CN107234685A - 节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，特征在于：将原木旋切加工至3‑5mm厚的单板；烘干至含水均匀；利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，刀片的刀刃与单板的纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断；将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块；在单板需要复合的一面均匀涂覆胶层；将涂胶后的单板进行层间复合，复合后冷压成型。本发明节省能源，无毒无危害，环保无污染。极大提高了成品板材的平整度。保障成品板材的抗变形及平整度，提高了板材实木效果、外观档次及应用范围。

Description

节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺

技术领域

本发明涉及一种板材加工工艺，特别是一种具有节能环保不变形的纯实木板材的常温压制工艺，属于板材加工工艺技术领域。

背景技术

现阶段，高档家装家具实木复合板材行业在当前市场需求形势一片大好，尤其是针对环保型的实木板材，无论国内市场还是国际市场需求均较为强劲。

目前传统的多层实木板材存在着工艺难以控制、实木效果不理想、易变形翘曲、开裂、污染严重、不够环保节能、无法在板材基础上进行雕刻加工的技术难题。

传统多层实木板材是将原木先加工成1-3mm左右的单板，然后将单板经过干燥、涂胶、拼接组合、热压成型等工序制备而成，采用此种工艺存在以下几个主要的技术缺陷：

1、由于这种复合板材所采用的单板厚度较薄，当生产相同厚度的复合板材时，所需要的单板的层数也就越多，单板之间的胶层数量也就随之增加，这样就导致了胶层及用胶量的增加，最终使成品板材的甲醛释放量增大，对人体危害极大，同时费胶费人工也造成了成本的增加。

2、传统干燥工艺主要是以日晒和自然风干为主，这种去水分的方式对于板材的含水率的均衡度难以控制，且自然晒干存在破碎率高、板材变形大、误差大等不良问题。

3、在拼接组合中主要采用将多张单板通过三拼四拼有缝拼合，层与层之间根据单板纹理采用纵横交错的方式组合在一起，这种拼接方式易导致拼接后的整张单板存在厚度不一致的问题，在这种情况下再进行复合，经多层叠压后的整张板材在各个部位的厚度差被积累放大，最终导致复合后的成品密度不均匀，厚度不一，更加剧了板材的变形。

4、传统板材加工工艺中对于单板纤维及自身存在的疤结没有有效的处理，在板材内部应力释放过程中，极易影响到压制效果以及复合后的实木效果。

5、传统热压方式是采用高温，需要燃能支持，而且需要将压板温度提高至120-200度时才能使有醛胶发挥粘合作用，而高温更加大了有醛胶甲醛的释放，对人体及环境均造成较大危害。

鉴于传统实木板材热压工艺存在的上述技术困难，本申请提供了一种纯实木板材的常温压制工艺。

发明内容

本发明旨在解决现有实用板材压制工艺中存在的变形翘曲、消耗大量使用燃能、不够环保生态及实木效果不理想等主要技术问题，在本申请中提供了一种具有革命性创新的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，该工艺相对于传统热压工艺具有节能环保、工艺可控、平整度好、无变形翘曲、实木效果优异等优势。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

纯实不变形木板材常温压制工艺，其特殊之处在于，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至3-5mm厚的原木单板，所述原木单板尺寸规格为1280mmX2520mm，旋切后的原木单板为无拼接的整张单板；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，烘干至单板含水率为6%-8%，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片自上而下垂直冲压单板，破断刀片的刀刃与单板木材的纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；

为了使冲压后的单板纤维部分能够迅速闭合且不影响单板强度，本发明对破断刀片以及冲压点均进行了相适应的设计；其中所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板木材的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm；

步骤五、用胶

在单板需要复合的一面均匀涂覆胶层，所用胶为常规市售的拼板胶；

步骤六、冷压成型

依不同产品厚度需求，将涂胶后的整张单板沿顺向单向或纵横交替这两种复合方式之一进行层间叠合，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品；

