一種家具板材及制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及家具材料技術領域，尤其是涉及一種家具板材及制備工藝。該家具板材主要由純硅水泥、石英粉、木質纖維、膨潤土、微硅粉、玻璃水、碳纖維、氫氧化鈣、木粉、珍珠巖以及礦纖維組成。其制備工藝主要包括：將原料組分與水混合得到料漿；將料漿通過集漿工藝脫水并壓制成坯料；將坯料高溫蒸壓，并烘干；將烘干的坯料表面砂光、滾涂封面并烤干，得到家具板材。本發(fā)明將混合材料通過高溫高壓反應的方式制備成型，利用材料本身的特點提高拉伸和彎曲強度，并使其具備防火、防潮、防變形的特點，板材本身不添加化學試劑，綠色環(huán)保，有益健康，適宜家庭使用；該板材還具有可釘可鋸等特點，可加工性能好，適合作為家具板材。
【專利說明】
一種家具板材及制備工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及家具材料技術領域，尤其是涉及一種家具板材及制備工藝。
【背景技術】
[0002]目前市場上的板材按材質分類可分為實木板、人造板兩大類;實木板就是采用完整的木材制成的木板材。這些板材堅固耐用、紋路自然，是裝修中優(yōu)中之選。但由于此類板材造價高，而且施工工藝要求高，在裝修中使用反而并不多。目前除了地板和門扇會使用實木板外，一般家具所使用的板材都是人造板。
[0003]人造板是以木材或其他非木材植物為原料，經(jīng)一定機械加工分離成各種單元材料后，施加或不施加膠粘劑和其他添加劑膠合而成的板材或模壓制品。主要包括膠合板、刨花(碎料)板和纖維板等三大類產(chǎn)品，其延伸產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品達上百種。人造板可提高木材的綜合利用率，I立方米人造板可代替3?5立方米原木使用。
[0004]人造板的優(yōu)點是:幅面大，結構性好，施工方便;膨脹收縮率低，尺寸穩(wěn)定，材質較鋸材均勻，不易變形開裂;作為人造板原料的單板及各種碎料易于浸漬，因而可作各種功能性處理(如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等)；范圍較寬的厚度級及密度級適用性強;彎曲成型性能比鋸材好。
[0005]人造板的缺點是耐水性能較差，膠層會老化，長期承載能力差，使用期限比鋸材短得多，抗彎和抗拉強度均次于鋸材。另外，人造板的阻燃、防腐、抗縮等處理，通常采用化學制劑(如甲醛)浸泡的方式，污染較重，影響健康。
[0006]為了增加人造板的強度，有些人造板添加了玻璃纖維或者是鋼纖維。但是，玻璃纖維在酸堿的場合下經(jīng)過高溫高壓處理后，它的拉力強度幾乎為零;而使用鋼纖維的話，其保護層需要要在1mm以上，但是家具板材通常也只有1mm左右，如果保護層厚度不夠，則鋼纖維容易生銹，而如果保護層做到足夠厚，結合大比重的鋼纖維，整個板材的重量會很大，做出來的家具會非常笨重，不易制作和運輸。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種家具板材，具有綠色環(huán)保、防火、防潮、不變形的特點，適合作為家具代用板使用。
[0008]本發(fā)明提供的家具板材，以重量百分比計算，主要由以下原料組分制備而成:
[0009]純硅水泥20%?25%;
[0010]石英粉22% ?28%;
[0011]木質纖維10%?14%;
[0012]膨潤土5%?7%;
[0013]微硅粉5%?7%;
[0014]玻璃水0.1% ?0.3%;
[0015]碳纖維0.3%?0.5%;
[0016]氫氧化鈣16%?20%;
[0017]木粉4%?6%;
[0018]珍珠巖0.8% ?1.4%;
[0019]礦纖維2.5%?3.5%。
[0020]組分中的水泥、石英粉、氫氧化鈣以及微硅粉等材料為結構基材;組分中的木粉和珍珠巖能夠減輕家具板材的質量，減輕重量;組分中的碳纖維、木質纖維和礦纖維能夠增加家具板材的彈性模量，提高抗彎和抗拉強度。
