专利名称：压缩炭化杨木三层实木复合地板的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种完全利用速生材杨木为原料生产三层实木复合地板的方法。用经特殊压縮炭化工艺制得的杨木薄板作为面层，普通窄条杨木板作芯层，杨木单板作底层板制造三层实木复合地板。其主要特征为杨木薄板的密实化过程中采用压縮炭化的方法，不添加任何化学试剂，不会对环境造成任何污染，且可操作性强。
二背景技术：
随着世界木材资源的不断减少，木材加工业用优质木材原料供应严重短缺，不断减少的木材资源与日益增长的木材需求的矛盾更加突出，严重阻碍了木材加工工业的发展，寻找和扩大原料来源成为当前最大的课题。另一方面，杨树分布范围广、品种多、适应性强、生长周期短， 一般在10年左右即可成材。充分利用杨树这种速生人工林资源，可填补木材资源的巨大缺口，在木材资源紧缺的今天，充分挖掘杨木资源的开发潜力和利用途径，是节约珍贵优质木材的重要手段，是林业可持续发展的迫切需要，因此，如何高效利用丰富的杨树资源是人工林木材加工利用的重要课题。
目前，实木复合地板是我国地板市场中发展速度最快的一类产品。实木复合地板主要分为三层实木复合地板和多层实木复合地板，它们的面层材料通常分别采用2-4mra和0. 3-2. 0mm的优良树种，地板的其余部分利用人工林木材。对于三层实木复合地板中来说，74%左右使用的是速生材，26%左右是优质木材，这对于木材资源匮乏的中国而言，具有很大的竞争优势。但即便这样，在规模生产时仍需要相当数量的优质木材作表板，因而在发展上受到一定限制。随着世界范围内森林资源的保护，可利用的优良树种愈来愈少，利用密实强化的速生木材生产实木地板和实木复合地板是世界各国的共识，愈来愈多的科研工作人员投入到研究中，密实强化的日本柳杉成功的应用于实木地板使人们看到了速生材应用的前景。而我国是杨树之乡，杨树人工林营造面积已达660万hm2以上，用密实化杨木薄板作地板面板来生产"杨木三层实木复合地板"具有广阔的市场前景。试验结果表明，用特殊压縮炭化工艺制得的密实化杨木薄板不仅在物理力学性能上，甚至在颜色上都可以媲美普通的天然阔叶材，如柞木、桦木等。用其作为面层材料制得的三层实木复合地板，其各项性能已能达到实木复合地板国家标准GB/T 18103—2000的要求。
三
发明内容
1. 发明的目的
本发明的目的是改变速生材杨木不能直接作为实木复合地板面层材料的局面，扩大低质速生材杨木在地板行业的应用范围，提高其使用价值，此外，全部用速生材杨木来生产实木复合地板，不但可以在一定程度上缓解其由于优质原料短缺而遇到的发展瓶颈，促进我国实木复合地板的发展，还可以节约大量的优质珍贵木材，保护我国的天然林资源，满足人们的使用需求。
2. 技术方案本发明涉及的是利用速生材杨木为原料，特殊的压缩炭化工艺生产全杨木三层实木复合地板的一项技术发明。
杨木三层实木复合地板的生产方法，其特征是它的生产工艺步骤分
① 面层材料的制备将速生材杨木锯剖成板材，经干燥、刨削、根据压縮率(压縮率为30%、40%、 50%、 60%)和面板的厚度(2-4mm)加工成含水率为20-40%的杨木薄板，板在热压机中被压缩到所需的压縮率，压縮时的温度为70-110°C，施加的压力根据薄板设计的压縮率而确定；压縮后的板在一定的压力条件下或在特制的夹具中进行炭化固定，炭化过程在热压机中进行或在特制的夹具中进行，炭化温度为190-22(TC，时间1.5-5小时，炭化装置设有排气孔；炭化处理结束后，在一定的压力条件下将杨木薄板温度降至40-60°C，取出杨木薄板，用宽带砂光机砂去颜色变深的外层，砂光后的杨木薄板厚度在2-4mm之间；
② 芯层材料将杨木锯剖成板材，干燥其含水率在10_12%左右，再刨削、锯制成宽度为30-50mm的杨木芯板条，木条的厚度依据三层实木复合地板的厚度而定，约9毫米左右，将杨木芯板条侧拼，用作地板的芯层材料，芯板条之间的缝隙不能大于5毫米；
③ 底层材料将杨木旋切成厚度在1.7-2毫米之间的单板，干燥其含水率在10-12%左右，并将其锯制成一定尺寸留作地板的底层材料；
地板压制将面层材料、芯层材料和底层材料按纤维相互垂直方向或木材的顺纹方向组坯，见图1和图2，采用热压或冷压工艺制造；使用热固性树脂胶或冷压胶，双面涂胶量约250-350g/m2;热压时温度为110_150°C，单位压力1-1. 4MPa，热压时间为6-12min;冷压时单位压力为1. 1-1. 4MPa，时间为30-40min;
◎压制好的地板进行砂光、油漆等工序制成压縮炭化杨木三层实木复合地板。
本发明的优点全部用速生材杨木来生产实木复合地板，成本较低，且可以节约大量优质珍贵木材；速生材杨木经过压縮处理后增强了木材的密度、硬感，加上后期的高温炭化处理解决杨木压縮后的回弹问题和使木材的色泽发生变化，增强了质感；该发明的制造方法简单易行，具有很好的市场前景。
