一种基于clt板的电热地板坯料及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于CLT板的电热地板坯料及其制造方法。其包括基板层(1)和覆板层(4)，基板层(1)为由若干层单木板呈纵横正交叠放胶合而成的CLT板，在基板层(1)的上表面上具有若干沟槽(3)，沟槽(3)长度方向平行于基板层(1)的CLT板中层压叠放的最上层的单木板的长度方向，沟槽(3)内放置有发热膜(2)，在基板层(1)上还覆有由珍贵木材薄板制成的薄板层(4)；其制造方法包括：在CLT板的一个表面铣削出若干沟槽，沟槽内放置发热膜，覆以珍贵木材薄板。与普通实木复合电热地板相比，利用本方法制造的实木复合电热地板具有高稳定性，避免了长期使用后因发热膜开裂产生的断电现象和坯料脱胶开裂现象。
【专利说明】一种基于CLT板的电热地板坯料及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于木材加工行业中的地板制造【技术领域】，更具体地是一种电热地板坯料及其制造方法。
【背景技术】
[0002]传统的实木复合地板大多以多层实木单板层压制或单层指接板拼接制得芯层板。经长期使用发现这些芯板所制成的实木复合地板或存在内应力和加工应力，变形大，不平整，抗弯曲能力差的缺点，或由于大量使用胶粘剂，产品环保性能差，热压胶合中弯曲、变形不好控制,合格率偏低,生产成本高。
[0003]CLT板是近些年开发出的木结构新技术产品,其全称为cross-laminated timber,交错层压木材，是一种新型木建筑材料，它采用锯制木板正交叠放胶合成实木板材，面积和厚度可以定制。大块的CLT可以直接切口后作为建筑的外墙，楼板等。可以极大地提高工程的施工效率。这种最新的木建筑材料，其高强度可以用来替代混凝土材料。其特点是将横纹和竖纹交错排布的规格木材胶合在一起以达到更佳的强度和极高的尺寸稳定性，充分利用了木材顺纹向的抗拉强度高，而横纹向抗压强度高的特点。以此作为地板的坯料，可克服木材的各向异性带来的尺寸不稳定性。
[0004]近年来地板采暖作为一种新技术越来越普及。由于热空气向上散发，因此一般的传统式采暖装置从暖气片中散发出的热量都散发在空气中，往往是天花板温度高于地面附近的温度。采用地热地板低温辐射采暖装置，地面温度高，给人暖脚头凉的舒适感，同时地板采暖也较其他传统采暖方式环境保洁，热效高，热力均匀，节省空间，受到了越来越多的关注。
[0005]发热膜也是近年来新兴的一种电热元件，它吸取了 PTC和导电涂料两种电热元件的特点制造而成。它无明火加热，为面状加热，热阻少，导热快、使用寿命长(约30?50年)，电能转换效率高达90%、热能损失小。在木质地板上的应用非常有前景。
[0006]电热地板是以金属丝、发热线芯、发热膜等为发热体，结合木质地板组合加工而成的产品，它是一种以电力为能源，通过红外线辐射进行传热的新型供暖方式。发热体工作时，将热量以红外现辐射的形式送入空间，使人和物体首先得到温暖，并且它具有耐高压、耐潮湿、承受温度范围广、高韧度、低收缩率、运行安全、便于储运等优良性能。电热地板使人感到非常舒服，不会造成室内燥热、皮肤失水、口舌干燥，也不会有空气污染，符合人体舒适感；一次性投资低于其他取暖设备，发热体表面迅速升温，安装、调试简便，运行成本低。
[0007]由于地板采暖的特殊性对地板的要求非常严格一方面要求地板的密度大，另外还要求地板要能适应瞬间的温度变化和高温的考验，即不开裂不脱胶抗潮湿，不变形，不反翘。电热地板方兴未艾，但其存在的问题亦日益凸显，对电热地板的改良尤其是能在复杂的温度湿度环境中尺寸稳定的改良尤为重要。
