專利名稱：生產芯部元件的方法及其產品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總地涉及人造復合結構和建筑產品的生產，這些產品由通過干法工藝生產的纖維素纖維墊(mat)模制而成并被模制成包括一個或多個內部凹陷。更具體地說，本發(fā)明涉及一種模制成包括一個或多個內部凹陷的纖維素芯部元件的生產，所述芯部元件可以用在例如由建筑產品的外殼或框架形成的內部空間或者空隙中，特別是用作為粘附在相對的門皮(doorskin)之間的芯部元件，上述芯部元件具有一個或多個成型為用于容納模制在門皮中的凹陷的內部凹陷。
背景技術：
在此所述的發(fā)明是相對于本受讓人的美國專利No 5,887,402(’402)中所述的方法和制品的改進。’402專利描述了一種方法，該方法用于制造芯部元件，然后將一個或多個內部凹陷壓制后加工或定向到該芯部元件的至少一個主要表面中，來容納在粘合的門皮中的內部凹陷。按照本發(fā)明，芯部元件被加工為包括在壓制操作中所要求的內部凹陷，以消除或基本上減少任何壓制后加工。
人造板，例如纖維板，可以被壓制或模制成具有三維形狀和在天然木材中的各種圖案和結構特性。各種類型的有用的人造板通過下列術語表示，例如(a)纖維板如硬質纖維板(例如，低密度硬質纖維板)，軟質纖維板、和中密度纖維板，以及(b)碎木膠合板如刨花板、中密度刨花板、和定向的膠合板(“OSB”)。這些板的復合物也是有用的。這些板，特別是硬質纖維板，在門皮的加工中已經廣泛應用，它們可以被膠合在一起或層壓來形成能夠支承或包圍結構或框架的外殼。
通常，門皮(也稱為門表面)由平面的纖維素墊被模制成包括一個或多個內部凹陷或輪廓，例如一個或多個正方形或矩形凹陷，這些凹陷沒有延伸到門皮產品的外邊緣或周邊。門皮通產要求傾斜的具有多個輪廓的模型壁，該模型壁包括不同的彎曲的和平的表面。其中凹陷或輪廓包括在門皮產品上，這可以用來復制更貴重的鑲嵌天然木板的門。例如，通常生產具有兩種、三種、四種、五種和六種方格圖案的門。纖維板的外部或可見的表面也可以壓制有一種代表天然木質件中的木質紋理圖案的圖案。
用于加工復合木制品如門皮和其它結構或建筑產品的主要工藝包括(a)濕粘結/濕壓制或“濕”法工藝，(b)干粘結/干壓制或“干”法工藝，以及(c)濕粘結/干壓制或“濕-干”法工藝。本發(fā)明的芯部元通過干法工藝加工。
在本發(fā)明的干法工藝中，纖維素纖維通常以氣態(tài)流運送或通過機械方法而不是液體流。例如，纖維素纖維可以首先涂上熱固性樹脂粘合劑，例如苯酚甲醛樹脂。纖維然后隨機地通過空氣將涂上樹脂的纖維吹到支承元件上來成形為墊。墊可以選擇性地經受到壓制前的干燥。墊，典型具有少于大約百分之三十重量并且優(yōu)選少于大約百分之十重量的含水量，然后在熱和壓力下被壓制，以凝固熱固性樹脂以及將墊壓縮成完整的凝固結構。
由干法工藝制成的纖維素墊沒有與由濕法或濕/干法工藝制成的墊一樣多的有原質纖維的纖維的纖維纏繞，因為干法工藝纖維在排水期間沒有在水里被調成漿，這增強了纖維素混合和纏繞，并且在實際的纖維素混合之前它們被涂上樹脂。結果是，由熱和壓力凝固的干法工藝墊沒有濕法或濕/干法工藝凝結的墊那樣堅固，并且當相對厚，例如二分之一英寸厚或更厚的干法工藝芯部元件，被輥涂涂覆上粘合劑以便粘結于相對的門皮時，已經被發(fā)現(xiàn)遭受表面剝離。
如上所述，纖維墊已經被制成預先選定的裝飾形狀，典型地是大約八分之一英寸厚，用來包括一個或多個方格或凹陷和/或在門皮構造中的其它輪廓。兩塊門皮典型地通過一種膠合劑相互連接，它至少被放置在沿著由門皮形成的門組件周邊的接觸點上。因為門皮件被成型為包括一個或多個由平面的門邊或橫桿圍繞的凹陷，通過門皮組件地形成了一個敞露的不同尺寸的內部空間。
門皮件通常不單獨使用，但是連同(圍繞的)一些其它材料一起使用，這些材料設置在兩相對門皮之間的一個內部空間上，用來將支承體加入到最終的門產品中。門皮件通常在或接近組裝好的門皮的周邊上使用木質框架。公知使用橫桿和門邊，當彼此連接時，它們能夠提供用于門的附加結構支承。橫桿(rail)通?？梢员幻枋鰹闉殚T提供支承的水平定向的梁。另一方面，門邊通?？梢员幻枋鰹殚T提供支承的縱向或垂直定向的梁。此外，閂塊可選擇地用于為在門周邊的門把手和/或閉鎖機構(例如所謂的“鎖定插銷”)提供支承。閂塊優(yōu)選固定于門邊和/或橫桿上。
然而，雖然用門邊和橫桿來支承人造復合門產品的結構，但是通常門仍然沒有如天然實木質門那樣好的表現(xiàn)，因為由相對的門皮確定的內部空間將基本上是中空的或空的。中空的空間或空隙使門比通常優(yōu)選的門更輕。此外，經常發(fā)現(xiàn)，由這種門提供的隔音并不令人滿意。因此，理想的是使用一種芯部材料(例如芯部部件或元件)來填充這些中空的空間。
合適的芯部元件應該也提供理想重量的門產品，例如，類似形式的天然實心木質門的重量。一個典型的、三十英寸寬的固體松木門重量接近四十二磅。已知的芯部材料和元件具有這個缺點，例如，它們經常遠沒有達到理想的重量。此外，一些代替具有芯部材料的可選擇門皮(例如全厚刨花板門)使得門太重和/或很難加工。此外，芯部材料應該使門具有相對平均的重量分布。
芯部材料也應該具有這些特性(例如，尺寸和形狀)，它們允許放置和連接在由門皮組件形成的內部空間內，該門皮組件具有非常精密的公差以匹配門邊和橫桿的尺寸。如上所述，門皮，特別是用于方格門的門皮，通常被模制成包括一個或多個內部凹陷(例如，在離周邊一定距離的表面上)，例如一個或多個正方形或矩形凹陷，它們沒有延伸到門皮的外邊緣。這些表面凹陷產生了由一對組裝好的門皮形成的內部空隙的不同深度(從門的正面到背面測量)。當門皮組件的內部放置一個芯部材料或元件時，因此有必要補償內部空隙的不同深度。
在過去，由波紋紙板和/或紙制成的芯部材料已經被使用。然而，已經發(fā)現(xiàn)，一些時候由使用這種芯部材料的門提供的隔聲效果不符合要求。本受讓人的美國專利No 5,887,402描述了由木質纖維制成的成型芯部元件，它解決許多由與空隙空間相關、或由不適當的芯部材料引起的問題，它存在于發(fā)明’402之前。然而，按照’402專利，時間和勞力密集地在壓制后加工或造模銑切芯部元件的主要表面，以容納形成在粘結的門皮中的凹陷。將凹陷加工或造模銑切到芯部元件的主要表面中的過程已經引起了較大的設備除塵問題以及導致成品門太昂貴，基本上降低了復合芯部元件實施的商業(yè)成功可能性，其中芯部元件被放置在間隔開的門皮之間。
