竹材增强木材剩余物-稻壳多层复合板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]现有技术在制造稻壳板的过程中，几乎都是将异氰酸酯胶与稻壳混合后用热压成型的方式制得稻壳板，但是在制得稻壳板的过程中会出现粘板的现象，虽然有的研宄者已经采用了在热压的钢板上抹油的方式解决粘板的问题，可是这无疑增加了稻壳板制造过程的成本，投入生产中将会是麻烦的一道工序，并且制得的稻壳板由于稻壳直接裸露在板的表面，加上稻壳本身不粘胶的性质，在饰面等二次加工的过程中会遇到很大的困难，直接影响稻壳板在生产之后的装饰，加之纯稻壳板力学性能表现不佳，很难达到国标要求，所得的稻壳板的经济效益将会大大下降。
【发明内容】
[0003]本发明要解决稻壳板制造过程中成本高及稻壳板二次加工困难的技术问题；本发明加入竹材以提高板材的静曲强度与弹性模量来拓宽板材的利用范围；而提供竹材增强木材剩余物-稻壳多层复合板及其制备方法。本发明采用分层铺装，表层采用施加以氯化铵溶液为固化剂脲醛树脂胶黏剂对木质剩余物进行拌胶，芯层采用异氰酸酯胶对稻壳拌胶，采用竹束一表层一芯层一表层一竹束的铺装方式铺装，经预压和热压成型表层与芯层之间相互渗透，之间形成了过渡层，通过过渡层连接成一体，酚醛树脂浸渍过的竹材镶嵌在表层内，制得的板材既在热压过程中不会出现粘板现象，又方便稻壳复合板后期的二次加工，这样的制备方法简单有效的解决了稻壳板生产中和后期二次加工难以克服的问题，将会降低复合板的生产成本，提高了复合板的静曲强度与弹性模量以及复合板的经济效益。
[0004]本发明中竹材增强木材剩余物-稻壳多层复合板是稻壳依次进行研磨、过筛和干燥处理后施胶，木材剩余物干燥后施胶，竹束用酚醛树脂浸渍取出烘干，然后按竹束一木材剩余物一稻壳一木材剩余物一竹束的顺序铺装，预压后热压成型而成的；其中，稻壳施加异氰酸酯，木材剩余物施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶黏剂，铺装竹材之后可铺上细刨花。
[0005]本发明中竹材增强木材剩余物-稻壳多层复合板的制备方法是按下述步骤进行的:
[0006]步骤一、竹束用酚醛树脂浸渍后取出烘干至含水率< 12%，酚醛树脂的用量为竹束重量的8%?14% ；
[0007]步骤二、分别对稻壳和木材剩余物进行下述处理:
[0008]将稻壳研磨，筛分，干燥，施加异氰酸酯，异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的4.5%?10%,
[0009]同时将木材剩余物干燥，将木材剩余物干燥，施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶黏剂，脲醛树脂胶黏剂用量是木材剩余物绝干重量的7%?16%，氯化铵溶液占脲醛树脂胶黏剂重量的4%?13%，氯化铵溶液的质量百分比浓度为20% ；
[0010]步骤三、然后按竹束一木材剩余物一稻壳一木材剩余物一竹束的顺序铺装，铺装竹材之后可铺上细刨花，再预压，热压成型后得到竹材增强木材剩余物-稻壳多层复合板。
[0011]步骤一中稻壳干燥至含水率< 6%。
[0012]步骤一中木材剩余物干燥至含水率< 6%方便控制上下表层板的含水率，并且在施胶的过程中可以加入一些水或者石蜡防水剂(将刨花层的板坯含水率控制在12% —13% )，也便于脲醛胶的喷施。
[0013]步骤一所述的脲醛树脂胶黏剂的固体含量为60%?65% (以质量计)。
[0014]步骤一所述的酚醛树脂的固体含量为42%?48% (以质量计)，粘度为360±50mPa.s’ pH 值为 10 ?12。
[0015]步骤一所述木材剩余物为刨花、木片、锯肩或木粉。
[0016]步骤一中稻壳依次经研磨、筛分(过20目筛取粗料稻壳)进行干燥处理。
[0017]步骤二所述的热压温度为170°C?200°C，热压时间为20s/mm?40s/mm，热压压力:3MPa ?4MPa。
[0018]步骤二所述的预压时间为30s?50s。
[0019]铺装竹材之后可铺上细刨花，细刨花填补竹材的空隙，进一步增强静曲强度与弹性模量。
[0020]本发明的竹材增强木质剩余物-稻壳复合板性能:竹材纤维方向静曲强度彡40MPa,竹材纤维方向MOE彡6000MPa，内结合强度彡0.45MPa，2h吸水厚度膨胀率< 8.0%。由此可以看到，本发明结构可以有效提高板材性能，可以方便可靠的制得满足不同需求的板材，既可以用作家具方面，也可以作为结构板材使用。又由于异氰酸酯为环保胶不含甲醛，本发明的板材甲醛释放量均小于5.0mg/100g。所以无论从环保角度还是性能的角度，都不失为以后板材发展的一个新的方向。
[0021]本发明的板材为夹心结构，采用分层铺装热压而成，上下表层为用施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶黏剂拌胶后的木材剩余物层，中间芯层为用异氰酸酯拌胶后的稻壳层，表层镶嵌有竹材，这种结构可以避免一般的稻壳板热压过程中产生的粘板现象，减少了一般稻壳板热压过程中在钢板上抹油等防粘板的工序，又方便板材成型后的二次加工，而且镶嵌有浸渍过酚醛树脂的竹材、木材剩余物层的表层可以有效的提高稻壳板的静曲强度与弹性模量。而且铺装方式与刨花板的铺装方式类似，在大型生产中可以参照刨花板生产的工艺设备，便于今后推广的规模化生产。本发明将工业生产中剩余的边角料的木材利用，提高木材的利用率，又可将农业上剩余大量的稻壳加以利用，减少焚烧废弃的稻壳而引起的大气污染，具有公益性。
【具体实施方式】
[0022]【具体实施方式】一:本实施方式中竹材木材剩余物-稻壳多层复合板设计密度为
0.78g/cm3，复合板厚度为20mm ;竹束、刨花与稻壳绝干质量比为3:7:15 (上下铺设刨花用量相同，上下铺设的竹束的用量相同)，具体制备方法是按下述步骤进行的:
[0023]步骤一、将竹束按浸胶量为竹材重量的14%放入酚醛树脂水溶液浸泡1min后取出烘干至含水率为12%以下；
[0024]步骤二、将稻壳研磨，过20目筛，取粗料稻壳进行干燥至含水率为6%以下，用异氰酸酯拌胶，异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的5.5%,
[0025]同时将刨花干燥至含水率为6%以下，施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶黏剂，氯化铵溶液的质量百分比浓度为20%，脲醛树脂胶黏剂用量是木材剩余物绝干重量的12.5%，氯化铵溶液占脲醛树脂胶黏剂重量的6.0% ;
[0026]步骤三、将拌胶后的刨花过20目的筛子，分出细刨花和粗刨花，铺装时先铺装一层经步骤一处理的竹束，再铺上施胶的细刨花填补竹束的空隙，然后铺装一层粗刨花，之后铺装施胶的稻壳，再铺施胶后的粗刨花，然后铺装一层施胶后的竹束，再铺上施胶后的细刨花，预压40s (压实)，热压成型后得到竹材增强的