專利名稱：一種科技木及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造木及其制備方法，特別涉及一種可用作表面裝飾材料的人造木及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)木制品的喜愛程度和需求量越來越大，然而，伴隨著全球高檔木材可采伐資源的日益減少，特別是天然保護(hù)林工程的實(shí)施以來，木材供需矛盾越來越尖銳，依靠天然木材很難滿足日益增長(zhǎng)的需求。同時(shí)，雖然我國目前大力發(fā)展人工林和速生林樹種木材，但是人工林和速生林生產(chǎn)的軟質(zhì)木材存在裝飾價(jià)值和物理力學(xué)性能低下的問題，尤其是木材的耐磨性、表面硬度低的缺陷使得軟質(zhì)木材的使用領(lǐng)域受到巨大的限制。科技木(即人造木)，又稱化學(xué)木材、原子木材、增強(qiáng)木材、復(fù)合木材、彩色木材或合成木材，是以普通木材(速生材)為原料，利用仿生學(xué)原理，通過對(duì)普通木材、速生材進(jìn)行各種改性物化處理生產(chǎn)的一種性能更加優(yōu)越的全木質(zhì)的新型裝飾材料。與天然材相比，幾乎不彎曲、不開裂、不扭曲。其密度可人為控制，產(chǎn)品穩(wěn)定性能良好，在加工過程中，它不存在天然木材加工時(shí)的浪費(fèi)和價(jià)值損失，可把木材綜合利用率提高到85%以上。因此，人造木能夠很好地解決供需矛盾和劣質(zhì)木材優(yōu)用的問題。但是現(xiàn)有的科技木是用單板按仿生學(xué)原理重組生產(chǎn)出來的，因此木材在使用中存在一些問題，如尺寸穩(wěn)定性差、易開裂、表面硬度低等。因此長(zhǎng)期以來，科技木的應(yīng)用只能是將其制成木皮，進(jìn)行裝飾性的使用。如中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重組裝飾單板LY/T1654-2006標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品的定義為:重組裝飾材經(jīng)刨切、旋切或鋸切而成的裝飾單板。標(biāo)準(zhǔn)中其理化性能僅對(duì)含水率、甲醛含量、耐光色牢度有具體規(guī)定，其它性能如:密度、浸潰剝離、耐磨硬度等都沒要求，而這些特性是作為木地板材料的基本要求。例如木地板國標(biāo)中，木材密度需大于0.35kg/cm3,浸潰剝離在70°C水煮3小時(shí)和80°C烘烤2小時(shí)后木材不脫膠開裂。目前的科技木都達(dá)不到木地板板材要求。目前市場(chǎng)上銷售的人造木大多為通過將單板進(jìn)行染色、層積、組坯和模壓等過程制成木方，再對(duì)木方進(jìn)行刨切制成各種產(chǎn)品，沒有對(duì)單板進(jìn)行增強(qiáng)處理，例如:專利號(hào)為00136528.2的發(fā)明專利公開了一種人造木方的制作方法，包括如下步驟:(I)、對(duì)單板進(jìn)行漂白；(2)、對(duì)單板進(jìn)行染色；(3)、對(duì)單板進(jìn)行干燥；(4)、對(duì)單板進(jìn)行重組，之后對(duì)各單板進(jìn)行雙面涂膠，再用模具對(duì)重組后的單板組進(jìn)行冷壓或熱壓；其特征在于:將壓制成形的木方按1.5 90度角度進(jìn)行剖制，將剖制的單板再進(jìn)行重組2 3次。由于采用了多次的循環(huán)組合，因此生產(chǎn)的木方可再剖制成各種單板，其組合的可能性多，可以制成各種設(shè)計(jì)的圖案，生產(chǎn)出的木方經(jīng)剖制后色彩絢麗，酷似天然木但又無天然木的局部缺陷。又如，申請(qǐng)?zhí)枮?7112278.4的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種人造木枋的生產(chǎn)制造方法是將一般樹種的單板依次進(jìn)行在以H2O2為主的溶液中漂白、在一定溫度的酸性染料溶液中染色、蒸氣或高頻干燥、分選、組坯、選用膠種涂膠、冷壓或熱壓、刨切等工序。利用這種人造木枋的生產(chǎn)制造方法，可使制造出的人造木枋的刨切外觀質(zhì)量趨于理想，漂白薄木不會(huì)泛黃，染色均勻，不會(huì)掉色，且生產(chǎn)制造設(shè)備占地也小，生產(chǎn)成本大大降低。再如專利號(hào)為200510088940.1的發(fā)明專利公開了一種人造木及其制造方法，人造木包括圓柱形木芯和圍繞木芯卷壓成圓柱形的多層單板，多層單板之間通過粘結(jié)劑連接，并且多層單板由可展開為一張板材的連續(xù)單板構(gòu)成，連續(xù)單板由至少兩個(gè)通過旋切小徑材而獲得的單板塊拼接而成，單板為經(jīng)染色、阻燃、防腐處理的單板。本發(fā)明方法包括步驟:通過旋切原木制備單板塊；對(duì)單板塊進(jìn)行干燥；根據(jù)顏色和厚度對(duì)單板塊組坯和拼接以形成連續(xù)單板；對(duì)連續(xù)單板涂膠；使連續(xù)單板在壓力作用下一層接一層卷壓成圓柱形木材。上述發(fā)明雖然利用小徑木，節(jié)約了大量普通原木，擴(kuò)大了人造木使用范圍，可根據(jù)需求通過刨切或旋切等再加工將其制成裝飾薄木、木質(zhì)承重構(gòu)件等產(chǎn)品，但是這些人造木的密度小、硬度低，質(zhì)地軟，強(qiáng)度弱，容易開裂，嚴(yán)重影響了人造木的廣泛使用。