 工和表面涂飾后制得多層實木復(fù)合地板。多層實木復(fù)合地板的膠合性能和甲醛釋放量見下 表。
[0056] 因為馬尾松木材含有豐富的樹脂道，旋切成單板后樹脂會析出覆蓋于單板表面， 這種油性樹脂的存在嚴(yán)重影響了木材界面的膠合性能。若不對單板表面進(jìn)行必要的處理， 只有通過提高膠黏劑用量才能使產(chǎn)品性能勉強(qiáng)達(dá)標(biāo)。采用本專利技術(shù)，對馬尾松單板表面 進(jìn)行低溫等離子體處理，可以破壞其表面油性樹脂的結(jié)構(gòu)，大大提高了膠黏劑在單板表面 的潤濕性，從而保證在較低施膠量(單面施膠量為80g/m 2)的情況下，馬尾松單板依然能實 現(xiàn)高強(qiáng)度的膠合。
[0057] 實施例4
[0058] 將小徑速生楊木按實施例1相同步驟制成厚度為1mm，含水率為6 %的單板。
[0059] 將烘干后的單板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置的進(jìn)料 輸送帶上，在進(jìn)料壓輥的帶動下進(jìn)入低溫等離子體處理區(qū)域，調(diào)整上下四對放電電極間的 間距為5mm。開啟低溫等離子體電源，調(diào)節(jié)處理功率至4.5KW，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到空氣放電 電壓時，在電極間形成介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生低溫等離子體，楊木單板以30m/min的速度依次 懸空從四對電極間隙中連續(xù)通過，對單板上下兩表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理。
[0060] 將粘度為30s的異氰酸脂膠以穩(wěn)定速度輸入木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施 膠一體化裝置的超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)。啟動進(jìn)氣壓力裝置調(diào)整氣壓O.IMPa，使膠黏劑霧 化，同時控制系統(tǒng)工作頻率為42 ± 3KHz，功率為3W，產(chǎn)生超聲波使膠液進(jìn)一步細(xì)化為直徑小 于40μπι的顆粒，調(diào)節(jié)膠量控制閥調(diào)整噴霧流量為20mL/min，噴嘴與木質(zhì)單板表面的間距為 200mm，控制楊木單板以30m/min與常壓低溫等離子體處理系統(tǒng)一致的速度勾速通過施膠系 統(tǒng)，在楊木單板的緊面（即不存在超越裂縫的單板表面)均勻噴施一層薄的膠層，木質(zhì)單板 單面的施膠量為20g/m 2。將施膠后的木質(zhì)單板按照相鄰層單板木材纖維紋理方向互相垂直 的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為160°C，熱壓壓力為1.2MPa，熱壓時間為40s/mm的條件 下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0061] 將1mm人造薄木干燥至含水率8%，而后按照上述木質(zhì)單板低溫等離子體改性處理 方法和處理工藝對薄木表面進(jìn)行處理，而后按照上述木質(zhì)單板微量施膠方法和施膠工藝將 異氰酸脂膠施于薄木表面，單面膠黏劑施加量為20g/m 2。將施膠后的薄木覆貼于多層實木 復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為160°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件熱壓lmin，而后經(jīng)成 形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。多層實木復(fù)合地板的膠合性能 和甲醛釋放量見下表。
[0062] 實施例5
[0063] 將小徑速生楊木按實施例1相同步驟制成厚度為1_，含水率為8%的單板。
[0064] 將烘干后的單板置于木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置的進(jìn)料 輸送帶上，在進(jìn)料壓輥的帶動下進(jìn)入低溫等離子體處理區(qū)域，調(diào)整上下四對放電電極間的 間距為5mm。開啟低溫等離子體電源，調(diào)節(jié)處理功率至4.5KW，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到空氣放電 電壓時，在電極間形成介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生低溫等離子體，楊木單板以40m/min的速度依次 懸空從四對電極間隙中連續(xù)通過，對單板上下兩表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理。
