一种大幅面拼花地板的生产方法及大幅面拼花地板 技术领域 本发明涉及一种地板的制造方法， 特别涉及一种大幅面拼花地板的生产方法及大 幅面拼花地板。
背景技术 一方面， 随着珍贵树种资源的减少和各国加强保护原始森林资源， 导致实木地板 价格上涨， 另一方面， 由于生产实木地板的企业， 从原木制材到实木地板产品的实现整个过 程中， 生产工艺落后， 加工机械精度差等原因， 使得大量珍贵树种地板坯料出现干燥缺陷和 加工缺陷， 降低木材等级， 出现大量材残次板， 造成大量珍贵树种木材的浪费。 因此， 现在很 多木地板生产企业， 便把这些残次板做成小木块条， 铺装到以胶合板、 中密度纤维板或高密 度纤维板为基材的地板上， 做成各种图案的拼花地板， 但是这种地板存在容易发生翘曲变 形的缺陷， 这是因为胶合板、 中密度纤维板或高密度纤维板都是以速生材为原料， 速生材其 存在着大量的吸水性羟基， 在使用过程中易受到环境温度和湿度的影响而发生翘曲变形，
严重的甚至发生开裂， 随着基材幅面的增大， 拼花地板发生翘曲变形的可能性增大， 翘曲变 形量也会大大增加 ； 同时， 这一拼花地板存在着不易机械加工， 加工精度低， 不易于铺装， 铺 装使用后易发生离缝等缺点， 这是因为， 现有的拼花地板都是制作成正方形， 使得机械加工 时试件加工方向上短， 压夹器压不紧而使试件震动， 降低加工精度， 而且受于加工机械设备 加工宽度所限， 很多拼花地板只能做成平口地板， 这会使得铺装后的地板易产生离缝现象。 此外， 这些普通的拼花地板耐腐耐候性差， 防虫性差， 使用寿命短。
中国专利号为 CN93109761.4 的专利公开了一种木质拼花地板， 其中涉及的拼花 地板生产方法如下 ： 1、 选料 ； 2、 裁制得所需料片 ； 3、 料片之间上胶 ； 4、 高频率热熔压缩 ； 5、 粘接配合夹板 ； 6、 对夹板切割加工。
上述工艺在进行热熔压缩前未对木材进行干燥平衡步骤， 由于原木材含水率高或 者各材料间含水率不均匀， 会使生产出来的拼花地板发生收缩， 发生变形等缺陷， 而且这一 地板容易变形开裂、 耐候性差、 尺寸稳定性也不高， 易腐蚀， 防虫性差， 尺寸稳定性极易受到 使用环境温度和湿度变化的影响。 发明内容
本发明的目的是提供一种大幅面拼花地板的生产方法， 该方法具有工艺简单， 易 于实施的特点， 且实施该方法制得的拼花地板尺寸稳定性高， 耐候及耐久性强， 且防腐、 防 潮、 防虫性能好， 解决了背景技术中的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的 ： 一种大幅面拼花地板生 产方法， 它包括以下步骤 ：
(1) 速生材经炭化方法处理得炭化原材的步骤 ；
(2) 炭化原材经锯制得单板的步骤 ；
(3) 经组坯压合固化得三层胶合基材的步骤 ；(4) 硬木经锯制成小木皮块的步骤 ；
(5) 小木皮块经施胶拼装铺于基材上形成各种图案表层的步骤。
炭化过程使制得的拼花地板耐候性， 耐久性， 尺寸稳定性大大增强， 且炭化地板的 防腐、 防潮、 防虫性能优异 ； 所述硬木一般为珍贵树种， 这些珍贵树种一般为实木地板制造 过程中产生的残次板料， 应用于此， 极大提高了珍贵树种的利用率， 同时也减少了生产成 本。
作为本发明的优选， 它还包括将铺设有图案的地板开槽开榫涂装的步骤。开槽开 榫是为了方便快捷安装、 使用维护， 也避免了离缝现象的产生。
作为本发明的优选， 步骤 (1) 具体如下 ： 将速生材原木锯制成板后堆垛于干燥窑 中， 使得其含水率降到 5 ～ 8％， 并在窑内养生平衡 1 ～ 4 天 ； 将养生好的板放入炭化窑中 炭化。在炭化前设有控制速生材原木含水率的步骤 ( 即干燥步骤 )， 是为了提高出材率， 也 是了为后面炭化方法处理时缩短处理时间， 降低能耗， 节约成本， 也使地板的尺寸稳定性得 到极大提高。
