一种高强度防腐胶合板的制备方法与流程

文档序号:20605677发布日期:2020-05-01 22:04阅读:252来源:国知局
本发明属于胶合板制备
技术领域
,具体涉及一种高强度防腐胶合板的制备方法。
背景技术
:胶合板是人造板中的一个重要板种,由于胶合板有变形小、幅面大、施工不便、不易翘曲、横纹抗拉强度大等特点,在家具、车厢、造船、军工、包装及其他工业部门获得广泛应用,我国木材工业正处于有天然林木材为主向利用人工林木材为主的转变过程中,但人工林速生木材易腐朽、生虫、霉变,因此木材保护将起到延长木材寿命的作用,起到减少木材由于腐朽、生虫引起的浪费,还可以提高木材产品的质量,增加木材产品功能的相关工业,胶合板能够解决木材资源不足的问题,但现有胶合板的耐腐蚀性能差,因此,如何科学环保的对胶合板进行防腐处理是现在需要解决的技术问题。随着技术研究的渗入,经过处理后的胶合板基本能实现防腐要求,但抗微生物侵袭性能较差,且用于处理胶合板的防腐剂在使用过程中容易流失,影响防腐胶合板的使用寿命。胶合板是人造板中的一个重要板种,由于胶合板有变形小、幅面大、施工不便、不易翘曲、横纹抗拉强度大等特点,在家具、车厢、造船、军工、包装及其他工业部门获得广泛应用,其中主要材料包括竹材和木材,其中刨切薄竹是一种保持竹材特有纹理、具有清新自然和朴实淡雅质感、性能与珍贵硬阔叶材薄木相近的新型高档贴面装饰材料,在人造板、家具、室内装修领域逐渐得到应用,但现有刨切薄竹存在以下缺点:第一,横向强度低、脆性大、易破损,给生产和运输带来极大的不便;第二,幅面小,难以满足人造板、门、墙等贴面装饰的面积要求;第三,属可燃易腐材料,因此严重限制了刨切薄竹的使用范围。现有技术中竹材胶合板通常分竹编胶合板、竹帘胶合板和竹材胶合板三种类型的产品,其中,竹帘胶合板的生产厂家最多、产量最大,竹帘胶合板的表面基本都呈凹凸不平状,很粗糙,表面颜色深、色差大,厚度偏差也很大,加之竹帘胶合板主要用作室内建筑的模板,现有竹帘胶合板无法满足现有室内装修用材料的使用要求。胶合板是人造板中一个重要板种,目前市场上的胶合板是由木段族切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成;胶合板以其良好的物理力学性能和加工性能,广泛用于建筑装饰装修、家具制造、木质门的制造、地板制造、船舶和车辆内装修。近年来,我国南方的两广、云南、福建、贵州、海南等省开始引种由广西国有东门林场培育和广东的速生桉树种,速生桉木是一种浅色的阔叶木,木纹紧密而不规则,边材层比较宽,呈白至淡粉色;心材有的浅棕红色。目前速生桉生长速度快,3年可成才,山区农民大量种植,已经占南方可利用木材的50%以上,加上原有树种如松树、杉树、苦楝树等树木生长较慢,作为天然林不再能够乱砍伐,而且1亩速生桉的木材产量相当于5亩以上的天然林产量,桉树只占广西森林面积的13.7%,却解决了广西80%以上、全国20%以上的木材需求。而目前我国成功地开发了高性能桉木重组材、桉木单板层积材、竹桉复合材料、厚芯桉树实木复合板材和无醛桉木胶合板制造技术等,桉木在人造板的应用越来越普及。目前胶合板存在:强度一般、防潮性差、防霉效果一般等问题。因此,发明一种优良的胶合板对人造板制造领域具有积极意义。技术实现要素:本发明主要解决的技术问题,针对目前用桉木制备胶合板,用作木地板,防潮性差,容易吸水膨胀,发霉腐烂,强度也较低的缺陷,提供了一种高强度防腐胶合板的制备方法。