專利名稱：層壓地板的再生的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及再生基于木纖維的面板，特別是層壓地板(地板材料， floorings)的領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種新型片材及這種材料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
具體但非限制性地，本發(fā)明涉及含木纖維的片狀面板、特別是層壓地板的再生 (再循環(huán))。然而，本發(fā)明通常還適用于建筑面板。本發(fā)明特別適合用于由地板形成的浮動 地板(浮筑式地板，floating floor)，其中所述地板由一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選防潮的裝飾性層壓 材料或裝飾性塑料材料的上層、木纖維基材料(wood-fiber-based material)或塑料材料 的中間芯和優(yōu)選的在芯的后側(cè)上的下平衡層構(gòu)成。因此，下面對已知技術(shù)、已知系統(tǒng)的問題和本發(fā)明的目標(biāo)及特征的描述，將以非限 制性實(shí)例的方式最主要地針對這種應(yīng)用領(lǐng)域并更具體地針對層壓地板。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)本發(fā)明 可用于任意的其中地板優(yōu)選具有芯和至少一個(gè)表面層的地板。本發(fā)明因此還可以用于例如 具有一個(gè)或多個(gè)表面層的地板，其中所述表面層由木材、塑料材料、柔性纖維諸如針織氈、 或不同材料例如木材、塑料、軟木、橡膠或其它用作地板中的表面層的材料的組合形成。層壓地板通常包括6-12mm纖維板的芯、層壓材料的0. 2-0. 8mm厚的裝飾性上表面 層和層壓材料、塑料、紙或類似材料的0. 1-0. 6mm厚的下平衡層。表面層向地板提供外觀和 耐久性。芯提供穩(wěn)定性，平衡層在相對濕度(RH)隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)保持板材平坦。本發(fā)明 總體涉及木纖維基面板、特別是層壓地板的再生領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種新型片材及生產(chǎn)這 種材料的方法。地板通常浮動地、S卩非膠粘地被鋪設(shè)在不必是完全光滑或平坦的已有底層地 板上。傳統(tǒng)的這種浮動地板中的硬地板通常借助膠粘的突舌-凹槽接合(企口連接， tongue-and groove)連接。除借助膠粘的突舌_凹槽接合連接的這種傳統(tǒng)地板之外，近來已研制出無需使用 膠水且轉(zhuǎn)而借助所謂機(jī)械接合系統(tǒng)機(jī)械連接的地板。這些系統(tǒng)包括水平和/或垂直地鎖定 板材的鎖定裝置。具有機(jī)械接合系統(tǒng)的浮動地板的主要優(yōu)點(diǎn)是它們可以通過向內(nèi)偏角調(diào)節(jié)(inward angling)、咬合(snapping-in)和沿接合邊緣移動的各種組合被輕易且快速地鋪設(shè)。這些 地板還可以再次輕易地收起，并且再次被用在不同的地方。最常見的芯材是具有高密度和良好穩(wěn)定性的纖維板，其通常稱作HDF-高密度纖 維板。有時(shí)也將MDF-中密度纖維板用作芯。通常，這些芯材都具有高的質(zhì)量。HDF的生產(chǎn)如下圓材諸如例如松樹、落葉松或云杉被粉碎成木屑，然后在精煉機(jī) 中被打破成纖維。這些纖維隨后與熱固性粘合劑混合，然后在擠壓機(jī)中經(jīng)歷高壓和高溫。纖 維借助固化的粘合劑相互粘合。一些術(shù)語的定義在下文中，安裝的地板面板的可視表面被稱作“前側(cè)”，而該地板面板的朝向底層地板的相對側(cè)被稱作“后側(cè)”。包含地板面板的主要部分的片狀材料被稱作“芯”。然后在最靠近前側(cè)的位置上給芯覆以表面層，優(yōu)選地還在最靠近后側(cè)的位置上給芯覆以平衡層，它 構(gòu)成半成品，其在該半成品在后續(xù)操作中被分成多個(gè)地板元件的情況下被稱作“地板板材” 或“地板元件”。