CN105111718A - 一种桦树皮混复材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种桦树皮混复材料及其制备方法和应用，涉及一种树皮混复材料及其制备方法和应用。本发明要解决现有技术桦树皮的利用率低，应用领域狭窄及市场上软木树皮的短缺的问题。本发明的桦树皮混复材由桦树皮颗粒和聚氨酯胶组成。制备方法：一、桦树皮预处理；二、破碎及筛选；三、混合；四、成型及切割。本发明的桦树皮混复材料具有防潮、绝缘、保温、隔热、耐磨、舒适性强、装饰性强、环保健康的优点。本发明适用于桦树皮混复材料的制备和应用。

Description

一种桦树皮混复材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种树皮混复材料及其制备方法和应用。

背景技术

软木(英文专业表述：cork,phellem)，俗称木栓。古代埃及、希腊和罗马用来制造渔网、鞋垫、瓶塞等。中国春秋时代已有软木的记载。现国际、国内市场上开发的软木制品有软木塞、软木垫、工艺品，软木墙板、软木地板等；按制备工艺分为天然软木制品，烘焙软木制品，胶烤软木制品，软木橡胶制品等；桦树皮与橡树皮都为天然的材料，富含软木脂，有木栓层，都是有自然本色，不腐不蛀、无毒无味、防潮耐水、耐油、耐酸(稀)，富有弹性、耐磨、隔热保温、消音减震、抗静电等优点。

目前，软木制品均采用栓木皮作为原材料。而栓木的产地为南方，这就局限了软木加工产业的发展，因为如果在北方建立软木制品加工产业，将导致由于原材料运输成本过高而导致加工成本太高的问题，进而使得北方的软木制品加工产业利润空间少、没有市场竞争力的弊端。

现有技术中，桦树皮在开发利用上最早只作为林区引火用的引柴，后来被小部分的用作中药材，后又有用于提炼桦树皮焦油，但利用率和经济价值都不高，现在因为国家一些化工企业的削减和传统烟花燃放的控制，已经少有企业在生产，仍被作为工厂的燃料来使用。现有对桦树皮应用多数局限于应用在工艺制品中，但这类使用方法的制备工艺复杂，因而制作成本较高，桦树皮利用率低，应用领域狭窄。

发明内容

本发明要解决现有技术桦树皮的利用率低，制备工艺复杂导致的生产效率低，应用领域狭窄及北方市场上软木树皮的短缺的问题，提供一种桦树皮混复材料及其制备方法和应用。

本发明桦树皮混复材料包含桦树皮颗粒和聚氨脂胶；其中所述的桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:(4～6)；所述的桦树皮颗粒粒径为60～180目。

上述的桦树皮混复材料的制备方法，按照以下步骤进行：

步骤一：桦树皮预处理

将桦树皮用水冲洗并晾干；

步骤二：破碎及筛选

利用粉碎机，将步骤一得到的桦树皮依次进行粗碎、细碎和风力除尘处理，最后筛选得到粒径60～180目的桦树皮颗粒；其中所述的粉碎机为锤式粉碎机；所述的筛选采用水平振动筛进行，筛体由2～5层的筛网组成，筛体倾斜度为5％～10％；

步骤三：混合

将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:(4～6)放入搅拌机混合10～20分钟，得到桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物；其中所述的搅拌机为可调速滚筒搅拌机；

步骤四：成型及切割

将步骤三获得的桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物放入压力机模具中，在成型压力为50～100吨下压制得到坯料，坯料经烘干后，剖切出厚度为0.6～10mm的桦树皮混复材料；其中所述的软木剖切机为软木层切用设备，软木剖切机工作台宽为1200mm,带刀宽度90mm,张紧力为11～13MPa,剖切时坯料的含水率应为9％～11％；所述的压力机模具尺寸为：长1000mm，宽300～600mm，高10～100mm；

上述桦树皮混复材料做为基材或表面复合装饰层应用于加工床垫、坐垫、杯垫、鞋垫、装饰墙板和地板，桦树皮混复材料能与PU、PVC和人造革中任一材料用水性胶在高温下贴合制备软木鞋材；其中桦树皮混复材料做为基材应用于制备装饰墙板是按以下步骤进行的：

将3～4mm的桦树皮混复材料作为基层，0.8～1.2mm的天然桦树皮作为装饰层，脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的混合物作为胶粘剂，在150℃和1～2MPa下复合得到装饰墙板；所述的脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:(1～2)；所述的胶粘剂的用量为200～300g/㎡。

