竹材增強(qiáng)木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)在制造稻殼板的過(guò)程中，幾乎都是將異氰酸酯膠與稻殼混合后用熱壓成型的方式制得稻殼板，但是在制得稻殼板的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)粘板的現(xiàn)象，雖然有的研宄者已經(jīng)采用了在熱壓的鋼板上抹油的方式解決粘板的問(wèn)題，可是這無(wú)疑增加了稻殼板制造過(guò)程的成本，投入生產(chǎn)中將會(huì)是麻煩的一道工序，并且制得的稻殼板由于稻殼直接裸露在板的表面，加上稻殼本身不粘膠的性質(zhì)，在飾面等二次加工的過(guò)程中會(huì)遇到很大的困難，直接影響稻殼板在生產(chǎn)之后的裝飾，加之純稻殼板力學(xué)性能表現(xiàn)不佳，很難達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，所得的稻殼板的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)大大下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決稻殼板制造過(guò)程中成本高及稻殼板二次加工困難的技術(shù)問(wèn)題；本發(fā)明加入竹材以提高板材的靜曲強(qiáng)度與彈性模量來(lái)拓寬板材的利用范圍；而提供竹材增強(qiáng)木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板及其制備方法。本發(fā)明采用分層鋪裝，表層采用施加以氯化銨溶液為固化劑脲醛樹(shù)脂膠黏劑對(duì)木質(zhì)剩余物進(jìn)行拌膠，芯層采用異氰酸酯膠對(duì)稻殼拌膠，采用竹束一表層一芯層一表層一竹束的鋪裝方式鋪裝，經(jīng)預(yù)壓和熱壓成型表層與芯層之間相互滲透，之間形成了過(guò)渡層，通過(guò)過(guò)渡層連接成一體，酚醛樹(shù)脂浸漬過(guò)的竹材鑲嵌在表層內(nèi)，制得的板材既在熱壓過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)粘板現(xiàn)象，又方便稻殼復(fù)合板后期的二次加工，這樣的制備方法簡(jiǎn)單有效的解決了稻殼板生產(chǎn)中和后期二次加工難以克服的問(wèn)題，將會(huì)降低復(fù)合板的生產(chǎn)成本，提高了復(fù)合板的靜曲強(qiáng)度與彈性模量以及復(fù)合板的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]本發(fā)明中竹材增強(qiáng)木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板是稻殼依次進(jìn)行研磨、過(guò)篩和干燥處理后施膠，木材剩余物干燥后施膠，竹束用酚醛樹(shù)脂浸漬取出烘干，然后按竹束一木材剩余物一稻殼一木材剩余物一竹束的順序鋪裝，預(yù)壓后熱壓成型而成的；其中，稻殼施加異氰酸酯，木材剩余物施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹(shù)脂膠黏劑，鋪裝竹材之后可鋪上細(xì)刨花。
[0005]本發(fā)明中竹材增強(qiáng)木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板的制備方法是按下述步驟進(jìn)行的:
[0006]步驟一、竹束用酚醛樹(shù)脂浸漬后取出烘干至含水率< 12%，酚醛樹(shù)脂的用量為竹束重量的8%?14% ；
[0007]步驟二、分別對(duì)稻殼和木材剩余物進(jìn)行下述處理:
[0008]將稻殼研磨，篩分，干燥，施加異氰酸酯，異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的4.5%?10%,
[0009]同時(shí)將木材剩余物干燥，將木材剩余物干燥，施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹(shù)脂膠黏劑，脲醛樹(shù)脂膠黏劑用量是木材剩余物絕干重量的7%?16%，氯化銨溶液占脲醛樹(shù)脂膠黏劑重量的4%?13%，氯化銨溶液的質(zhì)量百分比濃度為20% ；
[0010]步驟三、然后按竹束一木材剩余物一稻殼一木材剩余物一竹束的順序鋪裝，鋪裝竹材之后可鋪上細(xì)刨花，再預(yù)壓，熱壓成型后得到竹材增強(qiáng)木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板。
[0011]步驟一中稻殼干燥至含水率< 6%。