[0021 ]進一步的，以重量百分比計算，該家具板材主要由以下原料組分制備而成:
[0022]純硅水泥22.6 %、石英粉25.3 %、木質纖維12 %、膨潤土 5.9%,微硅粉6.2 %、玻璃水0.2 %、碳纖維0.4%,氫氧化鈣18.1%、木粉5.2%,珍珠巖1.1 %以及礦纖維3 %。
[0023]進一步的，所述石英粉為450?550目，所述木粉為70?90目。
[0024]進一步的，所述石英粉為500目，所述木粉為80目。
[0025]本發(fā)明還提供了一種所述家具板材的制備工藝，具體包括如下步驟:
[0026]將原料組分與水混合得到料漿；
[0027]將所述料漿通過集漿工藝脫水并壓制成坯料；
[0028]將所述坯料高溫蒸壓，并烘干；
[0029]將烘干的坯料表面砂光、滾涂封面并烤干，得到家具板材。
[0030]進一步的，所述集漿工藝包括以下步驟:
[0031]布漿:把所述料漿均勻鋪在具有透水性的毛毯上；
[0032]漿料脫水:采用真空脫水、板片刮水以及擠壓脫水的組合脫水方式，使?jié){料的最終含水量達到24%?28%;
[0033]壓制成型:將毛毯上脫水后的潮濕漿料壓制成坯，并將成型了的坯體與毛毯分離。
[0034]進一步的，還包括在制備料漿前，對部分原料組分預處理的步驟:將木粉與氫氧化鈣混合并發(fā)酵24?36小時，再在130 °C的條件下蒸煮3.5?4.5小時
[0035]進一步的，還包括對烤干后的家具板材進行木紋復合的步驟。
[0036]進一步的，所述料漿中，所述原料組分的重量百分比為16%?20%。
[0037]進一步的，所述高溫蒸壓過程中，溫度為130°C?180 °C，壓力為0.4kPa?0.7kPa ；所述烘干過程采用高溫空氣，空氣的溫度為110°C?130°C，濕度為20%?30 %，烘干時間為40min?50min ；烘干后的坯料的含水率為2 %左右。
[0038]進一步的，所述壓制成型采用滾壓機實現(xiàn)，所述滾壓機的公稱壓力為250kg?800kgo
[0039]本發(fā)明的有益效果為:
[0040]本發(fā)明將混合材料通過高溫高壓反應的方式制備成型，利用材料本身的特點提高拉伸和彎曲強度，并使其具備防火、防潮、防變形的特點，板材本身不添加化學試劑，綠色環(huán)保，有益健康，適宜家庭使用；
[0041 ]該板材還具有可釘可鋸等特點，可加工性能好，適合作為家具板材。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為本發(fā)明實施例三提供的家具板材制備工藝使用的滾壓機的主視圖；
[0044]圖2為圖1所示的滾壓機的左視圖。
【具體實施方式】
[0045]下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0046]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0047]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0048]實施例1
[0049]本實施例中的提供的家具板材，以重量百分比計算，由以下原料組分制備而成:
[0050]純硅水泥22.6%、石英粉25.3%、木質纖維12%、膨潤土5.9%、微硅粉6.2%、玻璃水0.2 %、碳纖維0.4%,氫氧化鈣18.1%、木粉5.2%,珍珠巖1.1 %以及礦纖維3 %。
[0051 ]其中，石英粉為500目，所述木粉為80目。
[0052]組分中的水泥、石英粉、氫氧化鈣以及微硅粉等材料為結構基材;組分中的木粉和珍珠巖能夠減輕家具板材的質量，減輕重量;組分中的碳纖維、木質纖維和礦纖維能夠增加家具板材的彈性模量，提高抗彎和抗拉強度。
[0053]實施例2
[0054]本實施例中的提供的家具板材，以重量百分比計算，由以下原料組分制備而成:
[0055]純硅水泥20%、石英粉27%、木質纖維13%、膨潤土7%、微硅粉5%、玻璃水0.2%、碳纖維0.5 %、氫氧化鈣17 %、木粉6 %、珍珠巖I %以及礦纖維3.3 %。
