CN100339196C - 一种薄壳结构增强型人造板 - Google Patents

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一种用二次热压法制成的薄壳结构增强型人造板，其特征是竹青帘采用异氰酸酯胶粘剂施胶，木单板浸渍酚醛树脂胶粘剂，经组坯、热压后先制成高密度木单板-竹青帘复合薄板；再以高密度木单板-竹青帘复合薄板为面层材料，普通速生杨木单板或其它低强度人造板为芯层材料，施胶、热压后制成薄壳结构增强型人造板。采用本发明提供的制造工艺与组坯结构，可有效利用竹材人造板加工企业废弃的大量珍贵竹青资源，大大提高了竹材的利用率。

Description

一种薄壳结构增强型人造板
一、技术领域
本发明属木材工业中的胶合板制造技术领域。
二、背景技术
随着我国和世界速生丰产林建设的持续开展，速生杨木(如美洲黑杨等)已逐渐成为一种相对丰富的资源而被胶合板制造业大量采用。由于速生杨木的材性特点，纯粹用速生杨木制造的胶合板，其物理力学性能相对较低。
竹子是我国和东南亚的特有资源，不仅蓄积量大、物理力学性能明显高于木材，而且具有生长快、正常经营可自然更新等优点。经过我国科学技术人员和相关企业的多年研究、应用开发，竹材也已被大量使用于人造板制造业。
目前已开发的杨木和竹材人造板的复合材料制品主要有：
CN 03152841.4一种集装箱底板及其制造方法
CN 03112794.0一种竹材增强单板层积材及其制造方法
CN 92107278.3竹质编织层积材制造方法
CN 87100368.6竹材胶合板制造方法
CN 91108203.4改进的竹材胶合板制造工艺方法
CN 02258059.X杨木基复合板
CN 98227629.X一种改进的竹木复合层积材等等。
由于竹子的竹青篾和竹黄篾的化学成分有很大的区别，因此，竹青篾和竹黄篾的胶合性能相差很大，一般的胶粘剂，对于竹青篾的胶合强度普遍很低。对于主要使用脲醛树脂或酚醛树脂作为胶粘剂的人造板制造业中，竹青篾的胶合强度往往无法满足基本的性能要求。因此，竹材在人造板生产中，为了保证成品的胶合强度，一般均要在原料准备阶段将竹青篾加工去除。这就大大影响了竹材的加工利用率。
另一方面，竹青篾的胶合性能虽不及竹黄篾，但其物理力学性能又大大高于竹黄篾。经实验室测定，其弹性模量(MOE)可达15000～20000MPa，静曲强度(MOR)可达180～200MPa，均为竹黄的两倍左右。如果能够采用高性能的异氰酸酯作为胶粘剂，并克服成本居高不下的问题，竹青篾的利用前景非常理想。
异氰酸酯胶粘剂，如甲苯二异氰酸酯(简称TDI)；4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)；1，6-六亚甲基二异氰酸酯(简称HDI)和三苯基甲烷三异氰酸酯等，直接使用合成聚氨酯的原料——多异氰酸酯作为胶粘剂使用。由于其分子量小、易渗透等特性，特别适宜于胶合农产品加工剩余物，如树皮、蔗渣、椰子纤维、麦秆、花生壳、稻壳等表面含蜡质的材料。实验证明，将异氰酸酯胶粘剂用于胶合竹青篾，其胶合性能也非常理想。
但异氰酸酯胶粘剂除了毒性较大、操作防护要求较高以外，其价格也远比酚醛树脂、脲醛树脂等胶粘剂要高。采用普通的胶合板结构和制造方法，由于耗胶量较大，胶合板的制造成本居高不下，成了阻碍其推广使用的一个最大难题。
三、发明内容
本发明的目的是探索一种有效利用竹青篾资源的高强度木、竹复合胶合板制造技术，并寻求降低制造成本的途径。