四
图1木材纤维相互垂直组坯的压縮炭化杨木三层实木复合地板的结构示意图。图2木材顺纹理方向组坯的压縮炭化杨木三层实木复合地板的结构示意图。图中1、压縮炭化后的密实化杨木面板，2、杨木芯板条，3、杨木单板。
五具体实施例方式
下面结合附图1和实例对本发明的杨木三层实木复合地板作进一步的详细说明
①用框锯机或多锯片原锯机将杨木锯剖成板材，经干燥、刨削、加工成厚度分别为6. 5、 7. 5、9mm，含水率为30%左右的杨木薄板，连同夹具一起放入单层热压机中，压縮至4. 5mm，热压温度为IO(TC，压缩率分别为30%、 40%、 50%;压縮完毕后，固定夹具，卸压，然后进行高温炭化处理，处理温度为200。C，时间为3小时，处理完毕后取出夹具，冷却；待夹具中的杨木薄板温度降至40-6(TC时打开夹具，取出杨木薄板，砂光后的杨木薄板厚度在3. 5-4mm之间，用作地板面层材料；
② 将杨木锯剖成板材，干燥其含水率为10-12%，加工成宽度为30mm、厚度为9mm的杨木芯 板条，将其用普通木工胶纵向侧拼，用作地板的芯层材料；用普通杨木单板作底层材料， 厚度约为2毫米，干燥其含水率为10-12%;
③ 面层、芯层和底层按相互垂直方向组坏，用普通平板硫化机压制地板；使用pH值为7. 5-8， 固体含量为60%的脲醛树脂胶，芯层的杨木芯板双面涂胶，涂胶量为300g/m2,热压温度为 130'C，热压时间为10min，单位压力为lMPa;
热压后的地板在常温下冷却、裁边，存放48小时后，测定其性能。
杨木三层实木复合地板的性能指标如下
压縮率％304050
性能指标
浸渍剥离无开胶无开胶无开胶
弹性模量5387MPa7145MPa8033MPa
静曲强度93MPa118MPa135MPa
含水率10%10%11%
漆膜附着力95%以上95%以上95%以上
权利要求
1、压缩炭化杨木三层实木复合地板的生产方法，其特征是它的生产工艺步骤分①面层材料的制备将速生材杨木锯剖成板材，经干燥、刨削、根据压缩率(压缩率为30％、40％、50％、60％)和面板的厚度(2-4mm)加工成含水率为20-40％的杨木薄板，板在热压机中被压缩到所需的压缩率，压缩时的温度为70-110℃，施加的压力根据薄板设计的压缩率而确定；压缩后的板在一定的压力条件下或在特制的夹具中进行炭化固定，炭化过程在热压机中进行或在特制的夹具中进行，炭化温度为190-220℃，时间1.5-5小时，炭化装置设有排气孔；炭化处理结束后，在一定的压力条件下将杨木薄板温度降至40-60℃，取出杨木薄板，用宽带砂光机砂去颜色变深的外层，砂光后的杨木薄板厚度在2-4mm之间；②芯层材料将杨木锯剖成板材，干燥其含水率在10-12％左右，再刨削、锯制成宽度为30-50mm的杨木芯板条，木条的厚度依据三层实木复合地板的厚度而定，约9毫米左右，将杨木芯板条侧拼，用作地板的芯层材料，芯板条之间的缝隙不能大于5毫米；③底层材料将杨木旋切成厚度在1.7-2毫米之间的单板，干燥其含水率在10-12％左右，并将其锯制成一定尺寸留作地板的底层材料；④地板压制将面层材料、芯层材料和底层材料按纤维相互垂直方向或木材的顺纹方向组坯，见图1和图2，采用热压或冷压工艺制造；使用热固性树脂胶或冷压胶，双面涂胶量约250-350g/m2；热压时温度为110-150℃，单位压力1-1.4MPa，热压时间为6-12min；冷压时单位压力为1.1-1.4MPa，时间为30-40min；⑤压制好的地板进行砂光、油漆等工序制成压缩炭化杨木三层实木复合地板。
2、 权利要求l所述的压縮炭化杨木三层实木复合地板，其特征在于地板的面层、芯层以及 底层全部使用速生材杨木作为原料；其面层采用特殊的压縮密实化工艺，简单易操作，处理 后增强了杨木薄板的密度、硬感，其色泽也发生变化，增强了高级感；杨木板在压縮处理过 程中不使用任何化学药剂，保持了木材的环保性。
全文摘要
本发明公开了一种完全利用速生材杨木生产“压缩炭化杨木三层实木复合地板”的一项技术发明，用经特殊密实化工艺制得的杨木薄板作为面层，普通杨木芯板作芯层，杨木单板作底层制造的三层实木复合地板，其各项性能已能达到实木复合地板国家标准GB/T 18103-2000的要求；本发明全部采用速生材杨木为原料，在杨木薄板的特殊密实化过程中不添加任何化学试剂，不会对环境造成任何污染，杨木薄板经过压密处理后增强了木材的密度、硬感，后期的高温炭化处理解决杨木压缩后的回弹问题和使木材的色泽发生变化，增强了高级感；本发明的制造方法简单易行，制造成本较低。
文档编号B27M3/04GK101486212SQ20091002463
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者了 徐, 军 王, 邓玉和, 旻 陈, 豪 黄 申请人:南京林业大学