速生材生長(zhǎng)速度較快，導(dǎo)致材質(zhì)略差以及自身耐腐性弱，單板在使用過程中常出現(xiàn)色斑等確陷，使其應(yīng)用范圍受到一定限制。因此，對(duì)用速生材生產(chǎn)的科技木進(jìn)行改性處理，提高其物理力學(xué)性能和裝飾性能，有意義。隨著人們對(duì)地板耐用，尤其是耐磨性能要求的提高，利用本發(fā)明的處理技術(shù)，不僅使人工林木材的密度、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得到改善，而且還使人工林木材的實(shí)木利用率大大提高，拓展了其應(yīng)用范圍，對(duì)于以人工林木材代替日益稀少的珍貴闊葉樹木材，促進(jìn)我國木材資源的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種科技木的制備方法及由該方法制備的科技木木地板面層，本發(fā)明方法利用超聲波振動(dòng)浸潰處理人工速生軟質(zhì)木材單板，使得木材單板的密度增大，硬度、強(qiáng)度提高，尺寸穩(wěn)定性增加，浸潰剝離率降低、不易開裂，使人工速生材的實(shí)木利用率大大提高，拓展了其應(yīng)用范圍。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種高密度科技木的制備方法，包括如下順序進(jìn)行的步驟:將木材單板經(jīng)過浸潰處理后進(jìn)行第一次熱壓處理，制得人造木枋；將人造木枋制成人造木皮；將人造木皮組坯后進(jìn)行第二次熱壓處理。其中，所述的浸潰處理是將木材單板浸入三聚氰胺改性樹脂膠溶液中，進(jìn)行超聲波振動(dòng)處理。特別是，所述木材單板由人工速生軟質(zhì)木材制成。尤其是，所述木材單板的厚度為0.6-2.0mm,優(yōu)選為0.8-1.5_。其中，所述三聚氰胺改性樹脂膠溶液含有尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化劑，其中，尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化劑的重量份配比為15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5,優(yōu)選為 20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 1-5: 1-4,進(jìn)一步優(yōu)選為20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 2-5: 3-4。特別是，所述木材柔化劑含有雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水，其中所述的雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水的重量份配比為10-25: 2-5: 4-6: 100。
其中，所述滲透劑選擇滲透劑JFC、滲透劑T或滲透劑M，優(yōu)選為滲透劑JFC ;所述的乳化劑選擇平平加O、太古油或乳化劑辛烷基苯酚聚氧乙烯醚，優(yōu)選為平平加O。特別是，所述的滲透劑JFC選擇分子式為C7_9H15_190 (CH2CH2O) 5H，其親水疏水平衡值(即HLB值)為11.5-12.5，滲透力< 30s的脂肪醇聚氧乙烯醚；所述的滲透劑T為磺化琥
珀酸二辛酯鈉鹽。特別是，所述的平平加O選擇分子式為C18H37 (CH2CH2O) 15_20OH,其親水疏水平衡值(即HLB值)為14-16的脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物。特別是，所述木材柔化劑按照如下步驟制成:首先將雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物和第一批水混合，攪拌均勻后加熱升溫至30-50°C，接著加入滲透劑攪拌均勻，加熱升溫至60-70°C，然后加入乳化劑和剩余的水，攪拌均勻即可。特別是，所述第一批水的用量占水總量的20-30%。其中，所述三聚氰胺改性樹脂膠溶液的制備過程包括如下順序進(jìn)行的步驟:A)按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化劑的重量之比為15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5 ；B)將甲醛和堿性pH調(diào)節(jié)劑加入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)pH調(diào)至7.5-8.5后加入聚乙烯醇，加熱升溫至85-95°C，加入第一批尿素及全部的三聚氰胺，進(jìn)行第一階段反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20-30min，制得第一階段反應(yīng)液，其中第一批尿素的用量占尿素總量的30_50%，反應(yīng)溫度為 85-950C ；C)加入酸性pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH為4.5_5.5后加入第二批尿素進(jìn)行第二階段反應(yīng)，反應(yīng)至反應(yīng)液的粘度達(dá)到7-13mpa.s，制得第二階段反應(yīng)液，其中第二批尿素的用量占尿素總量的10-20%，反應(yīng)溫度為85-95°C ；D)加入堿性pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至7.5-8.5后再加入第三批尿素進(jìn)行第三階段反應(yīng)，反應(yīng)20-30min，制得第三階段反應(yīng)液，其中第三批尿素的用量占尿素總量的10-20 %，反應(yīng)溫度為85-95°C ；E)降溫至65_75°C后加入剩余的尿素，保溫處理20_30min,然后加入全部的三乙醇胺進(jìn)行第四階段反應(yīng)，反應(yīng)15_30min，制得第四階段反應(yīng)液；F)保持溫度為65-75°C，加入木材柔化劑和堿性pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH為7.5-8.5，即得。其中，步驟A)中所述尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙稀醇、三乙醇胺和木材柔化劑的重量份配比為20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 1-5: 1-4,優(yōu)選為20-23: 61-65: 16-19: 2-5: 2-5: 3-4。特別是，所述甲醛是質(zhì)量百分比濃度為37%的甲醛溶液。其中，步驟B)、D)、F)中所述堿性pH調(diào)節(jié)劑為氨水溶液或氫氧化鈉溶液，優(yōu)選為氨水溶液；步驟C)中所述酸性pH調(diào)節(jié)劑為氯化銨或鹽酸，優(yōu)選為氯化銨。特別是,所述氨水溶液的體積百分比濃度為35±5%。其中，步驟C)中所述反應(yīng)液粘度優(yōu)選為IOmpa.S。特別是，所述反應(yīng)液粘度是溫度在23±0.5°C下的粘度。其中，步驟F)中所述木材柔化劑含有雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水，其中所述的雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水的重量份配比為 10-25: 2-5: 4-6: 100。特別是，所述木材柔化劑按照如下步驟制成:首先將雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物和第一批水混合，攪拌均勻后加熱升溫至30-50°C，接著加入滲透劑攪拌均勻，加熱升溫至60-70°C，然后加入乳化劑和剩余的水，攪拌均勻即可。尤其是，所述第一批水的用量占水總量的20-30%。特別是，所述三聚氰胺改性樹脂膠溶液的固體含量為20-65%，優(yōu)選為40-65%;進(jìn)一步優(yōu)選為50-60%，更進(jìn)一步優(yōu)選為50-55%;粘度10-20mpa.s，優(yōu)選為10_18mpa.s，進(jìn)一步優(yōu)選為 15-18mpa.s ；pH 7.5-8.5。其中，所述超聲波振動(dòng)處理過程中超聲波的振動(dòng)頻率為2-2.5 X IO4赫茲，振動(dòng)處理時(shí)間為8-25min，優(yōu)選為8_15min。特別是，所述超聲波的脈沖時(shí)間為4 IOs: IOs (on/off)，優(yōu)選為7 9s: IOs (on/off)，即超聲波持續(xù)發(fā)生時(shí)間為(on) 4 10s，超聲波停止發(fā)生時(shí)間(即間歇時(shí)間)(off)為 10s。特別是，在所述超聲波振動(dòng)浸潰處理過程中浸潰處理的溫度為15_30°C，優(yōu)選為20-30。。。木材單板經(jīng)過超聲波浸潰處理后制得浸潰單板，三聚氰胺改性樹脂膠浸入木材單板，使得木材單板的密度增大，物理力學(xué)性能增強(qiáng)，強(qiáng)度提高。特別是，還包括對(duì)浸潰處理后的單板進(jìn)行干燥處理。尤其是，干燥處理的溫度為60±5°C，干燥后單板的含水率為0-25%，優(yōu)選為15-25%，進(jìn)一步優(yōu)選為18-22%。其中，所述第一次熱壓處理的絕對(duì)壓力為8_20kg/cm2，優(yōu)選為12_20kg/cm2，進(jìn)一步優(yōu)選為14-18kg/cm2 ;熱壓時(shí)間為50-90min，優(yōu)選為60_70min ;熱壓溫度為50_80°C，優(yōu)選為 60-70。。。特別是，第一次熱壓處理過程中所述的熱壓機(jī)為高頻熱壓機(jī)，其中所述高頻熱壓機(jī)采用高頻交流電進(jìn)行加熱，加熱交流電的頻率為6-13.58MHz，優(yōu)選為6.72MHz。特別是，還包括將浸潰處理后的木材單板組坯后進(jìn)行所述的第一次熱壓處理。尤其是,組還后的板還厚度為60_70cm。特別是，將浸潰處理后的木材單板按照木材順紋方向進(jìn)行組坯。特別是，還包括將經(jīng)過第一次熱壓后的板坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。