木质纤维柔性地板的生产工艺

何洪城， 邓腊云

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

木质纤维柔性地板的生产工艺

何洪城， 邓腊云

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

主要阐述了木质纤维柔性地板的性能及技术参数、生产工艺、市场前景与经济效益、项目产业化优势。该产品可广泛用于办公场所、公共场所及家庭住宅的地面铺装。生产过程低碳节能、对环境无污染；使用过程中无甲醛、苯等有害物质释放。其市场前景十分广阔，并具有显著的经济效益，是一种资源节约、环境友好、低碳节能的新型材料。

木质纤维； 性能； 工艺； 地板

随着低碳经济和绿色节能环保经济的发展，绿色环保型复合材料已成为新材料科学领域研究的热点之一。木质纤维柔性地板是一种新型的环保绿色材料，可广泛用于办公场所、公共场所及家庭住宅的地面铺装。该材料的生产采用国际先进的卷材生产工艺，产品具有装饰效果好、无甲醛释放、经济耐用等特点，符合我国发展循环经济和低碳绿色经济的趋势。

1 木质纤维柔性地板的性能及技术参数

1.1性能特点

木质纤维柔性地板是一种由天然植物纤维、原生态树脂、石灰石粉、柔性剂等原料经特殊的成型工艺生产而成的一种同质透心结构的复合材料，产品有以下方面的优点: ①国际流行的同心透质结构，其花纹和色彩由表及里纵贯如一，表面花纹不会因地板长时间磨损或受到利器损坏而改变，有利于产品的可修复性。②突出的耐磨性，耐磨转数可达300000转。在传统的地面材料中较为耐磨的强化木地板耐磨转数仅有13000转，好的强化地板也仅有20000转[1]。③质量轻，弹性好。该地板厚度为2～3mm，1m2重量约3kg，不足普通地面材料的10‰。在高层建筑中对于楼体承重和空间节约，有着无可比拟的优势。同时在旧楼改造中有着特殊的优势。在重物的冲击下有着良好的弹性恢复，因此能大大减少人员的滑倒摔伤，同时对于重物冲击破坏也有很强的弹性恢复，不会造成损坏。④绿色环保。该产品不含脲醛、酚醛等醛类树脂，无甲醛释放，产品可回收再循环利用，生产过程无废水废气排放。⑤防水、防滑、抗菌、阻燃。该地板对纤维进行了特殊表面处理，因而具有良好防水、抗菌性能。阻燃性能达到B1级。⑥防静电。由于天然纤维及石灰石的自然特性，使该地板能永久防静电。⑦静音降噪。由于材料中含有大量木质纤维成分，具有良好吸音性能。⑧美观。自然的花纹、丰富的色彩使其别具一格。不仅可应用于地面而且可以应用于墙面和家具面板，具有极强装饰效果。且使用的天然矿石颜料将在整个生命周期中保持不变的色泽，永不褪色。

1.2主要原辅料

木质纤维柔性地板的主要原料有天然植物纤维、原生态树脂、石灰石粉。天然植物纤维来源广泛，可采用各种小径木材及其枝桠材，并可利用竹、木加工的剩余物和回收利用的废旧木材为原料，加工成纤维状的木粉。原生态树脂选用环保型无甲醛释放的热塑性树脂。石灰石粉作为一种填充料，可提高产品的阻燃和耐磨性。

1.3规格与质量要求

木质纤维柔性地板是一种大幅面的柔性卷材，一般规格为1830mm×2～3mm×20000mm。外观质量要求无裂纹、断裂、分层，色差不明显，厚度均匀。由于目前国内还没有该类产品的质量标准，产品检测可借用聚氯乙烯卷材地板的标准GB/T11982.1-2005。

2 木质纤维柔性地板的生产工艺

2.1工艺流程

天然植物纤维的含量占产品质量的40%以上，是产品的主要原料成分，其生产过程主要是通过物理加工方法，制作成含水率8%～12%，灰分低于3%，80-120目的纤维粉。木纤维与树脂颗粒、石灰石粉经高速均匀搅拌后，通过高温双螺杆挤出，再进行开练、压延成型，在背面覆以麻编织增强网。主要工艺流程如图1所示。

图1 木质纤维柔性地板生产工艺流程Fig.1 The processing techniques of flexible wooden fiber flooring

2.2生产设备

全套生产线可分为三大生产系统： 木质纤维处理及磨粉系统、配料混料系统、开练成型系统。主要生产设备有鼓式削片机、破碎机、热风炉、管道干燥器、磨粉机、混料机、螺杆挤出机、压延机、三辊压光机、覆麻布机、牵引机、精密剪板机、双工位收卷机等。配套设备有除尘、输送、料仓、电控等设备。

2.3生产工艺

2.3.1 木纤维粉制造 木纤维粉的原料多采用小径枝桠的杨木、松木，要求原料无霉变、无杂质，直径在2cm以上。对同一批次的原料含水率最好是含水率均匀，有利于后续干燥时间的控制。对于不同含水率的原料，通过控制气力输送的风量来控制在管道中的干燥时间，以实现最终含水率的控制。对于枝桠材、竹材、秸秆类的原料，一般采用强制进料的鼓式削片机[2]。木材经剥皮、去杂后，削成尺寸大约2cm大小的木片，木片再经破碎机进行粗粉碎，粗粉碎的木皮经过热风管道干燥达到要求的8%～12%含水率，然后再用磨粉机加工成80～120目的木纤维粉。

