专利名称：仿木制品的制造方法
技术领域：
本发明涉及具有天然木材质感的仿木制品的制造方法，更具体地涉及将纤维素类微粒和树脂等混合、熔融、成形得到的仿木制品的制造方法。
背景技术：
近年来，在用于各种住宅内装饰品和日用品的合成树脂成形品表面尝试着实施类似于天然木材的木纹、色调等特性。日本公开特许公报平3-25338号记载了作为该技术的一例。该技术是将木粉与熔融树脂混合并挤压成形后，将树脂成形品冷却。然后，使所述树脂成形品的表面粗糙化，并除去部分表面树脂后，进行压纹加工，涂敷着色剂，用滚筒擦取所述多余的着色剂。这样就不会在表面上产生质量差(逊色)等问题，可得到高品质木质感的、具有明显轮廓形状的树脂成形品。
但是，在所述公开特许公报3-25338号中记载的树脂成形品中，由于除去了树脂成形品表面，根据表面的除去量，树脂成形品的外观尺寸就会变小。另外，在将混有木粉的熔融树脂挤压成形时，由于树脂的流动性大于木粉，因此容易流到成形品的表面侧。因此，在部分除去树脂成形品表面的该技术中，会产生没有露出木粉的部分，降低了整体外观和触感等木质感。而且，通过这样除去部分树脂成形品表面，树脂成形品的形状就会不太稳定。
发明内容
本发明的课题是提供仿木制品的制造方法，该方法进一步提高外观质量并且使尺寸和形状稳定化。
为了解决上述课题，如图1-图5所示，权利要求1所述的发明是含有纤维素类微粒和树脂等的仿木制品的制造方法，其中，在将纤维素类微粒5和树脂4等混合、熔融并成形时，将成形品1成形为大于所述仿木制品3的加工尺寸，然后将所述成形品1的表面只削去指定厚度，使所述成形品1加工成所述仿木制品3的加工尺寸的同时，在所述成形品1的表面内侧大量存在的纤维素类微粒5在所述仿木制品3的表面露出。
根据权利要求1所述的发明，通过将成形品1的表面削去指定厚度，将所述成形品1加工成仿木制品3的加工尺寸的同时，在所述成形品1的表面内侧大量存在的纤维素类微粒5在所述仿木制品3的表面露出，所以将所述成形品1加工成加工尺寸的同时，赋予了加工的仿木制品3的表面更好的实木质感。
在这里，在将所述成形品1的表面只削去指定厚度时，可利用例如旋转的圆板状磨石等刀片来切削成形品1的表面。
所述纤维素类微粒的原料原则上是木材，但也可以使用木材料以外的甘蔗渣、稻草、纸浆(pulp)等原料。另外，木材也可以使用任何木材，例如可使用在制材所、各种木工制品的工厂、建筑现场等场地废弃的废材、以及上述工厂等场地废弃的刨屑、锯屑等，可使用曾经作为建筑材料使用过的建筑板材等。另外，也可以使用拆除住宅等建筑物和家具时废弃的废材。在利用这些废材制造仿木制品时，所述纤维素类微粒的量优选设定为仿木制品总重量的30-65重量％。用作木材的树木种类没有特别限定，不限定于针叶树和阔叶树，可以使用各种树木。
另外，将所述废材用作所述纤维素微粒的原料时，有可能混入石膏、绝热材料、树脂部件等杂质，但是如果是与所述纤维素类微粒相同或更小的粉末状时，不影响仿木制品的性质。
考虑到仿木制品的质量，通过所述纤维素类微粒使用同种树木或近似种类的树木作为木材原料，可得到均一的质量，所以优选使用主要加工同种树木或近似种类树木的工厂的废材。
另外，所述纤维素类微粒是如上所述的颗粒形状，但是在将木材等植物破碎后形成微粉末状时，各微粉末就会处于纤维竖起状态，在这里所说的颗粒形状是指，通过将这些微粉末用例如球磨机等研磨粉碎处理，切断竖起的纤维、或压入微粉末侧、或不再纤维竖起的形状。
也可以使用没有进行球磨机等的研磨粉碎处理而只实施了破碎处理的纤维素类微粒(木粉)。
所述纤维素类微粒的平均粒径优选为例如约1微米-100微米。所述树脂4可使用例如，氯乙烯树脂、发泡氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、尿烷树脂、聚氨酯树脂、ABS树脂、AS树脂、EVA树脂、甲基丙烯酸类树脂、纤维素乙酸乙酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚缩醛、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯树脂、变性聚苯醚等。
