專利名稱：：使用對稱結構的帶有碳化實木的木地板及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及具有對稱結構的包括將碳化實木施用至頂層和底層的木地板及其制備方法。更具體而言，本發明涉及具有對稱結構的木地板，其通過在基層的兩面上對稱層壓厚度為2mm以上的高溫熱處理的薄板能夠保持平衡并能夠徹底解決適應環境變化導致的變形問題。
背景技術：
：通常，頂層厚度小于2mm的木地板設計用于地板下熱供應，而頂層厚度為2mm以上的木地板設計用于在實木地板中的普通用途。常規的實木地板由厚度大于2mm的表層木和厚度為57mm用作基材的膠合板或片材組成。根據木地板的標準規格，地板下供熱的木地板(膠合板)的尺寸通常限制為75mmX92mmX900mm的尺寸，而實木地板則以65210mm(寬度)X3602，525mm(長度)的各種尺寸進行生產。另外，也有注入WPC(木塑料復合材料)的產品以改善表面性能。但是，不同于使用較薄厚度薄板的地板下供熱木地板，使用厚度為2mm以上的薄板的實木地板由于濕度條件的變化而導致具有較差的尺寸穩定性和較差的耐翹曲性(warpresistance),由此在其應用于韓國傳統樓板供暖(Ondol)系統中時顯示出了缺陷。此外，市售實木地板的結構為頂部底部不對稱的，包括在頂部上的厚度為2mm以上的薄板和在底部上的作為基材的膠合板或者片材(將與木地板的寬度相比具有相對較小尺寸的方木以相對于表面木材的紋理方向垂直的方向膠合)，因此導致整體結構的不平衡并由此導致與用于地板下供熱的木地板相比劣化了產品的基本性能。日本未審查的專利公布第1994-158842號公開了一種在基層膠合板的凹進部中設置了加熱裝置的木質地板供暖板材，但是其具有在基層的上部和下部之間不對稱的結構。日本未審查的專利公布第2005-161624號公開了一種用于卡車地板板材的木復合板。但是，這個技術存在的問題是，由于沒有使用熱處理的木材層而導致具有較差的尺寸穩定性。美國專利公布第2005/0153150Al公開了一種用作集裝箱地板的竹板，但是其也由于沒有使用熱處理的木材層而導致表現出不足的較差的尺寸穩定性。日本未審查的專利公布第2003-251616號公開了一種碳化木質纖維熱絕緣材料。但是，這個技術指向一種用于建筑物的外墻或者地面的絕緣材料，而不是地板材料。
發明內容技術問題因此，考慮到上述問題巳經完成了本發明，并且本發明的一個目的是提供一種木地板，與常規實木地板相比，其通過在頂層和底層使用碳化實木，由于具有適應濕度和熱的超好變化率而能夠改善尺寸穩定性，由于用同樣的材料裝飾了頂層和底層而能夠解決與熱和濕度相關的翹曲問題，并且設計通過引入對稱結構的穩定性而適合用于韓國常規樓板供暖(Ondol)系統。本發明的另一個目的是提供木地板，其通過經由熱處理獲得高質量的木地板顏色而能夠改善消費者對于該產品的情感意象。技術方案根據本發明的一個技術方案，通過提供包括基層和對稱地層壓在該基層的兩面上的碳化實木層的木地板可以實現上述和其它目的。本發明的特征在于經由層壓在所述基層的兩面上的碳化實木的對稱構型獲得了顯著改進的尺寸穩定性，同時經由熱處理具有高質量的木地板顏色。在本發明中的碳化實木層優選為在150°C230'C的溫度下進行熱處理的薄板。構成該木材的化學組分可以廣泛的分類為纖維素、半纖維素、木質素和其它提取物。在這些化學組分中，在高于150半纖維素會發生熱分解，由此造成木材理化性質的改變。另外，纖維素的熱分解發生在240°C350'C的溫度下，這會導致木材強度的嚴重降低。水吸收位點的減少導致穩定地保持收縮率和膨脹率、改進的生物耐受性、木材顏色的加深、木材提取物的遷移、木材重量的減少，減少了平衡含水量并增加了熱絕緣性能。應用在本發明中的木地板的優選形式為其中上部碳化實木層的厚度為2mm以上的實木地板。在本發明中，所述基層可以由選自原木、防水膠合板、中密度纖維板(MDF)、高密度纖維板(HDF)、刨花板(PB)和樹脂-木粉混合板中的至少一種基于木材的板組成。在從頂部至底部的方向上，本發明的木地板可以由表面處理層、碳化實木層、基層和碳化實木層組成。為了賦予本發明的木地板各種功能，表面處理層、碳化實木層和基層中的至少一層可以含有至少一種功能材料，所述材料選自木炭、黃土、銀、淡英斑巖(Maekbanseok(Elvan))、鍺、磁石、玉石、抗菌劑和殺蟲劑中；至少一種固化樹脂，所述樹脂選自環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂和鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂中；至少一種填料，所述填料選自碳酸鈣、滑石、二氧化鈦、硅石、玻璃粉和二氧化硅中；和/或至少一種阻燃劑，所述阻燃劑選自磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁、磷酸鹽(酯)化合物和雙氰胺中。