其中，所述養(yǎng)護(hù)處理過程中養(yǎng)護(hù)溫度為30-60°C，優(yōu)選為30_45°C ;相對(duì)濕度40-75%，優(yōu)選為40-45% ;養(yǎng)護(hù)絕對(duì)壓力為0.6_3MPa，優(yōu)選為l_2MPa ;養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6_8h。其中，所述人造木皮的厚度為0.6-3.0mm,優(yōu)選為0.8_3mm,進(jìn)一步優(yōu)選為l_3mm。特別是，所述人造木皮通過鋸切或刨切所述人造木枋而成。其中，所述第二次熱壓處理的絕對(duì)壓力為ll_17kg/cm2,優(yōu)選為12_16kg/cm2 ;熱壓溫度為100-150°C，優(yōu)選為110-140°C，進(jìn)一步優(yōu)選為110_130°C ;熱壓處理時(shí)間為
1.0-2.5min/mm,優(yōu)選為 1.5-2min/mm0特別是，第二次熱壓處理過程中，采用蒸汽進(jìn)行加熱。尤其是，將人造木皮按照木材順紋方向進(jìn)行組坯后再進(jìn)行所述的第二次熱壓處理。
特別是，還包括在進(jìn)行所述的超聲波振動(dòng)浸潰處理之前，對(duì)木材單板進(jìn)行染色處理。其中，所述染色處理是將含水率約為20-35%木材單板浸泡在染色液中3_8h后取出，接著進(jìn)行干燥處理，即得。特別是,染色液浸泡過程中的浸泡溫度為90_95°C ;染色后的木材單板干燥后的含水率為5-15%，優(yōu)選為8-12% ;干燥溫度為60±5°C。本發(fā)明另一方面提供一種科技木的制備方法，包括如下順序進(jìn)行的步驟:I)將木材單板浸入三聚氰胺改性樹脂膠溶液中，進(jìn)行超聲波振動(dòng)浸潰處理，制得浸潰單板；2)將浸潰單板組坯后置于熱壓機(jī)中進(jìn)行第一次熱壓處理，制得人造木枋；3)將人造木枋刨切或鋸切成人造木皮；4)將人造木皮組坯后置于熱壓機(jī)中進(jìn)行的二次熱壓處理，即得。本發(fā)明又一方面提供一種按照上述方法制備而成的高密度科技木。本發(fā)明方法制備的高密度科技木具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明方法的高密度科技木利用三聚氰胺樹脂膠浸潰處理桉樹、楊樹等人工林木材，使得木材的物理力學(xué)性能增強(qiáng)，密度增大，強(qiáng)度提高，尺寸穩(wěn)定性增加，使人工林木材的實(shí)木利用率大大提高，拓展了其應(yīng)用范圍。2、按照國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 1927 1943-2009) “木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)方法”的檢測(cè)，本發(fā)明的高密度科技木的物理力學(xué)性能顯著提高，密度大、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度高，抗彎彈性模量增大，達(dá)到9.2GPa以上，提高率達(dá)到43%以上；抗彎強(qiáng)度高，達(dá)到107MPa以上，抗彎強(qiáng)度增強(qiáng)了 50-90%%;平均密度達(dá)到0.81g/cm3以上，密度增高率達(dá)到90%以上，克服了現(xiàn)有科技木僅能用于普通家俱及普用裝飾材料的缺餡，達(dá)到了制備木地板和用于承重結(jié)構(gòu)材的要求。3、本發(fā)明高密度科技木的強(qiáng)度高，硬度大，表面硬度達(dá)到6H以上，提高了 600%以上，耐磨性能強(qiáng)，提高了木材的耐磨性，可免漆。4、本發(fā)明方法制備的高密度科技木的浸潰剝離率低，不易開裂，在70°C水中煮3小時(shí)后，再在80°C條件下烘烤不脫膠開裂，浸潰剝離符合實(shí)木復(fù)合地板國標(biāo)要求，普通科技木達(dá)不到本要求。5、本發(fā)明方法在木材浸膠過程中采用超聲波振動(dòng)處理，提高了浸潰膠向木材中滲透的效率，使木材的密度增大；同時(shí)還縮短了浸膠處理時(shí)間，改善了木材浸膠的均勻性，提高了木材處理效率。6、本發(fā)明中使用的木材浸潰膠的滲透性好，提高了木材的浸潰效率；采用高頻熱壓機(jī)對(duì)木材加熱，進(jìn)行低溫半固化處理，即在低溫條件下使三聚氰胺改性膠粘劑在短時(shí)間內(nèi)半固化，膠粘劑初步凝結(jié)，其分子鏈沒有形成固定的鏈狀結(jié)構(gòu)，處于半活性狀態(tài)，第二次熱壓處理過程中三聚氰胺改性膠粘劑在后續(xù)的高溫狀態(tài)下再完全固化，克服了人造板制備過程中膠合性能低的缺陷，提高了膠粘劑的膠合性能，提高了科技木物理力學(xué)性能。7、本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，處理時(shí)間短，處理質(zhì)量好，快速而且能耗小，輔助物料用量少，降低了科技木的生產(chǎn)成本，拓寬了科技木皮的使用適宜工業(yè)化大規(guī)模推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。需要說明的是，實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。