专利名称：一种实木地板的制作方法
技术领域：
本发明涉及地板的结构，具体涉及一种实木地板。
背景技术：
硬木产品受到众多消费者的青睐，其中尤以硬木家具、硬木 地板为甚。然而，硬木树生长緩慢，多年难以成材，又逢森林保护， 各国禁伐，原料枯竭，硬木家具厂、硬木地板厂难为无米之炊，消 费者企盼而不可及。在可利用天然林资源不断减少，木材供应越来 越依赖于人工速生丰产林的形势下，通过密实化处理提高人工林木 材的力学强度、改善其加工性能，使其能够代替质地坚硬的木材，已 是一个目前研究热点。
然而现有技术的利用实木的优良性能仅在于实木地板表面， 实木地板的内部仍然没有被利用到，这不经造成了实木地板的重量 过大，而且浪费了大量优质木材。
现有的复合地板，结构复杂，制作工艺污染大，且性能劣与 实木地板，存在着污染大、使用寿命短、档次不高等缺点。
通过热压木材使得木材压缩密实的方法非常流行，例如，公
开号为CN101007415的中国专利公开了 一种表面强化地板的制作工 艺，它包括(l)原料初加工用杉木等速生林中的间伐材，还有松 木、杨木等，绝干密度小于600kg/W的原木，加工成粗板料；(2) 干燥根据现有的干燥基准进行干燥，控制终含水率4% ~10%,最 佳5 % ~ 8%; (3 ) 4且创用四面刨床对净且板料进行四面粗刨；(4 ) 加热在烘干窑中加热至100~150°C， 10~60分钟；(5 )树脂浸 渍采用冷热法浸渍，即从烘干窑中出窑便趁热投进常温的树脂池 内浸渍，浸渍2 25分钟，固含量20% ~40%，选用热固性树脂，如酚醛或脉醛树脂；(6)热压用普通多层热压才几或连续热压机对一反 料进行热压，压缩比控制在5 % ~ 20%,温度控制100 ~ 190°C,热 压200 ~ 2800秒，不同树种、不同树脂、不同温度值，热压时间有 相应增减；(7)陈放热压后降至常温，陈放4-48h，以消除内应 力和稳定尺寸；(8)精加工经刨削、锐削、砂削、油漆，最终成 为消费产品。现有技术的上述方案制作的板材表面强度较高，但是 沿木材横紋方向进行径向或弦向压缩时，要达到比较理想的表面密 实化效果的前提条件是:表层木材温湿度高、软化充分，而中间部分 木材温度低、没有被软化，同时控制较低的压缩比或压缩率。这是 因为在较大压缩率下，即使中间木材没有软化，不被压缩的可能性 也很小，特别是径向压缩时，早材细胞由于细胞壁薄而容易被压缩 变形。因此，通过压缩达到木材表面密实，需采用高温、短时间热压 的工艺方法。为了防止木材表面被压缩后的反弹，现有技术通常还 要将热压后的木材浸泡在树脂中一段时间。还需要在热压前将木材 的表面开槽后置入水中浸泡以提高木材的含水率。因此，其工艺较 为复杂且不够环保。同时，所述地板中必然包括浸渍层，树脂从地 板的四周渗入地板中，在地板的外围形成树脂层，树脂层给后续工 序带来了麻烦，同时其污染较大且持久。由于上述木材压缩率低， 表层与中间层的目的比约为1.1-1.3: 1,因此，其表面性能与传 统硬木实木地板差别较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面强化的实木地板，它解决了现 有技术的实木地板因为具有树脂渗透层而污染的问题，同时也解决 了表面性能不如传统的硬木实木地板的缺点。
一种实木地板，它包括有表层以及与表层木材质连接的次层， 所述的表层密度为次层密度的1. 5倍以上。
传统的胶合地板通过将两种不同密度的木材胶合可形成多层的地板，也可以通过机械式的连接将不同密度的地板连接，本发明所述 的木材质连接是指两层之间通过木材的原始紋理连接，这种连接当然 是最牢固的。
表层为次层密度1. 5倍以上，优选1.6倍以上，上述结构可提
高表层各项性能，提高木材强重比，使用者使用的感觉与实木地板无 异，提高了地板的附加值。
作为本发明的优选，所述表层密度为550 ~ 900 Kg/m3，优选 800 - 900 Kg/m3,所述次层密度为280 - 550 Kg/m3。上述密度的选择 能够达到地板经济性与性能的统一 。
作为本发明的优选，所述表层厚度为0. 5~2mm,所述次层厚度 为15 ~ 20imi。上述厚度的设置能够充分保证表层对外界环境的隔离， 保证实木地板的各项性能，同时降低地板的成本。
