CN102069523A

CN102069523A - 一种异形木质模压家具部件及其制造方法

Info

Publication number: CN102069523A
Application number: CN 201010542653
Authority: CN
Inventors: 张安将; 陈正光; 邵成峰
Original assignee: NINGBO DASHIJIE FURNITURE RESEARCH AND DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG XINMU MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-15
Also published as: CN102069523B

Abstract

本发明属于木质家具制造技术领域，涉及一种异形木质模压家具部件，本发明还涉及该异形木质模压家具部件的制造方法。该部件是由以重量份数计的木质材料100份、胶粘剂8～25份、固化剂1～3份以及适量的防水剂混合后装入模具模压，再经接触式加热和高频电场加热相耦合的方式加热定型得到，装入模具内的混合物料在模压时接受热压板接触传热的同时接受高频电场产生的热能，经加热固化后成型。异形木质模压家具部件的表面带有凹凸强烈的装饰性雕刻花纹，该花纹仿真度较高，可与雕刻成形的家具部件相媲美。

Description

一种异形木质模压家具部件及其制造方法

技术领域

本发明属于木质家具制造技术领域，涉及一种异形木质模压家具部件，本发明还涉及该异形木质模压家具部件的制造方法。

背景技术

目前制作异形家具部件的方式主要还是通过手工雕刻，以获得具有复杂精美的花纹或图案的异型面。这种通过手工雕刻生产欧式家具部件时，采用原木为原料，在雕刻过程中大约有75%的木质材料变成了废料或边角料，不能得到有效利用，导致生产此类家具的直接成本大大增加；手工雕刻要花费大量的劳动工时，生产效率低，人工成本高；且人工雕刻的欧式家具产品精度差，同一批次的雕刻家具都会存在着明显的差异。我国是森林资源相对贫乏的国家，木材每年缺口600余方，而木材的利用率又很低，在木材加工和使用中有20%- 30%的木粉和边角余料未被有效利用。因此以木粉、刨花和纤维中的一种或多种混合一次性模压成型制造绿色环保的欧式木质家具部件将提高木材利用率、大量节约劳动工时、提高家具的档次，对家具制造具有重大的经济效益与社会效益。

发明内容

本发明针对上述的技术问题提供一种异形木质模压家具部件，该异形木质模压家具部件具有力学性能优良、表面带有装饰性雕刻花纹和机械加工性能好的优点，外观和力学性能可与人工雕刻的实木家具部件相媲美。

本发明还提供一种上述异形木质模压家具部件的制造方法，解决了采用人工雕刻方法制造实木家具部件加工成本高、耗时长的问题。

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：

一种异形木质模压家具部件，是由以重量份数计的木质材料100份、胶粘剂8～25份、固化剂1～3份以及适量的防水剂混合后装入模具模压，再经接触式加热和高频电场加热相耦合的方式加热定型得到，装入模具内的混合物料在模压时接受热压板接触传热的同时接受高频电场产生的热能，经加热固化后成型。异形木质模压家具部件的表面带有凹凸强烈的装饰性雕刻花纹，该花纹仿真度较高，可与雕刻成形的家具部件相媲美。

作为优选，所述的木质材料是木粉、刨花、纤维中的一种或多种的混合物，木质材料的含水率控制在6～14%。

作为优选，所述的胶粘剂选自异氰酸酯改性脲醛树脂胶、酚醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶，所述的固化剂选自氯化铵、磷酸铵、硼酸和柠檬酸中的一种或多种混合。胶粘剂加热固化过程中添加一定量固化剂可以加快固化速度，缩短加热时间，降低能耗。

