人造木产品和其制备方法技术

一种压固的整料形式的人造木产品，包含通过在加工期间已经交联的交联热塑性粘合剂粘合在一起的多个天然木片，其中所述人造木产品在高温下保持其压固形状，且其中所述交联热塑性粘合剂具有等于或低于所述人造木产品的正常使用温度的玻璃化转变温度。常使用温度的玻璃化转变温度。常使用温度的玻璃化转变温度。

【技术实现步骤摘要】
人造木产品和其制备方法
[0001]本申请为2016年7月22日提交的申请号为201680043322.1且专利技术名称为“人造木产品和其制备方法”的专利申请的分案申请。
[0002]优先权文献
[0003]本申请要求2015年7月23日提交的标题为“MANUFACTURED WOOD PRODUCTS AND METHODS OF PRODUCTION”的澳大利亚临时专利申请No.2015902938的优先权，其内容以全文引用的方式并入本文。


[0004]本专利技术涉及人造木产品。在一个特定的形式中，本专利技术涉及人造木地板产品。

技术介绍

[0005]多年来，天然木材一直用于结构和建筑物。然而，近年来，对木材(尤其是硬木和外来种类)的需求增加，这导致更广泛的森林砍伐和无限制伐木，从而减少了天然木材的供应，并对环境造成了不利影响。
[0006]由于这些原因，注意力已经转向使用回收的、便宜的和/或更容易获得的木材来制造的复合材料或人造木产品。许多这些较新的木产品当它们不可见(即“内表面”用途)时适用于建筑物和结构，例如建筑物中的结构板、横梁或面板。为外表面用途而设计的人造木产品(例如地板或墙板)的制备更困难，这是因为产品的物理性能(硬度、耐久性等)和美学外观必须适合于最终用途。在这些产品中，木纹的天然外观和纹理是木产品的主要吸引力。
[0007]在地板行业中，由于特定木材的天然硬度、密度和视觉吸引力，特定种类的硬木通常比其他种类更受欢迎和优选。对于地板而言，优选的硬木包含红柳桉木、红橡木、山毛榉木、蓝桉木等。遗憾的是，当将原木材加工成木地板产品时和从当前用于可持续木材的人造林中产生相当大数量的废木材。出于这个原因，注意力已经转向用于地板用途和相关应用的人造木产品上。最近，注意力已经转向使用较差的木材种类来形成美观的人造木产品，例如地板。例如，美国专利8,268,430公开了使用较差的或丢弃的天然木片制造具有天然木纹外观的人造木产品的方法。以这种方式形成的人造木产品可具有美学上令人愉悦的外观，但是在一些情况下，物理性能(诸如弹性模量(“MOE”)和断裂模量(“MOR”))会是不理想的。美国专利No.20100178451公开了使用竹子制备人造木产品的方法。这些产品被称为“木丝编织竹地板”，并具有许多理想的物理性能。例如，人造木产品比由其他木材种类制成的产品硬得多，这使得它们非常适合于地板应用。
[0008]从现有技术中可知，许多已知的人造木产品的物理性能受到所用木材类型的严重影响。
