一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬新材料領(lǐng)域，特別涉及一種基于顆粒增強(qiáng)木質(zhì)功能材料成形技術(shù)的適合戶外文化長廊、城市風(fēng)光帶、旅游景點(diǎn)的地板、立柱、承重梁、休閑桌椅、指示牌等制作的顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，時代的變迀，各種戶外活動場所遍布我們的城市，比較為人所知的有文化長廊、城市風(fēng)光帶、旅游景點(diǎn)等；用于建設(shè)這種戶外活動場所的底板、立柱、承重梁、休閑桌椅、指示牌等的戶外工程材料大部分都是木質(zhì)材料，少數(shù)為石質(zhì)材料。
[0003]木質(zhì)材料有很多優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量輕，容易加工，可以在上面刻畫多種精美圖案，同時木質(zhì)材料本身就是一種精美的裝飾品，可以給人一種別樣的意境美；因此深受文化長廊、城市風(fēng)光帶、旅游景點(diǎn)的青睞，成為此類場所首選的戶外工程材料。
[0004]但是木質(zhì)材料還是有美中不足的地方，耐候性不強(qiáng)，容易腐朽，且表觀硬度低和靜曲強(qiáng)度低，容易被損壞；石質(zhì)材料同樣耐候性不強(qiáng)，容易被破壞。
[0005]如何保留木質(zhì)優(yōu)點(diǎn)的同時去除掉不足，是現(xiàn)代合成木質(zhì)材料的發(fā)展方向，而顆粒增強(qiáng)木質(zhì)功能材料成形技術(shù)為這種發(fā)展方向點(diǎn)亮了一盞明燈，用顆粒增強(qiáng)木質(zhì)功能材料成形技術(shù)解決木質(zhì)戶外工程材料的不足成為科研人員的研宄方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有木質(zhì)材料的缺陷，提供一種完美的繼承了木質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)且耐候性能好、表觀硬度和靜曲強(qiáng)度極佳、加工刻蝕性能好的顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料及其制備方法。
[0007]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由3?5_厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆?；旌狭现瞥?。
[0008]優(yōu)選的，所述的增強(qiáng)顆?；旌狭嫌梢韵滤姆N組分組成，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:木粉30%?40%、電木粉55%?65%、納米剛玉粉1%?10%、納米氧化鋅粉0.5%?5%。
[0009]優(yōu)選的:所述的竹片和增強(qiáng)顆?；旌狭现瞥蓪訝罱Y(jié)構(gòu)，所述的層狀結(jié)構(gòu)不低于3層，最底層和最頂層為竹片，且相鄰的兩塊竹片之間夾有一層增強(qiáng)顆?；旌狭?。
[0010]優(yōu)選的，竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為9:1?3:2。
[0011]本發(fā)明的另一個方案一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:制備竹片，將經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致；
步驟2:制備增強(qiáng)顆粒混合料，將木粉、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比30%?40%、55%?65%、1%?10%、0.5%?5%均勻混合制成增強(qiáng)顆?；旌狭?；
步驟3:溫壓成形，將竹片及增強(qiáng)顆?；旌狭辖惶鎸友b于模具型腔內(nèi)至規(guī)定層數(shù)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為90:10?60:40 ;之后成形，成形溫度、壓力、保溫保壓時間分別為150?220°C、600?900MPa、90?150min。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟3中的成形壓力為650?850MPa。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟3中的成形溫度為155?200°C。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟3中的保溫保壓時間為100?120min。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:通過上述方法制備的顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，保留了原有木質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)，同時耐候性也得到了大大的提升，表觀硬度、靜曲強(qiáng)度分別高達(dá)50HV、10MPa以上，可取代原有木質(zhì)材料用作戶外文化長廊、城市風(fēng)光帶、旅游景點(diǎn)的地板、立柱、承重梁、休閑桌椅、指示牌等；采用了竹片作為主要材料，竹片本身就是木質(zhì)材料中的精品，有獨(dú)特的意境，用在文化長廊、城市風(fēng)光帶、旅游景點(diǎn)更有一種別致的韻味。
【具體實施方式】
[0016]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0017]實施例1
一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由3mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆粒按質(zhì)量比9:1混合料制成；其中增強(qiáng)顆?；旌狭嫌?0%的木粉、65%的電木粉、1%的納米剛玉、4%的納米氧化鋅粉組成。
[0018]一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:制備竹片，將3_厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致；
步驟2:制備增強(qiáng)顆?；旌狭希瑢⒛痉?、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比30%、65%、1%、4%均勻混合制成增強(qiáng)顆?；旌狭?；
步驟3:溫壓成形，將竹片及增強(qiáng)顆?；旌狭细魧愉佈b成3層于模具型腔內(nèi)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆粒混合料的質(zhì)量比為9:1 ;之后成形，成形溫度和壓力分別為150°C和900MPa，保溫保壓150min后得到顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料。
[0019]實施例2
一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由5mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆粒按質(zhì)量比3:2混合料制成；其中增強(qiáng)顆粒混合料由40%的木粉、55%的電木粉、4.5%的納米剛玉、0.5%的納米氧化鋅粉組成。
