一種基于clt板的電熱地板坯料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CLT板的電熱地板坯料及其制造方法。其包括基板層(1)和覆板層(4)，基板層(1)為由若干層單木板呈縱橫正交疊放膠合而成的CLT板，在基板層(1)的上表面上具有若干溝槽(3)，溝槽(3)長度方向平行于基板層(1)的CLT板中層壓疊放的最上層的單木板的長度方向，溝槽(3)內(nèi)放置有發(fā)熱膜(2)，在基板層(1)上還覆有由珍貴木材薄板制成的薄板層(4)；其制造方法包括：在CLT板的一個(gè)表面銑削出若干溝槽，溝槽內(nèi)放置發(fā)熱膜，覆以珍貴木材薄板。與普通實(shí)木復(fù)合電熱地板相比，利用本方法制造的實(shí)木復(fù)合電熱地板具有高穩(wěn)定性，避免了長期使用后因發(fā)熱膜開裂產(chǎn)生的斷電現(xiàn)象和坯料脫膠開裂現(xiàn)象。
【專利說明】一種基于CLT板的電熱地板坯料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材加工行業(yè)中的地板制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地是一種電熱地板坯料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的實(shí)木復(fù)合地板大多以多層實(shí)木單板層壓制或單層指接板拼接制得芯層板。經(jīng)長期使用發(fā)現(xiàn)這些芯板所制成的實(shí)木復(fù)合地板或存在內(nèi)應(yīng)力和加工應(yīng)力，變形大，不平整，抗彎曲能力差的缺點(diǎn)，或由于大量使用膠粘劑，產(chǎn)品環(huán)保性能差，熱壓膠合中彎曲、變形不好控制,合格率偏低,生產(chǎn)成本高。
[0003]CLT板是近些年開發(fā)出的木結(jié)構(gòu)新技術(shù)產(chǎn)品,其全稱為cross-laminated timber,交錯(cuò)層壓木材，是一種新型木建筑材料，它采用鋸制木板正交疊放膠合成實(shí)木板材，面積和厚度可以定制。大塊的CLT可以直接切口后作為建筑的外墻，樓板等?？梢詷O大地提高工程的施工效率。這種最新的木建筑材料，其高強(qiáng)度可以用來替代混凝土材料。其特點(diǎn)是將橫紋和豎紋交錯(cuò)排布的規(guī)格木材膠合在一起以達(dá)到更佳的強(qiáng)度和極高的尺寸穩(wěn)定性，充分利用了木材順紋向的抗拉強(qiáng)度高，而橫紋向抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。以此作為地板的坯料，可克服木材的各向異性帶來的尺寸不穩(wěn)定性。
[0004]近年來地板采暖作為一種新技術(shù)越來越普及。由于熱空氣向上散發(fā)，因此一般的傳統(tǒng)式采暖裝置從暖氣片中散發(fā)出的熱量都散發(fā)在空氣中，往往是天花板溫度高于地面附近的溫度。采用地?zé)岬匕宓蜏剌椛洳膳b置，地面溫度高，給人暖腳頭涼的舒適感，同時(shí)地板采暖也較其他傳統(tǒng)采暖方式環(huán)境保潔，熱效高，熱力均勻，節(jié)省空間，受到了越來越多的關(guān)注。
[0005]發(fā)熱膜也是近年來新興的一種電熱元件，它吸取了 PTC和導(dǎo)電涂料兩種電熱元件的特點(diǎn)制造而成。它無明火加熱，為面狀加熱，熱阻少，導(dǎo)熱快、使用壽命長(約30?50年)，電能轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%、熱能損失小。在木質(zhì)地板上的應(yīng)用非常有前景。
