一种科技木及其制备方法

专利名称：一种科技木及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种人造木及其制备方法，特别涉及一种可用作表面装饰材料的人造木及其制备方法。
背景技术：
目前，随着人民生活水平的不断提高，人们对木制品的喜爱程度和需求量越来越大，然而，伴随着全球高档木材可采伐资源的日益减少，特别是天然保护林工程的实施以来，木材供需矛盾越来越尖锐，依靠天然木材很难满足日益增长的需求。同时，虽然我国目前大力发展人工林和速生林树种木材，但是人工林和速生林生产的软质木材存在装饰价值和物理力学性能低下的问题，尤其是木材的耐磨性、表面硬度低的缺陷使得软质木材的使用领域受到巨大的限制。科技木(即人造木)，又称化学木材、原子木材、增强木材、复合木材、彩色木材或合成木材，是以普通木材(速生材)为原料，利用仿生学原理，通过对普通木材、速生材进行各种改性物化处理生产的一种性能更加优越的全木质的新型装饰材料。与天然材相比，几乎不弯曲、不开裂、不扭曲。其密度可人为控制，产品稳定性能良好，在加工过程中，它不存在天然木材加工时的浪费和价值损失，可把木材综合利用率提高到85%以上。因此，人造木能够很好地解决供需矛盾和劣质木材优用的问题。但是现有的科技木是用单板按仿生学原理重组生产出来的，因此木材在使用中存在一些问题，如尺寸稳定性差、易开裂、表面硬度低等。因此长期以来，科技木的应用只能是将其制成木皮，进行装饰性的使用。如中华人民共和国林业行业标准重组装饰单板LY/T1654-2006标准中产品的定义为:重组装饰材经刨切、旋切或锯切而成的装饰单板。标准中其理化性能仅对含水率、甲醛含量、耐光色牢度有具体规定，其它性能如:密度、浸溃剥离、耐磨硬度等都没要求，而这些特性是作为木地板材料的基本要求。例如木地板国标中，木材密度需大于0.35kg/cm3,浸溃剥离在70°C水煮3小时和80°C烘烤2小时后木材不脱胶开裂。目前的科技木都达不到木地板板材要求。目前市场上销售的人造木大多为通过将单板进行染色、层积、组坯和模压等过程制成木方，再对木方进行刨切制成各种产品，没有对单板进行增强处理，例如:专利号为00136528.2的发明专利公开了一种人造木方的制作方法，包括如下步骤:(I)、对单板进行漂白；(2)、对单板进行染色；(3)、对单板进行干燥；(4)、对单板进行重组，之后对各单板进行双面涂胶，再用模具对重组后的单板组进行冷压或热压；其特征在于:将压制成形的木方按1.5 90度角度进行剖制，将剖制的单板再进行重组2 3次。由于采用了多次的循环组合，因此生产的木方可再剖制成各种单板，其组合的可能性多，可以制成各种设计的图案，生产出的木方经剖制后色彩绚丽，酷似天然木但又无天然木的局部缺陷。又如，申请号为97112278.4的发明专利申请公开了一种人造木枋的生产制造方法是将一般树种的单板依次进行在以H2O2为主的溶液中漂白、在一定温度的酸性染料溶液中染色、蒸气或高频干燥、分选、组坯、选用胶种涂胶、冷压或热压、刨切等工序。利用这种人造木枋的生产制造方法，可使制造出的人造木枋的刨切外观质量趋于理想，漂白薄木不会泛黄，染色均匀，不会掉色，且生产制造设备占地也小，生产成本大大降低。再如专利号为200510088940.1的发明专利公开了一种人造木及其制造方法，人造木包括圆柱形木芯和围绕木芯卷压成圆柱形的多层单板，多层单板之间通过粘结剂连接，并且多层单板由可展开为一张板材的连续单板构成，连续单板由至少两个通过旋切小径材而获得的单板块拼接而成，单板为经染色、阻燃、防腐处理的单板。本发明方法包括步骤:通过旋切原木制备单板块；对单板块进行干燥；根据颜色和厚度对单板块组坯和拼接以形成连续单板；对连续单板涂胶；使连续单板在压力作用下一层接一层卷压成圆柱形木材。上述发明虽然利用小径木，节约了大量普通原木，扩大了人造木使用范围，可根据需求通过刨切或旋切等再加工将其制成装饰薄木、木质承重构件等产品，但是这些人造木的密度小、硬度低，质地软，强度弱，容易开裂，严重影响了人造木的广泛使用。速生材生长速度较快，导致材质略差以及自身耐腐性弱，单板在使用过程中常出现色斑等确陷，使其应用范围受到一定限制。因此，对用速生材生产的科技木进行改性处理，提高其物理力学性能和装饰性能，有意义。随着人们对地板耐用，尤其是耐磨性能要求的提高，利用本发明的处理技术，不仅使人工林木材的密度、强度和尺寸稳定性得到改善，而且还使人工林木材的实木利用率大大提高，拓展了其应用范围，对于以人工林木材代替日益稀少的珍贵阔叶树木材，促进我国木材资源的可持续发展具有十分重要的现实意义。