[0065] 將粘度為30s的異氰酸脂膠以穩(wěn)定速度輸入木質(zhì)薄板低溫等離子體改性和微量施 膠一體化裝置的超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)。啟動進(jìn)氣壓力裝置調(diào)整氣壓O.IMPa，使膠黏劑霧 化，同時控制系統(tǒng)工作頻率為42 ± 3KHz，功率為3W，產(chǎn)生超聲波使膠液進(jìn)一步細(xì)化為直徑小 于40μπι的顆粒，調(diào)節(jié)膠量控制閥調(diào)整噴霧流量為20mL/min，噴嘴與木質(zhì)單板表面的間距為 200mm，控制楊木單板以40m/min與常壓低溫等離子體處理系統(tǒng)一致的速度勾速通過施膠系 統(tǒng)，在楊木單板的緊面（即不存在超越裂縫的單板表面)均勻噴施一層薄的膠層，木質(zhì)單板 單面的施膠量為l〇g/m 2。將施膠后的木質(zhì)單板按照相鄰層單板木材纖維紋理方向互相垂直 的原則進(jìn)行組坯，而后在熱壓溫度為160°C，熱壓壓力為1.2MPa，熱壓時間為40s/mm的條件 下壓制成多層實木復(fù)合地板基材。
[0066]將1mm人造薄木干燥至含水率8%，而后按照上述木質(zhì)單板低溫等離子體改性處理 方法和處理工藝對薄木表面進(jìn)行處理，而后按照上述木質(zhì)單板微量施膠方法和施膠工藝將 異氰酸脂膠施于薄木表面，單面膠黏劑施加量為l〇g/m2。將施膠后的薄木覆貼于多層實木 復(fù)合地板基材的表面，在熱壓溫度為160°C，熱壓壓力為l.OMPa的條件熱壓lmin，而后經(jīng)成 形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板。多層實木復(fù)合地板的膠合性能 和甲醛釋放量見下表。
[0067]多層實木復(fù)合地板物理力學(xué)性能測定結(jié)果見下表：
[0068]
[0069]注：
[0070]①膠種:MUF為扮級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠，MDI為異氰酸脂樹脂；
[0071]②膠合強(qiáng)度按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《實木復(fù)合地板用膠合板》LY/T 1738-2008測定，MUF多層 實木復(fù)合地板按II類膠合板的方法測定，MDI多層實木復(fù)合地板按I類膠合板的方法測定， 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1738-2008的規(guī)定，膠合強(qiáng)度應(yīng)大于0.7MPa;
[0072]③甲醛釋放量按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17657-2013規(guī)定的方法測定。按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1738-2008規(guī)定的要求:E〇級多層實木復(fù)合地板甲醛釋放量應(yīng)小于OAmg/UEi級多層實木復(fù) 合地板甲醛釋放量應(yīng)小于1.5mg/L。
【主權(quán)項】
1. 低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制造方法，其特征在于:所述的低施膠量環(huán)保多 層實木復(fù)合地板是按以下步驟制備的： 步驟一:木質(zhì)單板制備：先將原木截成木段，再經(jīng)軟化處理以提高木材塑性，而后經(jīng)剝 去樹皮，然后確定木段旋切回轉(zhuǎn)中心，經(jīng)旋切成木質(zhì)單板，最后經(jīng)烘干處理待用； 步驟二:木質(zhì)單板表面預(yù)處理:對烘干后的木質(zhì)單板雙面進(jìn)行常壓低溫等離子體改性 處理，通過等離子體中的電子、離子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子對木質(zhì)單板表 面的刻蝕作用以及自由基引發(fā)化學(xué)作用，改變木質(zhì)單板表面微觀結(jié)構(gòu)，并在其表面引入大 量極性基團(tuán)，形成了具有特殊的納米尺度刻痕的高反應(yīng)活性表面層，大幅度提高了膠黏劑 在木質(zhì)單板表面的潤濕性，為實現(xiàn)木質(zhì)單板在低施膠量情況下的高效膠合奠定基礎(chǔ)； 步驟三:木質(zhì)單板表面微量施膠:通過超聲和氣旋協(xié)同作用，將膠黏劑霧化為直徑小于 