作为优选，所述的防水剂是液态石蜡，所述物料混合后装入模具模压时，预先将脱模剂硅酸钠或硅油涂覆于模具的内腔表面。

一种所述的异形木质模压家具部件的制造方法，该制造方法依次包括原料的预处理-调胶-施胶-装模-预压-加热模压-保压-后处理工序，其中，施胶后的混合物料装入内腔表面带有雕刻花纹的模具内预压1～5次，预压的压力为1.5～5Mpa，之后装有混合物料的模具在接触式加热和高频电场加热相耦合的方式下加热定型，热压板的温度控制在80～110℃范围内，定型后保压5～35min，然后脱模进行后处理。采用高频-接触联合加热压制异形木质模压家具部件时，使得表、芯层的胶粘剂在一定的热压时间内同时升温固化，加热均匀且迅速。既能避免表层胶粘剂的过度固化，又能克服芯层胶粘剂固化不完全的缺陷，大幅提高了产品的胶合质量，减小了成品的内部应力，使成品的稳定性提高，且热压时间仅为接触加热法的1/3-1/2，能有效地提高生产率。该方法可以将大厚度的带有雕刻花纹的工件进行加热定型，使胶粘剂达到快速固化温度。

作为优选，采用高频发生器来进行高频电场加热，设定高频发生器的阳流为2～3.5A，栅流为0.3～0.8A。

作为优选，原料的预处理工序为干燥木质材料，使木质材料的含水率在6～14%。

作为优选，本发明所述的制造方法具体包括以下步骤：

①原料的预处理，按配比称量各种原材料，干燥木质材料，控制木质材料的含水率在6～14%；

②调胶，将胶粘剂、固化剂与防水剂混合，用搅拌机充分拌匀；

③施胶，用拌胶机对干燥后的木质材料进行施胶；

④装模和预压，将脱模剂涂覆于模具内腔表面，并将施胶后的混合物料装入内腔表面带有雕刻花纹的模具内，并将模具置于高频发生器的两个高频极板之间，预压1～5次，压力1.5～5MPa；

⑤加热定型，开启高频发生器进行高频电场加热，同时高频极板之外的热压板的温度控制在80～110℃，设置加热时间为3 min～25min，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层；

⑥保压，待加热过程结束后保压5～35min；

⑦后处理。后处理工序为常规的打磨抛光工艺。

作为优选，所述的模具为45#钢组合模具，由送料模、成型模、顶出和锁定机构组成，所述的成型模内腔表面带有按设计要求制作的雕刻花纹。

本发明的制造方法可生产厚度范围为30mm～100mm，密度为0.85g/cm³～1.1g/cm³的异形木质模压家具部件尤其是欧式木质家具部件，解决了由常规家具制造方式造成的原木利用率极低、原料成本高、机械化程度低、人工成本高、生产效率低、时间成本高、环境粉尘危害大的问题，缓解了森林资源匮乏、大径级原木少的问题，本发明可制造出表面带有凹凸雕刻花纹的精美家具，从而为雕刻家具的生产提供一种新的制造方法。

本发明的优点在于：加热时间短，生产效率高；降低了原料成本和人工成本；芯、表层密度均匀，加工性能好；几乎没有预固化层，原材料利用率高。制得的模压家具部件密度均匀，外观和力学性能可与人工雕刻的实木家具部件相媲美。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的加热装置结构示意图，标号说明：1是高频发生器，2是高频极板，3是绝缘导热层，4是电热板，5是模压工件。

图3为本发明实施例制备的异形木质模压家具部件形状示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例；这些实施例可以对本发明作进一步的补充和说明；但本发明并不限于这些实施例。

以下实施例中所使用的技术，除非特别说明，均为本领域的技术人员已知的常规技术；所使用的仪器设备、试剂等，除非是本说明书特别说明，均为本领域的研究和技术人员可以通过公共途径获得的。