2.3.2 天然纤维表面改性处理 木纤维粉在与热塑性树脂混合前，要对木质纤维粉进行界面处理，以提高木纤维粉与热塑性树脂的结合性能。由于极性的纤维素纤维从本质上来说很难和C—H聚合物具有相容性，增强用纤维与基体聚合物两种材料不相容时，就很难形成增强复合材料。因此，必须对研磨后的木质纤维进行接技共聚改性处理，以改善纤维界面与树脂的浸润性，充分利用纤维的优良性能。同时通过界面偶合方法，改变界面粘合性，反应后纤维表面的羟基减少，从而纤维的吸水性减小，有利于纤维与基体树脂聚合物键合的稳定[3]。

2.3.3 配料混合 经预处理后的木纤维粉与树脂颗粒、石灰石、助剂在高速混料机中进行均匀的混合。树脂颗粒的均匀混合对产品的质量有重要影响，如果树脂颗粒分布不均匀，在挤出过程中会出现木粉喷出现象，导致产品成型缺陷。

2.3.4 螺杆挤出 挤出成型是该产品生产的核心环节，生产中采用双螺杆挤出设备。机头温度、机筒温度和螺杆转速是控制成型的重要的技术参数。机头的温度影响物料的定型，机筒温度对物料的塑化有重要影响。机筒温度较高时，有利于增加物料的流动性，但过高的温度会降低粘度，导致挤出压力低而不够密实，并会使木纤维分解烧焦，从而影响产品的强度和外观[4]。温度过低会使物料塑化不充分，也会影响产品的性能。机头温度与螺杆的转速相匹配对控制产品的质量也非常重要。生产中一般对机头温度采取分段控制，逐步降低的工艺。

2.3.5 压延与覆麻背衬 混合料经挤出后，再经过辊筒压延机辊压成厚度均匀、大幅面的片材，然后再经覆布机将网格编织麻织物贴在片材的背面，作为产品的背衬，以提高强度和稳定性能。

2.3.6 后处理 后处理包括在冷却架上进行冷却、裁边、收卷等工序。由于加工过程中温度较高，需要进行合理的冷却再进行裁边和收卷，这样有利于物料的成型和尺寸的稳定。

3 木质纤维柔性地板的开发前景

3.1市场前景

木质纤维柔性地板是一种新型的绿色环保材料，纤维原料采用来源广泛、可再生的天然植物纤维，不需要添加人造板常用的脲醛、酚醛等醛类胶粘剂，无甲醛、苯等有害气体释放，生产过程低碳节能、无污水排放，产品可回收利用。木质纤维柔性地板拥有良好的耐磨、抗冲击性、尺寸稳定性，铺装效果美观大方，适合于公共场所、商场、医院、学校、家庭的地面铺装。与传统的采用纤维板基材的强化地板相比，具有防水防潮、无甲醛释放、施工简单、绿色环保等特点。建筑装饰材料正以低碳节能、绿色环保、资源节约、综合利用为主要发展方向，木质纤维柔性地板将迎来广阔的市场前景。

3.2经济效益

一条年产100万m2的木质纤维柔性地板设备投资600万元，厂房及基础建设投资300万元，流动资金需1000万元，其他费用100万元，共计投资2000万元。年产值可达10000万元，利税4000万元。目前国外同类产品市场售价在100～180元/m2之间，其经济效益十分可观。

3.3产业化优势

(1) 原料来源丰富、价格低廉。该产品使用的主要是大量的速生小径竹木材及加工剩余物、石灰石及价格低廉的原生态树脂，从而保证了其产品的市场竞争力。

(2) 产品科技含量高、工艺简单，可替代目前高污染高能耗纤维板材料。

(3) 生产环保、产品绿色。整个生产过程无废气废水排放，容易通过环境论证。产品在使用过程中无有害气体释放，且可回收再循环利用，符合国家产业政策支持领域，有利于低碳环保、资源节约。

(4) 投资小、见效快，经济、社会、生态效益显著。

[1] 王静，蒋勤逸．聚氯乙烯塑料地板[J]．化学建材，2006，22(5)：22-23．

[2] 傅万四．竹质OSB削片技术及工艺学研究 [D]．哈尔滨：东北林业大学，2007．

[3] 何洪城，陈超. 生物可降解天然纤维复合材料研究进展[J]. 湖南林业科技, 2011, 38(4)：57-60.

[4]张明珠．木质纤维填充热塑性塑料复合材料与挤出成型的研究[D]．北京：北京化工大学，2001．

(文字编校：张 珉)

Productiontechnologyofflexiblewoodenfiberflooring

HE Hongcheng, DENG Layun

(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

The features, technological parameters, processing techniques, market prospects, economic effects and industrial advantages of the flexible wooden fiber flooring were illustrated. This product could be widely used in office, public and residential flooring materials. It has features of low carbon, energy saving and no pollution release in the procedure of processing, also it has no emission of formaldehyde and benzene in the environment. This product would has wide markets and considerable economic effects, and it’s a new material integrated with resource conservation, environmental protection and energy saving.

wooden fiber; feature; technology; flooring

2012-06-15

2012-12-29

国家林业局948项目 (2011-4-11)。

何洪城(1957-)，男，湖南省长沙市人，研究员，高级经济师，主要从事林业生物质材料、林产化学、林业经济等方面的研究。

TB 332

A

1003-5710(2013)01-0076-03

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2013. 01. 021