发明内容
本发明的目的是针对以上现有技术存在的问题，提供一种科技木的制备方法及由该方法制备的科技木木地板面层，本发明方法利用超声波振动浸溃处理人工速生软质木材单板，使得木材单板的密度增大，硬度、强度提高，尺寸稳定性增加，浸溃剥离率降低、不易开裂，使人工速生材的实木利用率大大提高，拓展了其应用范围。为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种高密度科技木的制备方法，包括如下顺序进行的步骤:将木材单板经过浸溃处理后进行第一次热压处理，制得人造木枋；将人造木枋制成人造木皮；将人造木皮组坯后进行第二次热压处理。其中，所述的浸溃处理是将木材单板浸入三聚氰胺改性树脂胶溶液中，进行超声波振动处理。特别是，所述木材单板由人工速生软质木材制成。尤其是，所述木材单板的厚度为0.6-2.0mm,优选为0.8-1.5_。其中，所述三聚氰胺改性树脂胶溶液含有尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化剂，其中，尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化剂的重量份配比为15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5,优选为 20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 1-5: 1-4,进一步优选为20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 2-5: 3-4。特别是，所述木材柔化剂含有双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水，其中所述的双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水的重量份配比为10-25: 2-5: 4-6: 100。
其中，所述渗透剂选择渗透剂JFC、渗透剂T或渗透剂M，优选为渗透剂JFC ;所述的乳化剂选择平平加O、太古油或乳化剂辛烷基苯酚聚氧乙烯醚，优选为平平加O。特别是，所述的渗透剂JFC选择分子式为C7_9H15_190 (CH2CH2O) 5H，其亲水疏水平衡值(即HLB值)为11.5-12.5，渗透力< 30s的脂肪醇聚氧乙烯醚；所述的渗透剂T为磺化琥
珀酸二辛酯钠盐。特别是，所述的平平加O选择分子式为C18H37 (CH2CH2O) 15_20OH,其亲水疏水平衡值(即HLB值)为14-16的脂肪醇与环氧乙烷缩合物。特别是，所述木材柔化剂按照如下步骤制成:首先将双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物和第一批水混合，搅拌均匀后加热升温至30-50°C，接着加入渗透剂搅拌均匀，加热升温至60-70°C，然后加入乳化剂和剩余的水，搅拌均匀即可。特别是，所述第一批水的用量占水总量的20-30%。