本发明以制造表面带有凹凸的装饰性龙形雕刻花纹的异形木质模压家具部件为例，该部件的形状见图3，该部件主要原料为木质材料，其中木质材料100份、胶粘剂8～25份、固化剂1～3份以及适量的防水剂，所述的木质材料是木粉、刨花、纤维中的一种或多种的混合物，木质材料的含水率控制在6～14%。木粉、刨花、纤维均为本行业常用原料，可从市场购得。所述的胶粘剂选自异氰酸酯改性脲醛树脂胶、酚醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶，所述的固化剂选自氯化铵、磷酸铵、硼酸和柠檬酸中的一种或多种混合。所述的防水剂是液态石蜡，脱模剂是硅油。本实施例采用的异氰酸酯改性脲醛树脂胶也称为MDI改性的脲醛胶，MDI即二苯基甲烷二异氰酸酯。本工艺选取制造仿木质板材的常用原料，配比和原料可以根据制造的需要进行改变和调整。本发明的工艺流程图见图1。

表1 实施例1-9的原料配比

实施例1-2：一种异形木质模压家具部件，其制造方法如下：

①原料的预处理，按表1 所示的配比称量各种原材料，木质材料预先进行干燥处理，根据制造环境的温度和湿度，控制木质材料的含水率在6～14%；含水率太低会使工件加热效果不理想，相反太高的话不能保证多余的水分在加热过程中能以水蒸气的形式挥发，导致模压家具部件出现鼓泡、分层等现象。

②调胶，为使胶粘剂达到使用的要求，需要对其进行调制。将胶粘剂、固化剂与防水剂混合，用搅拌机充分拌匀。

③施胶，将干燥后的木质材料与调制好的胶水置入拌胶机混合均匀，保证施胶的均匀性有助于提高异形木质模压家具部件的质量。

④装模和预压、加热定型，为防止产品加热固化后与模具相粘结，将脱模剂硅酸钠或硅油涂覆于模具的内腔表面。模具为45#钢组合模具，由送料模、成型模、顶出和锁定机构组成，成型模内腔表面带有按设计要求制作的雕刻花纹。采用45#钢材料的模具制得的模压件密度大，表面质量好，且有利于工件脱模。由于钢模应用于高频加热体系中会有感应，需要对组合模具作绝缘处理，即在模具外部包覆一层绝缘导热材料。预先将模具置于高频发生器的两个高频极板之间，启动压机，定量的混合料由送料模进入成型模，进行铺装和预压，根据混合料的铺装量来确定预压次数，控制在1～5次，待最后一次加料结束，缓慢进行加压，压力上升到1.5MPa。然后开启高频发生器使接触式加热和高频电场加热同时进行，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层，调节高频发生器阳流2A，栅流0.3A，热压板的温度控制在80℃，设置加热时间25min ，对模具内的工件进行加热固化。在高频加热体系中，模压工件两极板中间产生一个电场，胶水中的水分子被极化排列，当外加电场几兆赫到几百兆赫的高频频率变化时，水分子也被迫跟随外电场作高速旋转和震动，使分子间产生剧烈的摩擦和碰撞，导致材料的介电损耗急剧增加而发热，从而使胶粘剂达到快速固化的目的。突出的优点是：加热迅速、均匀、有选择性。从加热的原理来看，模压产品的厚度越大，高频加热的优势越明显。

上述的加热定型工序可在图2所示的高频-接触联合加热装置中完成，该装置包括高频发生器1和与高频发生器相连接的高频极板2，在高频极板2的外侧设有电热板4或者是与压机相配套的热压板，电热板4或热压板与高频极板2之间设有绝缘导热层3。铺装好的模压工件5放置于两个高频极板2之间，进行模压和加热过程。

⑤保压，加热结束后，异形木质模压家具部件尺寸上会有一定程度的反弹，尤其是厚度方向，若立即开模取件，易出现分层、鼓泡等加工缺陷。为降低产品次品率，需对其保压35min，之后打开压机板，取出工件。密度较大的产品，保压时间也较长。