[0006]電熱地板是以金屬絲、發(fā)熱線芯、發(fā)熱膜等為發(fā)熱體，結(jié)合木質(zhì)地板組合加工而成的產(chǎn)品，它是一種以電力為能源，通過紅外線輻射進(jìn)行傳熱的新型供暖方式。發(fā)熱體工作時(shí)，將熱量以紅外現(xiàn)輻射的形式送入空間，使人和物體首先得到溫暖，并且它具有耐高壓、耐潮濕、承受溫度范圍廣、高韌度、低收縮率、運(yùn)行安全、便于儲(chǔ)運(yùn)等優(yōu)良性能。電熱地板使人感到非常舒服，不會(huì)造成室內(nèi)燥熱、皮膚失水、口舌干燥，也不會(huì)有空氣污染，符合人體舒適感；一次性投資低于其他取暖設(shè)備，發(fā)熱體表面迅速升溫，安裝、調(diào)試簡便，運(yùn)行成本低。
[0007]由于地板采暖的特殊性對地板的要求非常嚴(yán)格一方面要求地板的密度大，另外還要求地板要能適應(yīng)瞬間的溫度變化和高溫的考驗(yàn)，即不開裂不脫膠抗潮濕，不變形，不反翹。電熱地板方興未艾，但其存在的問題亦日益凸顯，對電熱地板的改良尤其是能在復(fù)雜的溫度濕度環(huán)境中尺寸穩(wěn)定的改良尤為重要。
[0008]現(xiàn)有電熱地板存在的主要問題是:(I)以發(fā)熱膜為熱源的電熱地板由于發(fā)熱膜與木材的濕、熱膨脹系數(shù)不一致，加上木材為各向異性材料，在電熱地板使用過程中周期、循環(huán)的熱濕條件導(dǎo)致地板脫膠，翹曲變形等缺陷；(2)由于作為發(fā)熱元件的發(fā)熱膜被膠合在地板中，因冷熱循環(huán)作用，使地板坯料產(chǎn)生干縮濕脹，致使發(fā)熱膜產(chǎn)生開裂而引起斷電現(xiàn)象；(3)由于發(fā)熱膜表面為電絕緣材料，其潤濕性差，難以與木材表面相膠合，長期使用后因熱作用而致使發(fā)熱膜表面膠層老化，產(chǎn)生坯料脫膠現(xiàn)象；(4)還存在有以金屬絲為發(fā)熱源的電熱地板，由于金屬絲質(zhì)地過硬，生產(chǎn)施工中不可避免的折彎造成的局部電阻過高和電纜損壞會(huì)產(chǎn)生安全隱患；(5)此外，還有以長絲碳纖維線芯等作為發(fā)熱線芯的電熱地板，由于線芯的發(fā)熱功率和產(chǎn)生的熱能輻射面積也較小，因此為了保證地板上所有部分受熱均勻放置局部熱量集聚帶來的隱患，需要設(shè)置較多的線槽和發(fā)熱線芯，增加了加工成本和難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是改善現(xiàn)有電熱地板的尺寸不穩(wěn)定性、發(fā)熱膜表面膠層因熱作用而致使膜表面膠層老化脫膠、長期使用致使發(fā)熱膜產(chǎn)生開裂而引起斷電現(xiàn)象等缺陷；提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于加工制造、高穩(wěn)定性的實(shí)木復(fù)合電熱地板坯料及其制造方法。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
[0011]1、選擇三層結(jié)構(gòu)的杉木CLT板作為地板的基板層，沿板的寬度方向間隔銑削出通長的溝槽，溝槽的長度方向平行于基板層的CLT板中層壓疊放的最上層的單木板的長度方向；
[0012]2、將發(fā)熱膜裁剪成與CLT板等長的條狀薄片置于溝槽；
[0013]3、選擇珍貴木材薄板作為覆板層，其上設(shè)置有三氧化二鋁耐磨層，對其單面涂膠，覆蓋在鑲嵌發(fā)熱膜的CLT板表面，加壓膠合為一整體；
[0014]4、依據(jù)常用地板規(guī)格，將CLT板鋸割成地板坯料。
[0015]用本發(fā)明提供的技術(shù)生產(chǎn)的用于基于CLT板的電熱地板坯料，其有益效果是:(I)采用CLT板作為基材，即用交叉層壓的方法進(jìn)行機(jī)械抑制，提高板材尺寸穩(wěn)定性；(2)結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，只需在CLT板表面銑削溝槽后，放置發(fā)熱膜再覆蓋膠合一層珍貴木材薄板即可制成；(3)由于作為基材的CLT板的高度尺寸穩(wěn)定性以及發(fā)熱膜在溝槽內(nèi)的無束縛狀態(tài)，在熱濕條件下，可使發(fā)熱膜尺寸自由伸縮，不致于發(fā)熱膜產(chǎn)生開裂而引起斷電現(xiàn)象；CLT板表面的溝槽亦有補(bǔ)償?shù)匕宓母煽s濕漲的功效，故本發(fā)明可顯著改善電熱地板的尺寸穩(wěn)定性；(4)由于發(fā)熱膜未與木材表面膠合，可防止因熱作用而致使發(fā)熱膜表面膠層老化脫膠造成對其余膠層的牽制；(5)采用發(fā)熱膜作為發(fā)熱元件，產(chǎn)生的熱量輻射面積較大，可以使整個(gè)地板塊高效均勻達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，且能夠快速升溫，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本；
