专利名称：一种表面压密板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面压密板材的制作方法。适用于家具制造、室内装饰装 修等领域。
背景技术：
目前，我国已进入大量开发应用人工林速生材的阶段，但人工林木材材质 疏松、密度较低、力学强度差，不能直接作为家具、室内装饰装修等的材料。 为了克服人工林木材的缺点，通常采用浸渍、压密等方法对其进行强化，其中 通过压密方法制得的普通压縮木、表面压密化木材(表面压密材)、压縮整形木 等使人工林木材的硬度、密度、强度得到了较大提高，实现了劣材优用。特别 是表面压密材它通过对人工林木材的表层进行压密化处理，可将需要的硬度、 强度集中在木材的表层，而未压密部分仍保持较低的密度，既使木材有很高的 强重比，又使木材的利用效率和使用价值得到了较大提高。
现有技术中，有些采用将木材用水煮软化或将木材表层浸水后用微波加热 软化，再进行表面压密制得的表面压密材，尺寸不稳定、压縮变形极易恢复。
现有技术中，还有些采用普通水溶性酚醛树脂胶或低分子量酚酸树脂胶或 低分子量三聚氰胺树脂胶对木材进行常压浸渍处理，之后再压密等方法制得的 表面压密材颜色深、浸渍效果差、生产效率低。
另有中国专利"人工林软质木材表面压密方法及其产品"(ZL00120758.X)， 采用将人工林木材放在密封容器中，进行抽真空、浸注低分子量酚醛树脂、加 压处理、抽真空、热压定型等步骤制造的表面压密材，具有密度高、不变形、 浸渍效果好、表面性能好等优点。但它存以下不足(1)在密封容器中对人工 林软质木材进行处理，工艺复杂、操作难度大、生产效率低；(2)热压定型所 用的压力为16. 0-30. 0MPa，没有指明是表压力还是单位压力，工艺参数不明确，可操作性不强；(3)热压压力太大，致使了木材的利用率大为降低；(4)制得
表面压密材的颜色仍然偏深。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的各种问题，提供一种 表层密度高、强度大、不易变形、工艺简单、可操作性强、颜色较浅的表面压 密板材的制作方法。
本发明所采用的技术方案是 一种表面压密板材的制作方法，其特征在于 包括以下步骤
(1) 、干燥，将人工林木材锯剖加工成厚度为10 25mm的板材，并干燥到 含水率20 30%;
(2) 、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊
压，板材经过压辊时的厚度压缩率控制在10 30%;
(3) 、表层浸注，立即将辊压处理后的板材的表层部分的一面，占板材厚 度的15~25%，浸泡于浓度为10~25%的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中，在板 材回复过程中吸收胶液；或者将辊压后的板材立即浸泡于浓度为10-25%的浅色 水溶性低分子量酚醛树脂胶中进行浸注处理；
(4) 、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在 120~140°C，时间为20 60min;
(5) 、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压縮，压縮率控制在 15 50%之间，热压温度为160~180°C，单位压力为1.5 4.5MPa;压缩时采用分 段加压的方法，压力逐渐增大至最高压力，当压缩厚度达到设计的厚度时保温 保压，采用厚度规控制厚度，压縮时间为1.0 3.0min/mm;之后停止加热，在保 持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至5(TC以下后卸压出料。
所述人工林速生木材为杉木、杨木或桉木。
上述制作方法中使用了可使板材颜色变浅的浅色水溶性低分子量酚醛树脂 胶，该胶的原料采用苯酚、甲醛、氢氧化钠和三聚氰胺，前三种的摩尔比按苯
4酚甲醛氢氧化钠=1: L5 3.0: 0.1~0.2，三聚氰胺的投入量为苯酚总量的 20~40%，工艺步骤如下
(a) 溶化苯酚，当温度为60~65°C时，加入NaOH，加入量占NaOH总投 量的50~70%，反应20分钟；
(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛总投量的70 80%，升温至85 95。C， 反应10~30分钟；降温到60~75°C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛总投量的 10 15%;并加入NaOH，加入量占NaOH总投量的10 20%;
(c) 升温至85 95。C，保温10 20分钟，加入三聚氰胺，投入量为苯酚总 量的20 40%;并加入第三批甲醛及NaOH,第三批甲醛加入量占甲醛总投量的 10~15%，第三批NaOH加入量占NaOH总投量的10 40%;反应10 25分钟；
(d) 测水数，当水数达到5 10时，加水冷却到室温，出料。 该浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶，颜色为铁钴比色5~8，固含量40 45%，
pH值为9 11，粘度为13 15秒(涂一4杯)，分子量95%在250 450之间。 本发明的有益效果是用本方法生产出的板材表层密度高、强度大、不易
变形；工艺简单，不必在密封容器中对人工林软质木材进行处理，生产效率较
高；工艺参数明确，可操作性强；颜色较浅，可直接作为家具、室内装饰装修
的材料。
具体实施方式
实施例1、
