CN106313202B - 一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，其通过减少了一次热压工序而使其综合热压时间更短，能减少能源的消耗，降低生产成本；无需将纤维先制作成纤维板，从而大量节约人工成本和胶黏剂、原材料的消耗，还避免了纤维板生产时产生纤维预固化层对成品性能的胶合结构影响，并避免了因预固化层的存在而要求的砂光工序，进一步降低了原材料的消耗，且节约了砂光工序所需设备的投入与能源消耗，进而使原材料得到充分利用、大幅度降低了制造成本；同时部分纤维被压入木竹重组材层的缝隙中，提高了板材的物理力学性能。

Description

一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板
【技术领域】
本发明属于一次模压成型板材中复合结构板的加工工艺，具体涉及一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板制造方法。
【背景技术】
木竹复合胶合纤维板通常是一种以木质单板或竹席、竹帘、竹席单板组坯的木竹重组材层为面板、芯层为纤维板为原料复合制备而成，或是纤维板为面层，木竹重组材层为基板构成。木竹重组材层的单板是木单板、竹单板、竹帘、竹席单板经一次烘干，施加胶粘剂，二次烘干(烘胶)，与纤维板组坯再经热压后制成的一种人造板材。由于木材和竹材文理美观，且性能与纤维板互补，板材表现较好的力学性能和天然美观大方，从而广泛应用于各类门板和地板等的制造。
这种复合结构板组坯基本上由面板与基板组成。面板可以选用木单板、竹单板、贴合浸渍纸的木单板、贴合浸渍纸的竹单板、木单板和竹单板形成的复合板、贴合浸渍纸的复合板(复合板由木单板和竹单板形成)中的一种，基板是纤维板；或面板是纤维板，基板是木竹重组材层构成。单板(此处单板实际指的单层板，如竹席、竹帘、旋切木单板、或竹席中的一种)的厚度与基板要求，按雕刻要求与力学性能要求而选择设定。热压可以是面板先热压，而后基板再加面板二次热压；也可以是面板、基板组坯后一次性热压。复合结构板按用途分为门板、衣柜门板、家具板、地板等；所要制备的板材较厚，通常大于12mm，有时达到30mm。
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加尿醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板；纤维板制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂、易雕刻等优点。
复合结构板用途各异，力学性能要求也不同。目前，生产厂家在满足结构板力学性能要求的前提下，在纤维板上或其它单板上施加三聚氰胺改性脲醛胶、组坯并热压而成。其工艺过程是：先制作、或采购专业厂生产的纤维板，而后将纤维板按工艺要求基板的长、宽进行裁边；选用或制作木竹重组材层，面板层的单板依次进行一次烘干(烘干面板层原料内在的水份)、施加胶粘剂、二次烘干(烘胶粘剂)；而后裁边后的纤维板的双面上胶并组坯，接着与二次烘干后的面板层或木竹重组材层热压成型；即纤维料形成纤维板进行一次热压，纤维板与面板层、木竹重组材层进行二次热压；这种工艺方法的缺陷在于：一是纤维板在生产时产生预固化层，在出厂之前要进行表面砂光，然后要进行一次裁切后才能打包出厂；二是纤维板到达贴木竹单板的二次加工厂时要进行二次裁切才能参与组坯，热压后的结构板还要整形裁边。纤维板经一次砂光、两次或三次裁边浪费材料，其次是纤维要先行热压成型形成纤维板，纤维板参与组坯后还要参与二次热压，多次热压，浪费了大量热源资源，还造成较大的设备投入。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，其减少了一次热压工序而使其综合热压时间更短，能减少能源的消耗，降低生产成本。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，该复合结构板包括由至少一种单板组成的木竹重组材层，将木竹重组材层的各单板依次进行一次烘干、施加胶粘剂、二次烘干，备用；其特征在于：该复合结构板还包括纤维毛坯层，该纤维毛坯层的制备操作如下：
取纤维并施加胶粘剂，接着采用纤维经闪急式干燥机进行烘干工序，烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯层；
将纤维毛坯层进行预压排气，并将二次烘干后的木竹重组材层的各单板组坯成木竹重组材层，与预压排气后的纤维毛坯层进行组坯贴合铺装在一起，铺装好形成的板坯依次进行预压、热压、冷却、砂光、及裁切，即可获得所述复合结构板；
其中：热压具体工艺参数为：铺装好的板坯进入热压机后，热压机快速闭合至最高压力，热压温度为140℃～240℃，热压机闭合时间7s～15s，最高压力为1.5Mpa～2.9MPa，每毫米板坯热压时间为15s～80s；
木竹重组材层的单板为木单板、竹单板、竹帘、或竹席中的至少一种。
进一步地，所述纤维毛坯层的制备操作过程中，纤维施加的胶粘剂为三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂，纤维与三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的重量份比为10:1.1～1.3，且采用纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为10％～12％。
进一步地，所述纤维毛坯层的制备操作过程中，纤维施加的胶粘剂为异氰酸酯胶粘剂，纤维与异氰酸酯胶粘剂的重量份比为10:0.49～0.52，且采用纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为9.5％～10.5％。
进一步地，所述三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂中甲醛与尿素的摩尔比为1.2︰1，三聚氰胺与甲醛重量比为0.09︰1。
