专利名称：木材仿真木纹表面硬化处理的方法
技术领域：
本发明属于木材加工及材料领域，特别涉及一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法。
背景技术：
木材是四大材料之一，木材也是四大材料中唯一可再生的材料，被广泛应用于建筑、装饰、家具、地板等。由于木材天然、环保，具有美丽自然的纹理、光泽，是与人们最有亲和力的材料之一，而受到越来越多消费者的青睐。
近年来，我国经济高速发展，房地产业发展迅速，带动了我国装饰业、家具业、地板业的发展壮大，木材用量越来越来大。另一方面，我国自上世纪90年代实施天然林保持工程以来，我国能用于家具、地板的硬质木材越来越少，国产木材已远远不能满足我国家具、地板行业的需求。为解决我国木材紧张的供需矛盾，我国一方面从国外进口大量的硬质珍贵木材，另一方面，通过培育大量人工速生丰产林来解决我国木材缺口。我国经过10多年的人工速生林培育，速生林木材蓄积量已经相当丰富，我国已经成为世界上速生林木材蓄积量最多的国家之一。我国的速生林木材树种主要有马尾松、落叶松、樟子松、杉木、杨木等。马尾松、落叶松、樟子松这些速生针叶材，一般材质较软，而不能用于地板、家具等承重的场所。但这些针叶材，早晚材区别明显，通常晚材质地硬，早材质地较软。因此，若能把这些木材材质较软的早材去除，用硬物质替代较软的早材，使早材变得和晚材一样硬，从而使速生针叶材变硬，而它们可以用于地板、家具等承重场所。另一方面，针叶材颜色单调，不能满足广大爱美消费者的要求。因此，若能在木材硬化时，赋予速生针叶材更多的颜色，那必然可以提高它们的价值。
目前，在软材硬化利用方面，有压缩木、浸渍木、浸渍压缩木等。这几种硬化木材加工技术需要压力设备，设备和工艺复杂，设备投资大，生产成本高。另外，由于压缩木和浸渍压缩木存在尺寸反弹，浸渍木污染较大，纹理和颜色不够自然美观等原因，而未能很好的商业化生产。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法。这种木材硬化处理工艺简单，生产成本低，木材颜色纹理自然美观，可作为地板、家具、室内装饰等原材料。
本发明的目的通过下述技术方案来实现一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，包括如下步骤(1)把早晚材区别明显的软木材加工成板材。
(2)采用干燥方法对上述加工后的木材进行干燥，将木材干燥到含水率5～16％。
(3)将干燥后的木材表面的早材去除，保留晚材，在木材表面处理形成0.5～5mm深的凹槽。
(4)将上述木材表面清洁处理，使木材表面的粉尘清除干净。
(5)将硬质树脂均匀涂于木材表面，使硬质树脂进入凹槽，把凹槽填平；待硬质树脂固化后，硬质树脂变成坚硬的物质，这种坚硬的物质取代了原来的软材部分，而使木材表面整体变硬。
(6)对木材进行表面砂光处理，使木材表面呈现出美丽自然而坚硬的仿真木纹，得到仿真纹理表面硬化木材。
为了更好地实现本发明，所述早晚材区别明显的软木材包括针叶材等，所述针叶材包括落叶松、樟子松、马尾松、红木、花旗松、辐射松或者云南松等。
所述板材的规格为长300mm～4000mm，宽50mm～4000mm。
所述干燥方法包括蒸气加热干燥方法、也可采炉气直接或间接加热干燥、真空干燥等。
所述的硬质树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、尿醛树脂、聚氨脂树脂或者水性异氰酸脂等。
所述步骤(5)中常温固化条件为25℃下固化60min。
所述的硬质树脂的颜色包括白色、黄色、褐色等等颜色。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果本发明方法制备的仿真木纹表面硬化木材具有加工方法简单，设备投资小(5～20万元)，生产成本低(120～300元/m3)，污染小，木材颜色纹理自然美观等优点。本发明仿真木纹硬化处理将在我国速生材高附加值利用方面具有重要推动作用，对解决我国木材供需的紧张局面和木材加工业的可持续发展起到重大意义。