[0008]现有电热地板存在的主要问题是:(I)以发热膜为热源的电热地板由于发热膜与木材的湿、热膨胀系数不一致，加上木材为各向异性材料，在电热地板使用过程中周期、循环的热湿条件导致地板脱胶，翘曲变形等缺陷；(2)由于作为发热元件的发热膜被胶合在地板中，因冷热循环作用，使地板坯料产生干缩湿胀，致使发热膜产生开裂而引起断电现象；(3)由于发热膜表面为电绝缘材料，其润湿性差，难以与木材表面相胶合，长期使用后因热作用而致使发热膜表面胶层老化，产生坯料脱胶现象；(4)还存在有以金属丝为发热源的电热地板，由于金属丝质地过硬，生产施工中不可避免的折弯造成的局部电阻过高和电缆损坏会产生安全隐患；(5)此外，还有以长丝碳纤维线芯等作为发热线芯的电热地板，由于线芯的发热功率和产生的热能辐射面积也较小，因此为了保证地板上所有部分受热均匀放置局部热量集聚带来的隐患，需要设置较多的线槽和发热线芯，增加了加工成本和难度。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是改善现有电热地板的尺寸不稳定性、发热膜表面胶层因热作用而致使膜表面胶层老化脱胶、长期使用致使发热膜产生开裂而引起断电现象等缺陷；提供一种结构简单、易于加工制造、高稳定性的实木复合电热地板坯料及其制造方法。
[0010]本发明的技术解决方案为:
[0011]1、选择三层结构的杉木CLT板作为地板的基板层，沿板的宽度方向间隔铣削出通长的沟槽，沟槽的长度方向平行于基板层的CLT板中层压叠放的最上层的单木板的长度方向；
[0012]2、将发热膜裁剪成与CLT板等长的条状薄片置于沟槽；
[0013]3、选择珍贵木材薄板作为覆板层，其上设置有三氧化二铝耐磨层，对其单面涂胶，覆盖在镶嵌发热膜的CLT板表面，加压胶合为一整体；
[0014]4、依据常用地板规格，将CLT板锯割成地板坯料。
[0015]用本发明提供的技术生产的用于基于CLT板的电热地板坯料，其有益效果是:(I)采用CLT板作为基材，即用交叉层压的方法进行机械抑制，提高板材尺寸稳定性；(2)结构简单，易于加工制造，只需在CLT板表面铣削沟槽后，放置发热膜再覆盖胶合一层珍贵木材薄板即可制成；(3)由于作为基材的CLT板的高度尺寸稳定性以及发热膜在沟槽内的无束缚状态，在热湿条件下，可使发热膜尺寸自由伸缩，不致于发热膜产生开裂而引起断电现象；CLT板表面的沟槽亦有补偿地板的干缩湿涨的功效，故本发明可显著改善电热地板的尺寸稳定性；(4)由于发热膜未与木材表面胶合，可防止因热作用而致使发热膜表面胶层老化脱胶造成对其余胶层的牵制；(5)采用发热膜作为发热元件，产生的热量辐射面积较大，可以使整个地板块高效均匀达到预设温度，且能够快速升温，节约材料，降低生产成本；
(6)在基板层上的覆板层的表面上还设置有三氧化二铝耐磨层，使地板的耐磨度更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明所采用的电热地板坯料的结构示意图。
[0017]图2为图1的A处局部放大图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I一基板层；2—发热膜；3—沟槽；4一珍贵木材的薄板层。【具体实施方式】
[0020]实施例1:
[0021]a.选择三层结构的杉木CLT板，规格为长X宽X厚=2440 X 1200 X 15mm，沿板的宽度方向间隔45mm铣削出通长的沟槽，沟槽宽度17臟，深度0.5mm ；
[0022]b.将0.4mm厚的发热膜裁剪成与长2400mm、宽15mm的条状薄片置于沟槽；
[0023]c.选择3mm厚昨木锯制薄板,单面涂布两组分聚氨酯胶黏剂，涂胶量100g/m2,覆盖在镶嵌发热膜的CLT板表面，室温下加压胶合为一整体，加压压力3MPa，加压时间2h ；
[0024]d.陈放24h后，将CLT板锯割成长1200mm，宽200mm的地板坯料。
[0025]制备得到的地板坯料，如图1-2所示，电热地板坯料包括基板层I和覆板层4，基板层I为由三层单木板呈纵横正交叠放胶合而成的CLT板,在基板层I的上表面上具有若干沟槽3，沟槽3长度方向平行于基板层I的CLT板中层压叠放的最上层的单木板的长度方向，沟槽3内放置有发热膜2，沟槽3的深度略大于发热膜2的厚度，且沟槽3的宽度略大于发热膜2的宽度，在基板层I上还覆有由珍贵木材薄板制成的薄板层4。
[0026]在本实施例中，对制成的地板坯料进行室温水浸泡一高温干燥循环试验的方式进行处理，即浸水12h之后63 °C高温干燥12h，如此循环156h，考察含水率、宽度尺寸变化率、厚度尺寸变化率以及翘曲度。试验结果表明:72h后，地板坯料的含水率处于稳定的变化趋势，室温水浸泡后约为32.5 %，高温干燥后约为4.4 %。宽度尺寸变化率为1.74%，厚度尺寸变化率为3.25 %，翘曲度在0.11 %?0.24 %范围内，显示了良好的尺寸稳定性。