为了进一步达到工业化生产的需求，提高产能，在层间复合时可加入固化剂，加入量为常规用量。

上述工艺过程中的去疤结以及破断纤维工序中，采用的是一种多功能板材处理机械设备，其结构包括动力系统驱动控制的升降冲压机构，以及固定于地面上且与上部升降冲压机构相对应的平面工作机构；所述动力系统采用的是液压油缸1，所述液压油缸1输出连接所述升降冲压机构，通过液压油缸1的输出动力来控制所述升降冲压机构的上下往复冲压动作；所述升降冲压机构包括升降支架2以及由所述升降支架2固定连接的冲压工作台3，所述冲压工作台3的下表面为平面结构；所述平面工作机构包括地面立板4以及安装于地面立板4上、用于放置板材的承压工作台5。

上述结构的板材处理机械设备可用于板材冲压去疤结，找到板材疤结点，将去疤结刀具放置定位于板材表面的疤结点处，然后由上部冲压工作台3向下冲压即可通过去疤结刀具将板材上的疤结点冲掉。

进一步的，为了使该设备具有破纤维的功能，所述冲压工作台的下表面可拆卸安装有破纤维刀具6；所述破纤维刀具6由矩形刀座6-1以及均匀固定于所述矩形刀座6-1上的若干破断刀片6-2构成，所述矩形刀座6-1上的破断刀片6-2的刀刃方向一致，破断刀片6-2的刀刃方向与板材生长纹理方向垂直；所述矩形刀座6-1纵向或横向排列布设于所述冲压工作台3的下表面，沿矩形刀座6-1长度方式均匀排布若干破断刀片6-2，在所述冲压工作台3的下表面形成点阵排布结构，在板材的纹理方向上，相邻的两排破断刀片6-2之间交错排列，相邻的两排破断刀片6-2之间的间距为15-30cm。

为了获得更加的冲压效果，保障刀具的使用效果和使用寿命，所述破断刀片6-2整体为弧状结构，以此减少冲压过程中对破断刀片自身带来的冲击破坏，所述破断刀片6-2的刀体厚度为0.2-0.4mm，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm。

本发明的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型工艺，相对于传统热压成型，不仅节省能源，更关键是冷压不用有醛胶而直接使用无醛胶即可达到压制效果，甚至更佳，使得压制过程以及成品使用均对人体无毒无危害，环保无污染。在接合工艺上，本发明改传统三拼四拼有缝拼合方式为无缝的整张单板，避免了因有缝拼合而导致的一张板上各部位厚度不一致、密度不一致、平整度差的缺陷，极大提高了成品板材的平整度。另外，为了保证成品板材不变形，本申请采用了破纤维和去疤结工艺，通过破纤维使得单板纤维破断，以减少变形应力，通过去疤结将单板自身存在一些疤结去除并填补闭合，最大化的将易导致单板变形翘曲的自身因素去除，以保障成品板材的抗变形及平整度，并且可在其表面进行雕镂加工，极大的提高了板材实木效果、外观档次及应用范围。

附图说明

图1：一种多功能板材处理机械设备结构示意图；

图2：图1中的破纤维刀具结构示意图；

图3：破断纤维后的板材表面结构示意图；

在图中，1、液压油缸，2、升降支架，3、冲压工作台，4、地面立板，5、承压工作台，6、破纤维刀具，6-1、矩形刀座，6-2、破断刀片。

具体实施方式

下面对本发明节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺作以下详细说明，以下实施例仅仅作为本发明技术方案的说明，并不得作为对本发明保护范围的限制。

实施例1

本实施例所压制的成品实木板材规格为厚度10mm、长度1220mm，宽度2440mm，常规格板。

节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至3.5mm厚、2440mm长，1220mm宽的三张整片原木单板，其中两张单板纤维方向为纵向,另外一张单板的纤维方向为横向；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，烘干至单板含水率为6%-7%，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，刀片的刀刃与单板木材的纤维纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板木材的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm；

