本发明涉及复合板材领域，具体涉及一种无纺布纤维板的制备方法及其纤维板。
背景技术：
纤维板是起源于二十世纪九十年代的新型人造板，以植物纤维为原料，添加黏合剂，在加热加压的条件下压制而成。其具有结构均匀、材质细密、耐冲击和易加工等优点；广泛用于建材、家具、家用电器、乐器、车辆及造船等领域，且使用范围逐年扩大。
然而，传统植物纤维密度板的密度大，同体积密度板重量是普通木材的几倍；稳定性差，不耐腐蚀，容易生霉和被虫子破坏，防潮性差；主要原料为植物纤维和黏合胶，极易燃烧；需要使用大量木材作为原料加工，对环境资源消耗大，生产环节多，生产成本也较高；生产过程中大量使用黏合剂，后期使用中会长期释放苯、甲醛等对人体有害物质，长期破坏使用者身体健康；生产环节较多且会产生大量废水、废气，污染环境。
无纺布(英文名：Non Woven Fabric或者Nonwoven cloth)又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。聚酯纤维由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。具有质轻、柔软、无毒无刺激、抗菌性及抗化学药剂性好、物理耐受性良好等特点。
技术实现要素：
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种无纺布纤维板的制备方法，能够有效降低工艺难度，制作出各尺寸，强度高、无污染、品质稳定的纤维板，并能二次回收利用，较少废弃物污染。
一种无纺布纤维板的制备方法，工艺步骤包括：
1)将聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂与不饱和树脂混合，加入固化剂，搅拌混匀，得树脂混料；
2)将无纺布和玻璃纤维布/碳纤维布，层叠铺设为若干布层；
3)采用步骤1)所得树脂混料，通过高压注入机将步骤2)所得的布层上浆并浸润，得树脂浸润布层；
4)将所得树脂浸润布层，通过挤出机挤出多余树脂混料，经压延机将树脂浸润布层整平；
5)通过高温复压机加热加压，将树脂混料浸入玻璃纤维布和无纺布层中，且玻璃纤维布熔融与树脂融合为一体，并在固化剂作用下凝固结合；冷却。
其中，玻璃纤维布/碳纤维布指玻璃纤维布、碳纤维布以及玻璃纤维-碳纤维交织布中的至少一种。
本发明方法所采用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂能够显著提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善树脂的脆性，或作为分子链桥梁促进碳纤与无纺布纤维的物理融合，增加复合材料的力学强度，并进一步降低固化速率从而有利于降低热熔温度及成型压力。用作改性的所述酚醛树脂优选苯酚甲醛树脂。
优选的，在步骤1)中，所述聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、不饱和树脂混合和固化剂的重量比为1:(0.1-0.2):(0.01-0.05)。
优选的，在步骤2)中，所述布层铺设顺序为无纺布—玻璃纤维布/碳纤维布—无纺布—玻璃纤维布/碳纤维布—无纺布，且每个无纺布区布层铺设一层或多层无纺布。
优选的，在步骤3)中，所述树脂混料的上浆用料量为(1-1.5)kg/m2。
优选的，无纺布纤维板的板材厚度通过无纺布总层数控制确定；无纺布纤维板的板材硬度通过玻璃纤维布与无纺布层叠的层数比进行调节，(玻纤布/碳纤布)与无纺布层数比优选为(1-3):1。玻纤/碳纤与无纺纤维层数比越大，本发明纤维板硬度越高。所述无纺布为本发明纤维板提供一定的韧性、保温和隔音性能。
优选的，所述固化剂为酚醛树脂NL固化剂。
优选的，在步骤5)中，加压压强为600-800吨/m2，加热温度为110-130℃，持续时间≥3min。
所述不饱和树脂为玻璃钢常用不饱和树脂基质，优选为不饱和聚酯、环氧树脂或不饱和酚醛树脂。当所述不饱和树脂在热或引发剂的作用下，固化成为不溶不融的高分子网状聚合物，并经改性树脂添加及杂化纤维骨架增强，其耐温、腐蚀、机械强度等各方面性能与普通树脂浇铸体相比有了极大的提高。
优选的，所述无纺布为聚酯纤维无纺布。
优选的，工艺步骤还包括冷却后的，定尺切割、磨边、堆放、存储中的一种或几种。
本发明所带来综合效果包括：