图1为仿真纹理表面硬化木材示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1为证明仿真纹理表面硬化木材表面硬化提高，可用于制造地板等承受重物的木制品，用落叶松软木材树种进行仿真纹理表面硬化处理，然后用仿真纹理表面硬化木材制作成木地板，实施方法如下(1)将落叶松(即早晚材区别明显的软木材)加工成(长(顺纹)×宽(径向)×厚(弦向)＝900mm×112mm×22mm)规格的板材。
(2)用常规蒸汽加热法对木材进行干燥，把上述木材在干燥窑内干燥至含水率5～16％。
(3)采用拉丝设备把木材表面较软的早材(较晚材软的部分)去除，保留材质较硬的晚材(较早材硬的部分)，在木材表面处理形成2.5mm深的凹槽。
(4)用除尘器对木材表面清洁处理，将木材表面的木粉去除，使木材表面的粉尘清除干净。
(5)用涂胶机在木材表面均匀涂上白色的水性异氰酸脂，水性异氰酸进入凹槽，将凹槽填满，25℃下固化60min。将固化后的木材在烘箱中用100℃处理10min。树脂固化后变成坚硬的物质，这种坚硬的物质取代了原来的软材部分，而使木材表面整体变硬。
(6)用砂光机对木材进行表面砂光处理，砂除木材表面多余的树脂。木材表面呈现出美丽自然而坚硬的仿真木纹，得到仿真纹理表面硬化木材。
(7)四面刨和双端铣开槽开隼，定厚砂光；采用UV淋漆对木材表面进行涂饰处理。
采用上述相同的方法，将木材表面分别处理为0.5mm和5mm深的凹槽，对木材进行仿真纹理表面硬化处理。如图1所示为仿真纹理表面硬化木材示意图。其中，1-早材，2-晚材，3-硬质树脂。
用《实木地板》国家标准GB/T15036-2000方法，用铅笔硬度计测量未硬化处理木材和仿真纹理表面硬化木材制造的木地板表面硬度，测量结果如表1所示。
实施例2为证明仿真纹理表面硬化木材表面硬化提高，可用于制造地板等承受重物的木制品，用樟子松软木材树种进行仿真纹理表面硬化处理，然后用仿真纹理表面硬化木材制作成木地板，实施方法如下(1)将樟子松(早晚材区别明显的软木材)加工成(长(顺纹)×宽(径向)×厚(弦向)＝300mm×50mm×22mm)规格的板材。
(2)采用炉气直接或间接加热干燥对上述木材进行干燥，将木材在干燥窑内干燥至含水率5～16％。
(3)采用拉丝设备将干燥后的木材表面较软的早材去除，保留材质较硬晚材，在木材表面处理形成2.5mm深的凹槽。
(4)用除尘器对木材表面清洁处理，把木材表面的木粉去除，使木材表面的粉尘清除干净。
(5)用涂胶机在木材表面均匀涂上黄色的聚氨脂树脂，聚氨脂树脂胶进入凹槽，把凹槽填满。25℃下固化60min，将固化后的木材在烘箱中用100℃处理10min。树脂固化后变成坚硬的物质，这种坚硬的物质取代了原来的软材部分，而使木材表面整体变硬。
(6)用砂光机对木材进行表面砂光处理，砂除木材表面多余的树脂。木材表面呈现出美丽自然而坚硬的仿真木纹，得到仿真纹理表面硬化木材。
(7)四面刨和双端铣开槽开隼，定厚砂光；采用UV淋漆(紫外线光固化树脂漆)对木材表面进行涂饰处理。
采用上述相同的方法，把木材表面分别处理为0.5mm和5mm深的凹槽，对木材进行仿真纹理表面硬化处理。
用《实木地板》国家标准GB/T15036-2000方法，用铅笔硬度计测量未硬化处理木材和仿真纹理表面硬化木材制造的木地板表面硬度，测量结果如表1所示。
实施例3为证明仿真纹理表面硬化木材表面硬化提高，可用于制造地板等承受重物的木制品，用马尾松软木材树种进行仿真纹理表面硬化处理，然后用仿真纹理表面硬化木材制作成木地板，实施方法如下(1)将马尾松(早晚材区别明显的软木材)加工成(长(顺纹)×宽(径向)×厚(弦向)＝4000mm×4000mm×22mm)规格的板材。