按照本發(fā)明，在芯部元件加工中的多種加工問題已經被解決，因為’402發(fā)明，特別是將凹陷到芯部材料中和壓制纖維墊以形成具有一致的厚度卡尺測量的芯部元件，在單獨的非層壓的結構中，匹配鄰接芯部元件的橫桿和門邊的厚度卡尺，以允許在凝固壓制機中加工包括直接形成在芯部元件的芯部元件，以消除或基本上減少壓制后表面形成步驟，例如加工，同時提供芯部材料凹陷，它們成型為容納鄰近的門皮凹陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是，在用于在此所述的任何用途的木質纖維成型芯部元件加工中，特別是對于布置在間隔開的門皮之間的芯部元件，克服上述一個或多個問題。
因此，在此所述的方法和制品提供了一種可以為各種建筑構件例如門提供各種有利特性的芯部元件。芯部元件是一種具有確定其各正面和側面的兩個主要外表面的成型制品。在至少一個，并優(yōu)選兩個較大平表面上有至少一個模制的凹陷或輪廓，其中，每個芯部元件的背面優(yōu)選地模制成是正面的鏡象。在一個實施例中，凹陷各包括(a)第一和第二從主要平面向下延伸的傾斜的凹陷壁，以及(b)一個在傾斜的凹陷壁之間延伸的凹陷底部。
按照一個優(yōu)選的實施例，門芯部元件通過模制適合于放置在一對確定容納芯部元件的內部空間和空隙的門皮的內部(之間夾層)，以便提供一種具有各種改進特性的復合門，包括，例如有利的重量、強度(例如剛性)、隔聲和耐火特性。優(yōu)選的芯部元件由復合軟質纖維板材料制成，具有小于大約0.4的比重，在將墊的至少一個、優(yōu)選兩個主要表面潤濕以后，以便但被放在模腔中時，在潤濕的主要表面層(s)中含有比在墊厚度中心處的平均含水量多至少2％重量的平均水分，基于墊的干重，由具有大約0.9lb./ft2(磅/平方英尺)到大約3.0lb./ft2的基本重量的干法工藝墊壓縮而成。在此上述表面層定義為當被放在模腔中時墊厚度的10％，從潤濕表面起并垂直于潤濕表面測量。
在此所述的方法和制品也提供了一種使用本發(fā)明的芯部元件的具有一個或多個內部空間或空隙的剛性建筑或結構構件，例如門產品。建筑構件的外殼或外部，例如門皮，以及芯部元件，優(yōu)選由含有至少80％，優(yōu)選至少85％的從木材例如刨花中精細的纖維素纖維的復合纖維素材料制成。芯部元件可以用粘合劑固定在建筑構件的內部。本發(fā)明也提供了一種以相對于在美國專利No 5,887,402中所述方法改進的方法通過干法工藝生產這種建筑構件的方法。
在一個實施例中，芯部元件包括一個特征，其中芯部元件的單獨設計可以用在各種類型的建筑構件外殼中。該特征包括為芯部元件提供輪廓或凹陷，以使具有單獨設計的芯部元件可以適配到中空的空間或空隙中，例如在多種類型的方格(例如六方格)和/或成型門中。
從下面的詳細描述連同附圖和附加的權利要求，本領域技術人員很清楚在此所述的方法和制品的其他目的、方面和優(yōu)點。


圖1是按照在此所述的方法和制品的一種雙方格門實施例的正面透視圖；圖2是按照在此所述的方法和制品的一種六方格門實施例的正面透視圖；圖3是沿著圖1中的線3-3截取的橫截面圖，其中示出門皮中的凹和凸曲線的詳細情況；圖4是沿著圖2中的線4-4截取的一種有方格復合門的橫截面圖，它具有按照在此所述的方法和制品的周邊框架及門芯部元件；圖5是沿著圖2中的線4-4截取的有方格復合門的橫截面圖，它具有按照在此所述的方法和制品的周邊框架及另一個門芯部元件；圖6是按照在此所述的方法和制品的一種芯部元件的正面透視圖；圖7是按照在此所述的方法和制品的一種芯部元件的正面透視圖，其中該元件可以與多種式樣的方格門的外殼一起應用；以及圖8是按照在此所述的方法和制品的一種芯部元件的另外的實施例的正面透視圖，其中該元件可以與多種式樣的方格門的門皮一起應用。
具體實施例方式
按照在此所述的方法和制品，提供了一種芯部元件或嵌入物，它能被放置在由結構或建筑構件如門形成的內部空隙或者空間中，以便在那里提供有利的特性。
如在此所使用的，術語“建筑或結構構件”包括任何建筑制品，其包含在其內部上的空隙或空間并且理想的是借其包含一個芯部元件。例如，理想的是可以在任何下列材料的內部空隙中放置芯部元件，這些材料在至少一個主要表面上具有、或形成或者成形為包括一個或多個內部凹陷不同類型的內壁構件或部件、外壁構件或部件、分隔構件或部件、家具部件、裝飾墻帷，包括下部護墻板、車輛部件、包裝元件、以及許多類型的門。結構構件沒有必要繞其整個周邊完全被包圍，以便創(chuàng)造空隙，如在此所用的術語。本發(fā)明的芯部元件可以與結構構件一起使用，該結構構件有一暴露于大氣的空隙，但是該空隙在成品中是不可見的。換句話說，缺少一個或多個面的箱子仍舊可以確定一個空隙。芯部元件也可以用作為結構構件用的支撐元件或包封元件。
在此所述的芯部元件優(yōu)選地與門產品的制造一起使用，并且更優(yōu)選地在這種門產品的制造中，它包括由纖維板或別的人造板材料制成的復合門皮。如上所述，例如門皮通常由具有兩個主要平表面的纖維素墊模制而成，這些平表面模制成包含沿著該制品的一個主要表面的一個或多個內部凹陷，這樣模制使得凹陷延伸到超出相對的主要表面，例如沒有延伸到該制品外邊緣的一個或多個正方形、矩形、和/或弧形凹陷，大約1/8英寸厚。本發(fā)明的芯部元件可以用于補償內部空隙的不同深度，所述不同深度由門皮中的凹陷導致，通過強化芯部元件以包含一個或多個內部凹陷，這些內部凹陷的形狀制成與在模制的門皮中形成的凹陷互補，并且能夠容納這些凹陷同時為門產品提供結構的整體性。按照在此所述的制造芯部元件方法的一個重要特征，芯部元件被模制成包含一個或多個內部凹陷來容納門皮凹陷，同時為圍繞芯部材料凹陷的平表面保持恒定的厚度，以及重要的是，在芯部元件提供更高的密度、更堅固的平表面，它足夠堅固在不引起表面缺陷例如表面剝皮的情況下用于粘合劑涂層施加。
芯部元件是一種預先固結的或預成形的纖維素制品，該纖維素制品有助于為門皮或其它建筑構件提供有用的特性。芯部元件包括一個或多個成型輪廓凹陷，輪廓成型的凹陷在熱壓中形成以便容納在人造復合門皮中形成的凹陷，從而門皮可以在圍繞芯部元件凹陷的共面的門皮接觸平面區(qū)域上膠粘地固定于芯部元件上。
在此所述的方法的不同實施例和產品，在下面借助于附圖詳細地說明。開始參考附圖1，示出一個門，總體上用標記10表示，它包括一個正面門皮11以及一個相同的背面門皮11a，它們固定于門框或內部支承結構或框架構件20的相對的主要平表面上。(在圖1中僅僅可見背面門皮11a的側邊緣)。公知作為門邊的框架構件20可以由天然木材、人造壓制木材、或任何其它合適的材料制成。門皮11和11a優(yōu)選地都被模制以便在可見的外表面上施加有美感的表面輪廓，它基本上對應于模腔的輪廓(未示出)。按照本發(fā)明門皮11和11a優(yōu)選例如用一種粘合劑固定于芯部元件的兩個主要表面上，優(yōu)選地通過將粘合劑施加于芯部元件的平表面。