该装饰墙板具有环保、绝缘、隔音、隔潮，结实耐用、易于铺装，装饰效果好等特点，可以广泛应用于电视背景墙，酒吧，饭店，宾馆，幼儿园等装饰装修中，是一种绿色环保的新型室内装饰装修材料。

本发明包含以下有益效果：

一、本发明克服了软木加工技术领域只采用栓木作为软木加工的原材料的固有思路，也克服了现有木材加工及应用技术领域中，仅仅将桦树皮的开发和利用局限在：燃料或作为工艺装饰材料的技术领域的固有思路。本发明充分挖掘了桦树皮的固有特定，将其引入到软木加工技术领域，并经过长期试验之后，获得了意想不到的技术效果。

二、由于桦树皮也是一种优良的软木性质的树皮，有含量40％左右的软木脂、少量纤维素、木素一起组成了木栓细胞，使桦树皮具有不透水、抗腐蚀和富有弹性的性能，这些性能与现有软木加工领域中采用的栓木类似，并且，桦树皮混复材料的纤维强度都要高于现有的软木产品50％以上，桦树皮结实、可雕刻、可压花、可编织等性能优于软木的性能；还由于桦树皮还可作为一种中药材，其药理特性是清热利湿，解毒，适用于急性扁桃体炎，支气管炎，肺炎，肠炎，痢疾，肝炎，尿少色黄，急性乳腺炎；外用治烧烫伤，痈疖肿毒。正是由于上述特性，因此采用桦树皮作为软木加工材料时，获得的软木制品应用于加工床垫、坐垫、杯垫、鞋垫、装饰墙板、地板及软木鞋材等多个应用领域，尤其是还能做树皮保健枕头，医用床垫、保健坐垫、鞋垫、鞋底等制品，充分发挥了其药理作用，具有很好的保健作用。适用人群更广泛。

三、本发明方法制备的桦树皮混复材料剖切厚度达到0.6mm时，弯曲直径达到18mm仍不掉渣不开裂；

四、本发明桦树皮混复材料的制备方法简单，只需简单水洗除杂、常温压制成型和剖切即可完成桦树皮混复材料的制备，可以节约人工成本；并且本发明所述的方法制备的桦树皮混复材料能达到长1000mm、宽300～600mm、高10～100mm的尺寸，具有较高的生产效率；

五、本发明制备的桦树皮混复材料对原料要求低，只需出去桦树皮其中的尘土等杂质，桦树皮利用率达到95％以上。制备桦树皮混复材料所采用的桦树皮也是软木树皮，具有栓木树皮的所有特点，并且其纤维结构结实，耐磨性、防腐性能优于栓木皮；

六、本发明所述的桦树皮混复材料中主要原料桦树皮易于采购，主要产在北方，尤其是大兴安岭地区，对于北方加工产业来说，原材料采购地更近，运输成本低，增加了北方软木加工产品的竞争力，平衡了软木加工行业的地域局限性。

七、桦树皮本身具有装饰性，可以进行原皮的拼花、压花、编织等装饰，所以生产的桦树皮复混材料的墙板和地板可以进行多种装饰层的复合，使其更具装饰性和艺术性，提高产品的档次，适用不同消费人群的需要。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种桦树皮混复材料，该桦树皮混复材料包含桦树皮颗粒和聚氨脂胶；所述的桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:(4～6)。

本实施方式包含以下有益效果：

一、本发明克服了软木加工技术领域只采用栓木作为软木加工的原材料的固有思路，也克服了现有木材加工及应用技术领域中，仅仅将桦树皮的开发和利用局限在：燃料或作为工艺装饰材料的技术领域的固有思路。本发明充分挖掘了桦树皮的固有特定，将其引入到软木加工技术领域，并经过长期试验之后，获得了意想不到的技术效果。

二、由于桦树皮也是一种优良的软木性质的树皮，有含量40％左右的软木脂、少量纤维素、木素一起组成了木栓细胞，使桦树皮具有不透水、抗腐蚀和富有弹性的性能，这些性能与现有软木加工领域中采用的栓木类似，并且，桦树皮混复材料的纤维强度都要高于现有的软木产品50％以上，桦树皮结实、可雕刻、可压花、可编织等性能优于软木的性能；还由于桦树皮还可作为一种中药材，其药理特性是清热利湿，解毒，适用于急性扁桃体炎，支气管炎，肺炎，肠炎，痢疾，肝炎，尿少色黄，急性乳腺炎；外用治烧烫伤，痈疖肿毒。正是由于上述特性，因此采用桦树皮作为软木加工材料时，获得的软木制品应用于加工床垫、坐垫、杯垫、鞋垫、装饰墙板、地板及软木鞋材等多个应用领域，尤其是还能做树皮保健枕头，医用床垫、保健坐垫、鞋垫、鞋底等制品，充分发挥了其药理作用，具有很好的保健作用。适用人群更广泛。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:5。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的桦树皮颗粒粒径为60～180目。它步骤与参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式制备桦树皮混复材料的方法，按照以下步骤进行的：