[0056]其中，石英粉為470目，所述木粉為85目。
[0057]實施例3
[0058]實施例一和二中的家具板材，按照如下工藝步驟制備:
[0059](I)對部分原料組分預處理:將木粉與氫氧化鈣混合并發(fā)酵24?36小時，再在130°C的條件下蒸煮4小時；
[0060](2)將原料組分與水混合得到料漿；料漿中，原料組分的重量百分比為16%?20% ；
[0061](3)將所述料漿通過集漿工藝脫水并壓制成坯料；
[0062]該集漿工藝包括以下步驟:
[0063](301)布漿:把所述料漿均勻鋪在具有透水性的毛毯上；
[0064](302)漿料脫水:采用真空脫水、板片刮水以及擠壓脫水的組合脫水方式，使?jié){料的最終含水量達到24%?28% ；
[0065](303)壓制成型:將毛毯上脫水后的潮濕漿料壓制成坯，并將成型了的坯體與毛毯分咼。
[0066](4)將所述坯料高溫蒸壓，并烘干;高溫蒸壓過程中，溫度為150°C，壓力為0.5kPa;烘干過程采用高溫空氣，空氣的溫度為120 °C，濕度為20%?30%，烘干時間為45min;烘干后的坯料的含水率為2 %左右；
[0067](5)將烘干的坯料表面通過兩臺砂光機進行二次砂光、使用三臺滾涂機進行三次滾涂封面作業(yè)并使用烤箱進行烤干，得到家具板材；
[0068](6)使用復合機對烤干后的家具板材進行木紋復合。
[0069]進一步的，所述壓制成型采用滾壓機實現(xiàn)，所述滾壓機的公稱壓力為250kN?800kNo
[0070]本實施例中，滾壓機的結構如圖1和圖2所示，主要包括:成型筒組件1、胸輥組件4、主機墻板2、壓力臂10及氣囊11幾大部分。
[0071]主機墻板2分為左右兩塊，均固定在底面上。兩塊主機墻板2之間通過定距管6支撐連接，并在主機墻板2的上部設置成型筒軸承座7，同時安裝成型筒組件I。
[0072]壓力臂10通過壓力臂鉸接銷5以鉸接的方式安裝在兩塊主機墻板2之間靠下的位置。壓力臂10形成以壓力臂鉸接銷5為支點的杠桿結構。
[0073]在壓力臂10的一條臂上，通過墊板9安裝胸輥軸承座8，并安裝胸輥組件4。胸輥組件4位于成型筒組件I的正下方或者略微偏一些的位置。
[0074]在壓力臂10安裝胸輥組件4的臂的末端，設置氣囊11。氣囊11的上端與壓力臂10連接，下端固定在主機墻板2上。
[0075]這樣，通過控制氣囊11的漲縮即可實現(xiàn)胸輥組件4的升降，從而調節(jié)胸輥組件4與成型筒組件I之間所產(chǎn)生的壓力值。
[0076]在調節(jié)過程中，成型筒組件I位置不動，僅通過調節(jié)胸輥組件4的位置來調節(jié)成型壓力，調節(jié)過程更加方便簡單;通過氣囊11來控制胸輥組件4的升降，反應速度快，可在極短時間內使成型壓力達到目標值。
[0077]當胸輥組件4位于成型筒組件I略微偏一些的位置時，成型筒組件I的中心軸與胸輥組件4的中心軸在水平面上的投影間的間距一般取為-20mm?150mm，其中，負值表示胸輥組件4的中心軸位于成型筒組件I的中心軸與壓力臂鉸接銷5之間，正值表示胸輥組件4的中心軸位于成型筒組件I的中心軸與氣囊11之間。
[0078]優(yōu)選的，成型筒組件I的中心軸與胸輥組件4的中心軸在水平面上的投影間的間距優(yōu)選為O?50mm。
[0079]為了使氣囊11的漲縮與胸輥組件4的升降更好的配合，需要根據(jù)胸輥組件4與成型筒組件I之間的偏心情況進行安裝角度的進一步設置。
[0080]設成型筒組件I中心與胸輥組件4中心的連線與豎直方向的夾角為a，氣囊11的中心線與水平方向的夾角為b，則需要a與b互補。
[0081]通常情況下，根據(jù)前面給出的成型筒組件I的中心軸與胸輥組件4的中心軸在水平面上的投影間的間距，設置夾角a的取值范圍為-1.04°?7.72°，其中，負值表示胸輥組件4的中心軸位于成型筒組件I的中心軸與壓力臂鉸接銷5之間，正值表示胸輥組件4的中心軸位于成型筒組件I的中心軸與氣囊11之間。
[0082]優(yōu)選的，夾角a的取值范圍為O?2.59°。