[0012]步驟一中木材剩余物干燥至含水率< 6%方便控制上下表層板的含水率，并且在施膠的過(guò)程中可以加入一些水或者石蠟防水劑(將刨花層的板坯含水率控制在12% —13% )，也便于脲醛膠的噴施。
[0013]步驟一所述的脲醛樹(shù)脂膠黏劑的固體含量為60%?65% (以質(zhì)量計(jì))。
[0014]步驟一所述的酚醛樹(shù)脂的固體含量為42%?48% (以質(zhì)量計(jì))，粘度為360±50mPa.s’ pH 值為 10 ?12。
[0015]步驟一所述木材剩余物為刨花、木片、鋸肩或木粉。
[0016]步驟一中稻殼依次經(jīng)研磨、篩分(過(guò)20目篩取粗料稻殼)進(jìn)行干燥處理。
[0017]步驟二所述的熱壓溫度為170°C?200°C，熱壓時(shí)間為20s/mm?40s/mm，熱壓壓力:3MPa ?4MPa。
[0018]步驟二所述的預(yù)壓時(shí)間為30s?50s。
[0019]鋪裝竹材之后可鋪上細(xì)刨花，細(xì)刨花填補(bǔ)竹材的空隙，進(jìn)一步增強(qiáng)靜曲強(qiáng)度與彈性模量。
[0020]本發(fā)明的竹材增強(qiáng)木質(zhì)剩余物-稻殼復(fù)合板性能:竹材纖維方向靜曲強(qiáng)度彡40MPa,竹材纖維方向MOE彡6000MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度彡0.45MPa，2h吸水厚度膨脹率< 8.0%。由此可以看到，本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以有效提高板材性能，可以方便可靠的制得滿足不同需求的板材，既可以用作家具方面，也可以作為結(jié)構(gòu)板材使用。又由于異氰酸酯為環(huán)保膠不含甲醛，本發(fā)明的板材甲醛釋放量均小于5.0mg/100g。所以無(wú)論從環(huán)保角度還是性能的角度，都不失為以后板材發(fā)展的一個(gè)新的方向。
[0021]本發(fā)明的板材為夾心結(jié)構(gòu)，采用分層鋪裝熱壓而成，上下表層為用施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹(shù)脂膠黏劑拌膠后的木材剩余物層，中間芯層為用異氰酸酯拌膠后的稻殼層，表層鑲嵌有竹材，這種結(jié)構(gòu)可以避免一般的稻殼板熱壓過(guò)程中產(chǎn)生的粘板現(xiàn)象，減少了一般稻殼板熱壓過(guò)程中在鋼板上抹油等防粘板的工序，又方便板材成型后的二次加工，而且鑲嵌有浸漬過(guò)酚醛樹(shù)脂的竹材、木材剩余物層的表層可以有效的提高稻殼板的靜曲強(qiáng)度與彈性模量。而且鋪裝方式與刨花板的鋪裝方式類(lèi)似，在大型生產(chǎn)中可以參照刨花板生產(chǎn)的工藝設(shè)備，便于今后推廣的規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明將工業(yè)生產(chǎn)中剩余的邊角料的木材利用，提高木材的利用率，又可將農(nóng)業(yè)上剩余大量的稻殼加以利用，減少焚燒廢棄的稻殼而引起的大氣污染，具有公益性。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式中竹材木材剩余物-稻殼多層復(fù)合板設(shè)計(jì)密度為
0.78g/cm3，復(fù)合板厚度為20mm ;竹束、刨花與稻殼絕干質(zhì)量比為3:7:15 (上下鋪設(shè)刨花用量相同，上下鋪設(shè)的竹束的用量相同)，具體制備方法是按下述步驟進(jìn)行的:
[0023]步驟一、將竹束按浸膠量為竹材重量的14%放入酚醛樹(shù)脂水溶液浸泡1min后取出烘干至含水率為12%以下；
[0024]步驟二、將稻殼研磨，過(guò)20目篩，取粗料稻殼進(jìn)行干燥至含水率為6%以下，用異氰酸酯拌膠，異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的5.5%,
[0025]同時(shí)將刨花干燥至含水率為6%以下，施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹(shù)脂膠黏劑，氯化銨溶液的質(zhì)量百分比濃度為20%，脲醛樹(shù)脂膠黏劑用量是木材剩余物絕干重量的12.5%，氯化銨溶液占脲醛樹(shù)脂膠黏劑重量的6.0% ;
[0026]步驟三、將拌膠后的刨花過(guò)20目的篩子，分出細(xì)刨花和粗刨花，鋪裝時(shí)先鋪裝一層經(jīng)步驟一處理的竹束，再鋪上施膠的細(xì)刨花填補(bǔ)竹束的空隙，然后鋪裝一層粗刨花，之后鋪裝施膠的稻殼，再鋪施膠后的粗刨花，然后鋪裝一層施膠后的竹束，再鋪上施膠后的細(xì)刨花，預(yù)壓40s (壓實(shí))，熱壓成型后得到竹材增強(qiáng)的