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种高强度防腐胶合板的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:将复合纤维板和防腐木板料裁切成同规格的板块,用防水胶作为中间层粘合,形成单位板块,可根据板厚度需要将单位板块继续用防水胶粘合,得到预压胶合板,再放入热压机中热压5~6min,冷却至常温后,对所得产品表面打蜡得到高强度防腐胶合板;所述的防水胶具体制备步骤为:将纤维素粘胶与液体石蜡混合,置于拉膜机中,以60~80cm/min的拉膜速率拉膜,得到胶膜,再将eva泡棉放入质量分数为20%的石灰水中浸泡40~45min后,置于设定温度为70~80℃的烘箱中,干燥20~25min,得到棉状防水基材,将棉状防水基材用上述胶膜包膜处理后放入模塑机中热压20~25min,得到防水胶;所述的防腐木板料具体制备步骤为:将桉木木材锯成板料,将板料置于压力浸渍罐中,密封后施加气压,持续10~15min,随后注入木材防腐剂升压至0.8~1.5mpa,保持50~55min,再以0.08~0.10mpa/min速率减压至常压,去除残余防腐剂,得到防腐木板料;所述的复合纤维板具体制备步骤为:(1)将大豆蛋白粉与海泡石纤维混合,置于高速分散机,以2000~2500r/min的转速高速分散10~15min,得到分散浆料,将分散浆料真空抽滤,去除滤液后得到纤维海绵,浸渍于质量分数为10%的三甲基甲氧基硅烷的丙酮溶液中4~5h,烘干后压制得到纤维海绵板;(2)将sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合,放入烘箱中,加热升温至140~150℃,预热5~7min后,放入炼胶机中塑炼,得到热熔混合物,将热熔混合物流渗至上述纤维海绵板,冷却至常温后得到复合纤维板。所述的高强度防腐胶合板具体制备步骤中热压过程控制热压压力为1.5~1.8mpa,热压温度为60~65℃。所述的防水胶具体制备步骤中纤维素粘胶与液体石蜡混合质量比为5︰1。所述的防水胶具体制备步骤中热压过程控制热压温度为100~120℃,热压压力为0.5~0.6mpa。所述的防腐木板料具体制备步骤中压力浸渍罐施压后保持压力浸渍罐压强为0.2~0.4mpa。所述的防腐木板料具体制备步骤中木材防腐剂由纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵按质量比为5︰2︰1混合,加入蒸馏水稀释得到,稀释后控制所得木材防腐剂中纳米氧化铜质量分数为3~5%。所述的复合纤维板具体制备步骤(1)中大豆蛋白粉与海泡石纤维混合质量比1︰5混合。所述的复合纤维板具体制备步骤(1)中sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合质量比4︰2︰1。所述的复合纤维板具体制备步骤(2)中塑炼机中设定温度为180~200℃。本发明的有益效果是:(1)本发明将纤维素粘胶与液体石蜡混合后拉膜得到胶膜,将eva泡棉放入石灰水中浸泡处理,干燥后用胶膜包膜处理放入模塑机中热压得到防水胶,以纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵为原料制备木材防腐剂,将木材板料用浸注工艺浸渍木材防腐剂,得到防腐木板料,将sbs橡胶粉、沥青、草木灰炼胶熔融,流渗木石纤维海绵,得到复合纤维板,最后将复合纤维板和防腐木板料用防水胶作为中间层粘合制备单位板块,再用防水胶后热压,再打蜡处理表面得到高强度防腐胶合板,本发明的胶合板包括复合纤维板、防水胶和防腐木板材,以海泡石纤维海绵板作为复合纤维板材料,可提高胶合板对地面的贴附性能,减少地板浮空现象,使用塑性eva泡棉材料作为防水胶的基材,将复合纤维板和防腐木板料粘合,从而使胶合板具有良好的缓冲性能,由于三甲基甲氧基硅烷中甲氧基易发生水解,会与蛋白类粘合剂中胺类物质反应生成甲基氨烷类物质,