步骤五、用胶

在作为芯板的单板两侧面分别均匀涂覆拼板胶，另两张作为表层的单板无需涂胶；

步骤六、冷压成型

将涂胶后的三张单板自下而上以纵、横、纵这种纵横交替的方式进行层间叠加复合，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品。

实施例2

本实施例所压制的成品实木板材规格为厚度20mm、长度1800mm，宽度1000mm。

节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至4mm厚、1800mm长，1000mm宽的五张原木单板（纵向纤维三张单板，横向纤维两张单板）；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，烘干至单板含水率为7%-8%，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，刀片的刀刃与单板木材的纤维纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板木材的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm；

步骤五、用胶

在其中两张芯板的两侧面分别均匀涂覆拼板胶，而最中心单板以及作为表层的另外两张单板无需涂胶；

步骤六、冷压成型

将涂胶后的五张单板沿纵横交替的层间叠加复合方式复合在一起，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品。

实施例3

本实施例所压制的成品实木板材规格为厚度35mm、长度2000mm，宽度1200mm。

纯实木板材常温压制工艺，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至5mm厚、2000mm长，1200mm宽的七张原木单板（纵向纤维四层单板，横向纤维三层单板）；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，烘干至单板含水率为6%-8%，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，刀片的刀刃与单板木材的纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板木材的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm；

步骤五、用胶

在其中三张芯板的两侧面分别均匀涂覆拼板胶，另外两张芯板以及作为表层的单板无需涂胶；

步骤六、冷压成型

将涂胶后的七张单板按纵横交替的方式进行层间复合，保证层与层之间均有胶进行粘合，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品。

实施例4

本实施例所压制的成品实木板材规格为厚度10mm、长度2600mm，宽度1300mm，常规格板。

节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至3.5mm厚、2600mm长，1300mm宽的三张整片原木单板，三张原木单板的纤维纹理方向一致；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，烘干至单板含水率为6%-7%，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，刀片的刀刃与单板木材的纤维纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm；

步骤五、用胶

在作为芯板的单板两侧面分别均匀涂覆拼板胶，另两张作为表层的单板无需涂胶；

步骤六、冷压成型

将涂胶后的三张单板以单向顺向的方式进行层间叠加复合，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品。

以上实施例的纯实木板材常温压制工艺，相较传统热压工艺，存在以下技术优势：

1、改传统燃能热压成型为冷压成型，开创制板节能环保新篇章，高度响应现行国家环保政策，具有可持续发展前景。

2、改传统制板用粘合剂有醛胶为无醛拼板胶，对人体及环境均无毒无污染，属于纯环保生态板。

3、改传统薄芯板为厚芯板，压制相同厚度板材时，用板层数少，用胶量更少，纯实木效果更显著。

4、改传统三拼四拼有缝拼合板为整张厚芯无缝无拼接单板，此方式旋切的单板在每个点上的均匀度、密度均一致，从而保障板材的平整度、光滑度和抗变形弯曲能力。

5、通过破纤维及去疤结工艺解决原木自身因素对成品板材造成的变形影响，同时将原料中影响高档效果的疤结去掉，提高成品板抗变形能力以及高档程度。

6、改传统纵横交错复合工艺为顺向单向复合压制，工艺简化，同时提高生产效率，减少变形因素。

7、节省能源、节省人工、提高产能、可实现工业化大生产。

经分析，导致实木板材变形的主要因素来自于原木自身生长属性、拼接方式以及热压工艺这几个方面，在本发明的工艺过程中，对这三个因素均进行了相应的研发及攻克，针对原木自身生长属性，本申请采用了破纤维及去疤结工艺，针对拼接方式，本申请采用整片单板，针对热压耗能及污染危害，本申请采用冷压成型工艺。通过上述三个大方面的针对性有效手段，解决了现有实木板材的变形问题。

Claims (7)

1.节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，其特征在于，改传统燃能热压成型为无需任何燃能的冷压成型，具体工艺步骤如下：

