一种用于定制家具生产的环保型板材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种用于定制家具生产的环保型板材及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 定制家具能够打破空间的局限性，具有和空间主体高度的匹配度，能充分提高空 间利用率，节省住房面积，并能充分满足不同消费者对家具风格的个性化追求，已经成为了 当今社会非常流行的置办家具的方式。
[0003] 目前定制家具生产所用的基材通常采用实木颗粒板(刨花板)和中密度纤维板，这 些材料具有重量轻、强度比高、弹性好、耐冲击、纹理色调丰富美观和加工容易等优势，但是 实木颗粒板和中密度纤维板生产过程中大部分以液态含醛的合成树脂，如脲醛树脂、三聚 氰胺树脂等作为胶黏剂，其产品在制造和使用过程中都会释放出的甲醛，会对人体和环境 产生极大的危害。同时，实木颗粒板和中密度纤维板在应用中还存在防水性能和尺寸稳定 性不理想等问题，严重限制了定制家具的发展。
[0004] 虽然贴面和涂饰可以有效地缓解上述问题，但是在定制家具加工过程中，钻孔加 工是必须的工序，这会导致封闭效果减弱，不可避免的释放游离甲醛。另外，在家具使用过 程中，封边的脱落也是一个常见的缺陷，它不仅影响美观，而且大大地增加游离甲醛的释放 和水分子进入的机会。因此，使用高性能、绿色环保型的胶黏剂是根本性的措施。
[0005] 以薄膜状的热塑性树脂替代常规的木材胶黏剂制备人造板，生产工艺简单，设备 投资少、生产效率高，能从根源上解决游离甲醛释放的问题。如公开号为CN 102181239 A的 中国发明专利，提出了一种利用无甲醛薄膜胶黏剂制作胶合板和同向积层材的方法，获得 了兼具高防水性、断裂伸长率和缺口冲击强度等优点的胶合板和同向积层材。同时，公开号 为CN 104308915 A《一种无甲醛胶合板生产工艺》、CN 103144152 A《一种无甲醛胶合板及 其制备方法》、C N 10 413 9 4 4 5 A《无醛胶合室内胶合板或地板基材的制造方法》和C N 103934877A《一种零甲醛刨花板及其制造方法》等中国发明专利都在热塑性人造板方面作 了探索，但上述方法在木质原料的选择上都有一定的局限性，如薄膜状的热塑性树脂一般 只用于与单板类木质原料复合。而与木质刨花或木质纤维胶合时，通常选用粒子或粉末形 式的热塑性树脂，不仅增加了混料工序，而且容易出现原料混合不均、胶黏不充分的现象。 [0006]与此同时，非极性的热塑性薄膜与极性的木质原料在热力学上是不相容的，这极 大地约束了其在更多领域的应用。虽然利用各种方法对木质原料进行预处理，能够提高板 材的性能，但由于存在工艺复杂、成本高、能耗高、化学药剂污染等问题难以实现大规模生 产。
【发明内容】
[0007]本发明提出的是一种用于定制家具生产的环保型板材及其制造方法，其目的在于 克服现有技术所存在的上述缺陷，具有无甲醛释放，制造工艺简单且易控制，产品耐水性能 好、强度高等特点。
[0008] 本发明的技术解决方案：一种用于定制家具生产的环保型板材，其结构是包括至 少三层木质纤维或木质刨花，设置于每层木质刨花或木质纤维上下表面之间的经等离子改 性处理的热塑性薄膜材料构成的粘结层，所述的刨花板或纤维板中的一种或两种。
