CN102292197A - 木基板材和制备木基板材的方法 - Google Patents

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Abstract

木基板材，其具有至少三层由木基材料组成的层，其至少一层中间层由木基材料与发泡塑料(3)的混合物组成，其特征在于，所述中间层额外包含至少一种发泡的天然材料(4)。

Description

木基板材和制备木基板材的方法
技术领域
本发明涉及具有三层或更多层木基材料的木基板材，其至少一层中间层由木基材料和发泡塑料材料的混合物组成，还涉及制备该木基板材的方法。
背景技术
例如DE 20 2006 020 503 U1公开了此类木基板材，引入其全部内容作为参考。为了尽可能轻地制造该木基板材，所述中间层包含轻质木基材料，所述轻质木基材料包含30至95重量％的木颗粒，所述木颗粒的平均密度为0.4至0.85g/cm3。基于轻质木基材料，包含多至20重量％的聚苯乙烯和/或苯乙烯共聚物作为填料，其中所述填料的堆积密度为10至100kg/m3。此外还包含2.5至50重量％的粘合剂，并且所述轻质木基材料的平均的粗密度(体积密度)小于600kg/m3。
随着轻质木基板材的粗密度降低，机械技术参数也降低，从而在平均粗密度低于500kg/m3时无法使用此类板材。
木基板材包括板状胶合板、刨花板如平压板、挤压板、OSB板或刨花木芯板(Spantischlerplatte)、木纤维板如MDF纤维或HDF纤维，以及其他木基板材如叠层木板、装饰木材成型件(Sichtholzformteile)或压制层合木材(Pressschichtholz)。特别是木基板材在家具业中出现以下问题：稳定的板材由于其厚度而比较重，这尤其是对于自行组装者而言会导致运输问题。
EP 1 561 554 B1公开了一种木基板材，其中在两层木基层之间引入一层发泡塑料材料的层，所述塑料材料层形成木基板材的芯层。该木基板材的上侧和下侧由木纤维或木刨花组成。在该木基板材中，芯层与木纤维或木刨花交联。为了实现发泡塑料材料与木基材料改进的粘合性，可以将木基材料与粒状塑料材料的混合物撒播到两层外侧木基层之间。
JP 2002-338373 A1描述了一种制造具有改进的隔热性能的木基水泥板的方法。在该方法中，将木基原料与水泥的混合物引入模板中。将发泡树脂小珠撒播在该第一层上。随后，在该发泡树脂小珠层上再次施加一层木基原料和水泥的层。
在压机中压制该中间产品，使得该发泡树脂保留在挤压毛坯(Pressrohling)的中间层中。随后，在蒸汽压机中将该挤压毛坯暴露在高温蒸汽中，从而使发泡树脂颗粒固化。
DE 1 185 806 B描述了一种制造夹层板的方法，该夹层板具有发泡塑料材料的芯层和可以施加在两侧的纤维水泥组合物的支撑层，其中该支撑层也可以由水泥与木丝的混合物组成。
US 5,554,429 A描述了一种木基板材，其具有由至少一层OSB板组成的芯层，其是用发泡粘合剂制成的，并具有至少一层由另一OSB板组成的覆盖层，其中该覆盖层与芯层的表面粘结。该发泡粘合剂例如可以是聚氨酯粘合剂。该板材是在热压机中在约1至2MPa的压力和150至200℃的范围内的温度下制造的，其中在压机中发泡材料进行发泡。
DE 42 26 988 A1描述了一种由用发泡合成树脂浸透的天然纤维制成的模制品，其由两层天然纤维的外层和被所述外层封闭的中间层组成。该中间层至少部分地由发泡合成树脂制成。在此，该中间层特别是可以包含木材碎片、木材切片、树皮以及松针等作为填料。将外层的天然纤维与中间层的合成树脂的混合物装入加热的模具中。在闭合加热的模具之后，使合成树脂的温度上升至例如60℃，由此使树脂发泡并渗入纤维层中。
EP 1 253 257 A1描述了一种制造扁平元件的方法以及在两层木基板材之间具有发泡聚苯乙烯层的木基板材。为此通过粘合剂将两层制成的木基板材与绝缘板粘结在一起。
发明内容
本发明所要解决的问题是改进前述的木基板材，从而在进一步降低的粗密度下保持良好的机械/技术参数并减少醛类的释放。
为了解决该问题，一种确定类型的木基板材的特征在于，至少一层中间层额外具有至少一种发泡的天然材料。
所述天然材料例如可以考虑玉米、稻米、小麦或其混合物。与常规材料相比，该天然材料的优点在于具有更高的强度，但是具有比木材纤维或木刨花更低的密度。由此可以达到小于500kg/m3的平均粗密度，其中覆盖层的粗密度大于500kg/m3。
中间层的粗密度优选小于450kg/m3，并且平均粗密度的偏差不超过±50kg/m3。
所述中间层可以包含纤维状或丝线状的成分以进一步增强。这些成分优选由天然材料组成，尤其是由亚麻组成。
然而，所述纤维状或丝线状的成分还可由塑料材料组成，尤其是由碳、PE、PP、PET组成，由玻璃纤维或者由两种组分组成。
覆盖层优选采用常规木材类型。中间层优选为低粗密度的木材，例如白杨木或赤杨木。但也可使用其他合适的木材类型。
至少所述中间层可以包含由塑料材料组成的额外的填料，所述塑料材料优选基于聚氨酯泡沫和/或聚苯乙烯泡沫。
中间层还可以额外包含潜热储存介质以提高木基板材的热储存能力。作为潜热储存介质可以使用具有纯蜡芯的塑料胶囊，例如以“MicronalPCM”的商品名购自BASF。当室温上升超过在制备显微级的小的塑料材料胶囊的过程中所限定的23℃或26℃的转换温度时，在微胶囊内部的蜡液化并吸收过量的室内热量。当温度降低时，蜡固化，并且胶囊将其热量再次释放至回室内。通过日夜之间的自然温差保证熔化和固化的周而复始。潜热储存介质还有助于吸收白天的温度峰值。
将混有粘合剂的木纤维、木刨花或木条与填料和其他轻质成分一起制成层，随后在热压法中在压力作用下相互连接。适合作为粘合剂的有UF、MUF、MUPF、PF、TF，其均可任选具有蛋白质部分，例如pPF、大豆基粘合剂、pMDI或前述物质的混合物。
制造由三层或更多层组成的木基板材的方法，其中各个单独的层由用树脂浸透的木材制成，其特征在于，将可发泡的天然产物，特别是玉米、稻米或小麦，加入至少一层中间层，并将所制成的层压制成具有所期望的厚度的板材，其中在压制过程中使天然产物发泡。
代替在热压期间使天然产物发泡，还可使其在之前不久发泡。这同样也适用于发泡塑料材料。诸如玉米的一些天然成分在压机中简单地通过加热进行发泡。诸如小麦或稻米的其他天然成分通常包含过少的水，从而无法在压机中发泡，因此必须在被引入中间层中之前进行发泡。
至少一层中间层优选还与由基于聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫的塑料材料组成的填料混合，除了天然产物之外其也在压制过程中进行发泡。
天然产物通过裂开而发泡，由此填充木纤维或木刨花之间的空隙空间。发泡天然产物额外发挥去除醛类的作用。特别有利的是，该作用由于牢固地粘结在板基材中而得以长久保持。
附图说明
下面借助附图简要地阐述本发明的实施例。
图1所示为所制的木基板材的中间层沿对称线的俯视图；
图2所示为图1的局部放大细节II；
图3所示为木基板材沿其截面的粗密度分布。
具体实施方式
通过将各个层制成饼状物，随后将所述饼状物压制成所期望的板厚度，从而制造木基板材。用树脂浸透木纤维或木刨花、成型和压制的方法早已是已知的。为此例如参考DE 10 2004 006 385。
图1所示为木基板材的至少一层中间层1的一部分，其是相对于对称轴A对称地形成的。该中间层1由木刨花或木纤维2、常用的填料3如聚苯乙烯、聚异氰酸酯或多元醇、以及发泡剂组成。此外，在该层1中还包含可发泡的天然物质4，如玉米、稻米或小麦。此外，还设置有丝线状的增强纤维5。在下覆盖层上形成的该中间层1上形成至少一层上覆盖层，然后压制所制成的饼状物。
图3所示为根据本发明的木基板材在其厚度方向上的粗密度分布。可以看出，覆盖层6的密度明显大于中间层1。