在附圖中所示的門皮被模制成模擬多方格門表面。在圖1中所示的實施例包括兩個模制的凹陷12和13(具有弧形部分14、15和16)，所述凹陷確定并分別圍繞兩個方格17和18。方格17和18優(yōu)選地是共面的。每個凹陷12和13是完全由基本上平面(例如水平)的門皮部分19圍繞。優(yōu)選地，方格(panel)17和18位于與門皮部分19相同的平面上；然而，這并不是必需的。
圖2示出了模擬的六方格門30。與在圖1中所示的雙方格門類似，門30具有一個正面門皮31和一個由框架構件40(例如門邊)支承的背面門皮31a。門皮31a可以與門皮31相同。門30具有六個矩形的凹陷32、33、34、35、36和37。這些矩形凹陷分別完全圍繞六個模擬的水平門方格42、43、44、45、46和47。每個凹陷32-37完全由基本上平面(例如水平)的門皮部分39圍繞。方格42-47可以位于與表面部分39相同的平面中?？蛇x擇地，門方格42-47可以位于一個與區(qū)域39的平面不同的平面內。然而，表面39和42-47通常可以涉及門皮31的主要平表面。
在圖1所示的雙方格門中，每個凹陷都是矩形的，該形狀已經通過弧形部分14、15和16而被改變。此外，圖1的門具有與圖2所示的六方格門類似的特征。
現(xiàn)在參考圖3，其中示出了沿著圖1中線3-3截取的圖1中的門的橫截面圖。該圖示出了圖1中的門10在表面11和11a中一些詳細的曲率。如上所述，門皮11、11a固定在門邊20a上，該門邊20a與圖1中的門邊20平行。如在圖3中所示，門皮11和11a界定它們之間的內部空間或空隙50。
在圖3中，在背面門皮11a上沿著凹陷13a，凹陷13使空隙50具有比圖3中的門的其它位置更窄的深度(從在門皮11上一點沿著一條垂直于門皮11的線到門皮11a上一點進行測量)。本發(fā)明的一個實施例提供了一種在空隙50中的一件式整體(非層壓)的芯部元件，它可以為成品提供足夠的重量特性以及隔音特性，同時在凹陷13和13a的位置上補償頸縮51時，例如當從壓制機上移離時，而不需要實際的加工或造模銑切，加工和/或造模銑切通常是完全沒有必要的。
圖4示出了沿圖2中的方格門30的線4-4截取的橫截面。如上所述，方格門30包括門皮31和31a。門30包括門邊40和40a以及一門芯部元件，通常用70表示。在圖4中示出了確定并分別圍繞凸起的方格46和47的成型凹陷36和37。底部的門皮31a具有成型凹陷36a和37a。如在圖3中所示的門區(qū)域，凹陷36和36a確定位于圖4中所指出的頸縮71和72。類似地，凹陷37和37a在所指出的位置上確定頸縮73和74。
如在圖4中所示，芯部元件70包括五個部分80a、80b、80c、80d和80e，它們比中間段81a、81b、81c和81d相對更深(亦即，各部分80具有從相對的主要表面與門皮31和31a的內平表面接觸處開始測量的更大尺寸)。相對薄或窄的段81允許芯部元件70連續(xù)地延伸通過并配合到頸縮71-74中。因此，在此所述的方法和制品的一個優(yōu)點是，它提供了一種單獨的預凝固制品，它可以被放置在門皮的內部，當從壓制機移開時，基本上沒有加工或造模銑切或者其它的后壓制表面成形。
芯部元件70的各部分80具有一通過一個從部分80與門皮31的內表面相接觸的一個外表面(在圖4中未示出)到部分80與門皮31a的內表面相接觸的相對的外表面的垂直線段測量的深度。(在圖4中該測量可以沿著線段“A”進行。)例如，該深度可以是在大約3/4英寸到6英寸之間，優(yōu)選地在大約1到4英寸之間，更優(yōu)選地在大約1到大約2英寸之間，最優(yōu)選地在大約1又1/8英寸到大約1又3/4英寸之間，例如特別是大約1又3/8英寸或大約1又1/2英寸。相對薄的各段81可以分別有一個深度，例如在大約1/8到大約1/2英寸范圍內，例如大約為3/8英寸(在圖4中沿著平行于線段“A”的線進行測量)。優(yōu)選地各段81與各部分80相交以便在它們之間不同的深度被等分在各段81之上和之下，如在圖4中所示。在圖4的實施例中，各段80和81以約為九十度的角度相交。然而，這些測量值也是可以變化的，例如取決于，(a)在其中使用的芯部元件70的產品類型，(b)用于制造芯部元件70的材料類型，以及(c)想要在成品中得到的重量和隔音特性。然而，更加優(yōu)選的是，芯部的至少外平表面部分80基本上連續(xù)地與門皮31和31a的內平表面接觸(例如固定在其上)。
圖5示出了另一種實施例，它提供了一種具有改進的耐火性的門。在該實施例中，各段80和81以小于九十度的角度相交，提供了一種芯部元件，它更加緊密地適配門皮31和31a的凹陷36、37的輪廓。各段80和81優(yōu)選地以在大約二十到九十度范圍內的角度相交，更優(yōu)選地在大約三十到大約五十度之間，并且最優(yōu)選地為大約四十度。然而，此角度根據凹陷36和37的形狀而可變化。
已經發(fā)現(xiàn)，這種布置產生了具有改進的耐火性的門，尤其是當芯部元件是由軟質纖維板材料制成時。例如，一個具有這種配置的一又二分之一英寸厚的門可以具有大約二十分鐘的耐火性級別，基于上述的由Warnock Hersey進行的“耐火性和軟管流測試”。門在沒有用耐火化學藥品進行處理的情況下達到該級別，該耐火化學藥品處理降低了空氣流動穿過由門皮31、31a確定的空間的能力，它反過來又阻止火焰燃穿門的能力。通過這種布置提供的較大的質量也可以幫助提供這種改進的耐火性。
圖6示出了芯部元件70的另一視圖。芯部元件70具有外邊緣90，并且包括一位置上部的、基本上平面的主要表面91。該上部的主要表面91包括上部表面部分91a、91b、91c、91d、91e、91f、和91g，上部表面部分91g圍繞六個相對下部的成型部分或凹槽92a、92b、92c、92d、92e、和92f。(在圖4中示出凹槽92e和92f的上表面限定各段81a、81b、81c、和81d的上表面。)凹槽92a-92f又圍繞上述的各上表面部分91a-91f。
芯部元件70可以被放置在模擬的六方格硬質纖維板門皮的內部，因為凹槽92a-92f頂位于與六方格門中界定方格輪廓的凹陷對應區(qū)域中，例如圖2中的六方格門。例如參考圖4和5，由門皮31和31a產生的空隙可以在頸縮71-73處和門60的最大深度位置處由一個單獨的芯部元件70來填充。各窄段81a-81d(對應于圖6中的凹槽92a-92f)位于頸縮71-73處，而較深的各段81a-81d(對應于圖6中的上表面部分91e、91f和91g)位于門30的全厚位置。芯部元件70的平面的上部主要表面91優(yōu)選地通過一種合適的粘合劑連接于門皮31的下部平表面，如以下將更詳細地描述的那樣。