另外，所述树脂原则上使用上述热塑性树脂，也可使用酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酯树脂、二芳基对苯二甲酸酯树脂等热固化性树脂。
而且，也可以将比所述微粒粒径小且硬的表面颗粒固定在所述纤维素类微粒外周面上，形成固定颗粒。另外，将树脂和颜料混合熔融在所述固定颗粒上，并在熔融之后或在熔融的同时成形为所需形状，也可以制造仿木制品。通过这些组成成形时，即使加热所述纤维素类微粒，比所述微粒粒径小且硬的表面颗粒也能保护所述微粒，所以可以防止所述微粒焦化而引起的褐色或黑色等变色。
此外，在利用所述固定颗粒来成形仿木制品时，由于比普通木质材料更难吸收水分，因此容易维护。也就是，外观上呈现木纹，得到与木制品相同的外观，而且耐水性远远强于木制品，提供了强耐水性仿木制品。
所述表面颗粒只要比纤维素类微粒粒径小且硬即可，例如，无机物质粒子、颜料粒子、导电性粒子、树脂粒子等，具体地说，可使用碳酸钙、碳酸钛、锌钡白、银或铜或镍等的金属粒子、氧化锡或氧化锌等的导电性金属氧化物粒子、碳粒子等。
在这里，颜料是有色颜料，例如氧化铁、镉黄、炭黑等无机颜料，或有机颜料。另外，例如所述表面颗粒使用颜料粒子时，可将仿木树脂颜色做成接近于所需颜色。
这些仿木制品的成形方法是通过挤压成形、注塑成形、压延成形、吹塑成形、真空成形等来实现的。
权利要求2所述的发明是，如图1-图5所示，在权利要求1所述的仿木制品的制造方法中，其中，在将纤维素类微粒5和树脂4混合、熔融并成形时，通过挤压成形来成形。
根据权利要求2所述的发明，在将纤维素类微粒5和树脂4混合、熔融并成形时，通过挤压成形来成形。与其它成形方法相比，挤压成形中由于树脂4容易流到成形品1的表面侧，所以具有向表面偏移的倾向，但是由于将所述表面的树脂4只削去指定厚度，在所述仿木制品3的表面露出大量纤维素类微粒5，所以可提供木质感更加良好的仿木制品。
权利要求3所述的发明是，如图1～图5所示，在权利要求1或2所述的仿木制品的制造方法中，其中，将成形品1的整个表面只削去全部相同厚度。
根据权利要求3所述的发明，将成形品1的整个表面只全部削去相同的厚度，所以在整个表面上可大量露出纤维素类微粒5的同时，防止引起部分削厚的偏差，由此可以使仿木制品3的整体形状和尺寸稳定化。
权利要求4所述的发明是，在权利要求1-3中任意一项所述的仿木制品的制造方法中，其中，将所述成形品1的表面只削去指定厚度时，所述削去厚度设定为0.1毫米-3.0毫米。
在这里，当成形品1的表面削去不足0.1毫米时，在仿木制品3的表面上露不出所需量的纤维素类微粒5，而当削去厚度超过3.0毫米时，成形品1的表面除去量过多，其结果容易产生材料浪费，所以将削去厚度设定为0.1毫米-3.0毫米。
根据权利要求4所述的发明，由于在削去成形品1的表面时，将所述削去厚度设定为0.1毫米-3.0毫米，所以不会产生材料浪费，在仿木制品3的表面上可露出所需量的纤维素类微粒5。
权利要求5所述的发明是，在权利要求1-4中任意一项所述的仿木制品的制造方法中，其中，在将成形品1的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，并在所述研究加工后实施涂敷。
根据权利要求5所述的发明，由于在将成形品1的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，所以在所述加工面上形成平滑的涂敷底面。然后，由于实施涂敷，可得到更加近似的木纹，可提高仿木制品3表面的外观品质。
在所述纤维素类微粒露出的加工面上实施研磨加工，所述研磨加工可利用例如具有普通网眼粗细的旋转砂纸来实施。