其中，所述三聚氰胺改性树脂胶溶液的制备过程包括如下顺序进行的步骤:A)按照如下重量份配比准备原料:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化剂的重量之比为15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5 ；B)将甲醛和碱性pH调节剂加入到反应釜中，调节pH调至7.5-8.5后加入聚乙烯醇，加热升温至85-95°C，加入第一批尿素及全部的三聚氰胺，进行第一阶段反应，反应时间为20-30min，制得第一阶段反应液，其中第一批尿素的用量占尿素总量的30_50%，反应温度为 85-950C ；C)加入酸性pH调节剂，调节pH为4.5_5.5后加入第二批尿素进行第二阶段反应，反应至反应液的粘度达到7-13mpa.s，制得第二阶段反应液，其中第二批尿素的用量占尿素总量的10-20%，反应温度为85-95°C ；D)加入碱性pH调节剂调节pH至7.5-8.5后再加入第三批尿素进行第三阶段反应，反应20-30min，制得第三阶段反应液，其中第三批尿素的用量占尿素总量的10-20 %，反应温度为85-95°C ；E)降温至65_75°C后加入剩余的尿素，保温处理20_30min,然后加入全部的三乙醇胺进行第四阶段反应，反应15_30min，制得第四阶段反应液；F)保持温度为65-75°C，加入木材柔化剂和碱性pH调节剂，调节pH为7.5-8.5，即得。其中，步骤A)中所述尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙稀醇、三乙醇胺和木材柔化剂的重量份配比为20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 1-5: 1-4,优选为20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 2-5: 3-4。特别是，所述甲醛是质量百分比浓度为37%的甲醛溶液。其中，步骤B)、D)、F)中所述碱性pH调节剂为氨水溶液或氢氧化钠溶液，优选为氨水溶液；步骤C)中所述酸性pH调节剂为氯化铵或盐酸，优选为氯化铵。特别是,所述氨水溶液的体积百分比浓度为35±5%。其中，步骤C)中所述反应液粘度优选为IOmpa.S。特别是，所述反应液粘度是温度在23±0.5°C下的粘度。其中，步骤F)中所述木材柔化剂含有双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水，其中所述的双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水的重量份配比为 10-25: 2-5: 4-6: 100。特别是，所述木材柔化剂按照如下步骤制成:首先将双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物和第一批水混合，搅拌均匀后加热升温至30-50°C，接着加入渗透剂搅拌均匀，加热升温至60-70°C，然后加入乳化剂和剩余的水，搅拌均匀即可。尤其是，所述第一批水的用量占水总量的20-30%。特别是，所述三聚氰胺改性树脂胶溶液的固体含量为20-65%，优选为40-65%;进一步优选为50-60%，更进一步优选为50-55%;粘度10-20mpa.s，优选为10_18mpa.s，进一步优选为 15-18mpa.s ；pH 7.5-8.5。其中，所述超声波振动处理过程中超声波的振动频率为2-2.5 X IO4赫兹，振动处理时间为8-25min，优选为8_15min。特别是，所述超声波的脉冲时间为4 IOs: IOs (on/off)，优选为7 9s: IOs (on/off)，即超声波持续发生时间为(on) 4 10s，超声波停止发生时间(即间歇时间)(off)为 10s。特别是，在所述超声波振动浸溃处理过程中浸溃处理的温度为15_30°C，优选为20-30。。。木材单板经过超声波浸溃处理后制得浸溃单板，三聚氰胺改性树脂胶浸入木材单板，使得木材单板的密度增大，物理力学性能增强，强度提高。特别是，还包括对浸溃处理后的单板进行干燥处理。尤其是，干燥处理的温度为60±5°C，干燥后单板的含水率为0-25%，优选为15-25%，进一步优选为18-22%。