功能型木質(zhì)復(fù)合材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型木質(zhì)功能材料及其制造方法，尤其涉及一種具有遠(yuǎn)紅外抗菌抑菌功能的木質(zhì)復(fù)合材料及其制造方法，屬于人造板制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]刨花板、碎料板、纖維板是利用速生木材或稻麥秸桿等為主要原料，通過備料、熱磨、施加脲醛樹脂膠、干燥、鋪裝、預(yù)壓、熱壓、冷卻、砂光等工藝制造出來的人造板。使用脲醛樹脂膠生產(chǎn)這類人造板時，板坯經(jīng)熱壓后其表層往往程度不同地出現(xiàn)“預(yù)固化層”。預(yù)固化層的形成機理是:在板坯送入熱壓板之間，上下壓板尚未完成閉合升壓過程時，板坯表層木質(zhì)單元(纖維、碎料、刨花等)已接受到來自熱壓板的熱量，溫度急劇升高；當(dāng)板坯表層溫度升至脲醛樹脂膠固化溫度時，施于表面的脲醛樹脂膠即開始固化，固化過程很快(僅I?2s);由于板坯表層木質(zhì)單元(纖維、碎料、刨花等)對熱傳導(dǎo)很敏感，尚未受到熱壓工作壓力時，其木質(zhì)單元上的脲醛樹脂膠已固化，而板坯進(jìn)入正式熱壓過程后表層木質(zhì)單元盡管受到熱壓工作壓力，但此時已無法形成粘合，粘合過程只在板坯內(nèi)層進(jìn)行。
[0003]板面預(yù)固化層問題是世界范圍內(nèi)的技術(shù)難題，在使用脲醛樹脂膠、采用傳導(dǎo)加熱方式熱壓機生產(chǎn)的刨花板、碎料板、纖維板中，預(yù)固化層是不可避免的，通常板坯兩面預(yù)固化層厚度約為3?4mm。預(yù)固化層造成板材表面松軟，木質(zhì)單元易剝落，只有通過砂光，除掉板面的預(yù)固化層，才能使粘合良好的密實層呈現(xiàn)在板面。把本應(yīng)形成材積的這一部分變成了砂光粉，致使企業(yè)難以生產(chǎn)中薄型板，否則砂光損失所占的比例更大。同時，砂光后的板材，由于自身的外觀、強度、尺寸穩(wěn)定性和耐久性等存在較大的變異性，因此，這類板材通常需要經(jīng)過二次加工后才能滿足作為包裝、建筑、家具、地板和裝飾等材料的質(zhì)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對刨花板、碎料板或纖維板表面預(yù)固化層帶來的難題，提出一種功能型木質(zhì)復(fù)合材料制備方法，該方法可以免去刨花板、碎料板或纖維板生產(chǎn)過程中的砂光工序，將刨花板、碎料板或纖維板生產(chǎn)中的預(yù)固化層進(jìn)行充分利用，減少木質(zhì)單元的損失，直接生產(chǎn)出具有遠(yuǎn)紅外抗菌抑菌等功能的高附加值人造板產(chǎn)品，同時可以降低生產(chǎn)成本，有效解決刨花板、碎料板或纖維板表面密度小、硬度低、耐磨性差、功能單一等缺陷。
[0005]該功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，包括下述步驟:a、對熱壓后未砂光的刨花板、碎料板或纖維板板坯的上下表面進(jìn)行真空除塵；b、對板坯上下表面分別淋涂功能型膠粘劑并對施膠面預(yù)干燥；C、把預(yù)干好的板材放在冷壓機上進(jìn)行壓平，使得板材的表面密度達(dá)到1.0g/cm3以上；d、對壓平后板材的上下表面噴涂功能型膠粘劑，使樹脂完全充盈于板材表面，e、將經(jīng)二次施膠后的板材放入熱壓機中熱壓成型。