甲基氨烷类物质可与复合纤维板添加剂草木灰中钾离子发生取代反应,形成甲基硅酸钾,而甲基硅酸钾是一种矿物防水剂,它可与空气中的二氧化碳反应,在胶合板表面形成一层防水矿物膜,提升胶合板的防潮性能;(2)本发明用石灰水浸泡eva泡棉,由于石灰水中氢氧化钙干燥后的固化作用会生成氧化钙,氧化钙能与空气中二氧化碳和水再次反应,起到隔气吸水作用,当胶合板用作木地板时,可减少地板下方潮气的累积,液体石蜡的主体部分液体石蜡是直链烷烃结构,存在大量的甲基和亚甲基,它们的键能较大又是憎水基团,对提高防水性能有利,利用液体石蜡和纤维素粘胶拉膜制备防水胶的胶膜,在拉膜过程中,液体石蜡与吸湿性的纤维素粘胶中羟基发生交联,使胶膜的表面保护层液体石蜡的致密性提升,阻胶合板吸水,因而对防水胶而言,胶膜是疏水性保护型隔膜,防止胶合板下方的水渗入防腐木板料中,可避免其吸水膨胀和发霉,另外氧化钙在水和二氧化碳的环境下会形成部分碳酸钙,提高胶合板与混凝土界面间的对接处强度,具有广阔的应用前景。具体实施方式将纤维素粘胶与液体石蜡按质量比为5︰1混合,置于拉膜机中,以60~80cm/min的拉膜速率拉膜,得到胶膜,再将eva泡棉放入质量分数为20%的石灰水中浸泡40~45min后,置于设定温度为70~80℃的烘箱中,干燥20~25min,得到棉状防水基材,将棉状防水基材用上述胶膜包膜处理后放入模塑机中热压20~25min,控制热压温度为100~120℃,热压压力为0.5~0.6mpa,得到防水胶;将桉木木材锯成板料,将板料置于压力浸渍罐中,密封后施加气压,保持压力浸渍罐压强为0.2~0.4mpa,持续10~15min,随后注入木材防腐剂升压至0.8~1.5mpa,保持50~55min,再以0.08~0.10mpa/min速率减压至常压,去除残余防腐剂,得到防腐木板料,其中木材防腐剂由纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵按质量比为5︰2︰1混合,加入蒸馏水稀释得到,稀释后控制所得木材防腐剂中纳米氧化铜质量分数为3~5%;将大豆蛋白粉与海泡石纤维按质量比1︰5混合,置于高速分散机,以2000~2500r/min的转速高速分散10~15min,得到分散浆料,将分散浆料真空抽滤,去除滤液后得到纤维海绵,浸渍于质量分数为10%的三甲基甲氧基硅烷的丙酮溶液中4~5h,烘干后压制得到纤维海绵板;按质量比4︰2︰1,将sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合,放入烘箱中,加热升温至140~150℃,预热5~7min后,放入设定温度为180~200℃的炼胶机中塑炼,得到热熔混合物,将热熔混合物流渗至上述纤维海绵板,冷却至常温后得到复合纤维板;将复合纤维板和防腐木板料裁切成同规格的板块,用防水胶作为中间层粘合,形成单位板块,可根据板厚度需要将单位板块继续用防水胶粘合,得到预压胶合板,再放入热压机中热压5~6min,控制热压压力为1.5~1.8mpa,热压温度为60~65℃,冷却至常温后,对所得产品表面打蜡得到高强度防腐胶合板。实施例1防水胶的制备:将纤维素粘胶与液体石蜡按质量比为5︰1混合,置于拉膜机中,以60cm/min的拉膜速率拉膜,得到胶膜,再将eva泡棉放入质量分数为20%的石灰水中浸泡40min后,置于设定温度为70℃的烘箱中,干燥20min,得到棉状防水基材,将棉状防水基材用上述胶膜包膜处理后放入模塑机中热压20min,控制热压温度为100℃,热压压力为0.5mpa,得到防水胶;防腐木板料的制备:将桉木木材锯成板料,将板料置于压力浸渍罐中,密封后施加气压,保持压力浸渍罐压强为0.2mpa,持续10min,随后注入木材防腐剂升压至0.8mpa,保持50min,再以0.08mpa/min速率减压至常压,去除残余防腐剂,得到防腐木板料,其中木材防腐剂由纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵按质量比为5︰2︰1混合,加入蒸馏水稀释得到,稀释后控制所得木材防腐剂中纳米氧化铜质量分数为3%;纤维海绵板的制备:将大豆蛋白粉与海泡石纤维按质量比1︰5混合,置于高速分散机,以2000r/min的转速高速分散10min,得到分散浆料,将分散浆料真空抽滤,去除滤液后得到纤维海绵,浸渍于质量分数为10%的三甲基甲氧基硅烷的丙酮溶液中4h,烘干后压制得到纤维海绵板;复合纤维板的制备:按质量比4︰2︰1,将sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合,放入烘箱中,加热升温至140℃,预热5min后,放入设定温度为180℃的炼胶机中塑炼,得到热熔混合物,将热熔混合物流渗至上述纤维海绵板,冷却至常温后得到复合纤维板;高强度防腐胶合板的制备:将复合纤维板和防腐木板料裁切成同规格的板块,用防水胶作为中间层粘合,形成单位板块,可根据板厚度需要将单位板块继续用防水胶粘合,得到预压胶合板,再放入热压机中热压5min,控制热压压力为1.5mpa,热压温度为60℃,冷却至常温后,对所得产品表面打蜡得到高强度防腐胶合板。实施例2防水胶的制备:将纤维素粘胶与液体石蜡按质量比为5︰1混合,置于拉膜机中,以70cm/min的拉膜速率拉膜,得到胶膜,再将eva泡棉放入质量分数为20%的石灰水中浸泡42.5min后,置于设定温度为75℃的烘箱中,干燥22.5min,得到棉状防水基材,将棉状防水基材用上述胶膜包膜处理后放入模塑机中热压22.5min,控制热压温度为110℃,热压压力为0.55mpa,得到防水胶;防腐木板料的制备:将桉木木材锯成板料,将板料置于压力浸渍罐中,密封后施加气压,保持压力浸渍罐压强为0.3mpa,持续12.5min,随后注入木材防腐剂升压至1.15mpa,保持52.5min,再以0.09mpa/min速率减压至常压,去除残余防腐剂,得到防腐木板料,其中木材防腐剂由纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵按质量比为5︰2︰1混合,加入蒸馏水稀释得到,稀释后控制所得木材防腐剂中纳米氧化铜质量分数为4%;纤维海绵板的制备:将大豆蛋白粉与海泡石纤维按质量比1︰5混合,置于高速分散机,以2250r/min的转速高速分散12.5min,得到分散浆料,将分散浆料真空抽滤,去除滤液后得到纤维海绵,浸渍于质量分数为10%的三甲基甲氧基硅烷的丙酮溶液中4.5h,烘干后压制得到纤维海绵板;复合纤维板的制备:按质量比4︰2︰1,将sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合,放入烘箱中,加热升温至145℃,预热6min后,放入设定温度为190℃的炼胶机中塑炼,得到热熔混合物,将热熔混合物流渗至上述纤维海绵板,冷却至常温后得到复合纤维板;高强度防腐胶合板的制备:将复合纤维板和防腐木板料裁切成同规格的板块,用防水胶作为中间层粘合,形成单位板块,可根据板厚度需要将单位板块继续用防水胶粘合,得到预压胶合板,再放入热压机中热压5.5min,控制热压压力为1.65mpa,热压温度为62.5℃,冷却至常温后,对所得产品表面打蜡得到高强度防腐胶合板。