參考圖6，芯部元件通常具有光滑且平的外表面(例如表面91)，圍繞凹陷91a、91b、91c、91d、91e和91f。可選擇地，芯部元件70可以在其外表面91的各部分上具有一構造，該構造將與人造復合門皮31和31a的內表面接觸或粘合。在一些情況下，該構造可以幫助將芯部元件70粘合到門皮上。此外，在一些情況下可以有利地提供一種成型的外表面，例如，一個具有一些筋條的外表面91g，這些筋條從表面91突出并且沿著芯部元件70的長度或寬度延伸。
按照一優(yōu)選的實施例，除了凹槽或凹陷92a-92f之外，能夠適配圖2中的六方格門30的凹陷32-37，同時凹槽92能夠適配方格門的其它不同形式的凹陷(例如圖1中的門10中的凹陷12、13)。
具有該特征，芯部元件可以被用在任何門皮連接處中，它在位于較深部分80區(qū)域中包括一個或多個凹陷。一單獨整體的芯部元件的設計(所謂“主要的”或“通用的”芯部元件)可以被用作方格門皮的多種形狀。設計的整體性可以由考慮到的所需要的各種門來完成；當門的一種形狀表示輪廓或凹陷，主要的芯部元件在其位置將被加工為具有凹入區(qū)域92。圖7示出了本發(fā)明的這個特征，其中一個單獨的芯部元件100可以與許多形式的模制門皮一起使用，例如，在圖1和2中所示門10和30中任何一種。圖7的芯部元件100包括凹入區(qū)域101，該區(qū)域可以容納許多不同形式的方格門的凹陷，例如，它包括圖1中成型凹陷12和13以及圖2中的凹陷32-37。這允許門制造商直接地互換芯部元件100以便與任何所需類型的模制門皮一起使用，對于門制造商避免了需要存儲多種版本的木材墊的存貨。
圖8示出了一種具有另一圖案的芯部元件，它可以適配各種不同形式的模擬方格門(例如，不同的四方格和六方格門)。在圖7和8中所示的圖案考慮到具有凹陷的門皮(例如門皮10和30)，所述凹陷可以是直的(例如圖2中的凹陷32)和彎曲的(例如，圖1中的凹陷部分14)。
在下面詳細描述一種帶有由復合軟質纖維板制成的芯部元件的人造硬質纖維板門產品的優(yōu)選的制造方法。然而，如上述所理解的那樣，芯部元件可以與建筑構件而不是其它復合門一起使用。此外，芯部元件可以與由不同于纖維板的材料制成的門皮或門表面一起使用。此外，選擇用于芯部元件的纖維素纖維是可以變化的，它取決于要使用的芯部元件。纖維板材料的合適類型包括軟質纖維板、中等密度纖維板、硬質纖維板和定向的膠合板(strandboard)、以及上述的其它材料。
在此所述的可用于制造芯部元件的示例性干法工藝，通過首先提供一種合適的精細化的纖維素木質纖維而開始，精細化的纖維素木質纖維具有小于百分之50重量(基于干燥的纖維素纖維的重量)的含水量，優(yōu)選地小于以纖維素纖維的干重為基礎的大約20的重量百分數。
精細的纖維素纖維與一種合適的熱固性合成樹脂膠相混合。在現(xiàn)有技術中已知的任何干法工藝都可以用于將粘合劑樹脂與木質纖維混合，包括輸送木質纖維和粘合劑樹脂的吹管(blowline)，或其它機械裝置。例如纖維素纖維可以首先通過吹管添加來涂覆熱固性樹脂粘合劑?？諝馔牧魇拐澈蟿┥⒉嫉嚼w維上。涂上樹脂的纖維通過空氣將涂覆的纖維吹到支承元件上來形成墊(mat)從而隨機地形成墊。在墊形成之前或之后，纖維板可以選擇地經受蒸發(fā)步驟，該蒸發(fā)步驟通常包括施加熱量，以促使纖維板中的一部分水分蒸發(fā)。
用在干法工藝中來生產墊的粘合劑樹脂的量通常為大約0.5至少于以干燥纖維素纖維重量基礎的百分之20重量比，但是可以隨著其它工藝參數和成品的預定用途而變化。在芯部元件中至少含有80％產品重量的木質纖維，優(yōu)選地按重量計算至少大約基于芯部元件干重的85％?；诶w維素的干重，粘合劑樹脂優(yōu)選地以大約百分之三到十五重量使用，并且更優(yōu)選地按重量計算為大約百分之三到大約百分之十。然而，數量可隨其它工藝參數和所需要的成品變化。在現(xiàn)有技術中已知用于制造纖維板的眾多有用的粘合劑，并且包括許多改性的和未改性的苯酚甲醛、尿素甲醛和/或異氰酸酯樹脂，包括它們的混合物。例如，在化學工藝的Kirk-Othmer Encyclopedia中公開了合適的粘合劑的實例，參見Vol.15，pp.176-208(第2版，1970)和授予Teodorczyk的美國專利No 5,367,040，在此并入其公開內容以供參考。如在現(xiàn)有技術中已知的那樣，各種改性劑可以被添加在粘合劑樹脂中。
在此所敘述的用于生產芯部元件的干法工藝墊是具有至少大約80％精細的有原纖維的纖維素纖維的平面墊，并且優(yōu)選地具有，少于大約20％的總含水量，更優(yōu)選地為大約2％到大約16％重量，基于墊干重，在潤濕墊的主要表面之前。
按照用于加工芯部元件的優(yōu)選工藝的一個重要特征，在熱壓制(模制)之前，模制成包含一個或多個凹陷的每個墊表面的在墊厚度上和下部10％中的平均含水量，比墊厚度的中心處的平均含水量多至少2％，以便主表面足夠地結實以便于粘合門皮到上述主要表面。
墊優(yōu)選地，在將至少一個主要表面中的表面含水量提高到比墊厚度中心處的平均含水量更大，優(yōu)選大4％到20％之前，具有基于墊的干重的大約2％到16％的含水量。在一個優(yōu)選的實施例中，包含精細的木質纖維的墊、粘合劑樹脂以及在表面潤濕之前的至少2％的水分，可以具有大約2到大約6英寸的厚度，例如，在制造“預制坯”中在將墊預壓制成密度為大約3-6磅每立方尺；然而，該厚度可隨著凝固的產品(芯部元件)所要求的厚度、所使用的纖維素纖維的類型、和壓制條件、以及其它工藝參數而變化。“預制坯”具有足夠的結構整體性以插到壓制機或模腔中，連同纖維素和粘合劑混合物最初沉積所在的下部的篩網(screen)。
按照一個優(yōu)選實施例，為了制造預制坯，纖維素和粘合劑沉積到一個在前面的支承結構上，例如一個篩網，基本重量在大約0.9lbs./ft2到大約3.0lbs./ft2的范圍內，更優(yōu)選是在大約1lbs./ft2到大約2lbs./ft2的范圍內，目的大約為1.4lbs./ft2，以便制造具有在大約10lbs./ft3到大約30lbs./ft3范圍內的最終密度的芯部元件。如最初沉積在支承結構上，墊可以具有直到大約12到15英寸的厚度并且以現(xiàn)有技術中公知的任何方式被預壓縮(預壓制)來制造預制坯，例如通過在相對的輥子、或相對的輸送帶之間輸送墊，它們被放置成逐漸地與下行線接近，以便將墊壓縮成大約或小于6英寸的厚度，優(yōu)選地大約2-6英寸，更優(yōu)選地為大約3-4英寸厚。
公知的是，由干法工藝制成的纖維板并沒有由濕或濕/干法工藝制成(其它參數，例如樹脂含量和壓制時間相同)的纖維板那樣堅固，因為是水懸浮液的精細的、有原纖維的纖維將導致基本上比在干法工藝中卷入更大的纖維。因此，已經發(fā)現(xiàn)在此所述的芯部元件，當模制成包括一個或多個內部的模制凹陷時，以及當以商業(yè)上可接受的壓制時間壓制時，例如2到30分鐘，優(yōu)選地小于大約20分鐘，要求一個附加的預壓制表面潤濕處理，以便將表面密度增加到一個大于在通常的干法工藝纖維板生產過程中達到的表面密度的數值。