①本发明的无纺布纤维板，相较传统木纤维板密度小，易加工；②无纺布和玻璃纤维布/碳纤维布作为复合骨架，成型板材强度、韧性高；③无纺纤维替代植物纤维，且通过无机玻璃纤维复合改性，稳定性好，耐腐蚀，不易生菌、生虫、霉变；④聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂在改善融合性能的前提下，提高成炭性能，为板材提供良好的阻燃性，由于聚乙烯醇缩醛的加入，使树脂混合物中酚醛树脂的浓度相应降低，减慢了树脂的固化速率，降低成型压力，并通过有机无机互穿骨架保证耐热性和阻燃性；⑤无纺布料骨架经树脂浸润挂浆固化融合，形成杂化互穿网络，防水性好难水解，水泡无影响；⑥不通过传统胶粘剂黏合，无甲醛等有害物质，且老化周期长，无小分子挥发溢出；⑦生产流程简单，成本较低，生产环节中不产生污水、废气等废弃物；⑧因其较强的化学及热稳定性，使用后的无纺布纤维板可回收，打碎后加入树脂等黏合剂热压，以制作硬井盖、垃圾箱、建筑外墙层等生活、建筑或工业材料，二次利用。
附图说明
图1是本发明实施例1制备方法的生产工艺流程示意图。
其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种无纺布纤维板的制备方法，如图1所示，工艺步骤包括：
1)将聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂与不饱和树脂混合，加入酚醛树脂NL固化剂，搅拌混匀，得树脂混料。用作改性的所述酚醛树脂为苯酚甲醛树脂。所述聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、不饱和树脂混合和固化剂的重量比为10:1.5:0.3。本步所采用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂能够显著提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善树脂的脆性，或作为分子链桥梁促进碳纤与无纺布纤维的物理融合，增加复合材料的力学强度，并进一步降低固化速率从而有利于降低成型压力。
所述不饱和树脂为玻璃钢用不饱和酚醛树脂。当所述不饱和树脂在热或引发剂的作用下，固化成为不溶不融的高分子网状聚合物，并经改性树脂添加及杂化纤维骨架增强，其耐温、腐蚀、机械强度等各方面性能与普通树脂浇铸体相比有了极大的提高。
2)将无纺布和玻璃纤维布/碳纤维布，铺设并层叠为4组布层。每组所述布层铺设顺序为无纺布—玻璃纤维布/碳纤维布—无纺布—玻璃纤维布/碳纤维布—无纺布，且单组布层中，每个无纺布区铺设一层无纺布，玻璃纤维/碳纤维布区的布层铺设两层，使其(玻纤布/碳纤布)：无纺布层数比2:1。每组布层厚度5mm，层叠总厚度20mm。本实施例无纺布纤维板的板材厚度通过无纺布总层数控制确定；无纺布纤维板的板材硬度通过玻璃纤维布与无纺布层叠的层数比进行调节。无纺布与(玻纤布/碳纤布)层数比越大，本发明纤维板硬度越高。所述无纺布为本发明纤维板提供一定的韧性、保温和隔音性能。所述无纺布为聚酯纤维无纺布。
3)采用步骤1)所得树脂混料，通过环氧聚氨酯混合计量高压注入机，将步骤2)所得的布层上浆，树脂混料的上浆用料量为1.2kg/m2。浸润5min，得树脂浸润布层。
4)将所得树脂浸润布层，通过挤出机挤出多余树脂混料，经压延机将树脂浸润布层整平；
5)通过600-1000吨级高温履带式复压机加热加压，加压压强为600吨/m2，加热温度为110-130℃，持续时间3min，将树脂混料浸入玻璃纤维布和无纺布层中，且玻璃纤维布熔融与树脂融合为一体，并在酚醛树脂NL固化剂作用下凝固结合，成型板材厚度为10mm。
6)待纤维板冷却后，使用切割机定尺切割，使用打磨机对切割口磨边，堆放、整理并存储。
其中，玻璃纤维布/碳纤维布，简称玻纤布/碳纤布，指玻璃纤维布、碳纤维布以及玻璃纤维-碳纤维交织布中的至少一种。在本实施例中，玻璃纤维布/碳纤维布均采用玻璃纤维-碳纤维交织布。
经检测：本实施例制得无纺布纤维板，导热系数0.0358W/m·K、隔音性达到28分贝，满足高速动车组车辆环保检测标准。单位板密度为180kg/m3，比钢板小40倍、铝板小14倍、木胶合板小7倍，耐酸碱，防水，冷热稳定性强。并且，在+30℃与-30℃之间，其热线性膨胀系数为25*10-6(mm*k)-1，表明温度变化对其结构影响变化小，热变形性低。同时，材质工艺的优异性决定了整个生产过程无废水、无废气、无粉尘、无废弃物，且加工剩余的边角废料均可粉碎回收再次利用，定形压制为窨井盖等产品。
实施例2
本实施例采用实施例1所述方法进行实施，不同之处在于，所述布层交替层叠为8组，(玻纤布/碳纤布)：无纺布层数比1:1，每组布层厚度5mm，层叠总厚度40mm，步骤5)中的加热温度为80℃，加压压强800吨/m2，成型板材厚度20mm。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。