[0009] 其制备方法，包括如下步骤： 1) 将木质纤维或木质刨花干燥至含水率〇~15%，再根据目标板材的厚度确定每层木质 刨花或木质纤维的用量以及热塑性薄膜的层数； 2) 将热塑性薄膜裁切成与目标板材幅面相同的尺寸，并进行等离子处理； 3) 分次将步骤1)中干燥后的木质纤维或木质刨花均匀地铺撒在所述的等离子处理的 热塑性薄膜材料上面，其中最后一层木质刨花或木质纤维上表面铺设一层等离子处理的热 塑性薄膜； 4) 将步骤3)中铺装好的物料送入热压机中，在热压工艺条件下进行热压，使每层木质 纤维或木质刨花之间等离子处理的热塑性薄膜充分熔融、铺展并渗入木质纤维或木质刨花 的多孔性结构中； 5) 将步骤4)中热压后的板材转入冷压机中进行后期定型处理。
[0010] 本发明的优点在于： (1)可生产出不含甲醛的环保型实木颗粒板和纤维板，这是最显著的特点；（2)制备的 板材具有较高的胶合强度、抗弯性能以及良好的耐水性能，同时由于采用了等离子对热塑 性薄膜进行了预处理，增加热塑性薄膜的表面活性，改善了热塑性薄膜与木质纤维或木质 刨花之间的界面结合力，大大提高了板材的力学性能。
【附图说明】
[0011] 附图1是用于定制家具生产的环保型板材的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 一种用于定制家具生产的环保型板材，其结构包括至少三层木质纤维或木质刨 花，以及设置于每层木质刨花或木质纤维上下表面之间的经等离子改性处理的热塑性薄膜 材料构成的粘结层，所述的环保型板材为刨花板或纤维板中的一种或两种。
[0013] 所述的经等离子改性处理的热塑性薄膜材料的粘结层，采用分层铺装的方法，即 利用热压-冷压串联的平压工艺，与改性木质刨花或木质纤维进行复合。
[0014] 所述木质刨花或木质纤维的含水率控制在0~15%。
[0015]所述的热塑性薄膜材料为成卷供应的聚乙烯薄膜PE、聚丙烯薄膜PP、聚氯乙烯薄 膜PVC中的一种，厚度控制在0.01~0.08 mm。
[0016] 所述的热塑性薄膜材料与木质纤维或木质刨花复合前，预先用等离子进行表面预 处理。
[0017] 下面结合附图1及实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0018] 实施例1: 1) 将木质刨花干燥至含水率2%，再将干燥后的木质刨花均分为19份； 2) 选取厚度为0.02 mm的PE薄膜作为胶黏剂，并将PE薄膜裁切成与目标板材幅面相同 的尺寸，同时利用等离子体对PE薄膜表面进行改性处理； 3) 将经等离子改性处理后的PE薄膜与干燥后的木质刨花按照附图1的方式进行组坯， 使得每层木质刨花a均匀地铺撒在PE薄膜b上面，同时在最后一层木质刨花a上表面铺设一 层等离子处理的PE薄膜； 4) 将铺装好的物料送入热压机中，使PE薄膜充分熔融、铺展并渗入木质刨花的多孔性 结构中。其中热压温度为150°C，热压压力为1.0 MPa，热压时间为1.0 min· mnf1; 5) 将热压后的板材迅速转入冷压机中进行后期定型处理，使已熔融的PE薄膜通过机械 锁合作用与木质刨花紧密结合在一起。其中，冷压压力：1 MPa，冷压时间：10 min; 6) 将刨花板型材依次进行剪切、砂光，制得刨花板成品，并置于自然条件下放置48 h， 最终得到密度为0.8 g · cnf3的环保型板材。
[0019] 实施例2: 本实施例与实施例1的区别在于:PE薄膜的厚度为0.04 mm，其余相同。
[0020] 实施例3: 本实施例与实施例1的区别在于:最终得到板材的密度为1.0 g · cnf3,其余相同。
[0021] 实施例4: 本实施例与实施例1的区别在于:热塑性薄膜选用PP薄膜，热压温度为190°c，其余相 同。
[0022] 按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的规定和要求， 对上述4个实施例制得的标准试件进行测试，测试结果如表1。总之，采用本发明方法制备的 环保型板材无甲醛释放、耐水性好，性能优于普通人造板，是目前普通刨花板及中密度纤维 板的良好替代品，可广泛用于定制家具的制造。