作为本发明的优选，所述的地板的侧边开有企口 ，所述企口上 设有侧渗漆层。本发明的表层具有抗水等性能，但其次层不具备抗水 性能，当水从地板的侧面渗入时，次层容易膨胀，而造成地板企口的 翘起，因此在本地板的侧面设置防水的渗漆层可极大地减少地板侧端 因吸水膨胀而造成的地板报废。
为了加强地板的表面防水性能，本发明所述的地板的表层上有 渗漆层。
作为本发明的优选，所述企口上有侧渗漆层，侧渗漆层与渗漆 层连接。
作为本发明的优选，所述的地板还具有与次层木材质连接的底 层，所述底层密度大于表层密度。
作为本发明的优选，所述的地板的表层的表面漆膜硬度为2-6H。
作为本发明的优选，所述的地板整体密度为300 ~ 600Kg/m3。 本发明的上述地板可以通过以下方法制造(l)取原木型材干燥；
(2 )将原木型材在190°C ~ 250。C的热压机中压缩；
(3 )将压缩后的型材保温20分钟~ 60分钟；
(4 )控制型材的含水率在6 ~ 9%之间； (5)切割、制作企口、磨边得地板，然后在地板的表面和侧面上渗 ^。
本发明所述的实木地板不含有机树脂、无机金属元素等杂质， 其属于"纯净"的实木型材，污染小。
本发明的实木地板也可称为表面强化地板或者表面强化实木 型材，上述原木较软，例如松木、杉木、杨木、泡桐，通常的原木 的密度为280 ~ 550Kg/m3,现有技术认为上述低密度木材不能硬度 要求高的地板、门板、家具、木楼梯的制作原料。本发明上述型材 与现有同密度的实木型材相比，其强化表面的漆膜硬度更大，整体 含水率稳定，适合更大范围的气候条件。
上述压缩时，可对原木型材的一面进行压缩，也可对原木型材 的两面同时进行压缩。
作为上述方法的优选，本发明采用密度更小的原木，即表面 强化实木型材的密度更小为300 ~ 600Kg/m3。
可作为本发的原木非常广泛，例如杉木、松木、杨木、水曲 柳、泡桐、桦木、椴木等都可以采用本发明所述的方法处理。
本发明所述的原木型材的形状根据用途需要可以是多种多样 的，例如地板、门板、家具、木楼梯等。
由于各种木材的含水率差别加大，需要对原木型材首先干燥 处理，作为优选，控制干燥后原木型材的含水率在5~12%，更为优 选的是7-l"。。如果含水率过小，则原木型材在后续的过程中被压 裂的可能性大大增加，压缩后的回弹率也大大增加。试—睑表明，如 果木材的含水率过大，则木材内部的含水不均勻，被压缩后容易产生变形，同时内部开裂、表面开裂也比较严重；另外，压缩后由于 木材内部水分的降低，还会使木材尺寸减小，不易得到要求尺寸的 压缩木。
作为上述技术方案的优选，控制干燥后原木型材的含水率在 6~14%,更为优选的是6~8%。作为另外一种优选，制干燥后原 木型材的含水率在10 ~ 14%，更为优选的是10 ~ 12%。
作为本发明的优选，在干燥原木型材后对原木型材的表面进
的纤维方向刨平型材，使热压板与型材的纤维方向保持一致。如果 没有进行抛光步骤，则在热压时避免型材上的凸起导致型材的各部 分压缩不一，这样不仅型材的被压缩面部分恢复后不够平整，并且， 相关凸起的压缩可能会极大损伤型材的紋理，造成原木型材力学性 能的下降。上述抛光能够使热压机迅速将型材加热以达到压缩的目 的。
型材在热压机中的温度非常重要，所述热压机的温度即热压 机压板的温度。实验表明，在热压时间保持一定的条件下，热压温 度越高，型材的压缩恢复率越小。以日本柳杉为例，压缩7天，热 压温度为6(TC时的压缩恢复率为83%,热压温度为IO(TC时的压缩 恢复率为58%。因此，控制本发明的热压温度能够得到合适的压缩 恢复率。如杲热压的溫度过高，则对原木型材的力学性能影响较大， 这是因为，木材在过高的温度下木纤维的降解十分严重。另一方面， 过高的热压温度可能使得纤维与纤维之间的交联变得更加困难，这 都极大地降低了型材的力学性能。作为上述方案的优选，热压机的 温度保持在190°C- 250。C之间。最为优选的方案是200。C 230。C 之间。
