一种冷压多层木质层积材的制备方法与流程

本发明属于工程和建筑材料领域，具体涉及一种冷压多层木质层积材的制备方法。
背景技术：
：随着大直径原木资源的枯竭，小径材、速生材和低质原木等木材的综合利用成为工程建筑领域研究的热点问题。材质松软、强度低的速生木材可被制成高强的单板层积材用于建筑结构和工程领域，如作为工字型楼板托梁、梁柱、枕木和承重墙等。但在单板层积材制备工艺中，相较于热压法，冷压法操作相对简便易行、能耗小，具有较大的优势。另外，提高其防虫、防水、耐候性能的改性处理和涂刷浸渍工艺复杂，导致生产成本高，限制了应用范围。木塑复合材料是木质纤维或粉末为基体与高分子聚合物如聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等复合后挤出、模压成板材型材，具备耐磨防虫、耐水耐候等性能，可用于社会基础设施建设。cn106189177a发明公开了一种木塑复合材料及其制备方法，该发明方法将聚氨酯泡沫塑料与木粉混合后，加入改性剂进行偶联反应和酯化反应，使木粉以增强剂的形式填入聚氨酯泡沫塑料的泡孔中。该发明的聚氨酯/木粉发泡木塑复合材料，具有聚氨酯与木粉的优点，吸水率低、密度低、质量轻，但是压缩强度高，是聚氨酯泡沫塑料的11.7倍以上。该发明的发泡木塑复合材料属于环境友好型、资源友好型及可降解型材料，可以应用于如建材、装饰材料、家具、板材、包装材料、玩具、汽车零件等领域。然而，该发明将木材处理为粉末与塑料复合，破环了木材原有的花纹图案，失去了木材的自然美感。技术实现要素：综合上述单板层积材与木塑复合材料的特点，本发明的目的在于提供一种兼具高强、耐水、高尺寸稳定性功能的冷压多层木质层积材的制备方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种冷压多层木质层积材的制备方法，工艺步骤如下：1)选材：选取厚度为5～50mm木材单板或锯材和厚度为1～10mm的塑料板；2)干燥：将所述木材单板或锯材含水率控制为10～20％；3)涂胶：在所述木材单板或锯材表面施胶；4)组坯：将所述木材单板或与塑料板进行组坯；5)预固化：在组坯过程中，对组坯进行预固化，预压压力为1～5mpa，预压2～30分钟；6)冷压：预固化后的组坯在室温下，压力5～12mpa冷压固化1～10小时；7)养护：室温下陈放5～10天。所述木材单板或锯材原材料为杉木、桉木或杨木。所述塑料板为聚乙烯板、聚氯乙烯板或聚丙烯板。所述步骤3)表面施胶量为240～360g/m2。所述表面施胶采用的胶粘剂为环氧树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂或异氰酸酯胶粘剂。所述环氧树脂胶粘剂由e51环氧树脂溶解于酮、芳香烃、醇的混合溶剂后再加入固化剂多乙烯多胺、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯配制而成。所述聚氨酯胶粘剂为101聚氨酯树脂。本发明的优点在于：本发明的一种冷压多层木质层积材的制备方法，设计合理。利用杉木、桉木或杨木等速生材单板或锯材施胶预固化后与塑料层冷压胶合制备强度高、吸湿透湿性小、尺寸稳定性好的木质层积材，层数多、木材层厚的可作为木质工程材料应用于商用木结构建筑领域中，三层或较薄的可应用于木地板、木栈道、墙装饰板等。相对于传统的热压法，冷压法操作相对简便易行、能耗小。运用于木质工程材料领域时，该方法对胶粘剂质量和速生材与塑料层界面胶合性能要求较高，因此，必须使用成本较高、胶合性能强的环氧树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、异氰酸酯胶粘剂，但对于工程材料，成本也是合适的。附图说明图1是本发明实施例1冷压多层木质层积材的胶合结构示意图。图2是图1的剖面图。图1和图2中，1：杨木径切板，2：聚乙烯板，3：环氧树脂胶层。图3是本发明实施例2冷压多层木质层积材的胶合结构示意图。图4是图3的剖面图。图3和图4中，1：杉木径切板，2：聚氯乙烯板，3：聚氨酯树脂胶层。图5是本发明实施例3冷压多层木质层积材的胶合结构示意图。图6是图5的剖面图。图5和图6中，1：桉木径切板，2：聚丙烯板，3：异氰酸酯胶层。具体实施方式以下结合实施例和附图对本发明的具体实施方式作详细说明，但不构成对本发明权利要求保护范围的限制。根据gb/t20241-2006单板层积材，其重要性能指标如下：实验项目性能指标弹性模量/mpa≥9000mpa，110e级静曲强度/mpa≥29.5mpa(合格品)，110e级水平剪切强度/mpa垂直加载≥5.5mpa，平行加载≥4.7mpa，55v-47h级甲醛释放量/(mg/l)≤1.5，e1级浸渍剥离≤1/3实施例1：1)选取厚度为10mm的外观良好的杨木径切板2张和厚度为3mm的聚乙烯(pe)板1块。木材数量、品种，径切板厚度根据产品用途而定。