制備本發(fā)明的科技木的原木材選用人工林木材，如:桉木、杉木、楊木、馬尾松、泡桐等，本發(fā)明實(shí)施例中以楊木為例進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施例采用雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物購自嘉豐木業(yè)(蘇州)有限公司；滲透劑JFC購自廣東富聯(lián)化工有限公司；平平加O購自廣東富聯(lián)化工有限公司。實(shí)施例11、單板染色處理I)將速生材楊木旋切成厚度為0.8mm的楊木單板,選擇無孔洞、無夾皮、無毛刺的旋切楊木單板，單板的含水率為25-35%自然狀態(tài)，備用；2)將木材染色劑、染色助劑(元明粉、滲透劑、消泡劑等)和清水按比例加入到染色機(jī)中，并開啟循環(huán)泵將染液調(diào)制均勻；接著加熱升溫并保持為90_95°C ;然后將桉木單板浸泡在染色機(jī)的染液中，對(duì)單板進(jìn)行染色處理，檢查顏色達(dá)到要求后取出單板，清洗濾干表面的染液；其中，根據(jù)單板的不同顏色進(jìn)行選取，染液濃度為0.3-0.5%，染色時(shí)間3_8h，根據(jù)單板厚度確定，本發(fā)明實(shí)施例中以將單板染成美國櫻桃顏色為例；3)將濾干的單板用干燥機(jī)在溫度為60±5°C下干燥至單板含水率8-12%，即得染色單板，待用。2、配制木材柔化劑I)按照如下重量配比準(zhǔn)備原料
雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物(SMQ-05) IOkg 滲透劑JFC5kg
平平加4kg
水IOOkg其中，滲透劑JFC的親水疏水平衡值為12，平平加O的親水疏水平衡值為15。2)首先，將SMQ-05和第一批水加入到攪拌器，第一次加熱升溫至30°C ;接著在溫度為30°C的條件下加入滲透劑JFC，攪拌均勻；然后第二次加熱升溫至60°C后，在溫度為60°C的條件下加入平平加O和剩余的水，攪拌均勻，制得木材柔化劑備用，其中，第一批水的重量占水總量的20%。3、制備浸潰液 I)按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料(XlOkg):尿素15
甲醛55
三聚氰氨15
聚乙稀醇2
柔化劑I
三乙醇胺5其中，甲醛的質(zhì)量百分比濃度為37%。2)反應(yīng)第一階段將甲醛全部加入到反應(yīng)釜中，用堿性pH調(diào)節(jié)劑濃氨水溶液(質(zhì)量百分比濃度為35% )將pH調(diào)至8.2，加入聚乙烯醇，溶化后加熱升溫至90°C，加入第一批尿素及全部的三聚氰胺，保持在溫度為90°C下，進(jìn)行第一階段反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min，制得第一階段反應(yīng)液，其中第一批尿素的用量占尿素總量的30%。3)第二反應(yīng)階段保持溫度為90°C的條件下，向反應(yīng)釜中加入酸性pH調(diào)節(jié)劑氯化銨，調(diào)節(jié)pH為
5.1后加入第二次尿素，進(jìn)行第二階段反應(yīng)，反應(yīng)20min后按照GB/T14074-2005《木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法》方法開始檢測(cè)反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液的粘度，直至反應(yīng)液粘度為13mpa.s(23±0.5°C )，制得第二階段反應(yīng)液，其中第二批尿素的用量占尿素總量的20%，第二階段反應(yīng)溫度為90°C ；4)第三反應(yīng)階段保持溫度為90°C，向反應(yīng)釜中加入濃氨水溶液(質(zhì)量百分比濃度為35% )調(diào)節(jié)pH至8.0，接著加入第三批尿素進(jìn)行第三階段反應(yīng)，保溫反應(yīng)20min，制得第三階段反應(yīng)液，其中第三批尿素的用量占尿素總量的20% ；5)第四反應(yīng)階段降溫至70°C，加入剩余的尿素，在溫度為70°C下保持30min，然后加入全部的三乙醇胺進(jìn)行第四階段反應(yīng)，反應(yīng)15min后，制得第四階段反應(yīng)液；6)反應(yīng)第五階段保持溫度為70V，加入木材柔化劑和堿性pH調(diào)節(jié)劑濃氨水溶液，調(diào)節(jié)pH為8.5，即得木材浸潰液。按照GB/T 14074-2006《木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法》檢測(cè)本實(shí)施例制備的改性三聚氰胺樹脂膠的質(zhì)量性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果如表I所示。4、單板浸潰處理I)將浸潰液三聚氰氨改性脲醛樹脂膠加入到的超聲波振動(dòng)器(東和超音波設(shè)備制造廠)中，接著染色單板按照相鄰2層染色單板之間采用塑料格網(wǎng)相間隔的方式將染色單板堆垛，然后將染色單板垛浸入超聲波振動(dòng)器中，使浸潰液淹沒染色單板垛，聯(lián)接超聲波換能器，將超聲波振蕩器的振頻調(diào)至2X IO4Hz,開啟電源，對(duì)染色單板進(jìn)行超聲波振動(dòng)浸潰處理，超聲波振動(dòng)浸潰處理的溫度為30°C，時(shí)間為lOmin，超聲波的脈沖時(shí)間為4s: 10s，即超聲波持續(xù)發(fā)生時(shí)間為4s (on)，超聲波停止發(fā)生時(shí)間(即間歇時(shí)間/off)為IOs ；