[0020]一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:制備竹片，將5_厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致；
步驟2:制備增強(qiáng)顆粒混合料，將木粉、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比40%、55%、4.5%、0.5%均勻混合制成增強(qiáng)顆?；旌狭希?br> 步驟3:溫壓成形，將竹片及增強(qiáng)顆?；旌狭细魧愉佈b成5層于模具型腔內(nèi)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為3:2 ;之后成形，成形溫度和壓力分別為220°C和600MPa，保溫保壓90min后得到顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料。
[0021]實施例3 一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由4.5mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆粒按質(zhì)量比5:2混合料制成；其中增強(qiáng)顆?；旌狭嫌?3%的木粉、58%的電木粉、5%的納米剛玉、4%的納米氧化鋅粉組成。
[0022]一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:制備竹片，將4.5_厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致；
步驟2:制備增強(qiáng)顆?；旌狭?，將木粉、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比33%、58%、5%、4%均勻混合制成增強(qiáng)顆?；旌狭希?br> 步驟3:溫壓成形，將竹片及增強(qiáng)顆?；旌狭细魧愉佈b成9層于模具型腔內(nèi)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為5:2 ;之后成形，成形溫度和壓力分別為200°C和650MPa，保溫保壓10min后得到顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料。
[0023]實施例4
一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由4mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆粒按質(zhì)量比2:1混合料制成；其中增強(qiáng)顆?；旌狭嫌?2%的木粉、56%的電木粉、10%的納米剛玉、2%的納米氧化鋅粉組成。
[0024]一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:制備竹片，將4_厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致；
步驟2:制備增強(qiáng)顆?；旌狭?，將木粉、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比32%、56%、10%、2%均勻混合制成增強(qiáng)顆粒混合料；
步驟3:溫壓成形，將竹片及增強(qiáng)顆?；旌狭细魧愉佈b成7層于模具型腔內(nèi)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為2:1 ;之后成形，成形溫度和壓力分別為155°C和850MPa，保溫保壓120min后得到顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料。
[0025]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其特征在于:其由3?5mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆?；旌狭现瞥?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其特征在于:所述增強(qiáng)顆?；旌狭嫌梢韵滤姆N組分組成，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:木粉30%?40%、電木粉55%?65%、納米剛玉粉1%?10%、納米氧化鋅粉0.5%?5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其特征在于:所述的竹片和增強(qiáng)顆粒混合料制成交替層狀結(jié)構(gòu)，所述的層狀結(jié)構(gòu)不低于3層，最底層和最頂層為竹片，且相鄰的兩塊竹片之間夾有一層增強(qiáng)顆?；旌狭?。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其特征在于，所述竹片與增強(qiáng)顆?；旌狭系馁|(zhì)量比為9:1?3:2。
5.一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、制備竹片:將經(jīng)切片、展平、炭化的竹片切斷定長，其長度與成形模型腔長度一致； 步驟2、制備增強(qiáng)顆?；旌狭?將木粉、電木粉、納米剛玉粉、納米氧化鋅粉按質(zhì)量百分比30%?40%、55%?65%、1%?10%、0.5%?5%均勻混合制成增強(qiáng)顆?；旌狭?； 步驟3、溫壓成形:將竹片及增強(qiáng)顆粒混合料交替層鋪于模具型腔內(nèi)至規(guī)定層數(shù)，第一層和最后一層為竹片，竹片與增強(qiáng)顆粒混合料的質(zhì)量比為9:1?3:2 ;之后成形，成形溫度、壓力、保溫保壓時間分別為150?220°C、600?900MPa、90?150min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3中的成形壓力為650?850MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3中的成形溫度為155?200°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3中的保溫保壓時間為100?120min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料，其由3～5mm厚經(jīng)切片、展平、炭化的竹片和增強(qiáng)顆?；旌狭现瞥桑煌瑫r，本發(fā)明還公開了一種顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料的制備方法，其包括以下步驟制備竹片、制備增強(qiáng)顆?；旌狭?、溫壓成形；本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有木質(zhì)材料的缺陷，提供一種完美的繼承了木質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)且耐候性能好、表觀硬度和靜曲強(qiáng)度極佳、加工刻蝕性能好的顆粒增強(qiáng)木質(zhì)戶外工程材料及其制備方法。
【IPC分類】B32B21-13, B32B21-02, C08L97-02, C08K3-34, C08K3-22, B27N3-06
【公開號】CN104875268
【申請?zhí)枴緾N201510212175
【發(fā)明人】吳慶定, 王勝清
【申請人】中南林業(yè)科技大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月30日