首先制备浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶，原料采用苯酚、甲醛、氢氧化 钠和三聚氰胺，前三种的摩尔比按苯酚甲醛氢氧化钠=1: 1.5~3.0: 0.1 0.2， 三聚氰胺的投入量为苯酚总量的20~40%，工艺过程如下
(a) 溶化苯酚，当温度为60 65°C时，力Q入NaOH，加入量占NaOH总投 量的50~70%，反应20分钟；
(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛总投量的70~80%，升温至85 95。C， 反应10 30分钟；降温到60 75。C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛总投量的10~15%;并加入NaOH，加入量占NaOH总投量的10 20%;
(c) 升温至85 95。C，保温10 20分钟，加入三聚氰胺，投入量为苯酚总 量的20~40%;并加入第三批甲醛及NaOH，第三批甲醛加入量占甲醛总投量的 10 15%，第三批NaOH加入量占NaOH总投量的10~40%;反应10-25分钟；
(d) 测水数，当水数达到5 10时，加水冷却到室温，出料。 接下去对板材进行处理，本例方法中仅对板材的一个表面进行浸注处理。
(1) 、干燥，将人工林木材杉木锯剖加工成厚度为10mm的板材，并干燥到 含水率20%;
(2) 、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊 压，板材经过压辊时的厚度压縮率控制在10%;
(3) 、表层浸注，立即将辊压处理后的板材的表层部分的一面，约占板材 厚度的15%，浸泡于浓度为10%的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中，板材在回 复过程中吸收胶液；
(4) 、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在 120°C，时间为20min;
(5) 、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压縮，压縮率控制在 15-50°/。之间，热压温度为16(TC，单位压力为1.5MPa;压縮时采用分段加压的 方法，压力逐渐增大至最高压力1.5MPa，当压縮厚度达到设计的厚度时保温保 压，压縮过程采用厚度规控制厚度，压縮时间为l.Omin/mm;之后停止加热， 在保持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至5(TC以下后卸压出料。
实施例2、
本例使用的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶的制备工艺与例1相同，对板
材的处理也是对板材的一个表面进行浸注处理。步骤如下
(1) 、干燥，将人工林木材杨木锯剖加工成厚度为25mm的板材，并干燥到 含水率30%;
(2) 、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊压，板材经过压辊时的厚度压縮率控制在30%;
(3) 、表层浸注，立即将辊压处理后的板材的表层部分的一面，约占板材
厚度的25%，浸泡于浓度为25%的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中，板材在回 复过程中吸收胶液；
(4) 、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在 140。C，时间为60min;
(5) 、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压縮，压縮率控制在 15-50%之间，热压温度为18(TC，单位压力为4.5MPa;压縮时采用分段加压的 方法，压力逐渐增大至最高压力4.5MPa，当压缩厚度达到设计的厚度时保温保 压，压縮过程采用厚度规控制厚度，压縮时间为3.0min/mm;之后停止加热， 在保持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至5(TC以下后卸压出料。
实施例3、
本例使用的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶的制备工艺与例1相同，对板
材的处理也是对板材的一个表面进行浸注处理。步骤如下
(1) 、干燥，将人工林木材桉树木锯剖加工成厚度为17mm的板材，并干燥 到含水率25%;
(2) 、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊
压，板材经过压辊时的厚度压縮率控制在20%;
(3) 、表层浸注，立即将辊压处理后的板材的表层部分的一面，约占板材 厚度的20%，浸泡于浓度为18%的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中，板材在回 复过程中吸收胶液；
(4) 、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在 13(TC，时间为40min;
(5) 、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压縮，压縮率控制在 15~50%之间，热压温度为17CTC，单位压力为3MPa;压縮时采用分段加压的方 法，压力逐渐增大至最高压力3MPa，当压縮厚度达到设计的厚度时保温保压，压縮时采用厚度规控制厚度，压縮时间为2.0min/mm;之后停止加热，在保持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至5(TC以下后卸压出料。实施例4、