[0083]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，還可以在壓力臂10遠離氣囊11的一端設置油缸3。
[0084]油缸3—般采用豎直設置的方式，其上端與主機墻板2鉸接，下端與壓力臂10鉸接。
[0085]油缸3作為輔助加壓設備使用。一般的常規(guī)板壓制成型需要的壓力值為25t，僅采用氣囊11即可；而低密度高強度板時需要SOt左右的壓力值，此時需要將氣囊11與油缸3配合使用，從而提高壓力值上限，達到工藝需求。
[0086]為保證油缸3及氣囊11的協(xié)調工作，需要對油缸3及氣囊11的位置進行設置。
[0087]設所述油缸3的中心軸與壓力臂鉸接銷5間的距離為Lo，所述壓力臂鉸接銷5與胸輥組件4中心軸所在的豎直面間的距離為U，所述胸輥組件4中心軸所在的豎直面與氣囊11上端面中心點間的距離SL2;則通常情況下，設定Lo: L1: L2 = 1:1:1。
[0088]上述比例關系符合力學原理，能夠將油缸3和氣囊11提供的壓力最大限度的作用到胸輥組件4上，使其能夠達到最大的成型壓力。
[0089]該設備用于集漿法制坯的壓制成型步驟，反應速度快，調節(jié)方便，成型壓力值高，能夠適用于各種強度要求的纖維水泥瓦、板的壓制成型。
[0090]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種家具板材，其特征在于，以重量百分比計算，主要由以下原料組分制備而成: 純硅水泥20%?25%、石英粉22%?28%、木質纖維10%?14%、膨潤土5%?7%、微硅粉5 %?7%、玻璃水0.I %?0.3 %、碳纖維0.3 %?0.5 %、氫氧化鈣16 %?20 %、木粉4 %?6%、珍珠巖0.8%?1.4%以及礦纖維2.5%?3.5%。2.根據(jù)權利要求1所述的家具板材，其特征在于，以重量百分比計算，主要由以下原料組分制備而成: 純硅水泥22.6%,石英粉25.3%,木質纖維12%、膨潤土 5.9%,微硅粉6.2%,玻璃水0.2%,碳纖維0.4%,氫氧化鈣18.1%、木粉5.2%,珍珠巖1.1 %以及礦纖維3 %。3.根據(jù)權利要求1或2所述的家具板材，其特征在于，所述石英粉為450?550目，所述木粉為70?90目。4.權利要求1?3任一項所述家具板材的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟: 將原料組分與水混合得到料漿； 將所述料漿通過集漿工藝脫水并壓制成坯料； 將所述坯料高溫蒸壓，并烘干； 將烘干的坯料表面砂光、滾涂封面并烤干，得到家具板材。5.權利要求4所述制備工藝，其特征在于，所述集漿工藝包括以下步驟: 布漿:把所述料漿均勻鋪在具有透水性的毛毯上； 漿料脫水:采用真空脫水、板片刮水以及擠壓脫水的組合脫水方式，使?jié){料的最終含水量達到24%?28%; 壓制成型:將毛毯上脫水后的潮濕漿料壓制成坯，并將成型了的坯體與毛毯分離。6.權利要求4所述制備工藝，其特征在于，還包括在制備料漿前，對部分原料組分預處理的步驟:將木粉與氫氧化鈣混合并發(fā)酵24?36小時，再在130°C的條件下蒸煮3.5?4.5小時。7.權利要求4所述制備工藝，其特征在于，還包括對烤干后的家具板材進行木紋復合的步驟。8.權利要求4所述制備工藝，其特征在于，所述料漿中，所述原料組分的重量百分比為16%?20%。9.權利要求4所述制備工藝，其特征在于，所述高溫蒸壓過程中，溫度為130°C?180°C，壓力為0.4kPa?0.7kPa;所述烘干過程采用高溫空氣，空氣的溫度為110°C?130°C，濕度為20%?30%，供干時間為40min?50min。10.權利要求5所述制備工藝，其特征在于，所述壓制成型采用滾壓機實現(xiàn)，所述滾壓機的公稱壓力為250kg?800kg。
【文檔編號】C04B28/00GK105884276SQ201610221347
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】黃俊杰
【申請人】柳州市杰特建材有限責任公司