40μπι的顆粒噴施于木質(zhì)單板的緊面，即不存在超越裂縫的單板表面，木質(zhì)單板單面膠黏劑 施加量控制在10~80g/m2; 步驟四：木質(zhì)單板組坯膠合:將施膠后的木質(zhì)單板按照相鄰層單板木材纖維紋理方向 互相垂直的原則進(jìn)行組坯，單板總層數(shù)為偶數(shù)層，而后進(jìn)行熱壓獲得低施膠量環(huán)保多層實 木復(fù)合地板基材； 步驟五：表層薄木表面預(yù)處理：將薄木干燥至含水率8~12 %，而后按照步驟二的方法 對薄木表面進(jìn)行常壓低溫等離子體改性處理； 步驟六:表層薄木表面微量施膠:按照步驟三的方法對經(jīng)常壓低溫等離子體改性處理 的薄木表面施膠，單面膠黏劑施加量控制在10~80g/m2; 步驟七:表層薄木覆貼:將施膠后的薄木覆貼于多層實木復(fù)合地板基材的表面，經(jīng)過熱 壓、成形加工和表面涂飾后制得低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板，該板材的物理力學(xué)性能 符合多層實木復(fù)合地板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且游離甲醛釋放量達(dá)到Eo級要求。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟一所述的木質(zhì)單板的厚度為1~3_，經(jīng)烘干處理后，木質(zhì)單板的含水率控制在8~12%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟二所述的木質(zhì)單板表面常壓低溫等離子體改性處理方法是:將烘干后木質(zhì)單板置于木質(zhì) 薄板低溫等離子體改性和微量施膠一體化裝置進(jìn)料輸送帶上，根據(jù)被處理木質(zhì)單板的厚度 調(diào)整四對用鋼玉陶瓷覆蓋的差分激勵雙介質(zhì)阻擋放電電極間距，其范圍值為5~10mm，開啟 電源，調(diào)節(jié)處理功率至3~6KW，使電極之間的空氣通過介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生低溫等離子體，使 木質(zhì)單板以2~40m/min的速度懸空依次通過上下四對放電電極中間的間隙，在常壓狀態(tài)下 對木質(zhì)單板的兩個表面同時進(jìn)行低溫等離子體改性處理。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟三所述的木質(zhì)單板表面微量施膠方法是:將膠黏劑通過膠栗以穩(wěn)定速度輸入超聲氣旋霧 化施膠系統(tǒng)，將經(jīng)過常壓低溫等離子體處理后的木質(zhì)單板以2~40m/min與常壓低溫等離子 體處理系統(tǒng)一致的速度勻速通過施膠系統(tǒng)，在其表面均勻噴施一層薄的膠層。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:控 制超聲氣旋霧化施膠系統(tǒng)工作頻率為42±3kHz，功率為1~5W，流量l-50mL/min，噴嘴與木 質(zhì)單板表面的距離為200~400mm，氣壓為0.01-0.1 MPa。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟四所述的木質(zhì)單板組坯膠合工藝條件為：熱壓溫度為105~160°C，熱壓壓力為1.0~ 1.4MPa，熱壓時間為40~80s/mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟三和步驟六所述的木質(zhì)單板表面微量施膠所用膠黏劑SEi級三聚氰胺改性脲醛樹脂膠 和異氰酸酯膠中的一種，為保證膠黏劑順利被霧化為細(xì)小顆粒，其粘度應(yīng)小于40s。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟五所述的表層薄木為2~4mm的天然鋸切薄木和1~2mm的人造薄木中的一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低施膠量環(huán)保多層實木復(fù)合地板的制備方法，其特征在于:步 驟七所述的表層薄木覆貼熱壓工藝條件為：熱壓溫度為110~160°C，熱壓壓力為0.8~ 1.210^，熱壓時間為2~511^11。
【文檔編號】B27L1/00GK105856343SQ201610205809
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】周曉燕, 曹倚中, 陳敏智, 陳衛(wèi)民, 王翔, 潘明珠, 史書凱, 蔣帥南, 萬京林, 卞杰
【申請人】南京林業(yè)大學(xué)