作为本发明的优选， 步骤 (2) 具体如下 ： 通过卧式带锯机， 锯制出厚为 5 ～ 10mm 的 单板， 然后采用目数为 200 ～ 400 目砂带的大型砂光机进行定厚双面砂光。速生材的材质 软， 采用目数大是为了在保证单板表面平整光洁度时， 最大限度减小砂光量， 提高木材出材 率。
作为本发明的优选， 所述步骤 (3) 具体如下 ： 将部分单板锯制成长为 200 ～ 300mm 的芯板， 再锯齐芯板的两侧 ； 对芯板双面施异氰酸酯胶， 拼紧铺装于准备好的底层单板上， 芯板的纵向垂直底层单板的纵向， 然后再在芯板铺装上层单板， 上层单板与底层单板平行， 采用冷压法置于压机上施压固化， 做成基材， 然后置于室内， 顶上负以水泥压块养生 20 ～ 2 48h ； 对芯板双面施异氰酸酯胶的施胶量为 200 ～ 300g/m ， 所述冷压法为在环境温度为 15 ～ 25℃， 相对温度≤ 50％， 施以 0.7 ～ 1.5MPa， 加压时间 35 ～ 45 分钟。
芯板与单板的纵横交错安放设置是为了利用木材纵向干缩系数小， 以克服地板的 宽度收缩变化量， 提高地板的尺寸稳定性， 而且采用冷压工艺， 可以大大降低能耗， 所采用 的异氰酸酯胶具有优良的耐老化性、 稳定性、 耐湿热耐干裂性和胶合强度 ； 所述冷压法的实 施使该拼花地板不易发生翘曲变形甚至开裂现象。
作为本发明的优选， 步骤 (4) 具体如下 ： 将硬木采用框锯机框成厚为 1 ～ 4mm 的木 皮， 然后采用目数为 200 ～ 400 目砂带的小型砂光机进行单面砂光， 再采用高精度推台锯将 硬木木皮锯制成各种小木皮块。 所述硬木多为珍贵树种实木地板坯料经加工过程中生产的 残次板料， 应用于此， 极大提高了珍贵树种的利用率， 同时也减少了生产成本。
作为本发明的优选， 步骤 (5) 具体如下 ： 将小木皮块砂光过的面施以异氰酸酯胶， 2 且施胶量为 100 ～ 150g/m ， 然后拼接平铺于基材面上形成各种图案的表层， 采用冷压法置 于压机上施压固化， 然后置于室内养生 20 ～ 48h， 所述冷压法为在环境温度为 15 ～ 25℃， 相对温度≤ 50％， 的环境下， 施以 0.7 ～ 1.5MPa， 且加压时间为 35 ～ 45 分钟。
作为本发明的优选， 它还包括将上表层各小木皮块的接缝处采用机械拉丝的方法 加工成凹槽的步骤。加工成凹槽主要是为了使地板立体感更强， 更美观。因为小木皮块拼 接起来后， 相邻小木皮块之间可能不是很吻合， 会产生缝隙， 因此采用机械拉丝的方法将小 木皮块之间缝隙加工成凹槽， 使地板的立体感及线条感都增强了。作为本发明的优选， 所述的炭化具体是 ： 将板堆成堆， 送进炭化窑里， 在 1-3h 内使 炭化窑里的干球温度升高到 80 ～ 100 ℃， 相对湿度为 60 ～ 90 ％， 保持 0.5 ～ 2h ； 然后在 3 ～ 5h 内以 10 ～ 15℃ /h 的速度升温到 150℃， 保持 1 ～ 2h ； 最后快速升温 200 ～ 220℃， 保持 2 ～ 4h， 结束后降温调湿处理使木材的含水率恢复到 5 ～ 8％。
上述所采用的炭化工艺， 可以大大提高木材的炭化速度的同时， 保证木材的炭化 质量， 降低能源消耗， 而且炭化出来的木材尺寸稳定性很高。 但是炭化过程如果温度、 湿度、 风速等因素控制不好， 容易产生变形开裂、 炭化基材颜色不均匀、 炭化后有焦味， 甚至可能 引起着火现象， 从而影响产品的出材率， 而上述炭化工艺， 有效控制温度、 湿度等因素， 在使 产品的成材率达到 100％的基础上， 还使地板具有防腐、 防潮、 防虫能优异性能。