作为本发明的优选，所述型材被压缩时，压缩率应控制在 15°/。~25°/。之间，更为优选的是16%~20%。过大的压缩率导致压缩时间过长、型材过重，同时还严重影响型材的压缩恢复率与力学性能。 过低的压缩率，不能满足表面力学性能的要求，同时由于较低的压 缩率形成较薄的表面强化层对外界的阻隔作用较弱，在潮湿的环境 中可能由于水分穿透表面层而造成型材内部膨胀。作为上述方案的
优选，所述的压缩率控制在17~23%之间。
所述的型材被压缩后需要定型保温一段时间才能较好地控制 压缩恢复率，同样，保温时间过长可能损伤型材的力学性能。所述 的保温可在热压温度下保温，也可比热压温度低l(TC - 80°C，这些 对本发明所得型材的性能影响较小。所述的保温时间优选20分钟~ 40分钟。
在210°C 22(TC时，保温时间长50 60分钟时效果更好，尺 寸称定性高，表面材色也不深。
作为本发明的进一步优选，所述的保温时间为20分钟~40 分钟。作为本发明的另外一种优选，所述的保温时间为35 - 40分 钟。
不仅热压的温度、热压的压缩率对所得型材的性能具有较大 影响，在型材被压缩时压缩的速度也对型材的性能具有显著的影 响。在本发明的技术方案中，热压机压合型材的速度在4腿/s-10mm/s时，所得型材的表面强度显著提高。更为优选的方案是热压 机压合型材的速度在4ram/s ~ 6mm/s，另外一种更为优选的方案是热 压机压合型材的速度在8mm/s ~ 9隨/s,最为优选的方案是热压机压 合型材的速度在7mm/s ~ 8ram/s。
得到本发明所述型材的另外一个重要条件是要控制型材的含 水率。原木型材内部具有很多孔隙，这些孔隙使得原木型材具备一 定吸水功能，当含水率合适时且通过外表的密封后，原木型材能够 适应较大变化的湿度环境变化而不产生吸水或者脱水，本发明的原 木型材在保温步骤过后调节原木型材的含水率为6~9%之间，可以保证型材在多种气候条件下长期使用而不变形。控制本发明保温步
骤冷却后所得原木型材的含水率的方法较多，例如在可调温调湿 的平衡房内、干燥窑或是大气条件下。
作为本发明的优选，原木型材在保温步骤过后调节原木型材 的含水率为6~7%之间。作为上述技术方案的另外一个优选，原木 型材在保温步骤过后调节原木型材的含水率为7 ~ 8%之间。
作为本发明的优选，所述的控制木材的含水率是通过将冷却 后的原木型材置于水分控制室中实现的，控制所述的水分控制室中 的温度在40°C~65°C，相对湿度在75°/ ~95%。放置时间以型材达 到要求的含水率为准。过高的温度会使表层压缩部份回弹，不能使 表面强化。过低的温度会使陈放时间过长，影响生产效率。
本发明采用高温，使木材在高温、被压缩的条件下进行干燥；另 外，由于高温使木材半纤维素、木素降解中的亲水基团降解，大大降 低木材的吸湿性。在这两重作用的条件下，使得木材表层压缩得到固 定，从而消除了木材的表面压缩回弹。
本发明的原木型材经过含水率调控步骤后，就可根据需要进 行下一步加工了。例如，将本发明的型材制作成实木地板，则需进 行企口步骤，然后再进行表面/ 少光和表面涂饰步骤。利用本发明所
述方法所得的型材制作的实木地板，其压缩恢复率低，漆膜硬度高， 且能够使用于广泛的气候，可广泛应用于地采暖、潮湿、干燥的条 件，产品安装无需要龙骨、钉钉，安装十分方便，大大减少了安装 成本和对房屋的破坏。同时还应该注意到，由于采用了较为简单的 工艺，其制作成本低且污染小。
具体实施例方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的 限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施 例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例l: 一种实木地板，如图l所示，它包括两层，表层l 和与表层木材质连接的次层2,所述的表层1的外表面上渗有漆而 形成渗漆层12,地板的侧面开有企口 3,企口表面渗有漆而形成侧 渗漆层31，所述的侧渗漆层与渗漆层连为一体，所述表层1厚3mm, 其密度为832Kg/m3,所述次层厚度为21mm,其密度为416Kg/ra3,上 述实木地板的制造方法是如下选取大青杨为原木，针对木材要制 作的实木地板的大小对烘干后的木材进行合理切割，形成具一定批 量的同规^各木材锯材，便于后期的烘干和处理过程。