在实施所述研磨加工时，研磨加工成约40目粗细，然后通过研磨加工成约180目粗细，可以在仿米制品的表面上赋予沟状的木纹。因此，可得到更加接近于实木的触感。另外，在形成沟状木纹时利用砂带磨光机，可得到不规则的沟，所以与周期形成沟的压纹机相比，更容易实现自然木质感。而且，在实施所述研磨加工时，通过改变砂带磨光机的旋转速度以及输送速度，可以调节沟长度。
另外，涂敷加工是在所述研磨加工后实施的。例如，所述涂敷工艺可分为中层涂敷作业工艺和上层涂敷作业工艺，在所述中层涂敷上艺中，将彩色掺砂涂料涂敷在成形品表面。根据需要，在中层涂敷之前或之后，实施UV涂层。结束所述中层涂敷工艺后，移送到上层涂敷工艺。在上层涂敷工艺中，在成形品表面实施涂敷。也就是，利用例如尿烷树脂类涂料、具体地说透明(clear)尿烷树脂来实施外涂层(top coat)，最后在所述外涂层的上面实施UV涂层，使外涂层固化。
而且，在所述涂敷加工后，也可以实施擦污涂敷处理。擦污涂敷是指将涂料涂敷在仿木制品的表面，然后在没有干时擦取，在通过所述研磨加工形成的沟部进行着色的工艺。
权利要求6所述的发明是，在权利要求1-4中任意一项所述的仿木制品的制造方法中，其中，在将所述成形品的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，在进行了所述研磨加工后的成形品表面上涂敷从黑色到灰色的底漆(primer)，并在所述底漆的上面涂敷茶色系木材色涂料。
根据权利要求6所述的发明，由于在实施了研磨加工后的表面上涂敷从黑色到灰色的底漆，并在所述底漆的上面涂敷了茶色系木材色涂料，所以当普通底漆为茶色系木材色或透明色时，被涂敷在上面的茶色系木材色涂料遮盖，底漆色不会反映到涂敷在上面的涂料的茶色系木材色。本发明通过使用从黑色到灰色的底漆，使底漆微妙地反映到涂敷在上面的涂料的茶色系木材色，可以在得到有深度的茶色系木材色的同时，使所述凹凸的表面2具有深度感，由此提高了质感。另外，由于所述底漆色为从黑色到灰色，与以往的相比，比茶色系木材色的底漆更加有效地防止紫外线透过。也就是，通过从黑色到灰色的底漆，保护所述成形品免受紫外线伤害，所以所述成形品不会因为紫外线而变色。因此，由于成形品不变色，涂敷在底漆上面的涂料的茶色系木材色也不会变化，可保持茶色系木材色的原状。
图1是表示制造本发明仿木制品时所用的成形品的立体图；图2是表示将图1所示的成形品的部分表面只削去指定厚度时的立体图；图3是表示在成形品的表面全周以相同厚度实施图2所示工艺并通过实施研磨加工和涂敷加工完成的本实施方式的仿木制品的立体图；图4是图1所示成形品的表面部分的截面图；图5是图3所示仿木制品的表面部分的截面图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的实施方式。图1至图3是阶段性表示适用于本发明的仿木制品的制造方法中工艺的示意图。图1是表示制造本发明仿木制品时所用的成形品的立体图；图2是表示将图1所示的成形品的部分表面只削去指定厚度时的立体图；图3是表示在成形品的表面全周以相同厚度实施图2所示工艺并通过实施研磨加工和涂敷加工完成的本实施方式的仿木制品。另外，图4和图5是表示在图1至图3中的成形品中，实施各工艺时成形品表面状态概要的截面图。图4是图1所示成形品的表面部分的截面图。图5是图3所示仿木制品的表面部分的截面图。
首先，对制造本发明仿木制品时的成形品进行说明。如图1所示，成形品1设置有端面开口的多个空洞2。这些空洞2的横截面为四边形，等间隔地在成形品1的纵向上延长成形。
如图4所示，在成形所述成形品1时，将树脂4混合、熔融于纤维素类微粒5中，然后挤压成形，或者在熔融的同时挤压成形，得到具有所述空洞2的四棱柱状。此时，所述成形品1的上表面1a和下表面1b之间的距离(成形品1的厚度)以及左右两侧表面1c，1c之间的距离(成形品1的宽度)是比仿木制品3的加工尺寸分别大1毫米，合计2毫米成形的。
如图4所示，这样成形的成形品1的表面状态是在成形时容易流到表面侧的树脂4偏向表面的状态。
例如，所述成形品1用于住宅内装饰部件的周边框和踢脚板、楼梯护栏、窗框、室内侧部、家具、桌子、柜台等。