一种大幅面拼花地板， 包括表层和基材， 表层由硬木小木片拼接而成， 基材包括两 层单板以及被夹在两层单板间的芯板层， 所述单板、 芯板厚度一致， 所述基材的厚度至少为 表层厚度的五倍以上， 所述的芯板层由多块芯板拼接而成， 芯板的纵向垂直于单板的纵向 ； 所述的单板和芯板为经过炭化的速生板材。
性能测定 ：
对炭化方法处理速生材得到的木材和成品的性能进行检测， 因为， 炭化方法处理 速生材得到的木材的性能好坏， 是决定成品性能的最关键因素。 炭化方法处理得到的木材性能测定
a. 吸湿性、 尺寸稳定性、 干缩系数的测定
①按照上述炭化方法处理得到的板， 选取样板 5 片， 和只经过干燥处理而没有经 过炭化方法处理的素板 5 片， 每片板锯制 5 个试件， 锯制成规格为 20mm×20mm×20mm( 顺 纹 × 弦向 × 径向 ) 的试件， 共 50 个。
②将试件放入烘箱内， 开始温度 60℃保持 12h， 然后升温 103±2℃的温度下烘绝 干， 测量此时试件重量和弦向尺寸。
③将试件置于温度为 30±0.5℃的恒温恒湿箱中， 相对湿度分别设为 40％、 90％ 条件下吸湿至恒重 ( 每 24h 测量一次， 最后两次称重量之差不超过 0.005g 时即为恒重 )， 稳 定后测量各试件重量和弦向尺寸 ； 然后再把相对湿度设为 40％的条件下干燥至恒重， 测量 各试件重量和弦向尺寸。
吸湿 ( 解吸 ) 平衡含水率计算公式 ：
W ＝ (G-G0)/G0×100％
W- 试件的吸湿 ( 解吸 ) 平衡含水率，％ ；
G0- 试件的绝干质量， g；
G- 试件在不同相对湿度条件下达到恒重时的质量， g。
弦向干缩 ( 湿胀 ) 率计算公式 ：
Y ＝ (L-L0)/L0×100％
Y- 试件干缩 ( 湿胀 ) 率，％ ；
L0- 试件绝干时的弦向尺寸， mm ；
L- 试件在不同相对湿度条件下达到恒重时的弦向尺寸， mm。
木材的弦向干缩系数计算公式 ：
K ＝ Y/W×100％
K- 木材弦向干缩系数，％。
按照上述方法检测， 与素材相比， 炭化方法处理得到的吸湿性降低了 49.6％以上， 木材尺寸稳定性提高了 46％以上， 干缩系数降低了 5.3％以上。另外， 耐候耐腐性防虫性大 大增强， 材色加深， 抗弯强度略有下降， 但降低幅度不超过 5％。
b. 产品性能的测定
本发明具有产业化的可操作性， 因此， 在做产品性能测定时， 所选用的样品试件比 国家标准要求还多还严。
①按照 LY/T 1700-2007 地采暖用木质地板标准， 对产品进行耐湿 ( 热 ) 尺寸稳定 性、 表面性能、 导热效能进行检测， 检测所用的试件见表 1， 检测结果见表 2。
表1
检验项目 耐热尺寸稳定性 耐湿尺寸稳定性 表面耐湿热性能 表面耐龟裂 表面耐冷热循环 导热效能
试件尺寸 /mm 200×60 200×60 200×180 150×75 150×75 100×60试件数量 / 块 9 9 4 9 9 4编号 1 2 3 4 5 6表2
②按照 GB/T18103-2000 实木复合地板对产品性能进行检测， 检测所用的试件见 表 3， 检测结果见表 4。
表3
8表4102071789 A CN 102071793说单位 MPa MPa ％ g/100r明书6/9 页检验项目 浸渍剥离 静曲强度 弹性模量 含水率 漆膜附着力 表面耐磨结果 符合标准要求 ≥ 35( 标准值≥ 30) ≥ 4500( 标准值≥ 4000) 符合标准 ( 标准值 5 ～ 14) 符合标准要求 符合标准要求 ( 标准值≤ 0.08， 且漆膜 未磨透 ) 无污染痕迹 ≤ 1.5表面耐污染 甲醛释放量