(6)在基板層上的覆板層的表面上還設(shè)置有三氧化二鋁耐磨層，使地板的耐磨度更高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所采用的電熱地板坯料的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的A處局部放大圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]I一基板層；2—發(fā)熱膜；3—溝槽；4一珍貴木材的薄板層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
[0021]a.選擇三層結(jié)構(gòu)的杉木CLT板，規(guī)格為長X寬X厚=2440 X 1200 X 15mm，沿板的寬度方向間隔45mm銑削出通長的溝槽，溝槽寬度17臟，深度0.5mm ；
[0022]b.將0.4mm厚的發(fā)熱膜裁剪成與長2400mm、寬15mm的條狀薄片置于溝槽；
[0023]c.選擇3mm厚昨木鋸制薄板,單面涂布兩組分聚氨酯膠黏劑，涂膠量100g/m2,覆蓋在鑲嵌發(fā)熱膜的CLT板表面，室溫下加壓膠合為一整體，加壓壓力3MPa，加壓時(shí)間2h ；
[0024]d.陳放24h后，將CLT板鋸割成長1200mm，寬200mm的地板坯料。
[0025]制備得到的地板坯料，如圖1-2所示，電熱地板坯料包括基板層I和覆板層4，基板層I為由三層單木板呈縱橫正交疊放膠合而成的CLT板,在基板層I的上表面上具有若干溝槽3，溝槽3長度方向平行于基板層I的CLT板中層壓疊放的最上層的單木板的長度方向，溝槽3內(nèi)放置有發(fā)熱膜2，溝槽3的深度略大于發(fā)熱膜2的厚度，且溝槽3的寬度略大于發(fā)熱膜2的寬度，在基板層I上還覆有由珍貴木材薄板制成的薄板層4。
[0026]在本實(shí)施例中，對制成的地板坯料進(jìn)行室溫水浸泡一高溫干燥循環(huán)試驗(yàn)的方式進(jìn)行處理，即浸水12h之后63 °C高溫干燥12h，如此循環(huán)156h，考察含水率、寬度尺寸變化率、厚度尺寸變化率以及翹曲度。試驗(yàn)結(jié)果表明:72h后，地板坯料的含水率處于穩(wěn)定的變化趨勢，室溫水浸泡后約為32.5 %，高溫干燥后約為4.4 %。寬度尺寸變化率為1.74%，厚度尺寸變化率為3.25 %，翹曲度在0.11 %?0.24 %范圍內(nèi)，顯示了良好的尺寸穩(wěn)定性。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:在3mm厚柞木薄板，單面涂布脲醛樹脂膠黏劑，涂膠量150g/m2，覆蓋在鑲嵌發(fā)熱膜的CLT板表面，熱壓膠合為一整體，熱壓壓力1.5MPa，熱壓溫度110°C，熱壓時(shí)間6min。
[0029]實(shí)施例3:
[0030]本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:選擇三層結(jié)構(gòu)的杉木CLT板，規(guī)格為長X寬X厚=2440X 1200X 18mm,選擇1.5mm厚加楓薄板作為珍貴木材表面。