接着，将所述成形品1的上表面1a、下表面1b和两侧表面1c，1c分别只削去相同厚度。
如图1所示，所述削去工艺是利用刨刀将所述成形品1的表面削至双点划线表示的部分为止。如图2所示，在利用刨刀来加工削去所述成形品1的表面时，利用例如旋转的圆板状磨石等刀片将所述成形品1的上表面1a慢慢削去，使整个所述上表面1a削去。同样，削去所述成形品的下表面1b和左右两侧表面1c，1c，由此削去所述成形品1的整个表面。在本实施方式中，所述成形品的上表面1a、下表面1b和左右两侧表面1c，1c的削去厚度都是1毫米。
如图5所示，在这样削去所述成形品1的表面而呈现的加工面上，由于削去了成形时容易流到表面侧的树脂4，所以露出大量纤维素类微粒5。
削去的削屑回收后，作为其他成形品的成形时的材料使用，因此不会浪费材料。
在这里，在本实施方式中，在所述成形品1的上表面1a实施利用旋转的圆板状磨石等刀片切削的刨刀加工，但是只要能将所述成形品1的表面削去相同厚度、指定厚度，也可以采用任何切削加工方法。
另外，在本实施方式中，实施切削加工时的削去厚度为1毫米，但是只要是在削去成形品1的表面时露出所需量的纤维素类微粒且不浪费材料的范围0.1毫米-3.0毫米范围内，可实施任意厚度的切削加工。
然后，如上所述，在将成形品1的整个表面削去时呈现的加工面3a、3b、3c(参照图3)上实施研磨加工。所述研磨加工的工艺是利用具有普通网目粗细的旋转砂纸实施的，由此在加工面3a、3b、3c上形成平滑的涂敷底面。
在这里，在本实施方式中，利用旋转砂纸来实施研磨加工。但是只要可形成平滑的涂敷底面，可采用任意的研磨加工。
在如上形成的涂敷底面上实施涂敷加工。所述涂敷工艺例如可分为中层涂敷作业工艺和上层涂敷作业工艺，在所述中层涂敷工艺中，将彩色掺砂涂料涂敷在成形品表面。根据需要，在中层涂敷之前或之后实施UV涂层。结束所述中层涂敷工艺后，移送到上层涂敷工艺。在上层涂敷工艺中，在成形品表面实施涂敷。也就是，利用例如尿烷树脂类涂料、具体地说透明的尿烷树脂来实施外涂层，最后在所述外涂层的上面实施UV涂层，使外涂层固化。
另外，作为涂敷方法，也可以在实施了研磨加工的加工面的表面上涂敷从黑色到灰色的底漆，并在所述底漆的上面涂敷茶色系木材色的涂料。此时，成形品表面涂敷有从黑色到灰色的底漆，所述底漆上面涂敷有茶色系木材色，所以当普通底漆为茶色系木材色或透明色时，被上面涂敷的茶色系木材色的涂料覆盖，底漆色不会反映到上面涂敷的茶色系木材色。而本实施例中通过使用从黑色到灰色的底漆，将底漆微妙地反映到上面涂敷的涂料的茶色系木材色，可得到有深度的茶色系木材色的同时，使所述凹凸的表面2具有深度感，由此提高了质感。另外，与以往的技术相比，由于所述底漆色为从黑色到灰色，比茶色系木材色的底漆更好地保护所述成形品免受紫外线，所述成形品不会因为紫外线而变色。因此，由于成形品不会变色，涂敷在底漆上面的涂料的茶色系木材色也不会变色，可保持原有的茶色系木材色。
根据本实施方式的仿木制品的制造方法，通过将成形品1的表面全周只削去1毫米相同厚度，将所述成形品1加工成仿木制品3的加工尺寸的同时，在所述成形品1的表面露出在内侧大量存在的纤维素类微粒5，所以将成形品1加工成加工尺寸的同时，使所述仿木制品3的表面具有更加接近于实际木材的质感。另外，由于将成形品1的表面全周只削去1毫米相同厚度，不会产生部分削去厚度差异，可使所述仿木制品3的整体形状和尺寸稳定化。
另外，根据本实施方式，在以1毫米相同厚度削去成形品1的整个表面而呈现的加工面上实施研磨加工。因此，在所述加工面上形成平滑的涂敷底面，而且实施涂敷，所以可得到更加近似木纹，提高了方木制品3的表面外观质量。
在本实施方式中，成形品1为设置有端面开口的空洞2的四棱柱状，但是本发明并不限定在这些，可以是板状、筒状等任何形状。而且，关于成形品1中具有开口的空洞2的形状，也并不限定在四棱柱状，可以是圆柱状等任意形状。