由現(xiàn)有的干法工藝纖維板生產工藝制成的芯部材料沒有足夠的強度，以便當被送入涂膠輥時，通過現(xiàn)有的干法工藝生產的7英尺芯部元件中的典型的3英尺在涂有粘合劑的至少一部分平表面上將會脫落，所述涂膠輥是指這樣一個裝置，它將膠滾涂在圍繞內部凹陷的平表面區(qū)域上。
已經發(fā)現(xiàn)，對于在上述壓制后的涂膠步驟的過程中，干法工藝芯部元件的表面剝落有兩個主要原因(1)在干法工藝在凝固過程中傳遞到芯部元件中的熱量是不足夠的，因為少量到沒有水可用于有效地將熱量傳透墊；以及(2)由于沒有足夠的熱量傳遞到墊的中心，在墊被壓縮成其最終厚度之前，墊的一部分表面變得足夠熱以便將芯部元件表面上的樹脂凝固，導致形成一個沒有足夠地粘結到下面的纖維上的表面層。
為了克服上述表面剝落問題，申請人已經發(fā)現(xiàn)通過將水添加帶在壓制之前形成的墊干法工藝的至少一個主要表面，以便表面層(s)(當插到模腔中時墊厚度的10％的潤濕表面)具有比在墊厚度中心處的平均含水量多至少2％的重量平均值，例如，在表面層(s)中比在墊厚度中心多2％到大約32％的水分，優(yōu)選地多至少4％重量的水分，更優(yōu)選為在表面層中多4-30％重量的水分，最優(yōu)選為在表面層(s)中多12-18％重量的水分，基于墊的干重；而待壓制的墊，在表面潤濕之前，優(yōu)選具有2-16％重量的含水量，基于墊的干重。
附加的表面水分延長了表面樹脂用來在壓縮循環(huán)過程凝固的時間，以便在熱固性樹脂包括表面樹脂完全凝固之前，墊被壓縮成它的最終尺寸，由此產生了一種堅固的、通過芯部元件厚度的相對均勻的粘合。通過將這種“預壓制”水添加到墊的至少一個主要表面，芯部元件的預壓制潤濕的表面層在粘合劑涂覆到平面的門邊和芯部元件的橫桿部分上時不會從芯部元件剝離，并且壓制后的芯部元件具有增加的表面強度和密度用于任何芯部接觸壓制后的表面處理，特別是粘合劑涂覆步驟?？蛇x擇地，表面活性劑或滲透輔助劑可以被加到水中，最好施加于芯部元件表面上，水更均勻地分布在墊的上和/或下主要表面上。合適的表面活性劑或滲透輔助劑，優(yōu)選地也包含用于更容易地從模腔中取出芯部元件的脫膜劑，以大約1-10％的表面施加的水的重量應用，優(yōu)選地大約3-7％，更優(yōu)選地大約2-5％重量，并且最優(yōu)選地為大約2.5％的表面施加的水的重量，包括WurtzPAT-529/S；SURFYNOL 104H表面活性劑(75％重量的四甲基-5-癸炔4、7-二醇和25％重量的乙二醇)；TRITON X-100表面活性劑(97％重量的辛基苯氧基聚乙氧基-乙醇和3％重量的聚乙二醇)；以及RHODASURF DA-639(polyoxyethyoxylated(6)異癸醇)；Akzo NobelCoatings公司，產品編號819-C029-4透明的壓制后的密封劑；以及類似物。
附加的表面水可以以任何適當的方式施加例如噴射，經由蒸汽表面接觸，或任何公知的涂覆技術。
預制坯是在至少一個主要表面上、優(yōu)選在兩個主要表面上進行表面潤濕，在將預制坯放置到模腔中之前，以使?jié)櫇竦闹饕砻?s)的平均含水量至比墊在其厚度中心處的平均含水量高至少2％，平均起來，在表面層(s)中比預制坯的沿著一個預制坯在其厚度中心處(在下文中稱為“厚度中心”)的平面的平均含水量優(yōu)選多4-30％的水分。表面層或各層在此被定義為一個延伸到墊中的潤濕的主要表面的外部厚度，從預制坯的潤濕的主要表面起，預制坯的10％的厚度。
施加于預制坯的一個或兩個主要表面的水被以足夠的量應用，來達到增加含水量，即在表面層(s)中比在厚度中心上多至少2％的水分，優(yōu)選地多大約4％到30％的水分，更優(yōu)選地在濕表面層(s)中多大約8％到大約20％的水分。施加到預制坯的一個或兩個主要表面上的水，或在制造預制坯中的預壓制期間，應該從潤濕表面滲入少于所測量的少于少于深度的20％到少于中，優(yōu)選為10-15％的滲入深度。例如，少于20％重量的少量水可以更深地滲入，只要預制坯厚度10％的表面具有至少比在中心厚度處的平均含水量多2％重量的平均水分。通常，水被以表面區(qū)域的大約5到20gram/ft2的量施加，優(yōu)選地大約7到15gram/ft2，更優(yōu)選地在兩個主要表面上為大約10gram/ft2。在表面層中的較高的含水量為芯部元件提供了強度較高的、更密的主要表面，并且提高了在壓制機中或在模腔中的可壓縮性，壓制機或模腔用于形成作為非層壓的、整體結構的預制坯，它在一個或優(yōu)選兩個主要表面上具有一個或多個凹陷。最優(yōu)選的是，預制坯在中心厚度處具有大約5-8％重量的平均含水量，基于預制坯的干重，在預制坯厚度(在潤濕的表面層中)的上部或下部10％中的平均含水量為大約8％到大約10％重量的水分，而目的表面層的含水量為大約12-18％重量的十分，特別是大約15％的水分，基于預制坯的干重。
按照一重要實施例，預制坯的下表面層(在篩網接觸的主要表面中)通過將墊下表面與足夠低壓力的蒸汽相接觸而潤濕，在該壓力下蒸汽在墊纖維板上僅僅凝結大約10-20％的預制坯深度，并且在預壓制過程期間(當制造預制坯時)或在預制坯完成時被施加在墊下表面上，并且在將預制坯放到模腔中之前。因為墊的預壓制是在墊下表面由水前面的篩網輸送時來完成的，蒸汽很容易沿下表面的整個寬度通過篩網，因為墊在一個用于制造預制坯的連續(xù)式生產流水線中被壓縮。
墊下表面已經被發(fā)現(xiàn)用來在將多個墊裝載到多方格熱壓制機中期間、以比墊上表面更快的速度干燥，因為在將壓制機閉合以將上表面與熱的、上部成型鑄模接觸之前，墊尤其是首次裝載的墊的下表面從一個先前的壓制機與仍然是熱的下模面相接觸。在閉合模腔之前，為了在下墊表面上保持一個類似于在上墊表面上的含水量的較高的含水量，因此，在壓制之前，在下墊表面上水分損失可以通過向墊下表面施加比上部表面更多的水而得到補償；或者通過在足夠小的蒸汽壓力下進行短的蒸汽表面接觸時間來防止蒸汽更深地大于墊厚度20％地滲入到下部主要表面中；和/或通過在壓制后步驟中提高和已凝固的芯部元件的下表面的表面密度和表面強度，例如表面處理能夠提高凝固的芯部元件下表面的強度，例如，為下部的芯部元件表面涂覆諸如聚乙酸乙烯酯的密封劑，例如Akzo Coatings產品編號610-C020-264。該密封劑優(yōu)選施加于芯部元件的下表面上，以芯部元件下表面區(qū)域的大約1-10grams/ft2(克/平方英尺)的活性密封劑的量，更優(yōu)選為每平方尺表面區(qū)域大約2到大約6克的活性密封劑，最優(yōu)選為芯部元件下表面的每平方尺為大約4克聚乙酸乙烯酯。在現(xiàn)有技術領域中公知的合適的壓制后的密封劑包括，例如Akzo Coatings公司丙烯酸，密封劑、產品編號610-C020-178和610-C020-179；Akzo Nobel Coatings公司透明的壓制后的密封劑、產品編號819-C029-4；以及類似物。