Claims (17)

1.木基板材，其包括三层或更多层木基材料，其至少一层中间层(1)由木基材料与发泡塑料材料(4)的混合物组成，其特征在于，所述中间层(1)额外包含至少一种发泡的天然材料(4)。
2.根据权利要求1的木基板材，其特征在于，所述天然材料(4)为玉米、稻米、小麦或其混合物。
3.根据权利要求1或2的木基板材，其特征在于，所述中间层(1)的木基材料的密度低于外层的木基材料。
4.根据前述权利要求之一的木基板材，其特征在于，平均粗密度为500kg/m3。
5.根据权利要求4的木基板材，其特征在于，所述中心层(1)的粗密度小于450kg/m3。
6.根据权利要求4或5的木基板材，其特征在于，覆盖层的粗密度大于500kg/m3。
7.根据权利要求4至6之一的木基板材，其特征在于，平均粗密度的偏差不超过±50kg/m3。
8.根据前述权利要求之一的木基板材，其特征在于，所述中间层(1)包含纤维状或丝线状的成分(5)。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述纤维状或丝线状的成分(5)由天然材料组成，尤其是由亚麻组成。
10.根据权利要求8的木基板材，其特征在于，所述纤维状或丝线状的成分由塑料材料组成，尤其是由碳、PE、PP、PET组成或者由玻璃纤维组成。
11.根据权利要求9或10的木基板材，其特征在于，所述纤维状或丝线状的成分(5)由两种组分组成。
12.根据前述权利要求之一的木基板材，其特征在于，至少所述中间层(1)包含由塑料材料组成的额外的填料，所述塑料材料优选基于聚氨酯泡沫和/或聚苯乙烯泡沫。
13.根据前述权利要求之一的木基板材，其特征在于，所述中间层(1)额外包含潜热储存介质以提高热储存能力。
14.根据权利要求13的木基板材，其特征在于，所述潜热储存介质是微胶囊化的。
15.由三层或更多层组成的木基板材的制造方法，其中各个单独的层由用粘合剂浸透的木纤维或木刨花制成，并将可发泡的天然产物，尤其是玉米、稻米或小麦，加入所述至少一层中间层，将所制成的层在压力和温度作用下压制成具有所期望的厚度的板材，并在压制步骤前立即或者在压制步骤中使所述天然产物发泡。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于，向所述至少一层中间层(1)加入由塑料材料组成的填料(3)，所述塑料材料尤其是基于聚氨酯泡沫和/或聚苯乙烯泡沫，其额外地在压制步骤中进行发泡。
17.根据权利要求15或16的方法，其特征在于，将增强纤维(5)以及任选的潜热储存介质加入所述至少一层中间层(1)。
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