然后，這些地板元件沿其邊緣被機(jī)械加工以獲得具有接合系統(tǒng)的最終形狀， 它們被稱作“地板面板”?！氨砻鎸印币庵杆性谧羁拷匕灏宀那皞?cè)的位置上施加于芯上且 優(yōu)選覆蓋整個(gè)前側(cè)的層?！把b飾性表面層”意指主要用于使地板具有裝飾性外觀的層?！澳?磨層”涉及主要適于改善前側(cè)的耐久性的層。“水平平面”意指平行于表面層外部延伸的平面?！八降亍币庵概c水平平面平行， “垂直地”意指與水平平面垂直?！吧稀币庵赋蚯懊?，“下”意指朝向后面。已知技術(shù)及其問題上述技術(shù)可以被用于制造作為木制地板的高度自然的復(fù)制品的層壓地板。近些 年，石材、地磚和類似物的模仿變得越來越普遍。所有這些高級的設(shè)計(jì)都要比過去20年中 產(chǎn)生的設(shè)計(jì)更具有吸引力，并且它們以非常低的價(jià)格被出售。層壓地板非常耐磨，并且其壽命在正常家庭環(huán)境下可超過約15-20年。在諸如商 店、旅館和類似地點(diǎn)這樣的公共區(qū)域，其壽命可以約為5年。層壓地板不能如木制地板那樣 通過表面磨光來修理。很多舊的層壓地板因表面層受損而需要很快就更換。新的吸引人的 圖案和易于移除和更換地板的方式還將逐漸形成大量的僅因消費(fèi)者想要更吸引人的地板 而將被處理掉的層壓地板。最常見的處理掉或毀壞層壓地板的方式是燃燒該產(chǎn)品。這引起環(huán)境污染和相當(dāng)大 的原材料浪費(fèi)。即使在地板面板是以產(chǎn)生能量且氣體盡可能地得到清潔的過程中燃燒的情 況下，也會對環(huán)境造成相當(dāng)大的負(fù)面影響。如果層壓地板可以被再生和如果纖維基材料可 以以成本有效的方式被用于生產(chǎn)其他類型的材料，優(yōu)選片狀材料，的話將是很有利的。已知在HDF材料的生產(chǎn)過程中纖維可以被再生。還已知舊的地板面板可以被用作 包裝材料。所有這些應(yīng)用都不能解決在即將到來的這些年中每年將要處理掉1億立方米的 層壓地板這一重大問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決主要是層壓地板必須被處理掉的問題。本發(fā)明基于第一種基本認(rèn)識，即這種地板材料不應(yīng)以產(chǎn)生氣體且對環(huán)境具有負(fù) 面影響的過程被毀掉。本發(fā)明還基于第二種認(rèn)識，S卩應(yīng)優(yōu)選完全地重復(fù)利用舊地板的原材料，并且新的 多用途的片狀產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)用舊地板的原材料來生產(chǎn)。新的多用途的片狀產(chǎn)品可被用作建筑面 板，優(yōu)選用作新地板面板中的芯、和/或表面層和/或平衡層。本發(fā)明的主要目標(biāo)是解決打算被處理掉的舊層壓面板的環(huán)境問題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種由來自舊層壓地板面板的再生材料形成的建 筑面板，其具有表面層和含有氧化鋁顆粒的木纖維基芯(6)(基于木纖維的芯)。建筑面板 優(yōu)選設(shè)有平衡層。這種新面板，其由再生的具有不同品質(zhì)和材料組成的原始層壓地板面板生產(chǎn)且包 括所有的原始材料和化學(xué)品，可具有與原始面板相似或甚至更好的粘合強(qiáng)度、抗潮濕和沖擊性。令人驚訝的效果是如果諸如氧化鋁和三聚氰胺顆粒以及涂覆或浸漬有固化的粘合 劑的木纖維這樣的原始材料被機(jī)械切割成小顆粒且與合適的粘合劑混合并且被壓成面板 (panel)，則這種材料將不對新面板的性質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面效果。這種機(jī)械切割將產(chǎn)生具有粗糙且增大的表面部分的顆粒。這將增加粘合強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種將舊層壓地板面板再生成可用于生產(chǎn)建筑面 板的芯的方法。該方法包括以下步驟a)將面板機(jī)械切割成顆粒； b)將所述顆粒與粘合劑混合；c)擠壓混合的顆粒和粘合劑，由此形成片狀材料。