已經發(fā)現(xiàn)，表面水添加降低了在墊被加熱的表面上的樹脂的凝固，足夠在芯部元件壓制后的表面處理步驟期間，用來防止完成的芯部元件的表面層剝落，特別是涂覆粘合劑，而不會不利地減慢用于制造在此所述的芯部元件所需的總壓制時間。理想的是，甚至在上述表面水添加之后，芯部元件可以完全地在加熱的壓制機中凝固，包括粘合劑樹脂的完全凝固，在大約或少于30分鐘的總壓制時間，優(yōu)選大約為10分鐘或小于10分鐘，更優(yōu)選為大約2到6分鐘，通常在4分鐘內。
樹脂的實例，具有能夠排除上述不合需要的“預凝固”(過早的表面樹脂凝固)的合適的凝膠時間并同時具有貫穿芯部元件凝固的基本上完全熱固性的樹脂，對于整個芯部元件強度，在用于商業(yè)制造的足夠短的壓制時間中，如下確定。下述示例性的樹脂具有低、中、和高的凝固速度并提供了所指出的芯部元件特性
慢速酚醛樹脂，例如，GEORGIA PACIFIC 99C28凝膠時間-57分鐘慢速的樹脂供給較少的預凝固、較好的表面。預壓制水表面處理是較部關鍵的。低速凝固在相同的壓制同時下給出較底的總強度，壓制時間很可能被延長到7-15分鐘。當改善表面強度時用于特殊的應用。
中速酚醛樹脂，例如GEORGIA PACIFIC 169C21凝膠時間-29分鐘優(yōu)選的實施例與預壓制水表面處理相結合的好的表面和在通常計劃的四分鐘循環(huán)的好的強度。
快速酚醛樹脂，例如，GEORGIA PACIFIC 106C77凝膠時間-20分鐘快速樹脂供給了好的總強度而同時允許最短的循環(huán)。快速樹脂供給最劣質的表面。壓制前和壓制后表面處理對于足夠的表面強度是必要的。
一旦被放置在壓制機中，墊在熱和壓力下被模制。壓制溫度優(yōu)選處在大約275°F到550°F的范圍內(并且優(yōu)選大約390°F到450°F)，并且壓制壓力優(yōu)選在大約400psi到大約850psi的范圍內(更優(yōu)選600psi到大約800psi)。壓制時間通常在大約20秒到大約30分鐘的范圍內(更優(yōu)選在大約1分鐘到10分鐘范圍內，最優(yōu)選大約2分鐘到大約6分鐘)。然而，這些條件可隨著所要求的成品變化，并且在本領域的普通技術人員將能夠基于所要求的成品進行改變。當暴露于這種熱和壓力時，熱固性樹脂將凝固并且墊將被壓入整個凝固結構中。軟質纖維板芯部元件的總密度優(yōu)選在大約10lbs/ft3到大約30lbs/ft3(更優(yōu)選大約12到大約25lbs/ft3，并且最優(yōu)選大約13到大約18lbs/ft3)的范圍內。壓制的軟質纖維板(芯部元件)的密度在包括模制凹陷和圍繞凹陷的平面區(qū)域之間明顯變化。在兩個位置上的密度隨著被壓制墊的基本重量、所要求的芯部元件最終厚度和凹陷的深度而變化。然而，在一個單獨的芯部元件中，在不同凹陷處的密度的變化、和在圍繞凹陷的不同平面區(qū)域處的密度的變化應該是極小的。這種制品的總比重可以在大約0.2到大約0.6范圍內變化，優(yōu)選大約0.2到大約0.5，并且最優(yōu)選大約0.2到0.3，而凹陷處的比重高達大約1.2，并且在較厚的平面區(qū)域的比重通常為大約0.2到0.5。
按照一種優(yōu)選的方法，具有大約2到6英寸厚度的干法工藝預制坯被壓制成最終尺寸，例如1又3/8或1又1/2英寸厚度，在一個單獨的熱壓制操作中，同時在一個或兩個主要表面上形成門皮容納凹陷的凹槽。按照另一、較少優(yōu)選的實施例，許多軟質纖維板“半成品”由纖維素墊壓制而成、并且一種壓制的軟質纖維板半成品可以與附加的預壓制的半成品相結合(例如相互層壓)來達到所需的厚度。軟質纖維板層壓的木質半成品優(yōu)選被分別加工為大約3/8英寸厚度。半成品可以相互層壓來形成任何所要求的最后厚度，優(yōu)選在大約3/4英寸到大約3英寸范圍內，并且更優(yōu)選大約1英寸到大約1又3/4英寸，例如大約1又1/8英寸或大約1又1/2英寸。任何合適的粘合劑，例如干酪素或聚醋酸乙烯酯可以被用于將各層壓片粘合在一起。
一種形式的門皮凹陷容納凹槽、或各個凹陷，在凝固期間在芯部元件的每個主要表面上被模制成大約1/2英寸的深度并壓到軟質纖維板芯部元件中，例如上面所述，用于圖6或圖7中所示的結構。在芯部元件相對面上的模制凹陷之間的距離優(yōu)選在大約八分之一到大約二分之一英寸的范圍內。
模制到芯部元件表面中的凹入的凹陷可以具有卷邊或者卷邊-和-凹口設計，例如可以設有圖1中的門皮11的區(qū)域12和13。這個模制的凹陷可以與上述方法一起使用，該方法用于提供“標準”芯部元件，該芯部元件可以與多種形式的門皮一起使用。
一旦芯部元件被生產，它將優(yōu)選連同兩個門皮和上述的門邊結構一起組裝。雖然任何類型的門皮可以用于按照本發(fā)明方法和制品，具有大約八分之一英寸厚度的通常的硬質纖維板門皮是優(yōu)選的。
芯部元件的不同尺寸可以按照本發(fā)明被生產。例如，具有大約一又八分之一英寸厚度的芯部元件可以被放置在具有大約1又3/8英寸外部厚度的門皮組件的內部。這種門優(yōu)選用于室內使用。具有大約一又二分之一英寸厚度的芯部元件可以被放置在具有大約1又3/4英寸外部厚度的門皮組件的內部。這種門提供了較大的質量和保護，并且可以被用作室內門和室外門，并且用于各種商業(yè)和工業(yè)門應用。
用于將芯部元件到粘合門皮上的優(yōu)選粘合劑包括，例如干酪素或聚醋酸乙烯酯和它們的衍生物。粘合劑優(yōu)選被用在所有的位置上，在這些位置上門皮和/或框架構件與芯部元件70相接觸，例如，在圍繞凹陷的所有平表面上。本發(fā)明的門優(yōu)選地使用橫桿和門邊支承結構。然而，預期的是通過使用本發(fā)明方法可以避免需要閂塊。
如上所述，本發(fā)明的芯部元件優(yōu)選提供門產品或其它建筑構件，帶有有利的重量和隔聲特性，它是不像費時和費力來加工已公的芯部元件。芯部元件也提供了基本的結構穩(wěn)定性。包含纖維板門皮和本發(fā)明的芯部元件的門將優(yōu)選具有相同的感覺和能力像天然木門一樣關上門(例如，所要求重量的結果)。此外，門的隔聲和耐火性優(yōu)選在很大程度上相對于缺少本發(fā)明的芯部元件的類似門的特性得到了改進。
以上的描述僅僅用于清楚理解的目的，并不應該由其理解為是必要的限制，因為在本發(fā)明范圍內的修改對與本領域技術人員將是很顯然的。
