一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于用于木材加工、家具生产及室内装饰的基材制备领域，具体涉及一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法。
【背景技术】
[0002]杉木是我国重要的人工林树种，由于杉木材质疏松、幼龄材含量高、密度低且变异性大等缺点，目前主要用作农村住宅、包装用材和一次性筷子等，木材利用率和产品附加值低。在人造板方面主要制备细木工板、指接材等，这些利用都要借助醛类胶粘剂，使人造板在生产与应用过程存在甲醛污染，危害人们身体健康。游离甲醛已成为威胁人类健康的不容忽视的社会问题，也是制约人工林实木化加工利用的主要技术瓶颈。长期以来，杉木的利用方式简单单一，加工质量粗糙，应用定位低端，无法在中高端的家具、室内装饰中应用，造成杉木的附加值很低，无法使杉木丰富的资源得到高效利用。
【发明内容】
[0003]本发明在于针对现有技术的不足，提供一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法。本发明采用预制成型的塑料薄膜替代胶黏剂，杉木薄板表面乳制一定密度的不贯通孔隙，整体提高了杉木薄板染色效率和木塑复合的胶合性能；而且所制得的产品环保、甲醛释放率低。
[0004]为了实现上述目的，本发明的工艺过程包括:
一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，包括以下步骤:
(1)杉木薄板的制备:以杉木为原料，采用锯切或旋切方式制得薄板，厚度在3-10mm之间，干燥后含水率控制在15wt%以下，以确保染色质量；
(2)乳孔处理:为了提高薄板染色的效率和薄板之间的胶合强度，在薄板表面乳制少于20个/cm2，且孔径小于1mm的肓孔，备用；
(3)塑料薄膜的预制成型:根据材料用途选择原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，预制成一定规格备用；
(4)薄板染色:采用水溶性有机染料进行薄板的染色处理，以保证薄板的环保性能，将染色后的薄板干燥至含水率为9wt%~llwt%，并加工成一定规格备用；
(5)组坯:以步骤(2)预制成型的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，将染色后不同色彩或不同厚度的杉木薄板按设计要求进行组坯；
(6)将板坯置于相应形状的硬质模具中，采用高频加热方式使板坯在模具中得到加热、加压、胶合，然后在压力状态下冷却；
(7)陈放、后续加工，根据材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，以锯切、铣削的方式加工成需要的图案、肌理。
[0005]步骤(4)所述的水溶性有机染料为直接染料、酸性染料、碱性染料和活性染料中的一种或多种。
[0006]步骤(6)中所述的加热、加压条件与高频发生器功率，板坯厚度及幅面尺寸有关，如采用功能为30kw的高频发生器加热，当板坯规格为1000*200*20mm时，其加热因子分别为:加热温度175-191°C，单位压力1.8MPa，加热时间6_12min，然后在同等压力状态下冷却。
[0007]本发明的有益效果在于:
本发明以聚乙烯塑料薄膜替代传统工艺中的醛类胶粘剂，基材采用干燥器法测定的甲醛含量低于0.05mg/L，属于无醛、环保产品，彻底解决了传统工艺中杉木加工成人造板使用的甲醛污染问题；塑料薄膜的整张化对设备和模具的要求低，可以减少生产设备的投入，且模具制作、更换方便；杉木薄板厚度、色彩，组坯层数、方式，基材密度、图案都是易于控制的因素，可以根据家具零部件的使用要求进行灵活调整，提高了家具的外观装饰效果，可以满足个性化家具生产的要求，是一种高效利用杉木资源，提高杉木利用附加值的有途径。
【具体实施方式】
[0008]本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
[0009]实施例1
一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，包括以下步骤:
(1)杉木薄板的制备:以杉木为原料，采用锯切或旋切方式制得薄板，厚度在5mm，干燥后含水率控制在13%以下，以确保染色质量；
(2)乳孔处理:为了提高薄板染色的效率和薄板之间的胶合强度，在薄板表面乳制15个/cm2，且孔径为0.5mm的肓孔，备用；
(3)塑料薄膜的准备:根据材料用途选择原生的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，预制成长1000mm，宽220_的整张薄膜备用，塑料薄膜宽度略大可防止板件边缘缺胶；
(4)薄板染色:采用酸性染料进行薄板的染色处理，以保证薄板的环保性能，将染色后的薄板干燥至含水率为9wt%~llwt%，并加工成长1000mm，宽200mm的规格备用；
(5)组坯:以步骤(2)预制成型的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，将染色后的杉木薄板进行组还；板还规格为1000*200*20mm ；
(6)将板坯置于相应形状的硬质模具中，采用功能为30kw的高频发生器加热，当板坯规格为1000*200*20mm时，其加热因子分别为:加热温度180°C，单位压力1.8MPa，加热时间8 min，然后在同等压力状态下冷却；
(7)陈放、后续加工，根据材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，以锯切、铣削的方式加工成需要的图案、肌理。