從下面結合附圖的詳細描述中將更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特征和其它優點，其中圖1為根據本發明的具有對稱結構的木地板的橫斷面視圖。具體實施方式以下，將參照附圖更詳細地描述本發明。圖1為根據本發明的具有對稱結構的木地板的橫斷面視圖，在從上部至底部的方向上，其包括表面處理層IO、碳化實木層20、基層30和碳化實木層20。表面處理層10可以由常規UV-固化的或者熱固化的表面處理層組成。5碳化實木層20為在高溫下進行熱處理以使尺寸穩定的木材層。對木材進行熱處理導致木材含水率的減少，由此改進了尺寸穩定性，并且還導致木材的顏色改變成黑色和深色調，由此提供了高質量的感覺。優選，碳化實木層20由在150230。C的溫度下進行熱處理的厚度為2mm以上的薄板組成。為了得到完全的對稱結構，優選頂層和底層由具有相同厚度的相同材料組成。對于所述薄板，可以使用普通木材。基層30由例如原木、防水膠合板、MDF、HDF、刨花板(PB)、樹脂-木粉混合板等的基于木材的板組成。為了賦予本發明的木地板各種功能，表面處理層IO、碳化實木層20和基層30中的至少一層可以含有功能材料，例如木炭、黃土、銀、淡英斑巖、鍺、磁石、玉石、抗菌劑和殺蟲劑，由此提供各種健康有益效果，例如遠紅外輻射、陰離子發射、抗菌作用、殺蟲作用等。另外，產品的物理性能例如耐久性、耐磨性和耐水性可以通過加入例如環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂和鄰苯二甲酸二烯丙酯的固化樹脂而得到改進。此外，可以加入例如碳酸鈣、滑石、二氧化鈦、硅石、玻璃粉和二氧化硅的填料以提供例如火炕(韓國Ondol)供暖系統、改進導熱性等的效果的各種功能。再者，可以通過加入例如磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁、磷酸鹽(酯)化合物和雙氰胺的阻燃劑來賦予所述產品阻燃性。為了制備包括碳化實木層的木地板，通過將木材切割成具有能夠在鋸木材后得到大量薄板的厚度的方木的形式制備用于進行熱處理的原料。可以用在所述碳化實木層的闊葉樹的實例可以包括橡樹、樺樹、胡桃樹、櫻桃樹和白蠟樹，而國內針葉樹的實例可以包括落葉松。可以使用含水率為510%的這些木材。可以將新木材直接用于進行熱處理，或者，如果需要的話，可以進行預先干燥。此外，可以用刨將所述方木的四邊修飾光滑，隨后進行熱處理來得到高質量的表面。根據各種條件，熱處理加工可以進行1224小時。所述熱處理加工可以大致分成三個步驟干燥、高溫處理和冷卻。對于第一步驟，干燥，也稱為高溫干燥，是將木材中的含水率減少至約0%的工序。應當最大程度的小心以防止發生內部干裂或者形成蜂巢狀。根據最初含水率、樹種和木材的厚度，干燥條件可以不同。對于第二步的高溫處理，將處理溫度升高至150230"的預定范圍，然后將該最佳溫度保持給定的時間。為此目的，使用蒸氣以防止著火的可能性并控制木材中的化學變化。作為最后步驟，進行冷卻工序同時小心防止由于熱處理木材和周圍空氣的高溫差異而導致的木材的開裂或者爆裂。這里，需要將熱處理后的木材的含水率調節至適于最終應用的理想水平。一般，最終含水率的范圍為57%，而根據熱處理的溫度進行冷卻515小時。根據在熱處理加工過程中所使用的樹的種類(闊葉樹和針葉樹)，可以優化各個條件因子(最高熱處理溫度，所使用的蒸氣量、各個步驟的操作時間等)。將這樣熱處理后的木材進行切割并修飾以滿足木地板的標準要求，然后用作頂層和底層。在給定的溫度和壓力條件下將各個層以及基層整合在一起來由此形成木地板。實施例現在，將參照下面的實施例更詳細地描述本發明。這些實施例僅僅提供用于解釋說明本發明，并且不應理解為限制本發明的范圍和實質。實施例1通過壓制將碳化實木層20、基層30和碳化實木層20以從頂部至底部的方向整合成對稱結構。然后，在其上形成表面處理層10。將所得到的結構以舌榫的形式進行切割以制備具有碳化實木層的對稱結構木地板。作為施用在基層的頂層和底層的碳化實木層20，使用厚度約為3.0mm和含水率為57%的木材層，其在180200'C的溫度下進行熱處理。作為基層30，使用厚度為4.0mm和含水率為5%的Fi皿ishBirch膠合板。作為膠粘劑，將含有乙烯基氨基甲酸乙酯作為主成分的水乳液與10%固化劑混合。使用室溫可壓縮的和室溫固化的樹脂。以下，將具體描述木地板的制造方法。將各層堆疊在一起，然后通過擠壓整合。各個層的整合加工在室溫下在12kgf/cn^的壓力下進行60分鐘。