人造板的應用可使1ｍ3的木材代替3ｍ3的木材,在基建、室內裝修、家具、交通、水利建設等方面,人造板近年來都大有用武之地,特別是隨著裝修熱的興起,人造板已經成為不可或缺的重要角色。據最新統計資料,2001年我國人造板產量達2110 82萬ｍ3,其中纖維板570 11萬ｍ3,刨花板344 53萬ｍ3,膠合板904 06萬ｍ3,其他人造板292 12萬ｍ3。在未來15年內,我國僅在建筑、家具、裝修業每年就需人造板3000萬ｍ3。預計到2010年,人造板產量達到3500萬ｍ3才能滿足社會需求。大量的人造板需要優質木材的薄木進行貼面裝飾。黑胡桃木等珍貴木材是高級裝飾材,為人們所喜愛,盡管其價格1萬～2萬元/ｍ3,仍受到市場的歡迎,但其資源正變得越來越少。木材染色是使劣質木材特別是速生闊葉材提高附加值的有效方法,為木材高新枝術加工手段,因此人造板仿黑胡桃木等珍貴木材的薄木染色與貼面技術應運而生,其制品日益受到歡迎。
20世紀60年代以來,日本的大川勇、基太村洋子、矢田茂樹等對木材的染色技術作了研究。有些國家也有關于薄木染色技術的專利和產品,我國自20世紀90年代以來對木材染色進行探索和實踐。薄木仿黑胡桃木染色技術是將泡洞、楊樹等速生木材,或普通進口熱帶木材,刨切成厚度0 13～0 15ｍｍ的薄木,經過染色處理,染成接近天然黑胡桃等珍貴木材色澤加工的技術。染色過程中,薄木不破碎,染色成本低,染色液可循環使用,無污染,屬環保型產品。染色后的薄木顏色均勻,耐水耐曬。人造板仿黑胡桃薄木貼面枝術是將染色后的薄木膠貼在人造板表面,增加人造板的裝飾效果,提高其附加值。普通人造板貼面技術從工藝角度來說分干貼法和濕貼法兩種,目前工業生產以濕貼為主,從加工方式來分,有機械貼面和手工貼面,機械貼面以貼面。仿黑胡桃薄木染色與貼面技術主要由薄木刨切、仿黑胡桃薄木染色和人造板薄木貼面三部分組成。根據作者的操作經驗[3,4],現將加工過程中的注意事項簡要分述如下。
1 薄木刨切工藝工藝流程:原木→剖方→蒸煮→刨面→刨切→碼放→剪切。
1) 原木:大白木、愛油斯、泡桐、水曲柳等。原木到廠后要去皮、截斷。
2) 剖方:根據產品的要求定下鋸圖。目前由于直紋貼面板的銷路好,一般采用四分下鋸法。如果要求樹影多,應盡可能地保證徑切板的數量。如果是山紋,則盡可能多地保證弦切板數量。
3) 蒸煮:是木材刨切的關鍵工段,溫度在60～100℃,按10℃/ｈ升溫,加熱時間30～60ｈ。溫度太高,升溫太快,能源消耗大,易造成原木開裂,且有色差存在;溫度太低,蒸煮時間太長。時間過短,內外軟化程度不同,色澤不一致。最為關鍵的是由于內外含水率不同,導致木方在刨切之前彎曲,使薄木降等或報廢。
4) 刨面:清除木方表面因蒸煮而造成的污染,特別是鐵污染部分。
5) 刨切:薄木厚度0 13～0 15ｍｍ,視木材品種和生產工藝要求而定。薄木太薄,易碎、透膠,給貼面工段增加難度。薄木太厚則增加成本,且給染色帶來難度。
6) 碼放:計數并按順序整齊碼放薄木。在此過程中對不合格薄木,如厚度不勻,帶節子、夾皮、腐朽、變色等缺陷的進行剔除。
7) 剪切:剪切成5～16ｃｍ寬的薄木條,6～10ｃｍ的薄木便于膠貼,且成品板優良等級率高。另外,在此過程中進一步除去疵點。
2 仿黑胡桃薄木染色工藝染色工藝
流程:薄木→配染液→染色→水洗→固色→碼放。
1)薄木:經過嚴格挑選,去掉不合格薄木,裝籠。
2)配染液:Ａ染料及配比:適合木材染色的染料有酸性染料、弱酸性染料、直接染料等,視木材品種、顏色的深淺和客戶的要求而定[5]。染料基本配比為大紅∶深藍∶橘黃80∶15∶5Ｂ
助劑:ＮａＣｌ、Ｎａ2ＣＯ3、滲透劑、乙酸、固色劑、勻染劑等,視生產需求而定。
3)染色:Ａ染色工藝參數:染料濃度1%,助劑適量,染色溫度60～90℃,染色時間2～4ｈ。Ｂ工藝[6]:溫水配制染液,將裝籠后的薄木放入染色缸中,壓實,按2℃/ｍｉｎ的速度加熱至要求溫度,保溫2～4ｈ。其間要保持染液流動。Ｃ質量標準:薄木內外顏色均勻,無明顯色差,平整。Ｄ經濟技術指標:通過染色可大大提高普通薄木的附加值,使0 13～0 15ｍｍ的薄木價格由0 5～1元/ｍ2提高到4 5元/ｍ2,染色處理成本在0 5元/ｍ2。
4)水洗、固色等:目的是除去浮色,增加染料與木材的結合力。
5)碼放:計數并按順序整齊碼放。除去具有染色缺陷的薄木。染色缸有立式和臥式之別,二者各有優缺點。立式設備可先切后染,便于裝卸,生產量較大,但染色不勻,板面花。臥式設備生產量稍小,不便裝卸,但薄木易于染勻、染透,以先染后切為主,也可先切后染。染色缸制造材料宜采用不銹鋼板,要考慮加熱裝置、染液流動裝置、過濾裝置、進排液裝置等,同時考慮合適的裝板籠、吊裝設施等。染色工藝最主要的是染料選擇和配色。根據木材材質、產品種類和客戶要求選擇染料,染料類別、性能、結構要盡可能相近,在滿足目標色的條件下,使用的染料品種越少越好。染色工業生產中,為滿足客戶對色澤的要求,經常需要不同顏色的染料混合起來使用,這項工作
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