圖la-e示出了將層壓地板面板切割成顆粒(刨花，particle)；圖2a_b示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)包含再生材料的芯材的生產(chǎn)方法；圖3a_d示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)方法。
具體實(shí)施例方式圖Ia示出了根據(jù)已知技術(shù)的層壓地板面板1，其包括表面層5、芯6和平衡層7。 圖Ic示出了表面層5。它具有耐磨度高的透明材料的上耐磨層13。這種耐磨層通常包括 浸漬三聚氰胺樹脂且添加有氧化鋁顆粒12的透明紙。由印有圖案的紙11形成的裝飾層10 被浸以三聚氰胺樹脂，并且置于透明耐磨層13下方。耐磨層13和裝飾層10被層壓到芯上， 并且在壓力和熱的作用下形成約0. 2mm厚的表面層5，該芯通常是纖維基芯，諸如HDF。圖 Ib示出了平衡層7，其通常也是浸漬三聚氰胺的紙。在濕度隨時(shí)間變化時(shí)，平衡層保持地板 面板平坦。透明耐磨層通常為0. 05-0. IOmm厚。舊層壓地板的組成可能不同。一些層壓地板具有施加于地板背側(cè)上的減音材料。 這種材料可能是會在用舊層壓地板制成的新板材上引起泡眼(blister)或分層的不同種 類的塑料材料或其它材料。因此，優(yōu)選通過分離操作去除這種減音材料。這種分離優(yōu)選用旋轉(zhuǎn)刀齒滾筒(切 碎滾筒，knife cylinder)完成。去除的材料可以例如被燃燒或用作各種應(yīng)用中的填充物。 一些塑料材料可以被再生成例如新的隔音材料。其它層壓地板不具有任何減音材料。這些類型的地板可直接用于該處理的下一步
馬聚ο在這種操作中，還可以去除三聚氰胺表面層和平衡層。然而，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選循 環(huán)利用包括表面層5和平衡層7在內(nèi)的整個(gè)層壓地板面板。舊層壓地板面板具有從小片到厚木板尺寸的不同尺寸。這種材料必須在尺寸上優(yōu)選粉碎(縮減)至0. Ol-IOmm大小的碎屑或顆粒。這種 尺寸選擇可以不同方式完成。合適的器械例如是小刀或其中切割顆粒的尺寸可以通過改變 可讓被分離的顆粒離開切割器械的孔洞來調(diào)節(jié)的錘式粉碎機(jī)。切割材料顆粒包括如圖Id所示的三種材料組分。一些顆粒主要是木纖維14或木 纖維碎屑，一些主要包括來自表面層5的部分(10，12)，諸如主要為裝飾性的紙10、來自貼面層13的三聚氰胺薄片和氧化鋁顆粒12，以及最后地來自平衡層的含三聚氰胺的部分15。所有顆粒優(yōu)選被收集在容器中以儲存用于下一切割步驟。這種首次分離可以在特定的收集 站中完成。舊層壓地板的切割當(dāng)然也可以通過使用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)施在普通MDF和HDF設(shè)施中完 成。如果希望將含三聚氰胺的顆粒用在新的高質(zhì)量的板材中，則優(yōu)選地，作為切成小 顆粒的替換，在分離之前砂磨表面層和平衡層。由未經(jīng)砂磨的原始層壓地板制成的新板材 的抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度會低于由經(jīng)砂磨的原始層壓地板制成的新板材。其原因在于將木纖 維粘合在光滑的三聚氰胺表面部分上非常困難。砂磨或切成小顆粒將增加三聚氰胺顆粒和 纖維之間的粘合。砂磨操作可以利用木制和層壓工業(yè)中使用的標(biāo)準(zhǔn)砂磨機(jī)(sandingmachine)完 成。所用砂紙的粒度約為80。這些顆粒的尺寸還可以通過過篩減至例如0. 01-lmm,并且它們現(xiàn)在可被用作板材 制造中的原材料。這些顆粒還可以被分離成例如三種不同的材料類型，主要是木纖維14或木纖 維碎屑，主要是來自表面層5的部分(10，12)，諸如主要為裝飾性的紙10和來自貼面層 13 (overlay，貼面紙)的三聚氰胺薄片和氧化鋁12，以及最后地來自平衡層的含三聚氰胺 的部分15。這些材料可以分別用于形成新的板材或者充當(dāng)填充物，或者它們可以全部被包 括在新板材的各個(gè)部分中。為形成用于建筑面板或?qū)訅旱匕宓陌宀?