[0031]在本實(shí)施例中，進(jìn)行了導(dǎo)熱性能測定，在2h內(nèi)能達(dá)到40°C左右，并能保持溫度不變。在50 ±2 °C的溫度條件下處理48 ± 0.25h后，其長度平均干縮率為0.14%，寬度平均干縮率為0.18%，厚度平均干縮率為2.68%，體積平均干縮率為2.98% ;在溫度40±2°C、相對濕度85 % ± 5 %的條件下處理48 土 0.25h后，其長度平均濕漲率為0.20 %，寬度平均濕漲率為0.18%，厚度平均濕漲率為4.23%，體積平均濕漲率為4.66%。試驗(yàn)證明，本實(shí)施例制造的地板坯料，具有良好的導(dǎo)熱性和尺寸穩(wěn)定性。
[0032]實(shí)施例4:
[0033]本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:三層結(jié)構(gòu)的杉木CLT板選用酚醛樹脂膠黏劑制造，選擇3mm厚柞木薄板，單面涂布酚醛樹脂膠黏劑，涂膠量150g/m2，覆蓋在鑲嵌發(fā)熱膜的CLT板表面，熱壓膠合為一整體，熱壓壓力1.5MPa，熱壓溫度145°C，熱壓時(shí)間6min。
[0034]實(shí)施例5:
[0035]本實(shí)施例中，還在基板層的CLT板的外側(cè)，設(shè)置有與放置發(fā)熱膜的溝槽相垂直布置的通氣槽，可以使地板有較好的通氣性，更加有利于熱量的傳導(dǎo)。通氣槽的寬度為20-30mm,深度0.5謹(jǐn),相鄰?fù)獠坶g距60_10Ctam。[0036]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CLT板的電熱地板坯料，該電熱地板坯料包括基板層(I)和覆板層(4)，其特征在于:所述基板層(I)為由若干層單木板呈縱橫正交疊放膠合而成的CLT板，在基板層(I)的上表面上具有若干溝槽(3)，溝槽(3)長度方向平行于基板層(I)的CLT板中層壓疊放的最上層的單木板的長度方向，溝槽(3)內(nèi)放置有發(fā)熱膜(2)，溝槽(3)的深度略大于發(fā)熱膜(2)的厚度，且溝槽(3)的寬度略大于發(fā)熱膜(2)的寬度，在基板層(I)上還覆有由珍貴木材薄板制成的薄板層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CLT板的電熱地板坯料，其特征在于:所述的基板層(I)為使用膠黏劑將3塊杉木板正交疊放膠合而成的CLT板,厚度為15?18_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CLT板的電熱地板坯料，其特征在于:所述的溝槽(3)的寬度為發(fā)熱膜⑵寬度加2mm，相鄰溝槽(3)間距40-100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CLT板的電熱地板坯料，其特征在于:所述的發(fā)熱膜(2)為柔性薄片與封裝其內(nèi)的發(fā)熱電阻材料組成的平面型發(fā)熱元件，被裁剪為寬度10?20mm的條狀薄片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CLT板的電熱地板坯料，其特征在于:所述的覆板層(4)的材質(zhì)為硬質(zhì)闊葉樹種木材，是采用鋸制方法加工的薄板，其厚度不小于3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的基于CLT板的電熱地板坯料的制造方法，其特征在于:在由若干層單木板呈縱橫正交疊放膠合而成的CLT板的一個(gè)表面銑削出若干溝槽(3)，在溝槽(3)內(nèi)放置發(fā)熱膜(2)，置于溝槽(3)內(nèi)的發(fā)熱膜(2)表面不施加任何膠黏劑，在CLT板面上覆蓋珍貴木材的薄板層(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的基于CLT板的電熱地板坯料的制造方法，其特征在于:在CLT板的一個(gè)表面覆以珍貴木材的薄板層(4)膠合而成，其中膠黏劑施加方式為在珍貴木材的薄板層(4)單面涂膠。
【文檔編號(hào)】B32B3/30GK103963373SQ201410189523
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】潘彪, 朱一辛, 石江濤, 尹文秀, 閆薇 申請人:南京林業(yè)大學(xué)