步骤一：桦树皮预处理

将桦树皮用水冲洗并晾干；

步骤二：破碎及筛选

利用粉碎机，将步骤一得到的桦树皮依次进行粗碎、细碎和风力除尘处理，最后筛选得到粒径60～180目的桦树皮颗粒；

步骤三：混合

将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:(4～6)放入搅拌机混合10～20分钟，得到桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物；其中所述的搅拌机为调速滚筒搅拌机；

步骤四：成型及切割

将步骤三获得的桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物放入压力机模具中，在成型压力为50～100吨下压制得到胚料，坯料经烘干后，用软木剖切机剖切出厚度为0.6～10mm的桦树皮混复材料。

本实施方式包含以下有益效果：

一、本发明方法制备的桦树皮混复材料剖切厚度达到0.6mm时，弯曲直径达到18mm仍不掉渣不开裂；

二、本发明桦树皮混复材料的制备方法简单，只需简单水洗除杂、常温压制成型和剖切即可完成桦树皮混复材料的制备，可以节约人工成本；并且本发明所述的方法制备的桦树皮混复材料能达到长1000mm、宽300～600mm、高10～100mm的尺寸，具有较高的生产效率；

三、本发明制备的桦树皮混复材料对原料要求低，只需出去桦树皮其中的尘土等杂质，桦树皮利用率达到95％以上。制备桦树皮混复材料所采用的桦树皮也是软木树皮，具有栓木树皮的所有特点，并且其纤维结构结实，耐磨性、防腐性能优于栓木皮；

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤二中最后筛选得到粒径60～120目的桦树皮颗粒。其它步骤与参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：步骤三中将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:4放入搅拌机混合10～20分钟。其它步骤与参数与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是：步骤三中将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:6放入搅拌机混合10～20分钟。其它步骤与参数与具体实施方式四至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七之一不同的是：步骤三中将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:5放入搅拌机混合10～20分钟。其它步骤与参数与具体实施方式四至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八之一不同的是：步骤四中压力机模具尺寸为：长1000mm，宽300～600mm，高10～100mm。其它步骤与参数与具体实施方式四至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式桦树皮混复材料做为基材或表面复合装饰层应用于加工床垫、坐垫、杯垫、鞋垫、装饰墙板、地板及与PU、PVC、人造革用水性胶在高温下贴合制备软木鞋材。

本实施方式的桦树皮复混材料可以与多种进行多种装饰层的复合，使其更具装饰性和艺术性，提高产品的档次,桦树皮复混材料因桦树皮本身具有杀菌，提高免疫力的功能，在民间一直应用于皮肤病的治疗，所以用桦树皮复混材料加工而成的桦树皮保健枕头，医用床垫、保健坐垫、鞋垫、鞋底等制品有更好的保健效果和应用价值。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是：所述的桦树皮混复材料做为基材应用于制备装饰墙板是按以下步骤进行的：

将3～4mm的桦树皮混复材料作为基层，0.8～1.2mm的天然桦树皮作为装饰层，脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的混合物作为胶粘剂，在150℃和1～2MPa下复合得到装饰墙板；所述的脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:(1～2)；所述的胶粘剂的用量为200～300g/㎡。其它步骤与参数与具体实施方式十相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十一不同的是：所述脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:1.5。其它步骤与参数与具体实施方式十一相同。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十一或十二不同的是：在150℃和1.2MPa下复合得到装饰墙板。其它步骤与参数与具体实施方式十一或十二相同。

具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十一至十三之一不同的是：所述的胶粘剂的用量为250g/㎡。其它步骤与参数与具体实施方式十一至十三之一相同。

实施例一：

本实施例桦树皮混复材料料包括桦树皮颗粒和聚氨脂胶；所述的桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:1.5。

按照以下步骤制备上述的桦树皮混复材料：

步骤一：桦树皮预处理

将桦树皮用水冲洗并晾干；

步骤二：破碎及筛选

利用粉碎机，将步骤一得到的桦树皮依次进行粗碎、细碎和风力除尘处理，最后筛选得到粒径100目左右的桦树皮颗粒；其中所述的粉碎机为锤式粉碎机；所述的筛选采用水平振动筛进行，筛体由3层的筛网组成，筛体倾斜度为5％；