mg/L上述实验参考到的标准的还有 ：
GB/T 17657-1999 人造板及饰面人造板理化性能试验方法 ；
GB 18580-2001 室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量等标准。
综上所述， 本发明具有以下有益效果 ：
1、 在炭化前设有控制速生材原木含水率的干燥过程， 使得地板的出材率大大提 高， 同时可以使后续的炭化方法处理大大缩短时间， 提高生产效率效果 ；
2、 由于工艺中炭化方法是专门根据速生材材料性质和最终用途制定， 使得炭化处 理木材时间大大缩短， 炭化质量得到提高， 出材率得到提高， 所炭化出来的木材尺寸稳定性 及耐候耐久性， 防腐、 防潮、 防虫性能都大大提高， 而且还克服了因炭化工艺实施不当而容 易导致木材烧焦、 表裂、 内裂， 甚至是起火的问题 ；
3、 由上述生产方法的描述， 该生产方法极大提高了珍贵树种木材的利用率， 拓宽 了速生材的用途， 实现了速生材低档木材高档化应用的目的， 所制得的产品具有美观的木 材纹理， 立体感和线条感强的优秀的视觉特性 ； 4、 由上述生产方法的描述， 易得知本发明工艺简单， 易于产业化实施且污染小 ；
5、 由上述检测结果表明， 本发明方法得到的产品还具有尺寸稳定性好， 耐腐耐候 防虫性好等突出优点。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释， 其并不是对本发明的限制， 本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改， 但只要在本 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例 1 ： 一种大幅面拼花地板生产方法， 它包括以下步骤 ：
(1) 速生材经干燥炭化方法处理得炭化原材 ： 将速生材原木锯制成板后堆垛于干燥窑中， 使得其含水率降到 5％， 并在窑内养生平衡 1 天 ； 将养生好的板堆成堆放入炭化窑， 在 1h 内使炭化窑里的干球温度升高到 80℃， 相对湿度为 60％， 保持 0.5h ； 然后在 3h 内以 15℃ /h 的速度升温到 150℃， 保持 1h ； 然后快速升温到 200℃， 保持 2h， 结束后降温调湿处 理使木材的含水率恢复到 5％ ；
(2) 炭化原材经锯制得单板 ： 通过卧式带锯机， 锯制出厚为 5mm 的单板， 然后采用 目数为 200 目砂带的大型砂光机进行定厚双面砂光 ；
(3) 经组坯压合固化得三层胶合基材 ： 将部分单板锯制成长为 200mm 的芯板， 再 锯齐芯板的两侧 ； 对芯板双面施异氰酸酯胶， 拼紧铺装于准备好的底层单板上， 芯板的纵向 垂直底层单板的纵向， 然后再在芯板铺装上层单板， 上层单板与底层单板平行， 采用冷压法 置于压机上施压固化， 做成基材， 然后置于室内， 顶上负水泥压块养生 20h ； 对芯板双面施 2 异氰酸酯胶的施胶量为 200g/m ， 所述冷压法为 ： 在环境温度为 15℃， 相对温度 30％， 施以 0.7MPa， 加压时间 35 分钟 ；