切割后的大青 杨木材成块状，将其木材堆垛好后，在木材垛顶加重物，用叉车把 码的木材;朱^L到蒸汽加热顶风型干燥窑中烘干干燥，控制其水分在 8%左右。用威力四面刨铣机(型号U23 EL)对烘干后的块状原木 表面进行抛光，选择一个抛光的表面作为待强化面，使得所述的抛 光面与木材的纤维方向平行，将所得抛光的厚度为24mm原木放入三 层热压机中，所述的热压机的热压板与待强化面相对，调整所述的 热压板的温度为220°C，控制热压板的压合速度为4mm/s，压缩热压 机中的原木至21mm,压合时热压机的压强约为25MPa,保压保温40 分钟，结束后緩慢泄压，泄压速度0. 01隱/s，所得原木置室内自然 冷却。冷却后的原木放入水分控制室中放置4天后取出，所述水分 控制室内的相对湿度为90%左右，温度为5(TC。取出后，木材的含 水率为6~7%左右。将水分调节完毕的木材陈放一段时间，再对其 进行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤即可得实木地板。本发明的 木地板被压缩的表面向内3mm厚部分硬度显著增强，本发明所得木 地板的含水率为6~7%,且能够在各种气候条件下保持稳定。所述 木地板的产品密度为466kg/ffl3,漆膜硬度为2-3H。本实施例的实 木地板的两侧开有企口，上面为强化面，强化层的厚度H = 3mm，实 木地板的下表面没有进行强化，这样节省了木料，也防止下表面受
10潮而产生膨胀。实木地板的强化层的倒角处涂布有密封漆，并且所 述的密封漆渗入强化层内，这样可以有效地防止倒角处吸水而膨 胀。
实施例2: —种实木地板的制作方法，选取泡桐为原木，针对 木材要制作的实木地板的大小对烘干后的木材进行合理切割，形成 具一定批量的同规格木材锯材，便于后期的烘干和处理过程。切割 后的大青杨木材成块状，将其木材堆垛好后，在木材垛顶加重物， 用叉车把码的木材垛放到蒸汽加热顶风型千燥窑中烘干干燥，控制 其水分在7%左右。用威力四面刨铣机(型号U23EL)对烘干后的块 状原木表面进行抛光，选择一个表面为待强化面，使得所述的待强 化面与木材的纤维方向平行，将抛光所得的厚度为30mm原木放入三 层热压才几中，所述的热压机的热压板与待强化面相对，调整所述的 热压板的温度为25(TC，控制热压板的压合速度为10mm/s,压缩热 压机中的原木至24mm,压合时热压机的压强约为20MPa，保压保温 20分钟，结束后緩慢泄压，泄压速度0. 01mra/s，所得原木置室内自 然冷却。冷却后的原木放入水分控制室中放置6天后取出，所述水 分控制室内的相对湿度为85°/ 左右，温度为50°C。取出后，木材的 含水率为7~8%。将水分调节完毕的木材陈放一段时间，再对其进 行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤即可得实木地板，本发明的涂 饰步骤在实木地板的表层与企口侧边均形成渗漆层。本发明的木地 板被压缩的表面向内3ram厚部分硬度显著增强，本发明所得木地板 的含水率为7~8%，且能够在各种气候条件下保持稳定。所述木地 板的产品密度为350kg/m3,漆膜硬度为2-3H,因此本实施例得到 的实木地板的表层厚度为3腿，密度为1140 kg/i^，次层厚度为21mm， 密度为380 kg/m3。
实施例3: —种实木地板，与实施例1不同的是，所述 层1 厚2. 8ram，其密度为915Kg/m3,所述次层厚度为21mm，其密度为356Kg/m3,上述实木地板的制造方法是如下 一种木材表面强化方法， 选取椴木为原木，针对木材要制作的实木地板的大小对烘干后的木 材进行合理切割，形成具一定批量的同规j各木材锯材，便于后期的 烘干和处理过程。切割后的椴木木材成块状，将其木材堆垛好后， 在木材垛顶加重物，用叉车把码的木材垛放到蒸汽加热顶风型干燥 窑中烘干干燥，控制其水分在12%左右。