[0006]本發(fā)明的有益效果:通過表面預(yù)壓將預(yù)干好的板材放在冷壓機上進(jìn)行壓平，將膠粘劑與預(yù)固化層中的木質(zhì)單元壓實，使其牢固地粘附于板材表面上，冷壓機的上、下壓板均為拋光鋼板。冷壓機的壓力根據(jù)表面密度的要求進(jìn)行選擇，確保表面密度達(dá)到1.0g/cm3以上。通過定型熱壓將經(jīng)二次施膠后的板材放入熱壓機中按厚度規(guī)要求進(jìn)行定尺寸熱壓使膠粘劑固化，形成表面硬度層。熱壓機中的上下壓板均為拋光鋼板，以保證復(fù)合材料兩面的平整光滑。厚度規(guī)尺寸按市場要求的板材厚度進(jìn)行定制，熱壓壓力以壓至厚度規(guī)為限，熱壓時間和溫度取決于所涂的膠粘劑種類。一般為，熱壓壓力0.8?1.5MPa，熱壓溫度110?180°C，熱壓時間10?40s/mm。該方法可以免去纖維板、碎料板或刨花板生產(chǎn)過程中的砂光工序，將刨花板、碎料板或纖維板生產(chǎn)中的預(yù)固化層進(jìn)行充分利用，減少木質(zhì)單元的損失，同時可以降低生產(chǎn)成本，有效解決刨花板、碎料板或纖維板表面密度小、硬度低、耐磨性差等缺陷。
[0007]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，功能型膠粘劑是指遠(yuǎn)紅外抗菌抑菌膠粘劑，該遠(yuǎn)紅外抗菌抑菌膠粘劑是將遠(yuǎn)紅外粉放入低分子量樹脂中攪拌均勻而制得，遠(yuǎn)紅外粉與低分子量樹脂的重量比1:10-20 ;優(yōu)選，低分子量樹脂是指脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹月旨、酚醛樹脂及其改性樹脂中一種；遠(yuǎn)紅外粉的粒徑在120目以上，其組成和重量百分比為 -S12 (20-25%),Al2O3 (27-29%),ZnO (14-18%),T12 (20-25%),MgO(0-4%) ,Zr2O3 (0-12%)和稀土(2-3%)。遠(yuǎn)紅外粉選用市場上成熟的配方材料，低分子量樹脂選用脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂及其改性樹脂等市場成熟產(chǎn)品，容易取得，價格適中。
[0008]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，步驟a中真空除塵時，吸塵系統(tǒng)的負(fù)壓為-1OkPa?_20kPa。采用高真空除塵吸附，確保除塵徹底。
[0009]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，步驟b中預(yù)干燥時，將板坯放入干燥機中在溫度80-120°C下對施膠面進(jìn)行干燥，使板坯表面手觸時稍稍粘手。
[0010]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，步驟b中，對板坯上表面或下表面的施膠量為300?420g/m2。
[0011]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，步驟e中，熱壓機的上下壓板均為拋光鋼板，熱壓壓力為0.8?1.5MPa，溫度為110?180°C，時間為10?40s/mm。
[0012]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，步驟d中，板材的上表面或者下表面施膠量為100-200g/m2。使樹脂完全充盈于板材表面。
[0013]上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法，板坯為經(jīng)過熱壓裁切后未砂光的刨花板、碎料板或纖維板，長2.44m，寬1.22m，厚度尺寸為5mm-30mm。
[0014]本發(fā)明同時提供了一種表面密度彡1.0g/cm3，表面耐磨性能達(dá)到6000轉(zhuǎn)以上，生產(chǎn)成本低，法向遠(yuǎn)紅外發(fā)射率60-90%，能夠抑制并殺滅板材表面滋生的多種有害細(xì)菌的功能型木質(zhì)復(fù)合材料。