本发明的技术解决方案为：采用二次热压法制造薄壳结构增强型人造板，将竹青篾或以竹青篾为主编织成竹青帘、木材加工成单板后干燥，其特征在于：
a.竹青帘采用异氰酸酯胶粘剂施胶，木单板浸渍酚醛树脂胶粘剂，经组坯、热压后先制成高密度木单板-竹青帘复合薄板；
b.再以高密度木单板-竹青帘复合薄板为面层材料，普通速生杨木单板或其它低强度人造板为芯层材料，施胶、热压制成表面密度高(0.9～1.2g/cm3)、芯层密度低(0.5～0.6g/cm3)的薄壳结构增强型人造板。
采用本发明提供的制造工艺与组坯结构，可有效地利用大规模竹材人造板加工企业所废弃的大量珍贵的竹青资源，大大提高了竹材的利用率。由于只是针对竹青使用异氰酸酯胶粘剂，异氰酸酯胶粘剂的用量不大，生产成本的增加并不显著，而成品的物理力学性能可达到很高的指标。
四、附图说明
图1为高密度木单板-竹青帘复合薄板的一种典型结构示意图。图中所示为3层结构，其中层(1)为木纹纵向组坯的酚醛树脂浸渍木单板，层(2)为木纹横向组坯的酚醛树脂浸渍木单板，层(3)为施异氰酸酯胶粘剂的竹帘，竹帘用竹青篾或以竹青篾为主编织而成。
图2为薄壳结构增强型人造板的典型结构示意图。图中表层(1)为浸渍酚醛树脂并高温、高压塑化后的装饰木单板，层(2)为高密度木单板-竹青帘复合薄板，芯层(3)为多层速生杨木单板或普通刨花板、纤维板等低强度人造板。
五、具体实施方式
实施例1：
a.用毛竹为原料，将毛竹的竹青篾或以竹青篾为主，单独用棉线编织制成厚度为0.8～1.5mm的竹帘，干燥后用甲苯二异氰酸酯作胶粘剂施胶；将速生杨木旋切成0.7～1.5mm的单板，干燥后浸渍酚醛树脂胶；
b.采用附图1所示的组坯结构，将1层施异氰酸酯胶粘剂的竹青帘和2层酚醛树脂浸渍杨木单板，在温度为135～150℃、压力为3.5～4.5MPa条件下热压成高密度杨木单板-竹青帘复合薄板备用；
c.如附图2所示，表层(1)采用浸渍酚醛树脂并高温、高压塑化后的桦木装饰单板，层(2)为高密度杨木单板-竹青帘复合薄板，芯层(3)采用9层杨木单板，使用普通酚醛树脂胶粘剂施胶后组坯，在温度为135～145℃、压力为0.8～1.2MPa条件下热压成薄壳结构增强型人造板。
实施例2：
如附图2所示，表层(1)采用三聚氰胺浸渍装饰纸，层(2)为高密度杨木单板-竹青帘复合薄板，芯层(3)采用15mm厚的刨花板，使用普通酚醛树脂胶粘剂施胶后组坯，在温度为135～145℃、压力为0.8～1.2MPa条件下热压成薄壳结构增强型人造板。
其余同实施例1。
采用本发明提供的方法和结构，制成的薄壳结构增强型人造板的主要物理力学性能如下：
密    度——0.6～0.75g/cm3
弹性摸量——6000～15000MPa
静曲强度——50～120MPa
冲击韧性——60～100J/m2
实现了有效利用竹青篾资源，降低制造成本的发明目的。

Claims (1)

1.一种采用二次热压法制成的薄壳结构增强型人造板，将竹青篾或以竹青篾为主编织成竹青帘、木材加工成单板后干燥，其特征在于：
a.竹青帘采用异氰酸酯胶粘剂施胶，木单板浸渍酚醛树脂胶粘剂，经组坯、热压后先制成高密度木单板-竹青帘复合薄板；
b.再以高密度木单板-竹青帘复合薄板为面层材料，普通速生杨木单板或其它低强度人造板为芯层材料，施胶、热压后制成薄壳结构增强型人造板。
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