其中，所述第一次热压处理的绝对压力为8_20kg/cm2，优选为12_20kg/cm2，进一步优选为14-18kg/cm2 ;热压时间为50-90min，优选为60_70min ;热压温度为50_80°C，优选为 60-70。。。特别是，第一次热压处理过程中所述的热压机为高频热压机，其中所述高频热压机采用高频交流电进行加热，加热交流电的频率为6-13.58MHz，优选为6.72MHz。特别是，还包括将浸溃处理后的木材单板组坯后进行所述的第一次热压处理。尤其是,组还后的板还厚度为60_70cm。特别是，将浸溃处理后的木材单板按照木材顺纹方向进行组坯。特别是，还包括将经过第一次热压后的板坯进行养护处理。其中，所述养护处理过程中养护温度为30-60°C，优选为30_45°C ;相对湿度40-75%，优选为40-45% ;养护绝对压力为0.6_3MPa，优选为l_2MPa ;养护时间为6_8h。其中，所述人造木皮的厚度为0.6-3.0mm,优选为0.8_3mm,进一步优选为l_3mm。特别是，所述人造木皮通过锯切或刨切所述人造木枋而成。其中，所述第二次热压处理的绝对压力为ll_17kg/cm2,优选为12_16kg/cm2 ;热压温度为100-150°C，优选为110-140°C，进一步优选为110_130°C ;热压处理时间为
1.0-2.5min/mm,优选为 1.5-2min/mm0特别是，第二次热压处理过程中，采用蒸汽进行加热。尤其是，将人造木皮按照木材顺纹方向进行组坯后再进行所述的第二次热压处理。
特别是，还包括在进行所述的超声波振动浸溃处理之前，对木材单板进行染色处理。其中，所述染色处理是将含水率约为20-35%木材单板浸泡在染色液中3_8h后取出，接着进行干燥处理，即得。特别是,染色液浸泡过程中的浸泡温度为90_95°C ;染色后的木材单板干燥后的含水率为5-15%，优选为8-12% ;干燥温度为60±5°C。本发明另一方面提供一种科技木的制备方法，包括如下顺序进行的步骤:I)将木材单板浸入三聚氰胺改性树脂胶溶液中，进行超声波振动浸溃处理，制得浸溃单板；2)将浸溃单板组坯后置于热压机中进行第一次热压处理，制得人造木枋；3)将人造木枋刨切或锯切成人造木皮；4)将人造木皮组坯后置于热压机中进行的二次热压处理，即得。本发明又一方面提供一种按照上述方法制备而成的高密度科技木。本发明方法制备的高密度科技木具有如下优点:1、本发明方法的高密度科技木利用三聚氰胺树脂胶浸溃处理桉树、杨树等人工林木材，使得木材的物理力学性能增强，密度增大，强度提高，尺寸稳定性增加，使人工林木材的实木利用率大大提高，拓展了其应用范围。2、按照国家标准(GB 1927 1943-2009) “木材物理力学性质试验方法”的检测，本发明的高密度科技木的物理力学性能显著提高，密度大、表面硬度高、尺寸稳定、强度高，抗弯弹性模量增大，达到9.2GPa以上，提高率达到43%以上；抗弯强度高，达到107MPa以上，抗弯强度增强了 50-90%%;平均密度达到0.81g/cm3以上，密度增高率达到90%以上，克服了现有科技木仅能用于普通家俱及普用装饰材料的缺馅，达到了制备木地板和用于承重结构材的要求。3、本发明高密度科技木的强度高，硬度大，表面硬度达到6H以上，提高了 600%以上，耐磨性能强，提高了木材的耐磨性，可免漆。4、本发明方法制备的高密度科技木的浸溃剥离率低，不易开裂，在70°C水中煮3小时后，再在80°C条件下烘烤不脱胶开裂，浸溃剥离符合实木复合地板国标要求，普通科技木达不到本要求。5、本发明方法在木材浸胶过程中采用超声波振动处理，提高了浸溃胶向木材中渗透的效率，使木材的密度增大；同时还缩短了浸胶处理时间，改善了木材浸胶的均匀性，提高了木材处理效率。6、本发明中使用的木材浸溃胶的渗透性好，提高了木材的浸溃效率；采用高频热压机对木材加热，进行低温半固化处理，即在低温条件下使三聚氰胺改性胶粘剂在短时间内半固化，胶粘剂初步凝结，其分子链没有形成固定的链状结构，处于半活性状态，第二次热压处理过程中三聚氰胺改性胶粘剂在后续的高温状态下再完全固化，克服了人造板制备过程中胶合性能低的缺陷，提高了胶粘剂的胶合性能，提高了科技木物理力学性能。7、本发明方法操作简单，处理时间短，处理质量好，快速而且能耗小，辅助物料用量少，降低了科技木的生产成本，拓宽了科技木皮的使用适宜工业化大规模推广应用。