实施例3防水胶的制备:将纤维素粘胶与液体石蜡按质量比为5︰1混合,置于拉膜机中,以80cm/min的拉膜速率拉膜,得到胶膜,再将eva泡棉放入质量分数为20%的石灰水中浸泡45min后,置于设定温度为80℃的烘箱中,干燥25min,得到棉状防水基材,将棉状防水基材用上述胶膜包膜处理后放入模塑机中热压25min,控制热压温度为120℃,热压压力为0.6mpa,得到防水胶;防腐木板料的制备:将桉木木材锯成板料,将板料置于压力浸渍罐中,密封后施加气压,保持压力浸渍罐压强为0.4mpa,持续15min,随后注入木材防腐剂升压至1.5mpa,保持55min,再以0.10mpa/min速率减压至常压,去除残余防腐剂,得到防腐木板料,其中木材防腐剂由纳米氧化铜、壳聚糖、柠檬酸三铵按质量比为5︰2︰1混合,加入蒸馏水稀释得到,稀释后控制所得木材防腐剂中纳米氧化铜质量分数为5%;纤维海绵板的制备:将大豆蛋白粉与海泡石纤维按质量比1︰5混合,置于高速分散机,以2500r/min的转速高速分散15min,得到分散浆料,将分散浆料真空抽滤,去除滤液后得到纤维海绵,浸渍于质量分数为10%的三甲基甲氧基硅烷的丙酮溶液中5h,烘干后压制得到纤维海绵板;复合纤维板的制备:按质量比4︰2︰1,将sbs橡胶粉、沥青与草木灰混合,放入烘箱中,加热升温至150℃,预热7min后,放入设定温度为200℃的炼胶机中塑炼,得到热熔混合物,将热熔混合物流渗至上述纤维海绵板,冷却至常温后得到复合纤维板;高强度防腐胶合板的制备:将复合纤维板和防腐木板料裁切成同规格的板块,用防水胶作为中间层粘合,形成单位板块,可根据板厚度需要将单位板块继续用防水胶粘合,得到预压胶合板,再放入热压机中热压6min,控制热压压力为1.8mpa,热压温度为65℃,冷却至常温后,对所得产品表面打蜡得到高强度防腐胶合板。对比例1与实例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少防水胶。对比例2与实例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合纤维板。对比例3马鞍山某公司生产的胶合板。分别对本发明和对比例中的胶合板进行性能检测,检测结果如表1所示:检测方法:静曲强度参照gb/t9846.7—2004的标准进行检测。胶合强度和吸水膨胀率按照gb/t15036.2-2001《实木地板板检验和试验方法》进行测定,把胶合板裁为80cm(长)×30cm(宽)的规格,放入25℃恒温的低温测试室放置1h,之后给低温测试室降温,2分钟内降至-10℃,保持-10℃30min,之后低温测试室迅速升温至25℃,查看胶合板层与层间的开裂情况,以及胶合板是否变形,根据开裂变形情况进行记录。发霉情况:分别以实例1~3和对比例中的胶合板放置于空气相对湿度为75~80%,温度为35~40℃的环境下静置2周,计算其表面平均霉变面积比,平均霉变面积比为单位面积内平均霉变面积与对比例的单位面积内平均霉变面积之间的比值。表1胶合板性能测定结果测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3静曲强度(mpa)58.359.661.241.743.245.6胶合强度(mpa)1.731.751.791.251.371.42吸水膨胀率(%)0.350.310.292.632.592.47开裂变形情况无开裂无变形无开裂无变形无开裂无变形开裂变形严重开裂变形严重开裂变形严重平均霉变面积比0.230.190.170.470.430.39通过表1能够看出,本发明制备的高强度防腐胶合板,胶合强度优良,吸水膨胀率较低,防潮性较好,不易开裂变形,不易发霉腐烂,有广阔的应用前景。以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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