步骤一、单板旋切

将原木旋切加工至3-5mm厚的原木单板；

步骤二、烘干

将旋切后的单板送入烘干窑，得到含水均匀的整张单板；

步骤三、去疤结

将去疤结圆刀对应定位于单板表面疤结点处，利用冲压板由上而下将单板上的疤结冲压去除，之后在原疤结落孔处重新填充补块，使其成为一张无疤结、平整度高的整张单板；

步骤四、破断纤维

利用破断刀片由上而下垂直冲压单板，破断刀片的刀刃与单板木材的纹理方向垂直，使冲压后的单板的生长纤维破断，以去除单板的形变应力；

步骤五、用胶

在单板需要复合的一面均匀涂覆胶层，所用胶为拼板胶；

步骤六、冷压成型

依不同产品厚度需求，将涂胶后的整张单板沿顺向单向或纵横交替这两种复合方式之一进行层间叠合，复合之后通过冷压机冷压成型，获得平整度好、密度均匀、无变形翘曲、高档环保、实木效果佳的纯实木板材成品。

2.如权利要求1所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，特征在于

步骤一旋切中，旋切后的原木单板为无拼接的整张单板。

3.如权利要求2所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，特征在于，

步骤二烘干中，烘干至单板含水率为6%-8%。

4.如权利要求3所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，特征在于，

步骤三破断纤维中，所述破断刀片的刀体厚度为0.2-0.4mm，下部刀刃整体为弧状结构，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm；在所述单板木材的纹理方向上，两相邻的冲压点之间的间距为15-30cm。

5.如权利要求1所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，其特征在于

步骤三去疤结中，采用的是一种多功能板材处理机械设备，其包括由动力系统驱动控制的升降冲压机构，以及固定于地面上且与上部升降冲压机构相对应的平面工作机构；所述动力系统采用的是液压油缸（1），所述液压油缸（1）输出连接所述升降冲压机构，通过液压油缸（1）的输出动力来控制所述升降冲压机构的上下往复冲压动作；所述升降冲压机构包括升降支架（2）以及由所述升降支架（2）固定连接的冲压工作台（3），所述冲压工作台（3）的下表面为平面结构；所述平面工作机构包括地面立板（4）以及安装于地面立板（4）上、用于放置板材的承压工作台（5）。

6.如权利要求1或5所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，其特征在于

步骤四破断纤维中，采用的是一种多功能板材处理机械设备，其包括由动力系统驱动控制的升降冲压机构，以及固定于地面上且与上部升降冲压机构相对应的平面工作机构；所述动力系统采用的是液压油缸（1），所述液压油缸（1）输出连接所述升降冲压机构，通过液压油缸（1）的输出动力来控制所述升降冲压机构的上下往复冲压动作；所述升降冲压机构包括升降支架（2）以及由所述升降支架（2）固定连接的冲压工作台（3），所述冲压工作台（3）的下表面为平面结构；所述平面工作机构包括地面立板（4）以及安装于地面立板（4）上、用于放置板材的承压工作台（5）；所述冲压工作台的下表面可拆卸安装有破纤维刀具（6）；所述破纤维刀具（6）由矩形刀座（6-1）以及均匀固定于所述矩形刀座（6-1）上的若干破断刀片（6-2）构成，所述矩形刀座（6-1）上的破断刀片（6-2）的刀刃方向一致，破断刀片（6-2）的刀刃方向与板材生长纹理方向垂直。

7.如权利要求6所述的节能环保型纯实木无变形厚芯多层板材常温压制工艺，其特征在于

所述矩形刀座（6-1）纵向或横向排列布设于所述冲压工作台（3）的下表面，沿矩形刀座（6-1）长度方式均匀排布若干破断刀片（6-2），在所述冲压工作台（3）的下表面形成点阵排布结构，在板材的纹理方向上，相邻的两排破断刀片（6-2）之间交错排列，相邻的两排破断刀片（6-2）之间的间距为15-30cm；所述破断刀片（6-2）整体为弧状结构，刀体厚度为0.2-0.4mm，刀刃长度为5mm，刀刃厚度为0.1-0.2mm。