具体实施例方式为了更好地理解本发明的技术特点，下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。制备本发明的科技木的原木材选用人工林木材，如:桉木、杉木、杨木、马尾松、泡桐等，本发明实施例中以杨木为例进行详细说明。本发明实施例采用双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物购自嘉丰木业(苏州)有限公司；渗透剂JFC购自广东富联化工有限公司；平平加O购自广东富联化工有限公司。实施例11、单板染色处理I)将速生材杨木旋切成厚度为0.8mm的杨木单板,选择无孔洞、无夹皮、无毛刺的旋切杨木单板，单板的含水率为25-35%自然状态，备用；2)将木材染色剂、染色助剂(元明粉、渗透剂、消泡剂等)和清水按比例加入到染色机中，并开启循环泵将染液调制均匀；接着加热升温并保持为90_95°C ;然后将桉木单板浸泡在染色机的染液中，对单板进行染色处理，检查颜色达到要求后取出单板，清洗滤干表面的染液；其中，根据单板的不同颜色进行选取，染液浓度为0.3-0.5%，染色时间3_8h，根据单板厚度确定，本发明实施例中以将单板染成美国樱桃颜色为例；3)将滤干的单板用干燥机在温度为60±5°C下干燥至单板含水率8-12%，即得染色单板，待用。2、配制木材柔化剂I)按照如下重量配比准备原料
双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物(SMQ-05) IOkg 渗透剂JFC5kg
平平加4kg
水IOOkg其中，渗透剂JFC的亲水疏水平衡值为12，平平加O的亲水疏水平衡值为15。2)首先，将SMQ-05和第一批水加入到搅拌器，第一次加热升温至30°C ;接着在温度为30°C的条件下加入渗透剂JFC，搅拌均匀；然后第二次加热升温至60°C后，在温度为60°C的条件下加入平平加O和剩余的水，搅拌均匀，制得木材柔化剂备用，其中，第一批水的重量占水总量的20%。3、制备浸溃液 I)按照如下重量份配比准备原料(XlOkg):尿素15
甲醛55
三聚氰氨15
聚乙稀醇2
柔化剂I
三乙醇胺5其中，甲醛的质量百分比浓度为37%。2)反应第一阶段将甲醛全部加入到反应釜中，用碱性pH调节剂浓氨水溶液(质量百分比浓度为35% )将pH调至8.2，加入聚乙烯醇，溶化后加热升温至90°C，加入第一批尿素及全部的三聚氰胺，保持在温度为90°C下，进行第一阶段反应，反应时间为30min，制得第一阶段反应液，其中第一批尿素的用量占尿素总量的30%。3)第二反应阶段保持温度为90°C的条件下，向反应釜中加入酸性pH调节剂氯化铵，调节pH为
5.1后加入第二次尿素，进行第二阶段反应，反应20min后按照GB/T14074-2005《木材胶粘剂及其树脂检验方法》方法开始检测反应釜内反应液的粘度，直至反应液粘度为13mpa.s(23±0.5°C )，制得第二阶段反应液，其中第二批尿素的用量占尿素总量的20%，第二阶段反应温度为90°C ；4)第三反应阶段保持温度为90°C，向反应釜中加入浓氨水溶液(质量百分比浓度为35% )调节pH至8.0，接着加入第三批尿素进行第三阶段反应，保温反应20min，制得第三阶段反应液，其中第三批尿素的用量占尿素总量的20% ；5)第四反应阶段降温至70°C，加入剩余的尿素，在温度为70°C下保持30min，然后加入全部的三乙醇胺进行第四阶段反应，反应15min后，制得第四阶段反应液；6)反应第五阶段保持温度为70V，加入木材柔化剂和碱性pH调节剂浓氨水溶液，调节pH为8.5，即得木材浸溃液。按照GB/T 14074-2006《木材胶粘剂及其树脂检验方法》检测本实施例制备的改性三聚氰胺树脂胶的质量性能指标，检测结果如表I所示。4、单板浸溃处理I)将浸溃液三聚氰氨改性脲醛树脂胶加入到的超声波振动器(东和超音波设备制造厂)中，接着染色单板按照相邻2层染色单板之间采用塑料格网相间隔的方式将染色单板堆垛，然后将染色单板垛浸入超声波振动器中，使浸溃液淹没染色单板垛，联接超声波换能器，将超声波振荡器的振频调至2X IO4Hz,开启电源，对染色单板进行超声波振动浸溃处理，超声波振动浸溃处理的温度为30°C，时间为lOmin，超声波的脉冲时间为4s: 10s，即超声波持续发生时间为4s (on)，超声波停止发生时间(即间歇时间/off)为IOs ；