2)干燥：将速生材锯材含水率控制为10％；3)涂胶：配置环氧树脂胶粘剂，将e51环氧树脂溶解于环己酮、甲苯混合溶剂后作为树脂组，其中环己酮、甲苯混合溶剂质量比为环己酮∶甲苯＝1∶1，环氧树脂与混合溶剂的质量比为环氧树脂:混合溶剂＝10∶9。多乙烯多胺为固化剂组，邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂，按照质量比树脂组∶固化剂组∶增塑剂＝10∶1∶0.2混合均匀。分别涂刷在杨木径切板和聚乙烯的粘合面，施胶量为260g/m2。4)组坯：如图1和图2所示，采用夹心结构将已施胶的杨木径切板与塑料板进行组坯，即两张杨木径切板1之间一块夹聚乙烯板2，板与板之间均分别通过环氧树脂胶层3粘合。杨木径切板同向平行码放，端头及两边对齐。5)预固化：由于环氧树脂胶不能渗入聚乙烯塑料板中，在组坯过程中，对组坯后板坯进行预固化，让部分环氧树脂进入杨木中，预压压力为3mpa，预压5分钟。6)冷压：在室温下，将上述组坯好的三层板坯在压力为8mpa下冷压固化3h，保证环氧树脂胶粘剂与木材和塑料充分胶合。7)养护：卸压后，所述三层板坯在室温下陈放5天。8)造材封装：根据隔墙板的尺寸需求切割木质层积材。根据产品色泽、纹理、缺陷情况对产品检验分等后包装入库。本实例获得的性能数据如下：实验项目性能指标弹性模量/mpa10000mpa，110e级静曲强度/mpa32.4mpa(合格品)，110e级水平剪切强度/mpa垂直加载＝5.8mpa，平行加载≥4.9mpa，55v-47h级甲醛释放量/(mg/l)＝0.01，e1级浸渍剥离≤1/5实施例21)选取厚度为50mm的外观良好的杉木径切板3张和厚度为5mm的聚氯乙烯(pvc)板2块。木材数量、品种，径切板厚度根据产品用途而定。2)涂胶：以101聚氨酯树脂为胶粘剂，101聚氨酯树脂为双组分聚氨酯树脂，其中双组分质量比为甲组分∶乙组分＝10∶2，将胶粘剂分别涂刷杉木径切板和聚氯乙烯板的粘合面，施胶量为320g/m2。3)组坯：如图3和图4所示，采用夹心结构将已施胶的杉木径切板与塑料板进行组坯，即三张杉木径切板1两两之间分别夹一块聚氯乙烯板2，板与板之间均分别通过聚氨酯树脂胶层3粘合。杉木径切板同向平行码放，端头及两边对齐。4)预固化：由于聚氨酯胶粘剂不能渗入聚氯乙烯塑料板中，在组坯过程中，对组坯后的板坯进行预固化，让部分聚氨酯进入杉木中，预压压力为4mpa，预压8分钟。5)冷压：在室温下，将上述组坯好的五层板坯在压力为12mpa下冷压固化10h，保证聚氨酯胶粘剂与木材和塑料充分胶合。6)固化养护：卸压后，所述五层板坯在室温下进行冷固化10天。7)造材封装：根据建筑结构材料尺寸需求切割木质层积材。根据产品色泽、纹理、缺陷情况对产品检验分等后包装入库。本实例获得的性能数据如下：实验项目性能指标弹性模量/mpa10300mpa，110e级静曲强度/mpa36.8mpa(一等品)，110e级水平剪切强度/mpa垂直加载＝5.9mpa，平行加载≥4.8mpa，55v-47h级甲醛释放量/(mg/l)＝0.05，e1级浸渍剥离≤1/6实施例31)选取厚度为40mm的外观良好的桉木径切板2张和厚度为4mm的聚丙烯(pp)板1块。木材数量、品种，径切板厚度根据产品用途而定；2)涂胶：制备异氰酸酯胶粘剂，分别涂刷在桉木径切板和聚丙烯板的粘合面，施胶量为300g/m2；3)组坯：如图5和图6所示，采用夹心结构将已施胶的桉木径切板与pp板进行组坯，即2张桉木径切板1之间夹一块聚丙烯板2，板与板之间均分别通过异氰酸酯胶层3粘合。桉木径切板同向平行码放，端头及两边对齐；4)预固化：由于异氰酸酯胶不能渗入聚丙烯板中，在组坯时，对组坯后的板坯进行预固化，让部分异氰酸酯进入桉木径切板1中，预压压力为2mpa，预压6分钟；5)冷压：在室温下，将上述三层板坯在压力为10mpa下冷压固化4h，保证异氰酸酯胶粘剂与木材和塑料充分胶合；6)养护：卸压后，所述三层板坯在室温下陈放8天。7)造材封装：根据建筑结构材料尺寸需求切割木质层积材。根据产品色泽、纹理、缺陷情况对产品检验分等后包装入库。本实例获得的性能数据如下：实验项目性能指标弹性模量/mpa9500mpa，110e级静曲强度/mpa31.2mpa(合格品)，110e级水平剪切强度/mpa垂直加载＝5.5mpa，平行加载≥4.7mpa，55v-47h级甲醛释放量/(mg/l)＝0.05，e1级浸渍剥离≤1/5参照gb/t20241-2006单板层积材的相关性能指标，实施例1～3的力学性能均满足结构用层积材的标准，另外，甲醛释放量远远小于e1级标准，表明可用于木地板、木隔墙板等室内装饰。以上对本发明的具体实施例进行了描述，但其并不仅仅限于实施例中所列应用。对于本领域技术人员而言，可以很容易地在权利要求范围内做出各种修改，本发明并不限于特定的细节和以上具体实施例。当前第1页12