(4) 硬木经锯制成小木皮块 ： 将硬木采用框锯机框成厚为 1mm 的木皮， 然后采用目 数为 200 目砂带的小型砂光机进行单面砂光， 再采用高精度推台锯将硬木木皮锯制成各种 小木皮块。所述硬木多为实木地板加工过程中产生的残次板料 ； (5) 小木皮块经施胶拼装铺于基材上形成各种图案表层 ： 将小木皮块砂光过的面 2 施以异氰酸酯胶， 且施胶量为 100g/m ， 然后拼接平铺于基材面上形成各种图案的表层， 采 用冷压法置于压机上施压固化， 然后置于室内养生 20h， 所述冷压法为在环境温度为 15℃， 相对温度 30％， 的环境下， 施以 0.7MPa， 且加压时间为 35 分钟。
(6) 将上表层各小木皮块的接缝处采用机械拉丝的方法加工成凹槽 ； 加工成凹槽 主要是为了使地板立体感更强， 更美观， 因为， 小木皮块拼接起来后， 相邻小木皮块之间可 能不是很吻合， 会产生缝隙， 因此采用机械拉丝的方法将小木皮块之间缝隙加工成凹槽， 使 地板的立体感及线条感都增强了 ；
(7) 将铺设有图案的地板开槽开榫涂装。
实施本实施例所得的大幅面拼花地板出材率极高， 达 97％以上， 包括表层和基层， 表层由硬木小木片拼接而成， 基层包括两层单板以及被夹在两层单板间的芯板层， 所述单 板、 芯板厚度一致， 所述基材的厚度为表层厚度的五倍， 所述的芯板层由多块芯板拼接而 成， 芯板的纵向垂直于单板的纵向 ； 所述的单板和芯板为经过炭化的速生板材 ； 且该拼花 地板具有优异的尺寸稳定性、 防腐性能、 防潮性能及耐候耐久性， 其使用寿命可达 70 年以 上。
实施例 2 ： 一种大幅面拼花地板生产方法， 它包括以下步骤 ：
(1) 速生材经干燥炭化方法处理得炭化原材 ： 将速生材原木锯制成板后堆垛于干 燥窑中， 使得其含水率降到 8％， 并在窑内养生平衡 4 天 ； 将养生好的板堆成堆放入炭化窑， 在 3h 内使炭化窑里的干球温度升高到 100 ℃， 相对湿度为 90 ％， 保持 2h ； 然后在 5h 内以 10℃ /h 的速度升温到 150℃， 保持 2h ； 最后快速升温到 220℃， 保持 4h， 结束后降温调湿处 理使木材的含水率恢复到 8％ ；
(2) 炭化原材经锯制得单板 ： 通过卧式带锯机， 锯制出厚为 10mm 的单板， 然后采用 目数为 400 目砂带的大型砂光机进行定厚双面砂光 ；
(3) 经组坯压合固化得三层胶合基材 ： 将部分单板锯制成长为 300mm 的芯板， 再
锯齐芯板的两侧 ； 对芯板双面施异氰酸酯胶， 拼紧铺装于准备好的底层单板上， 芯板的纵向 垂直底层单板的纵向， 然后再在芯板铺装上层单板， 上层单板与底层单板平行， 采用冷压法 置于压机上施压固化， 做成基材， 然后置于室内， 顶上负水泥压块养生 48h ； 对芯板双面施 2 异氰酸酯胶的施胶量为 300g/m ， 所述冷压法为 ： 在环境温度为 25℃， 相对温度 50％， 施以 1.5MPa， 加压时间 45 分钟 ；
(4) 硬木经锯制成小木皮块 ： 将硬木采用框锯机框成厚为 4mm 的木皮， 然后采用目 数为 400 目砂带的小型砂光机进行单面砂光， 再采用高精度推台锯将硬木木皮锯制成各种 小木皮块。所述硬木多为实木地板加工过程中产生的残次板料 ；
(5) 小木皮块经施胶拼装铺于基材上形成各种图案表层 ： 将小木皮块砂光过的面 2 施以异氰酸酯胶， 且施胶量为 150g/m ， 然后拼接平铺于基材面上形成各种图案的表层， 采 用冷压法置于压机上施压固化， 然后置于室内养生 48h， 所述冷压法为在环境温度为 25℃， 相对温度 50％， 的环境下， 施以 1.5MPa， 且加压时间为 45 分钟。
(6) 将上表层各小木皮块的接缝处采用机械拉丝的方法加工成凹槽。加工成凹槽 主要是为了使地板立体感更强， 更美观， 因为， 小木皮块拼接起来后， 相邻小木皮块之间可 能不是很吻合， 会产生缝隙， 因此采用机械拉丝的方法将小木皮块之间缝隙加工成凹槽， 使 地板的立体感及线条感都增强了 ； (7) 将铺设有图案的地板开槽开榫涂装。