2)取出单板并滤干单板表面的浸溃液后将单板置于辊筒干燥机(苏州林机厂)中，在温度为60±5°C下干燥至含水率达15%，制得浸溃单板，备用。5、制备木枋I)将浸溃单板按照木材顺纹方向进行组坯，将高度为60cm的板坯置于高频热压机(河北省石家庄灿高华安电力电子框架有限公司)上，接通电源，进行第一次热压，其中第一次热压过程中的绝对压力为14kg/cm2，热压温度为70°C，热压时间为60min，高频热压机的加热交流电的频率为13.56MHz，在高频加热电流作用下木枋内部水分子正负极高速运动产生热量，热由内而外产生，便于枋内水份蒸发，解决木枋鼓泡质量问题；2)将热压后的板坯送入养护室进行养护处理，其中养护处理的温度为30°C，养护处理的绝对压力为2MPa，相对湿度为40%，养护时间为8小时，制得人造木枋；6、制备科技木I)将人造木枋用纵向刨切机刨切或用锯切机锯切成厚度为Imm的人造木皮，剪切成需要的规格；2)按照木材顺纹方向将至少2层人造木皮直接进行组坯，然后置于平板热压机中进行第二次热压处理，其中，第二次热压处理的绝对压力为12kg/cm2，热压温度为140°C，热压处理时间为1.5min/mm，泄压后将板坯堆垛冷却至室温，即制得科技木。本发明实施例以制备厚度为12mm的科技木板为例进行说明。按照国家标准“GB 1927 1943-2009木材物理力学性质试验方法”检测科技木的各项性能指标，检测结果见表2。实施例2单板染色处理过程中除了单板厚度为1.5mm，含水率为20%之外，其余与实施例1相同；配制木材柔化剂过程除了 SMQ-05、渗透剂JFC、平平加O和水的重量分别为25kg、2kg、6kg、IOOkg ;第一批水的重量占水总重量的30%，第一次加热升温的温度为50°C,第二次加热升温的温度为70°C之外，其余与实施例1相同；制备浸溃液过程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙稀醇、柔化剂和三乙醇胺的重量分别为200kg、610kg、190kg、50kg、30kg、20kg ;反应第一阶段的pH为7.5,反应温度为90°C,反应时间为25min,第一批尿素的量占尿素总量的50% ;反应第二阶段:加入第二批尿素时反应液的pH值为4.5,反应温度为90°C,第二批尿素的量占尿素总量的10%，第二阶段反应液的粘度为IOmpa.s ;反应第三阶段:反应液pH为8.5，反应温度为90°C,反应时间为30min,第三批尿素的量占尿素总量的10% ;反应第四阶段的温度为65°C，保温处理30min，加入三乙醇胺进行第四阶段反应的温度为65°C，反应时间为25min ；反应第五阶段:温度为65°C，pH为7.5之外，其余与实施例1相同；单板浸溃处理过程中，除了超声波频率为2.5X IO4Hz,浸溃时间为lOmin，浸溃温度为30°C，超声波的脉冲时间为IOs: IOs,即超声波持续发生时间为IOs (on)，超声波停止发生时间(即间歇时间/off)为IOs ;干燥后浸溃单板的含水率为25%之外，其余与实施例1相同；制备木枋过程中，除了板坯的厚度为70cm，第一次热压的绝对压力为18kg/cm2，热压温度为60°C，热压时间为70min，热压机加热电流频率为6.72MHz ;养护处理的温度为45°C，养护处理的绝对压力为0.6MPa，相对湿度为45%，养护时间为6小时之外，其余与实施例I相同；制备科技木过程中，除了人造木皮的厚度为3_，第二次热压的绝对压力为16kg/cm2,热压温度为110°C,热压处理时间为2.0min/mm之外,其余与实施例1相同。