，用粘合劑將不同類型的纖維和碎屑混到 一起以將纖維粘合到一起，以及使板材具有某些特性，諸如抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗?jié)裥源?。切成顆?；蛩樾籍a(chǎn)生不同的纖維段，它們可以是原始面板中的相當(dāng)長的纖維、較 小的纖維和非常小的纖維或纖維粉末。浸漬三聚氰胺且在初始的HDF處理中固化的這些纖 維具有非常高的質(zhì)量，并且非常適于形成例如地板中的表面層。含三聚氰胺和氧化鋁的碎 屑具有不同性質(zhì)。它們可以被用于形成地板中的高密度和耐磨的部分。纖維段(fiber fractions)和碎屑優(yōu)選分別地與粉狀樹脂，例如三聚氰胺樹 脂-Kauramin 772，混合。這使得能夠形成具有不同的層且層中具有不同性質(zhì)的板材。粉狀樹脂/三聚氰胺的數(shù)量可以在5至25重量％之間變化。為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的用于 層壓地板的板材，優(yōu)選10-15重量％。纖維和(三聚氰胺)粉狀樹脂的混合可以用油漆攪 拌器在罐中完成?；旌蠒r(shí)間可約為5分鐘。當(dāng)不同的纖維與粉狀三聚氰胺樹脂混合時(shí)，不同的片段被存放在分別儲存的容器 中。當(dāng)然可以使用其他類型的樹脂，例如三聚氰胺/尿素樹脂和酚醛樹脂(phenol resin)都可以以粉狀或在液態(tài)條件下使用。使用粉狀樹脂使得易于將不同類型的纖維和碎屑與天然木屑或玻璃纖維混合。這 是種干處理。無需使用能量來進(jìn)行干燥。當(dāng)使用溶液形式的樹脂時(shí)，樹脂必須通過例如噴灑來施加。然后，被涂覆的纖維必 須被干燥，并且必須添加能量。
在這一處理階段，還可以添加其他類型的纖維，例如原生纖維或用于制造MDF或HDF的纖維。這些纖維可以與例如粉狀三聚氰胺樹脂混合，并且被存放在獨(dú)立容器中。圖2a示出了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的木纖維板的優(yōu)選生產(chǎn)方法。將第一層6施加 在傳送帶20上，所述第一層6包含與粘合劑混合的所有來自再生層壓地板的顆粒。該生產(chǎn) 方法可優(yōu)選和可選地包括中間的擠壓步驟，在該步驟中，利用輥筒21或連續(xù)擠壓器械或類 似設(shè)備來部分壓縮木纖維。在此生產(chǎn)步驟中，纖維優(yōu)選未發(fā)生固化，至少未全部固化。此后，經(jīng)預(yù)壓的層在優(yōu)選的連續(xù)擠壓機(jī)23中在熱和壓力的作用下受到擠壓，纖維 和碎屑借助在熱和壓力作用下固化的粘合劑粘到一起而形成板材。層壓地板的所有部分均 被重復(fù)使用。也可以使用具有一個(gè)或數(shù)個(gè)開口的不連續(xù)的擠壓機(jī)。粘合劑優(yōu)選是三聚氰胺甲醛樹脂(melamine-formaldehyde resin) 0壓力優(yōu)選約 為300N-800N/cm2，溫度可以是120-220攝氏度。擠壓時(shí)間可以例如為20秒-5分鐘，其取 決于生產(chǎn)速度、面板厚度、粘合劑等。板材的密度優(yōu)選為700-1000kg/m3?？梢陨a(chǎn)密度為 1000-1500kg/m3的非?？钩睗窈蜎_擊的板材。圖2b示出了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明另一原理的木纖維地板面板的生產(chǎn)方法。在此 例中，可以只使用再生的顆?；蛩樾?，或者使用與原生纖維(virgin fiber)混合的再生顆 粒。包含平衡層的第一層7被施加在傳送機(jī)20上。包含芯層的第二層6被施加在平衡層 上。這兩個(gè)層優(yōu)選只包含木纖維和粘合劑。第三層，表面層5，被施加在芯層6上。表面層 5包含木纖維、粘合劑和耐磨顆粒。表面層5還可以包括可以使表面層具有基色的顏色染 料。該生產(chǎn)方法可優(yōu)選包括中間的擠壓步驟，在該步驟中，利用輥筒21或連續(xù)擠壓器械或 類似設(shè)備來部分壓縮木纖維。在該生產(chǎn)步驟中，纖維優(yōu)選未發(fā)生固化，至少未全部固化。賦予表面層5裝飾特征的利用例如噴墨打印機(jī)22或其它類型的生產(chǎn)器械進(jìn)行的 打印，可以可選地與地板板材的生產(chǎn)一致地被使用。