[0027]实施例2:
[0028]本实施例中，与实施例1不同的是:在3mm厚柞木薄板，单面涂布脲醛树脂胶黏剂，涂胶量150g/m2，覆盖在镶嵌发热膜的CLT板表面，热压胶合为一整体，热压压力1.5MPa，热压温度110°C，热压时间6min。
[0029]实施例3:
[0030]本实施例中，与实施例1不同的是:选择三层结构的杉木CLT板，规格为长X宽X厚=2440X 1200X 18mm,选择1.5mm厚加枫薄板作为珍贵木材表面。
[0031]在本实施例中，进行了导热性能测定，在2h内能达到40°C左右，并能保持温度不变。在50 ±2 °C的温度条件下处理48 ± 0.25h后，其长度平均干缩率为0.14%，宽度平均干缩率为0.18%，厚度平均干缩率为2.68%，体积平均干缩率为2.98% ;在温度40±2°C、相对湿度85 % ± 5 %的条件下处理48 土 0.25h后，其长度平均湿涨率为0.20 %，宽度平均湿涨率为0.18%，厚度平均湿涨率为4.23%，体积平均湿涨率为4.66%。试验证明，本实施例制造的地板坯料，具有良好的导热性和尺寸稳定性。
[0032]实施例4:
[0033]本实施例中，与实施例1不同的是:三层结构的杉木CLT板选用酚醛树脂胶黏剂制造，选择3mm厚柞木薄板，单面涂布酚醛树脂胶黏剂，涂胶量150g/m2，覆盖在镶嵌发热膜的CLT板表面，热压胶合为一整体，热压压力1.5MPa，热压温度145°C，热压时间6min。
[0034]实施例5:
[0035]本实施例中，还在基板层的CLT板的外侧，设置有与放置发热膜的沟槽相垂直布置的通气槽，可以使地板有较好的通气性，更加有利于热量的传导。通气槽的宽度为20-30mm,深度0.5謹,相邻通气槽间距60_10Ctam。[0036]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于CLT板的电热地板坯料，该电热地板坯料包括基板层(I)和覆板层(4)，其特征在于:所述基板层(I)为由若干层单木板呈纵横正交叠放胶合而成的CLT板，在基板层(I)的上表面上具有若干沟槽(3)，沟槽(3)长度方向平行于基板层(I)的CLT板中层压叠放的最上层的单木板的长度方向，沟槽(3)内放置有发热膜(2)，沟槽(3)的深度略大于发热膜(2)的厚度，且沟槽(3)的宽度略大于发热膜(2)的宽度，在基板层(I)上还覆有由珍贵木材薄板制成的薄板层(4)。
2.根据权利要求1所述的基于CLT板的电热地板坯料，其特征在于:所述的基板层(I)为使用胶黏剂将3块杉木板正交叠放胶合而成的CLT板,厚度为15?18_。
3.根据权利要求1所述的基于CLT板的电热地板坯料，其特征在于:所述的沟槽(3)的宽度为发热膜⑵宽度加2mm，相邻沟槽(3)间距40-100mm。
4.根据权利要求1所述的基于CLT板的电热地板坯料，其特征在于:所述的发热膜(2)为柔性薄片与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件，被裁剪为宽度10?20mm的条状薄片。
5.根据权利要求1所述的基于CLT板的电热地板坯料，其特征在于:所述的覆板层(4)的材质为硬质阔叶树种木材，是采用锯制方法加工的薄板，其厚度不小于3mm。
6.根据权利要求1?5任一项所述的基于CLT板的电热地板坯料的制造方法，其特征在于:在由若干层单木板呈纵横正交叠放胶合而成的CLT板的一个表面铣削出若干沟槽(3)，在沟槽(3)内放置发热膜(2)，置于沟槽(3)内的发热膜(2)表面不施加任何胶黏剂，在CLT板面上覆盖珍贵木材的薄板层(4)。
7.根据权利要求1?5任一项所述的基于CLT板的电热地板坯料的制造方法，其特征在于:在CLT板的一个表面覆以珍贵木材的薄板层(4)胶合而成，其中胶黏剂施加方式为在珍贵木材的薄板层(4)单面涂胶。
【文档编号】B32B3/30GK103963373SQ201410189523
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】潘彪, 朱一辛, 石江涛, 尹文秀, 闫薇 申请人:南京林业大学