2)取出單板并濾干單板表面的浸潰液后將單板置于輥筒干燥機(jī)(蘇州林機(jī)廠)中，在溫度為60±5°C下干燥至含水率達(dá)15%，制得浸潰單板，備用。5、制備木枋I)將浸潰單板按照木材順紋方向進(jìn)行組坯，將高度為60cm的板坯置于高頻熱壓機(jī)(河北省石家莊燦高華安電力電子框架有限公司)上，接通電源，進(jìn)行第一次熱壓，其中第一次熱壓過程中的絕對(duì)壓力為14kg/cm2，熱壓溫度為70°C，熱壓時(shí)間為60min，高頻熱壓機(jī)的加熱交流電的頻率為13.56MHz，在高頻加熱電流作用下木枋內(nèi)部水分子正負(fù)極高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，熱由內(nèi)而外產(chǎn)生，便于枋內(nèi)水份蒸發(fā)，解決木枋鼓泡質(zhì)量問題；2)將熱壓后的板坯送入養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，其中養(yǎng)護(hù)處理的溫度為30°C，養(yǎng)護(hù)處理的絕對(duì)壓力為2MPa，相對(duì)濕度為40%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為8小時(shí)，制得人造木枋；6、制備科技木I)將人造木枋用縱向刨切機(jī)刨切或用鋸切機(jī)鋸切成厚度為Imm的人造木皮，剪切成需要的規(guī)格；2)按照木材順紋方向?qū)⒅辽?層人造木皮直接進(jìn)行組坯，然后置于平板熱壓機(jī)中進(jìn)行第二次熱壓處理，其中，第二次熱壓處理的絕對(duì)壓力為12kg/cm2，熱壓溫度為140°C，熱壓處理時(shí)間為1.5min/mm，泄壓后將板坯堆垛冷卻至室溫，即制得科技木。本發(fā)明實(shí)施例以制備厚度為12mm的科技木板為例進(jìn)行說明。按照國家標(biāo)準(zhǔn)“GB 1927 1943-2009木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)方法”檢測(cè)科技木的各項(xiàng)性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果見表2。實(shí)施例2單板染色處理過程中除了單板厚度為1.5mm，含水率為20%之外，其余與實(shí)施例1相同；配制木材柔化劑過程除了 SMQ-05、滲透劑JFC、平平加O和水的重量分別為25kg、2kg、6kg、IOOkg ;第一批水的重量占水總重量的30%，第一次加熱升溫的溫度為50°C,第二次加熱升溫的溫度為70°C之外，其余與實(shí)施例1相同；制備浸潰液過程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙稀醇、柔化劑和三乙醇胺的重量分別為200kg、610kg、190kg、50kg、30kg、20kg ;反應(yīng)第一階段的pH為7.5,反應(yīng)溫度為90°C,反應(yīng)時(shí)間為25min,第一批尿素的量占尿素總量的50% ;反應(yīng)第二階段:加入第二批尿素時(shí)反應(yīng)液的pH值為4.5,反應(yīng)溫度為90°C,第二批尿素的量占尿素總量的10%，第二階段反應(yīng)液的粘度為IOmpa.s ;反應(yīng)第三階段:反應(yīng)液pH為8.5，反應(yīng)溫度為90°C,反應(yīng)時(shí)間為30min,第三批尿素的量占尿素總量的10% ;反應(yīng)第四階段的溫度為65°C，保溫處理30min，加入三乙醇胺進(jìn)行第四階段反應(yīng)的溫度為65°C，反應(yīng)時(shí)間為25min ；反應(yīng)第五階段:溫度為65°C，pH為7.5之外，其余與實(shí)施例1相同；單板浸潰處理過程中，除了超聲波頻率為2.5X IO4Hz,浸潰時(shí)間為lOmin，浸潰溫度為30°C，超聲波的脈沖時(shí)間為IOs: IOs,即超聲波持續(xù)發(fā)生時(shí)間為IOs (on)，超聲波停止發(fā)生時(shí)間(即間歇時(shí)間/off)為IOs ;干燥后浸潰單板的含水率為25%之外，其余與實(shí)施例1相同；制備木枋過程中，除了板坯的厚度為70cm，第一次熱壓的絕對(duì)壓力為18kg/cm2，熱壓溫度為60°C，熱壓時(shí)間為70min，熱壓機(jī)加熱電流頻率為6.72MHz ;養(yǎng)護(hù)處理的溫度為45°C，養(yǎng)護(hù)處理的絕對(duì)壓力為0.6MPa，相對(duì)濕度為45%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6小時(shí)之外，其余與實(shí)施例I相同；制備科技木過程中，除了人造木皮的厚度為3_，第二次熱壓的絕對(duì)壓力為16kg/cm2,熱壓溫度為110°C,熱壓處理時(shí)間為2.0min/mm之外,其余與實(shí)施例1相同。