⑥后处理，对模压成型的异形木质模压家具部件进行简单的养生和砂光后续处理。后处理能使产品内部的含水率与周边空气达到一个相对平衡，并砂去产品分型面上的毛边等。

实施例3-4：

具体方案同实施例1，不同之处在于：步骤④中，最后一次加料结束后缓慢进行加压，压力上升到5MPa。然后开启高频发生器使接触式加热和高频电场加热同时进行，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层，调节高频发生器阳流3.5A，栅流0.8A，热压板的温度控制在110℃，设置加热时间3min，保压5min。

实施例5-6：

具体方案同实施例1，不同之处在于：步骤④中，最后一次加料结束后缓慢进行加压，压力上升到4MPa。然后开启高频发生器使接触式加热和高频电场加热同时进行，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层，调节高频发生器阳流2.5A，栅流0.5A，热压板的温度控制在95℃，设置加热时间5min，保压12min。

实施例7-8:

具体方案同实施例1，不同之处在于：步骤④中，最后一次加料结束后缓慢进行加压，压力上升到4MPa。然后开启如图2所示的高频-接触联合加热装置进行加热，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层，调节高频发生器阳流2A，栅流0.4A，热压板的温度控制在100℃，设置加热时间15min，保压20min。

实施例9:

具体方案同实施例1，不同之处在于：步骤④中，最后一次加料结束后缓慢进行加压，压力上升到3MPa。然后开启如图2所示的高频-接触联合加热装置进行加热，高频极板与热压板之间设有绝缘导热层，调节高频发生器阳流3.5A，栅流0.8A，热压板的温度控制在80℃，设置加热时间20min，保压10min。

本发明制得的工件为表面带有凹凸雕刻花纹、密度0.85-1.1g/cm³、厚度30mm-100mm的高力学强度的异形模压家具，可与手工雕刻欧式家具相媲美。

本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已做出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims

1.一种异形木质模压家具部件，其特征在于：其是由以重量份数计的木质材料100份、胶粘剂8～25份、固化剂1～3份以及适量的防水剂混合后装入模具模压，再经接触式加热和高频电场加热相耦合的方式加热定型得到。

2.根据权利要求1所述的一种异形木质模压家具部件，其特征在于：所述的木质材料是木粉、刨花、纤维中的一种或多种的混合物，木质材料的含水率控制在6～14%。

3.根据权利要求1所述的一种异形木质模压家具部件，其特征在于：所述的胶粘剂选自异氰酸酯改性脲醛树脂胶、酚醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶，所述的固化剂选自氯化铵、磷酸铵、硼酸和柠檬酸中的一种或多种混合。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种异形木质模压家具部件，其特征在于：所述的防水剂是液态石蜡，所述物料混合后装入模具模压时，预先将脱模剂硅酸钠或硅油涂覆于模具的内腔表面。

5.一种如权利要求1所述的异形木质模压家具部件的制造方法，其特征在于该制造方法依次包括原料的预处理-调胶-施胶-装模-预压-加热模压-保压-后处理工序，其中，施胶后的混合物料装入内腔表面带有雕刻花纹的模具内预压1～5次，预压的压力为1.5～5Mpa，之后装有混合物料的模具在接触式加热和高频电场加热相耦合的方式下加热定型，热压板的温度控制在80～110℃范围内，定型后保压5～35min，然后脱模进行后处理。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：采用高频发生器来进行高频电场加热，设定高频发生器的阳流为2～3.5A，栅流为0.3～0.8A。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：原料的预处理工序为干燥木质材料，使木质材料的含水率在6～14%。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于该制造方法具体包括以下步骤：

③施胶，用拌胶机对干燥后的木质材料进行施胶；

⑤加热定型，开启高频发生器进行高频电场加热，同时高频极板之外的热压板的温度控制在80～110℃，设置加热时间为3 min ～25min；

⑥保压，待加热过程结束后保压5～35min；

⑦后处理。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述的模具为45#钢组合模具，由送料模、成型模、顶出和锁定机构组成，所述的成型模内腔表面带有按设计要求制作的雕刻花纹。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：步骤⑤加热定型中所述的高频极板与热压板之间设有绝缘导热层。