用威力四面刨铣机(型号 U23 EL)对烘干后的块状原木表面进行抛光，其中一表面将成为强 化面，使得所述的抛光面与木材的纤维方向平行，将所得抛光的厚 度为20mm原木放入三层热压机中，所述的热压机的热压板与所述的 抛光面相对，调整所述的热压板的温度为21(TC，控制热压板的压 合速度为6mm/s,压缩热压片几中的原木至16. 8mra,压合时热压才几的 压强约为20MPa,保压保温60分钟，结束后緩慢泄压，泄压速度 0. 01mm/s，所得原木置室内自然冷却。冷却后的原木放入水分控制 室中放置8天后取出，所述水分控制室内的相对湿度为85%左右， 温度为55°C。取出后，木材的含水率为8~9%。将水分调节完毕的 木材陈放一段时间，再对其进行企口、表面砂光、表面涂饰等步骤 即可得实木地板。本发明的木地板被压缩的表面向内1.8mm厚部分 硬度显著增强，本发明所得木地板的含水率为8~9%，且能够在各 种气候条件下保持稳定。所述木地板的产品密度为522kg/ni3,漆膜 硬度为3 ~ 4H。
在本发明中，未压缩的木材含水率按照GB 1931-91木材含水 率，进行测定。成品地板的含水率按照GB/T 17657 - 1999人造板 及饰面人造板理化性能试验方法，4. 3进行测定。成品地板漆膜硬 度按照GB/T6739-1996涂膜硬度铅笔测法测定。未压缩木材的密度 按照GB1933-91木材密度测定方法测定。压缩后地板的密度按照 GB/T 17657 - 1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，4. 2测 定。地板漆膜表面耐磨性能按照GB/T 15036. 2-2001实木地板检验和试验方法测定。
权利要求
1、一种实木地板，其特征在于它包括有表层以及与表层木材质连接的次层，所述的表层密度为次层密度的1.5倍以上。
2、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于所述表层密 度为550 ~ 900Kg/m3，所述次层密度为280 ~ 550Kg/m3。
3、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于所述表层厚 度为0. 5 ~ 2mm，所述次层厚度为15 ~ 20mm。
4、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于所述的地板 的侧边开有企口 ，所述企口上设有侧渗漆层。
5、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于所述的地板 的表层上有渗漆层。
6、 根据权利要求5所述的实木地板，其特征在于所述的地板 的侧边开有企口 ，所述企口上有侧渗漆层，侧渗漆层与渗漆层连接。
7、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于所述的地板 还具有与次层木材质连接的底层，所述底层密度大于次层密度。
8、 根据权利要求6所述的实木地板，其特征在于所述的地板 的表层的表面漆膜硬度为2 ~ 6H。
9、 根据权利要求l所述的实木地板，其特征在于所述的地板 整体密度为300 ~ 600Kg/m3。
10、 根据权利要求1所述的实木地板，其特征在于它采用如下 方法制造而成(1) 取原木型材干燥；(2) 将原木型材在W0。C ~ 250匸的热压机中压缩； (3 )将压缩后的型材保温20分钟~ 60分钟；(4 )控制型材的含水率在6 ~ 9%之间；(5)切割、制作企口、磨边得地板，然后在地板的表面和侧面 上渗漆。
全文摘要
本发明涉及地板的结构，具体涉及一种实木地板。它包括有表层以及与表层木材质连接的次层，所述的表层密度为次层密度的1.5倍以上。上述结构可提高表层各项性能，提高木材强重比，使用者使用的感觉与实木地板无异，提高了地板的附加值。
文档编号E04F15/04GK101660342SQ20091010161
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月15日 优先权日2009年8月15日
发明者于学利, 倪月中, 涂登云, 潘成锋, 昕 章 申请人:浙江世友木业有限公司