[0015]本發(fā)明所述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料，其是按照上述的功能型木質(zhì)復(fù)合材料的制造方法制備而成。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的制備功能型木質(zhì)復(fù)合材料的工藝流程圖；
圖2為板坯淋膠示意圖；
圖3為功能型木質(zhì)復(fù)合材料的產(chǎn)品截面示意圖。
[0017]圖中，I為功能型膠粘劑，2為淋膠機示意圖，3為未砂光的人造板板坯，4為板坯表面預(yù)固化層，5為功能型膠粘劑層。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體特征及技術(shù)手段。
[0019]實施例1
將熱壓后的表面具有預(yù)固化層4的厚度為5mm的纖維板板坯，裁切后長寬尺寸為2.44m*l.22m的板坯3，通過高負(fù)壓系統(tǒng)對板坯上下兩個表面進(jìn)行真空吸附除塵(吸塵系統(tǒng)的負(fù)壓為-15kPa)。把選擇好的粒徑在120目的遠(yuǎn)紅外粉(22wt% Si02、27wt% Al2O3'16wt%Zn0、20wt%Ti02、2wt%Mg0、10wt%Zr203和 3wt% 稀土)，按質(zhì)量百分比 1:10 的比例混入浸漬用三聚氰胺甲醛樹脂中，攪拌均勻后制成功能型膠粘劑I。參見圖2，采用淋膠機2將功能型膠粘劑I淋涂于板坯3第一表面(即上表面)(施膠量為300g/m2);送入溫度為80-100°C的干燥機中進(jìn)行預(yù)干燥，使經(jīng)淋膠的板坯上表面手觸時稍稍粘手；采用相同方法，將板坯翻轉(zhuǎn)進(jìn)行第二面(即下表面)淋涂、預(yù)干燥，使經(jīng)淋膠的板材第二面(即下表面)手觸時稍稍粘手。將預(yù)干好的板材放在上、下壓板均為拋光鋼板的冷壓機上進(jìn)行壓平，使得板材表面密度達(dá)到l.0g/cm3。對板材上下兩個表面再次均勻噴涂改性膠粘劑(施膠量為140g/m2)，使樹脂完全充盈于板材表面；噴涂好后將板坯放入熱壓機中使膠粘劑固化，熱壓機中的上下壓板均為拋光鋼板，采用2mm的厚度規(guī)進(jìn)行定尺寸熱壓，熱壓溫度為180°C，熱壓時間為10s(20s/mm*5mm)o熱壓結(jié)束后的纖維板材料即可進(jìn)行質(zhì)量檢驗、分等、包裝儲存等，制備成具有抗菌抑菌功能的纖維板，參見圖3所示，它包括具有預(yù)固化層4的纖維板板坯3，在纖維板板坯3的上、下表面具有功能型膠粘劑層5，功能型膠粘劑層5覆蓋預(yù)固化層4，并且功能型膠粘劑浸入預(yù)固化層4中。
[0020]該方法所生產(chǎn)的纖維板，表面密度達(dá)1.0g/cm3，表面耐磨性能達(dá)到6000轉(zhuǎn)以上，法向遠(yuǎn)紅外發(fā)射率可達(dá)65%，其它各項物理力學(xué)性均滿足相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，可用做家裝貼面材料、包裝材料等。
[0021]實施例2
將熱壓后的表面具有預(yù)固化層4的厚度為16mm的纖維板板坯，裁切后長寬尺寸為2.44m*l.22m的板坯3，通過高負(fù)壓系統(tǒng)對板坯上下兩個表面進(jìn)行真空吸附除塵(吸塵系統(tǒng)的負(fù)壓為_20kPa)。把選擇好的粒徑在140目的遠(yuǎn)紅外粉(20wt% Si02、29wt% Al2O3'14wt%Zn0、23wt%Ti02、4wt%Mg0、7wt%Zr203和 3wt% 稀土)，按質(zhì)量百分比 1:15 的比例混入浸漬用三聚氰胺甲醛樹脂中，攪拌均勻后制成功能型膠粘劑I。參見圖2，采用淋膠機2將功能型膠粘劑I淋涂于板坯3第一表面(即上表面)(