(2)采用蒸汽加热常规干燥对木材进行干燥，把上述木材在干燥窑内干燥至含水率5～16％。
(3)采用拉丝设备将干燥后的木材表面较软的早材去除，保留材质较硬晚材，在木材表面处理形成2.5mm深的凹槽。
(4)用除尘器对木材表面清洁处理，把木材表面的木粉去除，使木材表面的粉尘清除干净。
(5)用涂胶机在木材表面均匀涂上褐色的酚醛树脂，酚醛树脂进入凹槽，把凹槽填满。在25℃下固化60min，将固化后的木材在烘箱中用100℃处理10min。树脂固化后变成坚硬的物质，这种坚硬的物质取代了原来的软材部分，而使木材表面整体变硬。
(6)用砂光机对木材进行表面砂光处理，砂除木材表面多余的树脂。木材表面呈现出美丽自然而坚硬的仿真木纹，得到仿真纹理表面硬化木材。
(7)四面刨和双端铣开槽开隼，定厚砂光；采用UV淋漆对木材表面进行涂饰处理。
采用上述方法，把木材表面处理为2.0mm深的凹槽，对木材进行仿真纹理表面硬化处理。
表1 木材表面硬度测量结果表
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于包括如下步骤(1)把早晚材区别明显的软木材加工成板材；(2)对上述加工后的木材进行干燥，将木材干燥到含水率5～16％；(3)将干燥后的木材表面的早材去除，保留晚材，在木材表面处理形成0.5～5mm深的凹槽；(4)将上述木材表面清洁处理，使木材表面的粉尘清除干净；(5)将硬质树脂均匀涂于木材表面，使硬质树脂进入凹槽，把凹槽填平，常温固化硬质树脂；(6)对木材进行表面砂光处理，使木材表面呈现出仿真木纹，得到仿真纹理表面硬化木材。
2.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述早晚材区别明显的软木材包括针叶材，
3.根据权利要求2所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述针叶材包括落叶松、樟子松、马尾松、红木、花旗松、辐射松或者云南松。
4.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述板材的规格为长300mm～4000mm，宽50mm～4000mm。
5.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述干燥方法包括蒸气加热干燥方法、真空干燥或者炉气加热干燥。
6.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述的硬质树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、尿醛树脂、聚氨脂树脂或者水性异氰酸脂。
7.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述的硬质树脂的颜色包括白色、黄色或褐色。
8.根据权利要求1所述的一种木材仿真木纹表面硬化处理的方法，其特征在于所述步骤(5)中常温固化条件为25℃下固化60min。
全文摘要
本发明公开了一种仿真纹理表面硬化木材处理方法，它是将早晚材区别明显的软木材表面的早材去除后在木材表面处理形成0.5～5mm凹槽，然后用硬质树脂填充凹槽，待树脂常温固化后，使原来的早材变硬，并使木材表面具有仿真纹理，从而使处理后的软木材可以作为地板、家具、室内装饰等材料。该仿真纹理表面硬化木材具有加工技术简单，设备投资小，生产成本低，染污小，木材颜色纹理自然美观等优点。
文档编号B27K5/06GK101053967SQ200710027890
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者涂登云, 郭琼, 李重根, 李凯夫, 高振忠, 廖红霞 申请人:华南农业大学