本例使用的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶的制备工艺与例1相同，与前3个实例所不同的是对板材的二个表面进行浸注处理。步骤如下-
(1) 、干燥，将人工林木材杉木锯剖加工成厚度为15 20mm的板材，并干燥到含水率23 28%;
(2) 、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊压，板材经过压辊时的厚度压缩率控制在18~23%;
(3) 、表层浸注，将辊压后的板材立即浸没于浓度为18 23%的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中进行浸注处理，板材在回复过程中吸收胶液；
(4) 、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在120~140°C，时间为20 60min;
(5) 、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压縮，压縮率控制在15~50%之间，热压温度为165 175°C，单位压力为2.5 3.5MPa;压縮时采用分段加压的方法，压力逐渐增大至最高压力，当压縮厚度达到设计的厚度时保温保压，压縮时采用厚度规控制厚度，压縮时间为1.0~3.0min/mm;之后停止加热，在保持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至5(TC以下后卸压出料。
上述实施例中所用到的设备如辊压机和热压机，以及工序微波加热软化、通入冷却水等都是板材制造行业常用的设备和工艺，由于不是本发明的要点所在，故不作展开介绍。
权利要求
1、一种表面压密板材的制作方法，其特征在于包括以下步骤(1)、干燥，将人工林木材锯剖加工成厚度为10～25mm的板材，并干燥到含水率20～30％；(2)、辊压，将干燥后的板材，置于辊压机的两压辊之间进行横纹径向辊压，板材经过压辊时的厚度压缩率控制在10～30％；(3)、表层浸注，立即将辊压处理后的板材的表层部分的一面，占板材厚度的15～25％，浸泡于浓度为10～25％的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中，在板材回复过程中吸收胶液；或者将辊压后的板材立即浸泡于浓度为10～25％的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中进行浸注处理；(4)、蒸汽软化，对浸注后的板材进行喷蒸软化处理，软化温度控制在120～140℃，时间为20～60min。(5)、表层压密，将软化后的板材置于热压机中进行压缩，压缩率控制在15～50％之间，热压温度为160～180℃，单位压力为1.5～4.5MPa；压缩时采用分段加压的方法，压力逐渐增大至最高压力，当压缩厚度达到设计的厚度时保温保压，采用厚度规控制厚度，压缩时间为1.0～3.0min/mm；之后停止加热，在保持压力的情况下，向压机中通入冷却水，降温至50℃以下后卸压出料。
2、 根据权利要求1所述的表面压密板材的制作方法，其特征在于所述人工林速生木 材为杉木、杨木或桉木。
3、 根据权利要求1或2所述的表面压密板材的制作方法，其特征在于所述浅色水溶性 低分子量酚醛树脂胶的原料采用苯酚、甲醛、氢氧化钠和三聚氰胺，前三种的摩尔比按苯酚 甲醛氢氧化钠=1: 1.5-3.0: 0.1 0.2，三聚氰胺的投入量为苯酚总量的20 40%，工艺步骤 如下(a) 溶化苯酚，当温度为60~65°C时，力卩入NaOH，加入量占NaOH总投量的50~70%， 反应20分钟；(b) 加入甲醛，第一次加入量占甲醛总投量的70 80%，升温至85~95°C，反应10~30 分钟；降温到60 75。C，加入第二批甲醛，加入量占甲醛总投量的10 15%;并加入NaOH， 加入量占NaOH总投量的10~20%;(c) 升温至85 95。C，保温10 20分钟，加入三聚氰胺，投入量为苯酚总量的20-40%; 并加入第三批甲醒及NaOH，第三批甲醛加入量占甲醛总投量的10~15%，第三批NaOH加 入量占NaOH总投量的10~40%;反应10~25分钟；(d) 测水数，当水数达到5~10时，加水冷却到室温，出料。
全文摘要
本发明涉及一种表面压密板材的制作方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种表层密度高、强度大、不易变形、工艺简单、可操作性强、颜色较浅的表面压密板材的制作方法。解决该问题的技术方案是包括以下步骤(1)干燥，含水率20～30％；(2)辊压，压缩率控制在10～30％；(3)表层浸注，将板材的一面或两面浸泡于浓度为10～25％的浅色水溶性低分子量酚醛树脂胶中；(4)蒸汽软化，软化温度控制在120～140℃，时间为20～60min；(5)表层压密，压缩率控制在15～50％之间，热压温度为160～180℃，单位压力为1.5～4.5MPa。本发明适用于家具制造、室内装饰装修等领域。
文档编号B27M1/08GK101664948SQ20091015265
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者于红卫, 李延军, 杜春贵, 章卫钢, 鲍滨福 申请人:浙江林学院