制备的浸溃液改性三聚氰胺树脂胶的质量性能指标，检测结果如表I所示。制备的高密度科技木的各项性能指标，检测结果见表2。实施例3单板染色处理过程中除了单板厚度为1mm，含水率为30%之外，其余与实施例1相同；配制木材柔化剂过程除了除了 SMQ-05、渗透剂JFC、平平加O和水的重量分别为15kg、2kg、4kg、IOOkg ;第一次加热升温的温度为40°C之外，其余与实施例1相同；制备浸溃液过程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、柔化剂和三乙醇胺的重量分别为250kg、700kg、250kg、50kg、30kg、10kg ;反应第一阶段的pH为
7.8,反应温度为85°C,反应时间为20min,第一批尿素的量占尿素总量的40% ;反应第二阶段:加入第二批尿素时pH值为5.0,反应温度为85°C,第二阶段反应液的粘度为IOmmp2/s,第二批尿素的量占尿素总量的20% ;反应第三阶段的反应液pH调节为7.5，反应温度为85°C,反应时间为20min,第三批尿素的量占尿素总量的20% ;反应第四阶段:加入剩余尿素时的温度为70°C，保温处理20min，加入三乙醇胺进行第四阶段反应的温度为70°C，反应时间为30min ;反应第五阶段:温度为70°C，pH调节为8.0之外，其余与实施例1相同；单板浸溃处理过程中，除了超声波频率为2.5X IO4Hz,浸溃时间为15min，浸溃温度为20°C，超声波的脉冲时间为7s: 10s，即超声波持续发生时间为7s (on)，超声波停止发生时间(即间歇时间/off)为IOs ;干燥后浸溃单板的含水率为22%之外，其余与实施例1相同；制备木枋过程中，除了第一次热压的绝对压力为16kg/cm2，热压温度为60°C，热压时间为65min，热压机加热电流频率为6.72MHz ;养护处理的温度为45°C，养护处理的绝对压力为1.0MPa，相对湿度为45%，养护时间为7小时之外，其余与实施例1相同；制备科技木过程中，除了人造木皮的厚度为2mm，第二次热压的绝对压力为15kg/cm2,热压温度为120°C,热压处理时间为2.0min/mm之外,其余与实施例1相同。制备的浸溃液改性三聚氰胺树脂胶的质量性能指标，检测结果如表I所示。制备的高密度科技木的各项性能指标，检测结果见表2。实施例4单板染色处理过程中除了单板厚度为0.8mm，含水率为27%之外，其余与实施例1相同；配制木材柔化剂过程除了 SMQ-05、渗透剂JFC、平平加O和水的重量分别为20kg、4kg、5kg、100kg ;第一批水的重量占水总重量的30%，第一次加热升温的温度为40°C,第二次加热升温的温度为70°C之外，其余与实施例1相同；制备浸溃液过程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、柔化剂和三乙醇胺的重量分别为230kg、650kg、160kg、30kg、40kg、40kg ;反应第一阶段的pH调节至8.5,反应温度为95°C,反应时间为30min,第一批尿素的量占尿素总量的50%;反应第二阶段:加入第二批尿素时反应液的pH值调节为5.5,反应温度为95°C,第二批尿素的量占尿素总量的15%，第二阶段反应液的粘度为7mpa.s ;反应第三阶段的反应液pH调节为7.5，反应温度为95°C,反应时间为30min,第三批尿素的量占尿素总量的10% ;反应第四阶段:加入剩余尿素时的温度为75°C，保温处理30min，加入三乙醇胺进行第四阶段反应的温度为75°C，反应时间为20min ;反应第五阶段的反应液温度为75°C，pH为8.0之外，其余与实施例I相同；单板浸溃处理过程中，除了超声波浸溃时间为8min，浸溃温度为25°C，超声波的脉冲时间为9s: 10s，即超声波持续发生时间为9s(on)，超声波停止发生时间(即间歇时间/off)为IOs ;干燥后浸溃单板的含水率为18%之外，其余与实施例1相同；制备木枋过程中，除了板坯的厚度为70cm，第一次热压的绝对压力为15kg/cm2，热压温度为70°C，热压时间为70min，热压机加热电流频率为6.72MHz ;养护处理的温度为45°C，养护处理的绝对压力3MPa，相对湿度45%，养护时间为7小时之外，其余与实施例1相同；制备科技木过程中，除了人造木皮的厚度为1mm，第二次热压的绝对压力为14kg/cm2,热压温度为130°C,热压处理时间为1.5min/mm之外,其余与实施例1相同。