制備的浸潰液改性三聚氰胺樹脂膠的質(zhì)量性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果如表I所示。制備的高密度科技木的各項(xiàng)性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果見表2。實(shí)施例3單板染色處理過程中除了單板厚度為1mm，含水率為30%之外，其余與實(shí)施例1相同；配制木材柔化劑過程除了除了 SMQ-05、滲透劑JFC、平平加O和水的重量分別為15kg、2kg、4kg、IOOkg ;第一次加熱升溫的溫度為40°C之外，其余與實(shí)施例1相同；制備浸潰液過程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、柔化劑和三乙醇胺的重量分別為250kg、700kg、250kg、50kg、30kg、10kg ;反應(yīng)第一階段的pH為
7.8,反應(yīng)溫度為85°C,反應(yīng)時(shí)間為20min,第一批尿素的量占尿素總量的40% ;反應(yīng)第二階段:加入第二批尿素時(shí)pH值為5.0,反應(yīng)溫度為85°C,第二階段反應(yīng)液的粘度為IOmmp2/s,第二批尿素的量占尿素總量的20% ;反應(yīng)第三階段的反應(yīng)液pH調(diào)節(jié)為7.5，反應(yīng)溫度為85°C,反應(yīng)時(shí)間為20min,第三批尿素的量占尿素總量的20% ;反應(yīng)第四階段:加入剩余尿素時(shí)的溫度為70°C，保溫處理20min，加入三乙醇胺進(jìn)行第四階段反應(yīng)的溫度為70°C，反應(yīng)時(shí)間為30min ;反應(yīng)第五階段:溫度為70°C，pH調(diào)節(jié)為8.0之外，其余與實(shí)施例1相同；單板浸潰處理過程中，除了超聲波頻率為2.5X IO4Hz,浸潰時(shí)間為15min，浸潰溫度為20°C，超聲波的脈沖時(shí)間為7s: 10s，即超聲波持續(xù)發(fā)生時(shí)間為7s (on)，超聲波停止發(fā)生時(shí)間(即間歇時(shí)間/off)為IOs ;干燥后浸潰單板的含水率為22%之外，其余與實(shí)施例1相同；制備木枋過程中，除了第一次熱壓的絕對(duì)壓力為16kg/cm2，熱壓溫度為60°C，熱壓時(shí)間為65min，熱壓機(jī)加熱電流頻率為6.72MHz ;養(yǎng)護(hù)處理的溫度為45°C，養(yǎng)護(hù)處理的絕對(duì)壓力為1.0MPa，相對(duì)濕度為45%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7小時(shí)之外，其余與實(shí)施例1相同；制備科技木過程中，除了人造木皮的厚度為2mm，第二次熱壓的絕對(duì)壓力為15kg/cm2,熱壓溫度為120°C,熱壓處理時(shí)間為2.0min/mm之外,其余與實(shí)施例1相同。制備的浸潰液改性三聚氰胺樹脂膠的質(zhì)量性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果如表I所示。制備的高密度科技木的各項(xiàng)性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果見表2。實(shí)施例4單板染色處理過程中除了單板厚度為0.8mm，含水率為27%之外，其余與實(shí)施例1相同；配制木材柔化劑過程除了 SMQ-05、滲透劑JFC、平平加O和水的重量分別為20kg、4kg、5kg、100kg ;第一批水的重量占水總重量的30%，第一次加熱升溫的溫度為40°C,第二次加熱升溫的溫度為70°C之外，其余與實(shí)施例1相同；制備浸潰液過程中，除了原料重量如下:尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、柔化劑和三乙醇胺的重量分別為230kg、650kg、160kg、30kg、40kg、40kg ;反應(yīng)第一階段的pH調(diào)節(jié)至8.5,反應(yīng)溫度為95°C,反應(yīng)時(shí)間為30min,第一批尿素的量占尿素總量的50%;反應(yīng)第二階段:加入第二批尿素時(shí)反應(yīng)液的pH值調(diào)節(jié)為5.5,反應(yīng)溫度為95°C,第二批尿素的量占尿素總量的15%，第二階段反應(yīng)液的粘度為7mpa.s ;反應(yīng)第三階段的反應(yīng)液pH調(diào)節(jié)為7.5，反應(yīng)溫度為95°C,反應(yīng)時(shí)間為30min,第三批尿素的量占尿素總量的10% ;反應(yīng)第四階段:加入剩余尿素時(shí)的溫度為75°C，保溫處理30min，加入三乙醇胺進(jìn)行第四階段反應(yīng)的溫度為75°C，反應(yīng)時(shí)間為20min ;反應(yīng)第五階段的反應(yīng)液溫度為75°C，pH為8.0之外，其余與實(shí)施例I相同；單板浸潰處理過程中，除了超聲波浸潰時(shí)間為8min，浸潰溫度為25°C，超聲波的脈沖時(shí)間為9s: 10s，即超聲波持續(xù)發(fā)生時(shí)間為9s(on)，超聲波停止發(fā)生時(shí)間(即間歇時(shí)間/off)為IOs ;干燥后浸潰單板的含水率為18%之外，其余與實(shí)施例1相同；制備木枋過程中，除了板坯的厚度為70cm，第一次熱壓的絕對(duì)壓力為15kg/cm2，熱壓溫度為70°C，熱壓時(shí)間為70min，熱壓機(jī)加熱電流頻率為6.72MHz ;養(yǎng)護(hù)處理的溫度為45°C，養(yǎng)護(hù)處理的絕對(duì)壓力3MPa，相對(duì)濕度45%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7小時(shí)之外，其余與實(shí)施例1相同；制備科技木過程中，除了人造木皮的厚度為1mm，第二次熱壓的絕對(duì)壓力為14kg/cm2,熱壓溫度為130°C,熱壓處理時(shí)間為1.5min/mm之外,其余與實(shí)施例1相同。制備的浸潰液改性三聚氰胺樹脂膠的質(zhì)量性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果如表I所示。制備的高密度科技木的各項(xiàng)性能指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果見表2。對(duì)照例采用與實(shí)施例1-4相同且未經(jīng)任何處`理的楊樹木材作為對(duì)照例。表I改性三聚氰胺樹脂膠的質(zhì)量性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種科技木的制備方法，包括如下順序進(jìn)行的步驟:將木材單板經(jīng)過浸潰處理后進(jìn)行第一次熱壓處理，制得人造木枋；將人造木枋制成人造木皮；將人造木皮組坯后進(jìn)行第二次熱壓處理。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的浸潰處理是將木材單板浸入三聚氰胺改性樹脂膠溶液中，進(jìn)行超聲波振動(dòng)處理。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述三聚氰胺改性樹脂膠溶液含有尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化劑，其中，尿素、甲醛、三聚氰胺、聚乙烯醇、三乙醇胺和木材柔化劑的重量份配比為15-25: 55-70: 15-25: 1-6: 1-6: 1-5。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述木材柔化劑含有雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水，其中所述的雙硬酯酸胺環(huán)氧氯丙烷鹽氯化物、滲透劑、乳化劑和水的重量份配比為10-25: 2-5: 4-6: 100。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述超聲波的振動(dòng)頻率為2-2.5 X IO4赫茲，振動(dòng)處理時(shí)間為8-25min。
6.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述第一次熱壓處理的絕對(duì)壓力為8_20kg/cm2,熱壓時(shí)間為 50_90min。
7.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述人造木皮的厚度為0.6-3.0mm。
8.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述第二次熱壓處理的絕對(duì)壓力為ll-17kg/cm2，熱壓溫度為 100-150°C。
9.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述第二次熱壓處理的處理時(shí)間為1.0-2.5min/mnin
10.一種科技木，其特征是按照如權(quán)利要求1-9任一所述方法制備而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種科技木及其制造方法，本發(fā)明的制造方法包括步驟將桉木、楊木單板染色、干燥，用超聲波振動(dòng)法對(duì)木單板浸膠加密，浸膠木板組坯，曲模高頻壓機(jī)半固化熱壓養(yǎng)生，科技木枋刨切或鋸切成木皮，木皮再按需求的厚度同向組坯，熱壓加密而成。本發(fā)明方法生產(chǎn)的科技木皮或木枋密度高可達(dá)0.8-1.8kg/cm3，是普通科技木皮密度的1.5倍以上，多項(xiàng)物理力學(xué)性能提高1.5倍以上，而且不易開裂，產(chǎn)品耐久性提高一倍以上，產(chǎn)品的壽命和使用領(lǐng)域得以延長(zhǎng)及延伸。
文檔編號(hào)B27M1/02GK103171014SQ20111043880
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者周清華 申請(qǐng)人:嘉豐木業(yè)(蘇州)有限公司