權利要求
1.用于制備固結的木質纖維制品的方法，該制品可用作為結構構件的芯部元件，包括如下步驟(a)組合精細的木質纖維和粘合劑樹脂并且將纖維和粘合劑樹脂充分壓縮在一起，以形成一預制坯墊，該預制坯墊具有相對的主要表面并具有足夠的結構整體性而可將預制坯放置到模腔中；(b)將來自步驟(a)的預制坯放置到一個模腔中，模腔成型為在預制坯至少一個主要表面中形成至少一個內部凹陷；(c)在高溫條件下將預制坯在上述模腔中壓縮，來凝固上述粘合劑樹脂并且將上述纖維素材料固結成一個結構可靠的芯部元件，其中，至少一個上述主要表面包括至少一個在模腔中形成的內部凹陷，上述凹陷從上述主要表面向內突出；以及(d)從上述模腔中取出上述芯部元件；改進包括在步驟(c)之前，在預制坯的被模制成包括上述凹陷的至少一個表面中提供增加的水分，以使放置在模腔中的預制坯在凹陷-接收表面層中比在預制坯的厚度中心處多包含基于預制坯的干重的至少2％重量的水分，上述表面層限定為預制坯厚度的10％的表面。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯部元件的密度在大約10lbs/ft3到大約30lbs/ft3的范圍內。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在上述主要表面中的凹陷包括(i)一個第一傾斜的凹陷壁，它具有一個與上述主要平面成整體并且從上述主要平面向下延伸的上表面；(ii)一個凹陷底部壁，它具有一個與上述第一傾斜的壁的所述上表面成整體并且從上述第一傾斜的壁所述上表面伸出的上表面；以及(iii)一個第二傾斜的凹陷壁，它具有一個既與(A)上述凹陷底部壁表面又與(B)上述主要平面成整體并且既從(A)上述凹陷底部壁表面又從(B)上述主要平面伸出的上表面。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，兩個主要表面都包括至少一個凹陷。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，兩個主要表面都包括一個含有附加的在一個范圍內的量的水分的表面層，這個范圍內的量是指，當預制坯被放置在模腔中時，平均起來，在表面層中的水分比在預制坯厚度中心處的平均含水量多2％到大約32％。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大4％到32％。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大8％到20％。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大12％到18％。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，當預制坯被放置在模腔中時，預制坯厚度中心處的含水量在基于預制坯的干重的2％到16％范圍內。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，當預制坯被放置在模腔中時，預制坯厚度中心處的平均含水量在基于預制坯的干重的5％到8％范圍內。
11.一種用于制備固結的纖維素制品的方法，該制品可用作為結構構件的芯部元件，此結構構件限定一個內部空隙，所述內部空隙具有在其兩個或更多個位置上變化的深度，包括以下步驟(a)組合精細的木質纖維和粘合劑樹脂并且將纖維和粘合劑樹脂充分壓縮在一起，以形成一預制坯墊，該預制坯墊具有相對的主要表面并具有足夠的結構整體性而可將預制坯放置到模腔中；(b)將上述預制坯的兩個主要表面進行表面潤濕，以便每個主要表面的表面層含有比在上述相對主要表面之間的一個中間點處的預制坯多至少2％的水分；(c)將步驟(b)中的表面潤濕過的預制坯放置到一個模腔中，該模腔成型為在上述預制坯的每個主要表面中形成至少一個內部凹陷；(d)在高溫條件下將預制坯在上述模腔中模制，來凝固上述粘合劑樹脂并且將上述精細的纖維固結成一個結構可靠的芯部元件，其中，該芯部元件具有一個對應于上述模腔形狀的形狀；以及其中，預制坯被模制以形成一個芯部元件，該芯部元件具有(i)確定上述芯部元件的前面和背面的兩個主要表面，并且其中芯部元件的背面是正面的鏡象；以及(ii)在每個主要表面中從其向內突出的至少一個凹陷；其中，上述芯部元件是一個固體的、由模制墊材料形成的整體結構，該模制墊材料含有基于芯部元件的總干重的至少80％重量的精細的木纖維，并且上述凹陷按一個預先確定的結構布置形式定位，以容納在上述結構構件上的深度的每個上述變化。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，樹脂粘合劑膠被以基于墊的總干重的大約1％到15％的量包括在預制坯墊中。
13.如權利要求11所述的方法，其特征在于，兩個主要表面都包含至少一個凹陷。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，兩個主要表面都包括一個含有附加的在一個范圍內的量的水分的表面層，這個范圍內的量是指，當預制坯被放置在模腔中時，平均起來，在表面層中的水分比在預制坯厚度中心處的平均含水量多2％到大約32％。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大4％到32％。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大8％到20％。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當預制坯被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在預制坯厚度中心處的平均含水量大12％到18％。
18.如權利要求15所述的方法，其特征在于，當預制坯被放置在模腔中時，預制坯厚度中心處的平均含水量在基于預制坯的干重的2％到16％范圍內。
19.如權利要求16所述的方法，其特征在于，當預制坯被放置在模腔中時，預制坯厚度中心處的平均含水量在基于預制坯的干重的5％到8％的范圍內。