步骤三：混合

将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:5放入搅拌机混合15分钟，得到桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物；其中所述的搅拌机为调速滚筒搅拌机；

步骤四：成型及切割

将步骤三获得的桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物放入压力机模具中，在成型压力为75吨下压制得到胚料，坯料经烘干后，用软木剖切机剖切出厚度为3.5mm的桦树皮混复材料；其中所述的软木剖切机为软木层切用设备，软木剖切机工作台宽为1200mm,带刀宽度90mm,张紧力为12MPa,剖切时坯料的含水率应为10％；所述的压力机模具尺寸为：长1000mm，宽600mm，高100mm。

将上述步骤制备的3.5mm的桦树皮混复材料做为基材应用于制备装饰墙板，按照以下步骤进行：

将制备的3.5mm桦树皮混复材料作为基层，1mm的天然桦树皮作为装饰层，脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的混合物作为胶粘剂，在150℃和1.2MPa下复合得到装饰墙板；所述的脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:1.5；所述的胶粘剂的用量为250g/㎡。

本实施例制备的桦树皮混复材料的制备方法简单，只需简单水洗除杂、常温压制成型和剖切即可完成桦树皮混复材料的制备，可以节约人工成本；本实施例制备的桦树皮混复材料对原料要求低，只需出去桦树皮其中的尘土等杂质，桦树皮利用率达到95％以上；本实施例制备的桦树皮混复材料剖切厚度达到0.6mm时，弯曲直径达到18mm仍不掉渣不开裂；本实施例所制备的装饰墙板，利用了桦树皮原皮进行拼花后与桦树皮复混材料进行复合，工艺简单，使桦树皮复混材料更具装饰性和艺术性，提高了产品的档次，适用不同装饰的需要。

Claims (10)

1.一种桦树皮混复材料，其特征在于该桦树皮混复材料包括桦树皮颗粒和聚氨脂胶；所述的桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:(4～6)。

2.根据权利要求1所述的一种桦树皮混复材料，其特征在于桦树皮颗粒和聚氨脂胶质量比为1:5。

3.根据权利要求1所述的一种桦树皮混复材料，其特征在于桦树皮颗粒粒径为60～180目。

4.如权利要求1所述的桦树皮混复材料的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

步骤一：桦树皮预处理

将桦树皮用水冲洗并晾干；

步骤二：破碎及筛选

利用粉碎机，将步骤一得到的桦树皮依次进行粗碎、细碎和风力除尘处理，最后筛选得到粒径60～180目的桦树皮颗粒；

步骤三：混合

将步骤二得到的桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:(4～6)放入搅拌机混合10～20分钟，得到桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物；

步骤四：成型及切割

将步骤三获得的桦树皮颗粒和聚氨酯胶的混合物放入压力机模具中，在成型压力为50～100吨下压制得到坯料，坯料经烘干后，剖切出厚度为0.6～10mm的桦树皮混复材料。

5.根据权利要求4所述的桦树皮混复材料的制备方法，其特征在于步骤三中桦树皮颗粒和聚氨酯胶按质量比1:5放入搅拌机混合15分钟。

6.根据权利要求4所述的桦树皮混复材料的制备方法，其特征在于步骤四中压力机模具尺寸为：长1000mm，宽300～600mm，高10～100mm。

7.如权利要求1所述的桦树皮混复材料的应用，其特征在于桦树皮混复材料做为基材或表面复合装饰层应用于加工床垫、坐垫、杯垫、鞋垫、装饰墙板、地板及软木鞋材。

8.根据权利要求7所述的桦树皮混复材料应用，其特征在于桦树皮混复材料做为基材应用于制备装饰墙板是按以下步骤进行的：

将3～4mm的桦树皮混复材料作为基层，0.8～1.2mm的天然桦树皮作为装饰层，脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的混合物作为胶粘剂，在150℃和1～2MPa下复合得到装饰墙板；所述的脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:(1～2)；所述的胶粘剂的用量为200～300g/㎡。

9.根据权利要求8所述的桦树皮混复材料应用，其特征在于脲醛树脂与三聚氰胺改性脲醛树脂的质量比为1:1.5。

10.根据权利要求8所述的桦树皮混复材料应用，其特征在于在150℃和1.2MPa下复合得到装饰墙板。