制备的浸溃液改性三聚氰胺树脂胶的质量性能指标，检测结果如表I所示。制备的高密度科技木的各项性能指标，检测结果见表2。对照例采用与实施例1-4相同且未经任何处`理的杨树木材作为对照例。表I改性三聚氰胺树脂胶的质量性能指标检测结果
权利要求
1.一种科技木的制备方法，包括如下顺序进行的步骤:将木材单板经过浸溃处理后进行第一次热压处理，制得人造木枋；将人造木枋制成人造木皮；将人造木皮组坯后进行第二次热压处理。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的浸溃处理是将木材单板浸入三聚氰胺改性树脂胶溶液中，进行超声波振动处理。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是所述三聚氰胺改性树脂胶溶液含有尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化剂，其中，尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化剂的重量份配比为15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所述木材柔化剂含有双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水，其中所述的双硬酯酸胺环氧氯丙烷盐氯化物、渗透剂、乳化剂和水的重量份配比为10-25: 2-5: 4-6: 100。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征是所述超声波的振动频率为2-2.5 X IO4赫兹，振动处理时间为8-25min。
6.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述第一次热压处理的绝对压力为8_20kg/cm2,热压时间为 50_90min。
7.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述人造木皮的厚度为0.6-3.0mm。
8.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述第二次热压处理的绝对压力为ll-17kg/cm2，热压温度为 100-150°C。
9.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述第二次热压处理的处理时间为1.0-2.5min/mnin
10.一种科技木，其特征是按照如权利要求1-9任一所述方法制备而成。
全文摘要
本发明涉及一种科技木及其制造方法，本发明的制造方法包括步骤将桉木、杨木单板染色、干燥，用超声波振动法对木单板浸胶加密，浸胶木板组坯，曲模高频压机半固化热压养生，科技木枋刨切或锯切成木皮，木皮再按需求的厚度同向组坯，热压加密而成。本发明方法生产的科技木皮或木枋密度高可达0.8-1.8kg/cm3，是普通科技木皮密度的1.5倍以上，多项物理力学性能提高1.5倍以上，而且不易开裂，产品耐久性提高一倍以上，产品的寿命和使用领域得以延长及延伸。
文档编号B27M1/02GK103171014SQ20111043880
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者周清华 申请人:嘉丰木业(苏州)有限公司