20.一種用于制備固結的復合纖維素制品的方法，該制品可用作為結構構件的芯部元件，包括以下步驟(a)將纖維素纖維和粘合劑樹脂組合，來形成一具有基于墊的干重的2-16％重量的水分的墊，上述墊具有兩個相對的主要表面；(b)將來自步驟(a)中的上述墊的兩個主要表面進行表面潤濕，以使在每個主要表面中的一個具有墊總厚度10％的深度的表面層，含有比在上述相對主要表面之間的中間點處的墊多至少2％的水分；(c)使上述表面潤濕過的墊經受高溫和壓力，來凝結上述粘合劑樹脂并且將上述墊成形為結構堅固的芯部元件，同時在每個上述主要表面中提供至少一個內部凹陷，上述凹陷從上述相對的主要表面向內突出，以便芯部元件的背面是正面的鏡象。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，每個潤濕的表面層具有一個平均含水量，當被放置在模腔中時，該平均含水量比在墊厚度中心處的平均含水量多大約4％到大約20％。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于，上述芯部元件具有在大約10lbs./ft3到大約30lbs./ft3范圍內的密度。
23.如權利要求20所述的方法，其特征在于，在上述芯部元件中的凹陷包括(i)一個第一傾斜的凹陷壁，它具有一個與上述主要平面成整體并且從上述主要平面向下延伸的上表面；(ii)一個凹陷底部壁，它具有一個與上述第一傾斜的壁的所述上表面成整體從上述第一傾斜的壁的所述上表面伸出的上表面；以及(iii)一個第二傾斜的凹陷壁，它具有一個既與(A)上述凹陷底部壁表面又與(B)上述主要平面成整體并且既從(A)上述凹陷底部壁表面又從(B)上述主要平面伸出的上表面。
24.一種用于制備復合纖維素制品的方法，該制品可用作為結構構件的芯部元件，此結構構件限定一個內部空隙，該內部空隙具有在其兩個或更多個位置上變化的深度，包括以下步驟(a)混合具有基于纖維素纖維的干重的至少2％重量的水分的纖維素纖維，和粘合劑樹脂，來形成具有兩個相對的主要表面的濕墊；(b)將上述墊的兩個主要表面進行表面潤濕，以使表面層含有比在上述相對的主要表面的中間點處的濕墊的平均含水量多至少2％的平均水分，其中，上述表面層確定為墊厚度的上部10％和墊厚度的下部10％；(c)使來自于步驟(b)中的上述表面潤濕的墊經受高溫和壓力，來凝固上述粘合劑樹脂并且使上述墊成形為結構可靠的芯部元件，同時在每個上述主要表面中提供至少一個內部凹陷，上述凹陷從上述相對的主要表面向內突出，以使芯部元件的背面是正面的鏡象；(d)將來自于步驟(c)的上述濕墊模制成包括(i)分別確定上述芯部元件的正面和背面的兩個主要外表面，并且其中芯部元件的背面是正面的鏡象；以及(ii)在每個主要表面中由其向內突出的至少一個凹陷；其中，上述芯部元件是一個實心的、由模制墊材料形成的整體結構，該墊含有基于芯部元件的總重量的至少80％重量的精細的纖維素纖維，并且上述凹陷以一個預先確定的布置形式而定位，以容納上述結構構件的深度的每個上述變化。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，上述纖維素纖維包括有原纖維的纖維素纖維，而上述芯部元件具有在大約10lbs./ft3到大約30lbs./ft3范圍內的密度。
26.如權利要求24所述的方法，其特征在于，兩個主要表面都包括一個含有附加的在一個范圍內的量的水分的表面層，這個范圍內的量是指，當該墊被放置在模腔中時，平均起來，在表面層中的水分比在該墊厚度中心處的平均含水量多2％到大約32％。
27.如權利要求26所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當該墊被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在該墊厚度中心處的平均含水量大4％到32％。
28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當該墊被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在該墊厚度中心處的平均含水量大8％到20％。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，每個表面層都含有一個平均含水量，當該墊被放置在模腔中時，該平均含水量按重量計算比在該墊厚度中心處的平均含水量大12％到18％。
30.如權利要求27所述的方法，其特征在于，當墊被放置在模腔中時，墊厚度中心處的平均含水量在基于墊的干重的2％到16％范圍內。
31.如權利要求28所述的方法，其特征在于，當墊被放置在模腔中時，墊厚度中心處的平均含水量在基于墊的干重的5％到8％的范圍內。
32.一種用于制備復合纖維素制品的方法，該制品可用作為結構構件的芯部元件，該結構構件確定一個內部空隙，該內部空隙具有在其兩個或更多個位置上變化的深度，包括以下步驟(a)混合具有基于纖維素纖維的干重的2％重量的水分的纖維素纖維，和粘合劑樹脂，來形成具有兩個相對的主要表面的濕墊，；(b)將上述墊的兩個主要表面進行表面潤濕，以便一個表面層含有比在上述相對的主要表面的中間點處的濕墊的平均含水量多至少2％的平均水分，其中，上述表面層確定為墊厚度的上部10％；(c)使來自于步驟(b)中的上述表面潤濕的墊經受高溫和壓力，來凝固上述粘合劑樹脂，并且將上述墊成形為結構可靠的芯部元件，同時在每個上述主要表面中提供至少一個內部凹陷，上述凹陷從上述相對的主要表面向內突出，以使芯部元件的背面是正面的鏡象；(d)將來自于步驟(c)中的上述濕墊模制為包括(i)分別確定上述芯部元件正面和背面的兩個主要外表面，并且其中，芯部元件的背面是正面的鏡象；以及(ii)在每個主要表面中從其向內突出的至少一個凹陷；(e)以大約1-10lbs/ft2的量將一種壓制后的密封劑施加于上述芯部元件的下部主要表面，以加強芯部元件的下表面；其中，上述芯部元件是一個堅固的、由模制墊材料形成的整體結構，該墊材料含有基于芯部元件的總重量的至少80％重量的精細的纖維素，并且上述凹陷被以一個預先確定的布置形式定位，以容納上述結構構件的深度的每個上述變化。
全文摘要
一種芯部元件(70)被模制成包括表面凹陷(12，13)，用來補償用于建筑或結構構件的外殼或框架的變化的寬度和深度。芯部元件(70)包括確定芯部元件(70)的各自正面和背面的兩個主要表面，并且芯部元件(70)的背面優(yōu)選地是正面的鏡象。芯部元件(70)優(yōu)選是預制坯并且優(yōu)選表面層被潤濕成含有比在墊厚度中心處多至少2％，優(yōu)選大約4％到20％的水分，以提供能夠涂敷粘合劑以便粘附于圍繞的結構構件上的表面，優(yōu)選為兩個預制的模制門皮(11，11a)。芯部元件(70)優(yōu)選由復合的軟質纖維板材料制成。
文檔編號B27N7/00GK1646279SQ03808369
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月6日 優(yōu)先權日2002年3月6日
發(fā)明者約翰·P·沃爾什, 杰弗里·B·哈德維克, 阿倫·R·希爾 申請人:麥森尼特公司