用砂紙拋光整合后的表面層。在順序涂布了底漆和二道底漆后，使用制榫機將所得到的結構切割成70mm(寬)X590mm(長)的產品實際尺寸。將該結構的側面進行舌榫加工(T&Gprocessing)并最后涂布表層漆，隨后進行包裝以制備成品。實施例2除了將由緬甸柚木構成的芯板堆疊在實施例1的基層30上以外，以與在實施例1中相同的方式制備木地板。比較實施例1具有與實施例1相同結構的非熱處理木地板。比較實施例2市售常規木地板。實驗實施例1將在本發明的實施例中制備的通過將碳化實木層施用到基層的頂部和底部具有對稱結構的木地板的物理性能與具有相同結構的非熱處理木地板和常規市售木地板進行對比。這樣得到的結果在下面的表1中給出。可以證實的是，與比較實施例1和2的木地板相比，在實施例1中制備的木地板顯示出超好的尺寸穩定性和抗翹曲性。對于在高溫條件下進行的測試，在干燥機中在80"C將產品樣品干燥6小時。對于浸泡處理測試，將樣品浸入室溫水中6小時。然后，使用游標卡尺和測厚儀分別測定在寬度和長度方向上的樣品尺寸和翹曲的程度。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>工業實用性從上面的描述可以明顯看出，根據本發明的木地板經由應用三層結構能夠解決由于環境變化導致的產品變形問題，所述三層結構包括基層和施加在該基層的頂層和底層上的具有相同厚度的薄板，其中，所述中間基層由例如原木、防水膠合板、MDF、HDF、刨花板(PB)、樹脂-木粉混合板等的基于木材的板組成。為此目的，將木地板的三層堆疊以具有平衡的頂層-底層對稱結構并在給定溫度和壓力條件下整合在一起。此外，本發明提供了韓式木地板，其經由在頂層和底層上使用厚度為2mm以上的高溫熱處理的薄板通過徹底解決由于熱和濕度導致的變形問題能夠在任何環境下使用，并且設計經由舌榫加工通過解決由于地板的不平、壓痕和彎曲而導致的產品之間高度差的問題以滿足適于樓板供暖(Ondol)系統的需要。雖然出于解釋說明的目的已經公開了本發明的優選實施方式，本領域中的技術人員將理解，在不偏離在附屬權利要求書中公開的本發明的范圍和實質的情況下，可能有各種改進方式、添加方式和替代方式。權利要求1、木地板，其包括基層和層壓在該基層的兩面的至少一面上的碳化實木層。2、根據權利要求1所述的木地板，其中，將所述碳化實木層層壓在所述基層的兩面上以具有對稱結構。3、根據權利要求1所述的木地板，其中，所述碳化實木層各為在150230'C的溫度下進行熱處理的薄板。4、根據權利要求1所述的木地板，其中，所述上部碳化實木層的厚度為2mm以上。5、根據權利要求1所述的木地板，其中，所述基層由選自原木、防水膠合板、中密度纖維板(MDF)、高密度纖維板(HDF)、刨花板(PB)和樹脂-木粉混合板中的至少一種基于木材的板組成。6、根據權利要求1所述的木地板，其中，在從頂部至底部的方向上，所述木地板包括表面處理層、碳化實木層、基層和碳化實木層。7、根據權利要求6所述的木地板，其中，所述表面處理層、碳化實木層和基層中的至少一層含有至少一種功能材料，所述功能材料選自木炭、黃土、銀、淡英斑巖、鍺、磁石、玉石、抗菌劑和殺蟲劑。8、根據權利要求6所述的木地板，其中，所述表面處理層、碳化實木層和基層中的至少一層含有至少一種固化樹脂，所述固化樹脂選自環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂和鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂。9、根據權利要求6所述的木地板，其中，所述表面處理層、碳化實木層和基層中的至少一層含有至少一種填料，所述填料選自碳酸鈣、滑石、二氧化鈦、硅石、玻璃粉和二氧化硅。10、根據權利要求6所述的木地板，其中，所述表面處理層、碳化實木層和基層中的至少一層含有至少一種阻燃劑，所述阻燃劑選自磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁、磷酸鹽(酯)化合物和雙氰胺。全文摘要本發明提供了具有對稱結構的包括將碳化實木施用至頂層和底層的木地板及其制備方法。通過將厚度為2mm以上的高溫熱處理的薄板對稱地層壓到頂層和底層并在給定溫度和壓力條件下整合這些層，本發明的木地板具有對稱結構。因此，該木地板能夠保持平衡，能夠徹底解決由于環境變化導致的變形問題，能夠實現產品的尺寸穩定性和高質量的顏色，并且能夠去除表面污染，因此可以使用被污染的較低等級針葉木材作為木地板材料。文檔編號E04F15/04GK101517177SQ200780035236公開日2009年8月26日申請日期2007年2月28日優先權日2006年9月26日發明者姜錫求,李圣揆,金智雄申請人:Lg化學株式會社