[0023]表1不同条件下环保型板材的性能
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种用于定制家具生产的环保型板材，其特征是包括至少三层木质纤维或木质刨 花，以及设置于每层木质刨花或木质纤维上下表面之间的经等离子改性处理的热塑性薄膜 材料构成的粘结层，所述的环保型板材为刨花板或纤维板中的一种或两种。2. 根据权利要求1所述的一种用于定制家具生产的环保型板材，其特征在于:所述的经 等离子改性处理的热塑性薄膜材料的粘结层，采用分层铺装的方法，即利用热压-冷压串联 的平压工艺，与改性木质刨花或木质纤维进行复合。3. 根据权利要求1所述的一种用于定制家具生产的环保型板材，其特征在于:所述木质 刨花或木质纤维的含水率控制在〇~15%。4. 根据权利要求1所述的一种用于定制家具生产的环保型板材，其特征在于:所述的 热塑性薄膜材料为成卷供应的聚乙烯薄膜PE、聚丙烯薄膜PP、聚氯乙烯薄膜PVC中的一种， 厚度控制在0.01~0.08mm。5. 根据权利要求1或然所述的一种用于定制家具生产的环保型板材，其特征在于:所述 的热塑性薄膜材料与木质纤维或木质刨花复合前，预先用等离子进行表面预处理。6. 如权利要求1的一种用于定制家具生产的环保型板材的制备方法，其特征是包括如 下步骤： 1)将木质纤维或木质刨花干燥至含水率〇~15%，再根据目标板材的厚度确定每层木质 刨花或木质纤维的用量以及热塑性薄膜的层数； 2 )将热塑性薄膜裁切成与目标板材幅面相同的尺寸，并进行等离子处理； 3) 分次将步骤1)中干燥后的木质纤维或木质刨花均匀地铺撒在所述的等离子处理的 热塑性薄膜材料上面，其中最后一层木质刨花或木质纤维上表面铺设一层等离子处理的热 塑性薄膜； 4) 将步骤3)中铺装好的物料送入热压机中，在热压工艺条件下进行热压，使每层木质 纤维或木质刨花之间等离子处理的热塑性薄膜充分熔融、铺展并渗入木质纤维或木质刨花 的多孔性结构中； 5) 将步骤4)中热压后的板材转入冷压机中进行后期定型处理。7. 根据权利要求6所述的一种用于定制家具生产的环保型板材的制备方法，其特征是 所述的热压工艺条件为：热压温度为120~200°C，热压压力为0.5~5MPa，热压时间为0.5~2 min·mm-1。8. 根据权利要求6所述的一种用于定制家具生产的环保型板材的制备方法，其特征是 所述的冷压压力与热压压力相同，冷压时间为5~20min。
【专利摘要】本发明是一种用于定制家具生产的环保型板材及其制造方法，该环保型板材包括至少三层木质纤维或木质刨花，以及设置于每层木质刨花或木质纤维上下表面之间的经等离子改性处理的热塑性薄膜材料构成的粘结层。以等离子改性处理的热塑性薄膜材料作为胶黏剂，采用分层铺装的方法，利用热压–冷压串联的平压工艺，与改性木质刨花或木质纤维进行复合。优点：环保型板材无甲醛释放、耐水性能优异，改善了热塑性薄膜与木质纤维或木质刨花的相容性，利于熔融后的热塑性薄膜材料在木质纤维或木质刨花表面润湿和渗透，并形成机械性能可靠的胶接结构，提高了板材的力学性能。制造过程没有施胶过程，工艺简单，可广泛用于定制家具生产。
【IPC分类】B27N3/10, B27N3/00, B27N3/18
【公开号】CN105415477
【申请号】CN201510842965
【发明人】方露, 莫弦丰, 邹媛媛, 王雪花, 陈红, 熊先青
【申请人】南京林业大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月27日