優(yōu)選在經(jīng)預(yù)壓的表面上進(jìn)行打印。經(jīng) 預(yù)壓的層在印刷之后在熱和壓力作用下受到擠壓，纖維和耐磨顆粒借助在熱和壓力作用下 固化的粘合劑粘到一起，并且獲得堅(jiān)硬的表面層。即使在此處，粘合劑也優(yōu)選三聚氰胺-甲醛樹脂。壓力也優(yōu)選約為300N-800N/cm2， 溫度可以是120-220攝氏度。擠壓時(shí)間可以例如在20秒-5分鐘之間，其取決于生產(chǎn)速度、 面板厚度、粘合劑等。地板的密度優(yōu)選為700-1000kg/m3?？梢陨a(chǎn)密度為1000-1500kg/m3 的非?？钩睗窈蜎_擊的地板。該地板板材可以被用于形成地板面板，而無需任何附加層?；蛘?，層壓的層、顏料、 印刷物等可以被用作附加表面層。優(yōu)選以連續(xù)的過程生產(chǎn)整個(gè)地板(floorboard，地板材)。然而也可以通過如圖 3a-3d所示的數(shù)個(gè)步驟來制作地板。單獨(dú)的表面層5或芯層6和甚至平衡層7都可以根據(jù) 本發(fā)明和如圖3a所示那樣生產(chǎn)，并且這些層可以通過膠水連接。然而，最優(yōu)選的方法是利 用再生材料生產(chǎn)芯6，并且將表面層施加在芯6上。還可以施加平衡層7。表面層5和含再 生材料的平衡層7也可以直接被施加到例如HDF的芯上，并且這三個(gè)層可以連續(xù)地或在不 連續(xù)的擠壓機(jī)中被壓成地板3。在上述的所有替換方式中，地板3通常被切成單個(gè)地板元件2，并且它們的邊緣通 常被機(jī)械加工和成形成具有機(jī)械鎖定系統(tǒng)4、4’的地板面板。所有已知的允許通過偏角調(diào) 節(jié)(傾斜，angling)、水平搭扣和垂直搭扣、側(cè)推等方式鎖定的鎖定系統(tǒng)均可使用。
單個(gè)地板元件2或地板面板1也可以被生產(chǎn)，并且鎖定系統(tǒng)的部件可以例如在擠壓操作中形成。地磚和石材形狀的產(chǎn)品也可以被生產(chǎn)成無任何鎖定系統(tǒng)，它們可以以傳統(tǒng) 方式通過膠粘安裝在底層地板(sub-floor)上。
權(quán)利要求
一種具有表面層和木纖維基芯(6)的建筑面板，其特征在于所述芯包含氧化鋁顆粒(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的建筑面板，其中所述芯(6)還包括浸漬三聚氰胺樹脂的紙的顆粒(7，10，13)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的建筑面板，其中 所述建筑面板為具有表面層(5)的地板面板(1)。
4.如權(quán)利要求3所述的建筑面板，其中 所述地板面板包括平衡層(7)。
5.一種用于再生包含木纖維基芯、含熱固性樹脂和氧化鋁的裝飾性表面層的層壓地板 面板的方法，其特征在于該方法包括以下步驟d)將面板機(jī)械切割成顆粒；e)將所述顆粒與粘合劑混合；f)擠壓混合的顆粒和粘合劑，由此形成片狀材料。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中 擠壓在受熱條件下進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，該方法包括 將所述顆粒與三聚氰胺甲醛樹脂混合。
8.如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該方法包括以下步驟將顆?；痉殖傻谝唤M顆粒和第二組顆粒，其中第一組顆粒大體包括木纖維，第二組 顆粒大體包括三聚氰胺，然后將至少第一組顆粒與粘合劑混合。
全文摘要
基于將面板(1)分離成顆粒將層壓地板再生，其中，顆粒借助粘合劑連接而形成新的片狀材料。建筑面板包括表面層和木纖維基芯，木纖維基芯包括氧化鋁顆粒。
文檔編號E04F15/00GK101868332SQ200880116831
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者D·佩爾萬, E·布克, G·齊格勒, J·雅各布松, K·林德格倫, N·哈坎松 申請人:瓦林格創(chuàng)新比利時(shí)股份有限公司