[0009]典型地通过以下来制备人造木产品：提供多个木条、木片、木纤维或木屑，用粘合剂覆盖或浸渍木条、木片、木纤维或木屑，任选地使粘合剂(取决于粘合剂)干燥，将木条、木片、木纤维或木屑布置在模具中或将其供给到连续系统中，施加压力并使树脂固化。在这个过程中通常使用的粘合剂是脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、亚甲基二苯基二异氰
酸酯树脂和聚氨酯树脂。但是，这些树脂中的许多都存在困难。脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂的严重缺陷是用这些材料所形成的产品缓慢地将甲醛排放到周围环境中。这些排放物通常被称为挥发性有机化合物(VOC)。由于与来自木产品的甲醛排放物有关的环境问题、健康问题和监管问题，需要可选的树脂。最近的立法在一些国家或州已经禁止或严格限制使用甲醛。多年来酚醛树脂一直被用于制备人造木产品，并且已经显而易见的是，随着时间的推移树脂变黄并且这对产品的外观产生不利影响。此外，在实践中，使用这些树脂形成的产品的质量会受到产品制造期间单体不完全固化/转化的不利影响。脲醛树脂不是防水的，这在许多地板应用中会出现问题。亚甲基二苯基二异氰酸酯和聚氨酯树脂不含甲醛并且通常是防水的，但是它们使用起来相当昂贵，并且具有其它缺点：它们反应活性高，使得固化难以控制，并且使用这些树脂制成的人造木产品的物理性能高度依赖于所处理的木材的含水量。
[0010]美国专利No.20020074095公开了通过使用可交联粘合剂粘合木纤维来制备木质刨花板的方法。通过打碎木材颗粒制备木纤维，并将所得到的纤维与约15重量％的粘合剂混合并压实以形成刨花板产品。然而，所形成的刨花板产品是复合刨花板，并且不具有由其形成的木片的任何天然外观和纹理。此外，刨花板产品的物理性能是所用木纤维的物理性能与所用的粘合剂的物理性能的复合。换句话说，所使用的粘合剂对产品的物理性能和美学性能有显著贡献。
[0011]当前用于制备人造木产品的方法往往非常依赖于被加工的木材的含水量。初始木材的含水量的变化易于通过将木片干燥至低的预定含水量来解决。然而，这是能源和劳动密集型的方法，其对许多管辖区和许多潜在的理想木材种类提供了制造这些产品的商业可行性提供了根本的限制。在制备的各个阶段期间含水量的变化也会导致制备后产品的翘曲。因此，迄今为止已经探索的粘合剂的类型具有这些产品的可制造性的基本问题，并且迄今为止，这限制了对已知制造方法的更广泛的开发。
[0012]因此，需要新的方法来制造改善制造可行性的木产品。可选地或另外地，需要新的方法来制造在最终产品上赋予有利的物理性能的木产品。可选地或另外地，需要新的用于制造木产品的方法，其导致具有木纹的天然外观和纹理的人造木产品。可选地或另外地，需要新的用于制造木产品的方法，其比现有技术方法更环保或经济上可持续。可选地或另外地，需要提供用于制备人造木产品的树脂和/或方法，以克服与已知树脂相关的一个或多个困难。