[0010]实施例2
一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，包括以下步骤:
(1)杉木薄板的制备:以杉木为原料，采用锯切或旋切方式制得薄板，厚度在5mm，干燥后含水率控制在12%以下，以确保染色质量；
(2)乳孔处理:为了提高薄板染色的效率和薄板之间的胶合强度，在薄板表面乳制18个/cm2，且孔径为0.6mm的肓孔，备用；
(3)塑料薄膜的准备:根据材料用途选择原生的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，预制成长1000mm，宽200mm的整张薄膜备用；
(4)薄板染色:采用酸性染料进行薄板的染色处理，以保证薄板的环保性能，将染色后的薄板干燥至含水率为9wt%~llwt%，并加工成长1000mm，宽220mm的规格备用；
(5)组坯:以步骤(2)预制成型的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，将染色后的杉木薄板进行组还；板还规格为1000*200*20mm ；
(6)将板坯置于相应形状的硬质模具中，采用功能为30kw的高频发生器加热，当板坯规格为1000*200*20mm时，其加热因子分别为:加热温度175°C，单位压力1.8MPa，加热时间lOmin，然后在同等压力状态下冷却；
(7)陈放、后续加工，根据材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，以锯切、铣削的方式加工成需要的图案、肌理。
[0011]实施例3
一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，包括以下步骤:
(1)杉木薄板的制备:以杉木为原料，采用锯切或旋切方式制得薄板，厚度在5mm，干燥后含水率控制在15%以下，以确保染色质量；
(2)乳孔处理:为了提高薄板染色的效率和薄板之间的胶合强度，在薄板表面乳制18个/cm2，且孔径为0.8mm的肓孔，备用；
(3)塑料薄膜的准备:根据材料用途选择原生的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，预制成长1000mm，宽220mm的整张薄膜备用；
(4)薄板染色:采用酸性染料进行薄板的染色处理，以保证薄板的环保性能，将染色后的薄板干燥至含水率为9wt%~llwt%，并加工成长1000mm，宽200mm的规格备用；
(5)组坯:以步骤(2)预制成型的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，将染色后的杉木薄板进行组还；板还规格为1000*200*20mm ；
(6)将板坯置于相应形状的硬质模具中，采用功能为30kw的高频发生器加热，当板坯规格为1000*200*20mm时，其加热因子分别为:加热温度191°C，单位压力1.8MPa，加热时间6min，然后在同等压力状态下冷却；
(7)陈放、后续加工，根据材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，以锯切、铣削的方式加工成需要的图案、肌理。
[0012]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)杉木薄板的制备:以杉木为原料，采用锯切或旋切方式制得薄板，厚度在3-10mm之间，干燥后含水率控制在15wt%以下； (2)乳孔处理:在薄板表面乳制少于20个/cm2，且孔径小于1mm的肓孔，备用； (3)塑料薄膜的预制成型:根据材料用途选择原生或回收的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，预制成一定规格备用； (4)薄板染色:采用水溶性有机染料对薄板进行染色处理，将染色后的薄板干燥至含水率为9wt%~llwt%，并加工成一定规格备用； (5)组坯:以步骤(2)预制成型的聚乙烯塑料薄膜作为粘结材料，将染色后不同色彩或不同厚度的杉木薄板按设计要求进行组坯； (6)将板坯置于相应形状的硬质模具中，采用高频加热方式使板坯在模具中得到加热、加压、胶合； (7)陈放、后续加工:根据材料在家具中的使用部位或家具的造型要求，以锯切、铣削的方式加工成需要的图案、肌理。2.根据权利要求1所述的利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，其特征在于:步骤(4)所述的水溶性有机染料为直接染料、酸性染料、碱性染料和活性染料中的一种或多种。
【专利摘要】本发明提供了一种利用杉木集成多彩家具基材的制备方法，具体为以杉木速生材薄板（厚度为3-10mm）为主要原料，杉木薄板表面轧制一定密度的肓孔，经染色处理后，采用预制成型的塑料薄膜替代胶黏剂将杉木薄板集成为线状或板状的彩色家具基材，并通过锯切、铣削的角度获得不同色彩、不同曲率半径及密度的多彩图案家具零部件，色彩丰富、图案多样，可作为个性化家具设计、室内装饰的基材，同时保证了基材的无醛、环保，是一种能高效提高速生杉木附加值的加工技术。满足当今木材工业与家具行业环保、安全、健康的消费理念，具有广泛的应用领域。
【IPC分类】B32B37/12, B27D1/08, B32B37/10, B32B37/06
【公开号】CN105397877
【申请号】CN201510730295
【发明人】叶翠仙, 徐志杰, 唐兴平, 陈月琴, 卓恬
【申请人】福建农林大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月2日