实施本实施例所得的大幅面拼花地板成材率极高， 达 97％以上， 包括表层和基层， 表层由硬木小木片拼接而成， 基层包括两层单板以及被夹在两层单板间的芯板层， 所述单 板、 芯板厚度一致， 所述基材的厚度为表层厚度的七倍， 所述的芯板层由多块芯板拼接而 成， 芯板的纵向垂直于单板的纵向 ； 所述的单板和芯板为经过炭化的速生板材 ； 且该拼花 地板具有优异的尺寸称性、 防腐性能、 防潮性能及耐候耐久性， 其使用寿命可达 70 年以上。
实施例 3 ： 一种大幅面拼花地板生产方法， 它包括以下步骤 ：
(1) 速生材经干燥炭化方法处理得炭化原材 ： 将速生材原木锯制成板后堆垛于干 燥窑中， 使得其含水率降到 6％， 并在窑内养生平衡 3 天 ； 将养生好的板堆成堆放入炭化窑， 在 2h 内使炭化窑里的干球温度升高到 90℃， 相对湿度为 70％， 保持 1.5h ； 然后在 4h 内以 13℃ /h 的速度升温到 150℃， 保持 1.5h ； 最后快速升温 210℃， 保持 3h， 结束后降温调湿处 理使木材的含水率恢复到 6％ ；
(2) 炭化原材经锯制得单板 ： 通过卧式带锯机， 锯制出厚为 7mm 的单板， 然后采用 目数为 300 目砂带的大型砂光机进行定厚双面砂光 ；
(3) 经组坯压合固化得三层胶合基材 ： 将部分单板锯制成长为 250mm 的芯板， 再锯 齐芯板的两侧 ； 对芯板双面施异氰酸酯胶， 拼紧铺装于准备好的底层单板上， 芯板的纵向垂 直底层单板的纵向， 然后再在芯板铺装上层单板， 上层单板与底层单板平行， 采用冷压法置 于压机上施压固化， 做成基材， 然后置于室内， 顶上压块养生 35h ； 对芯板双面施异氰酸酯 2 胶的施胶量为 250g/m ， 所述冷压法为 ： 在环境温度为 20℃， 相对温度 40％， 施以 1.2MPa， 加 压时间 40 分钟 ；
(4) 硬木经锯制成小木皮块 ： 将硬木采用框锯机框成厚为 2.5mm 的木皮， 然后采用 目数为 300 目砂带的小型砂光机进行单面砂光， 再采用高精度推台锯将硬木木皮锯制成各 种小木皮块。所述硬木多为实木地板加工过程中产生的残次板料 ；
(5) 小木皮块经施胶拼装铺于基材上形成各种图案表层 ： 将小木皮块砂光过的面 2 施以异氰酸酯胶， 且施胶量为 125g/m ， 然后拼接平铺于基材面上形成各种图案的表层， 采 用冷压法置于压机上施压固化， 然后置于室内养生 35h， 所述冷压法为在环境温度为 20℃， 相对温度 40％， 的环境下， 施以 1.2MPa， 且加压时间为 40 分钟。
(6) 将上表层各小木皮块的接缝处采用机械拉丝的方法加工成凹槽。加工成凹槽 主要是为了使地板立体感更强， 更美观， 因为， 小木皮块拼接起来后， 相邻小木皮块之间可 能不是很吻合， 会产生缝隙， 因此采用机械拉丝的方法将小木皮块之间缝隙加工成凹槽， 使 地板的立体感及线条感都增强了 ；
(7) 将铺设有图案的地板开槽开榫涂装。
实施本实施例所得的大幅面拼花地板成材率极高， 达 97％以上， 包括表层和基层， 表层由硬木小木片拼接而成， 基层包括两层单板以及被夹在两层单板间的芯板层， 所述单 板、 芯板厚度一致， 所述基材的厚度至少为表层厚度的六倍以上， 所述的芯板层由多块芯板 拼接而成， 芯板的纵向垂直于单板的纵向 ； 所述的单板和芯板为经过炭化的速生板材 ； 且 该拼花地板具有优异的尺寸稳定性、 防腐性能、 防潮性能及耐候耐久性， 其使用寿命可达 70 年以上。
实施例 1 或 2 或 3 所生产的大幅面拼花地板的性能均达到上述性能测定中的实验结果。12