技术实现思路

[0013]在第一方面中，本文公开了压固的整料形式的人造木产品，包含通过在加工期间已经交联的交联热塑性粘合剂粘合在一起的多个天然木片，其中所述人造木产品在高温下保持其压固形状，且其中所述交联热塑性粘合剂具有等于或低于所述人造木产品的正常使用温度的玻璃化转变温度。
[0014]在第二方面中，本文公开了压固的整料形式的人造木产品，包含通过在加工期间已经交联的交联热塑性粘合剂粘合在一起的多个天然木片，其中压缩后的每个装配木片的单板外形不同于压缩前的每个装配木片的单板外形。
[0015]在第三方面中，本专利技术公开了制备人造木产品的方法，包含：
[0016]‑
提供具有基本平衡的含水量的多个天然木片；
[0017]‑
将包含热塑性树脂和交联剂的热塑性粘合剂施加到所述木片上以形成涂覆有粘合剂的木片；
[0018]‑
任选地，加热所述涂覆有粘合剂的木片以形成加热的涂覆有粘合剂的木片；
[0019]‑
将所述涂覆有粘合剂的木片以所需的构造装配以形成装配的涂覆有粘合剂的木片；
[0020]‑
在压力下在压力机中压缩所述装配的涂覆有粘合剂的木片，并且持续足以压紧和压缩装配的木片的时间以迫使捕获的空气离开并使所述装配的涂覆有粘合剂的木片机械变形，使得相邻的木片彼此形状一致；
[0021]‑
在压缩步骤期间使所述热塑性粘合剂交联至至少临界交联量以形成至少部分固化的人造木产品，其中所述临界交联量足以使得至少部分固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压固的整料形式的人造木产品，包含通过在加工期间已经交联的交联热塑性粘合剂粘合在一起的多个天然木片，其中所述人造木产品在高温下保持其压固形状，且其中所述交联热塑性粘合剂具有等于或低于所述人造木产品的正常使用温度的玻璃化转变温度。2.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约70摄氏度的玻璃化转变温度。3.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约50摄氏度的玻璃化转变温度。4.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约30摄氏度的玻璃化转变温度。5.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约20摄氏度的玻璃化转变温度。6.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述交联热塑性粘合剂具有低于室温的玻璃化转变温度。7.根据权利要求1所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有约
‑
30摄氏度至约25摄氏度的玻璃化转变温度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的人造木产品，其中所述多个天然木片在加工期间进行机械变形，使得相邻的木片彼此形状一致。9.根据权利要求1至8中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于15％(重量/重量)的粘合剂。10.根据权利要求1至8中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于10％(重量/重量)的粘合剂。11.根据权利要求1至8中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于6％(重量/重量)的粘合剂。12.一种压固的整料形式的人造木产品，包含通过在加工期间已经交联的交联热塑性粘合剂粘合在一起的多个天然木片，其中压缩后的每个装配木片的单板外形不同于压缩前的每个装配木片的单板外形。13.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述交联热塑性粘合剂具有等于或低于所述人造木产品的正常使用温度的玻璃化转变温度。14.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约70摄氏度的玻璃化转变温度。15.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约50摄氏度的玻璃化转变温度。16.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约30摄氏度的玻璃化转变温度。17.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有小于约20摄氏度的玻璃化转变温度。18.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述交联热塑性粘合剂具有低于室温的玻璃化转变温度。
19.根据权利要求12所述的人造木产品，其中所述人造木产品中的所述交联热塑性粘合剂具有约
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30摄氏度至约25摄氏度的玻璃化转变温度。20.根据权利要求12至19中任一项所述的人造木产品，其中所述多个天然木片在加工期间进行机械变形，使得相邻的木片彼此形状一致。21.根据权利要求12至20中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于15％(重量/重量)的粘合剂。22.根据权利要求12至20中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于10％(重量/重量)的粘合剂。23.根据权利要求12至20中任一项所述的人造木产品，其中所述人造木产品包含小于6％(重量/重量)的粘合剂。24.一种制备人造木产品的方法，包含：
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提供具有基本平衡的含水量的多个天然木片；
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将包含热塑性树脂和交联剂的热塑性粘合剂施加到所述木片上以形成涂覆有粘合剂的木片；
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任选地，加热所述涂覆有粘合剂的木片以形成加热的涂覆有粘合剂的木片；
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将所述涂覆有粘合剂的木片以所需的构造装配以形成装配的涂覆有粘合剂的木片；
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在压力下在压力机中压缩所述装配的涂覆有粘合剂的木片，并且持续足以压紧和压缩装配的木片的时间以迫使捕获的空气离开并使所述装配的涂覆有粘合剂的木片机械变形，使得相邻的木片彼此形状一致；
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在压缩步骤期间使所述热塑性粘合剂交联至至少临界交联量以形成至少部分固化的人造木产品，其中所述临界交联量足以使得至少部分固化的人造木产品基本保持其压缩形式，并且防止木片在压缩步骤中在释放压力下膨胀并返回到其初始状态；
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从所述压力机中移除所述至少部分固化的人造木产品；和
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任选地，进一步固化所述部分固化的人造木产品以提供具有基本平衡的含水量的人造木产品。25.根据权利要求24所述的方法，其中将所述涂覆有粘合剂的木片加热以干燥所述粘合剂并在所述涂覆有粘合剂的木片中保持基本平衡的含水量。26.根据权利要求24至25中任一项所述的方法，其中所述涂覆有粘合剂的木片在将它们以期望的构造装配并压缩之前进行预热。27.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：三RT控股私人有限公司，
类型：发明
国别省市：