根据权利要求1所述的发明，通过将成形品的表面削去指定厚度，将所述成形品加工成仿木制品的加工尺寸的同时，在所述成形品的表面内侧大量存在的纤维素类微粒在所述仿木制品的表面露出，所以将所述成形品加工成加工尺寸的同时，赋予了加工的仿木制品的表面更好的实木质感。
根据权利要求2所述的发明，可得到与权利要求1所述发明相同的效果的同时，与其它成形方法相比，挤压成形中由于树脂容易流到成形品的表面侧，所以具有向表面偏移的倾向。但是由于将所述表面的树脂只削去指定厚度，所述在仿木制品的表面露出大量纤维素类微粒，所以可提供木质感更加良好的仿木制品。
根据权利要求3所述的发明，可得到与权利要求1或2所述发明相同的效果的同时，由于将成形品的整个表面只削去全部相同厚度，防止引起部分削厚的偏差，由此可以使仿木制品的整体形状和尺寸稳定化。
根据权利要求4所述的发明，可得到与权利要求1至3所述任意一项发明相同的效果的同时，由于在削去成形品的表面时，将所述削去厚度设定为0.1毫米-3.0毫米，所以不会产生材料浪费，在仿木制品的表面上可露出所需量的纤维素类微粒。
根据权利要求5所述的发明，可得到与权利要求1至4所述任意一项发明相同的效果的同时，由于在将成形品的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，所以在所述加工面形成平滑的涂敷底面。然后，由于实施涂敷，可得到更加近似的木纹，提高了仿木制品的表面外观品质。
根据权利要求6所述的发明，由于在加工面上实施研磨加工后的表面上涂敷从黑色到灰色的底漆，并在所述底漆的上面涂敷茶色系木材色涂料，所以从黑色到灰色的底漆微妙地反映到涂敷在上面的涂料的茶色系木材色，在得到有深度的茶色系木材色的同时，使所述表面2具有深度感，由此提高了质感。
权利要求
1.一种含有纤维素类微粒和树脂的仿木制品的制造方法，其特征在于，在将包括纤维素类微粒和树脂的原料混合、熔融并成形时，将成形品成形为大于所述仿木制品的加工尺寸，然后将所述成形品的表面只削去指定厚度，在将所述成形品加工成所述仿木制品的加工尺寸的同时，将在所述成形品的表面内侧大量存在的纤维素类微粒在所述仿木制品的表面露出。
2.如权利要求1所述的仿木制品的制造方法，其特征在于，在将所述纤维素类微粒和树脂混合、熔融并成形时，通过挤压成形方法来成形。
3.如权利要求1或2所述的仿木制品的制造方法，其特征在于，将成形品的整个表面只全部削去相同的厚度。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的仿木制品的制造方法，其特征在于，将所述成形品的表面只削去指定厚度时，所述削去厚度设定为0.1毫米-3.0毫米。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的仿木制品的制造方法，其特征在于，在将成形品的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，并在所述研磨加工后实施涂敷。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的仿木制品的制造方法，其特征在于，在将所述成形品的表面只削去指定厚度的加工面上实施研磨加工，在进行所述研磨加工后的成形品表面上涂敷从黑色到灰色的底漆，并在所述底漆的上面涂敷茶色系木材色涂料。
全文摘要
提供了进一步提高外观质量且得到稳定尺寸和形状的仿木制品的制造方法。所述方法在将纤维素类微粒5和树脂4等混合、熔融并成形时，将成形品1成形为大于所述仿木制品3的加工尺寸，然后将所述成形品1的表面只削去指定厚度，使所述成形品1加工成与所述仿木制品3相同的加工尺寸，同时将在所述成形品1的表面内侧大量存在的纤维素类微粒5在所述仿木制品3的表面露出。
文档编号B44C5/06GK1853958SQ200510067889
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月29日 优先权日2005年4月29日
发明者加藤正见, 田口秀法 申请人:三泽住宅株式会社