进一步地，所述木竹重组材层的单板施加的胶粘剂为酚醛树脂，当木竹重组材层的单板为木单板或竹单板，施加酚醛树脂时其单板单面的涂胶量为160g/m2-180g/m2；当木竹重组材层的单板为竹席，施加酚醛树脂时其浸胶量为130g/m2-140g/m2；当木竹重组材层的单板为竹帘，施加酚醛树脂时浸胶量为65g/m2-70g/m2。
进一步地，该复合结构板还包括装饰纸，且该装饰纸位于复合结构板的表层上。
进一步地，所述木单板、竹单板、竹帘的含水率均为6-8％，竹席的含水率为8-10％。
本发明的有益效果在于：
在复合结构板的制备过程中减少了一次热压工序而使其综合热压时间更短，能减少能源的消耗，降低生产成本；无需将纤维先制作成纤维板，从而大量节约人工成本和胶黏剂、原材料的消耗，还避免了纤维板生产时产生纤维预固化层对成品性能的胶合结构影响，并避免了因预固化层的存在而要求的砂光工序，进一步降低了原材料的消耗，且节约了砂光工序所需的投入与能源消耗，进而使原材料得到充分利用、大幅度降低了制造成本；同时部分纤维被压入木竹重组材层的缝隙中，提高了板材的物理力学性能。
【具体实施方式】
本发明一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，该复合结构板包括由至少一种单板组成的木竹重组材层和纤维毛坯层；其中，木竹重组材层的单板为木单板、竹单板、竹帘、或竹席中的至少一种，将木竹重组材层的各单板依次进行一次烘干、施加胶粘剂、二次烘干，备用；纤维毛坯层的制备操作如下：取纤维并施加胶粘剂，接着采用纤维经闪急式干燥机进行烘干工序，烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯层；将纤维毛坯层进行预压排气，从而将纤维之间的空气排出，并使得纤维之间的孔隙得以更好的填充，即达到压实纤维毛坯层的作用，并将二次烘干后的木竹重组材层的各单板组坯成木竹重组材层，与预压排气后的纤维毛坯层进行组坯贴合铺装在一起，铺装好形成的板坯依次进行预压、热压、冷却、砂光、及裁切，即可获得所述复合结构板；
其中热压具体工艺参数为：铺装好的板坯进入热压机后，热压机快速闭合至最高压力，热压温度为140℃～240℃，热压机闭合时间7s～15s，最高压力为1.5Mpa～2.9MPa，每毫米板坯热压时间为15s～80s。
本发明中，纤维所施加的胶粘剂为三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂或三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂：当纤维施加的胶粘剂为三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂，纤维与三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的重量份比为10:1.1～1.3，且采用纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为10％～12％；当纤维施加的胶粘剂为异氰酸酯胶粘剂，纤维与异氰酸酯胶粘剂的重量份比为10:0.49～0.52，且采用纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为9.5％～10.5％。所述三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂中甲醛与尿素的摩尔比为1.2︰1，三聚氰胺与甲醛重量比为0.09︰1。
木竹重组材层的单板施加的胶粘剂为酚醛树脂，当木竹重组材层的单板为木单板或竹单板，施加酚醛树脂时其单板单面的涂胶量为160g/m2-180g/m2；当木竹重组材层的单板为竹席，施加酚醛树脂时其浸胶量为130g/m2-140g/m2；当木竹重组材层的单板为竹帘，施加酚醛树脂时浸胶量为65g/m2-70g/m2。
另外，该复合结构板根据需求还能够增添装饰纸或面板层中的至少一种，其中，该装饰纸位于复合结构板的表层上，面板层由横向竹帘、纵向竹帘、木单板、竹席中的至少一种依次铺成而成，木竹重组材层、面板层及纤维毛坯的铺装顺序根据实际需求进行排布。
且在本发明中所采用的木单板、竹单板、竹帘、横向竹帘、纵向竹帘、的含水率均为6-8％，竹席含水率8-10％。
为了更好地对本发明制造方法进行进一步阐述说明，申请人给出了如下具体实施例。
实施例1
取装饰纸，浸胶，备用；面板层选用木单板，之后依次进行一次烘干、施加胶粘剂(木单板单面的涂胶量为160g/m2)、二次烘干，备用；制作木竹重组材层，具体地，取横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、木单板、纵向竹帘、及横向竹帘并分别浸胶，之后将浸胶后的横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、木单板、纵向竹帘、及横向竹帘依次一层一层铺装起来，即得木竹重组材层；取纤维并施加胶粘剂，纤维所施加的胶粘剂为三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂，纤维与胶粘剂的重量份比为10:1.2，接着纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为10％，之后烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯；将纤维毛坯进行预压排气，然后将装饰纸、面板层、预压排气后的纤维毛坯、木竹重组材层、预压排气后的纤维毛坯、装饰纸从下到上依次一层层贴合铺装好，再将铺装好的板坯进行预压、热压、冷却、砂光、裁切，即可获得所述复合结构板；即本实施例所得复合结构板的上表层为装饰层，其次是木竹重组材层，再则是纤维毛坯，然后是竹重组材层，接着是纤维毛坯，下表层同样是装饰层；且该复合结构板的厚度为30mm。
本实施例中，面板层、木竹重组材层单板所采用的胶粘剂均为酚醛树脂；热压具体工艺参数为：铺装好的板坯在高温作用下快速闭合至最高压力，热压温度为140℃，压机闭合时间15s，最高压力为2.9MPa，每毫米板坯热压时间为80s。
经检测，本实施例制得的复合结构板的密度为850公斤/立方米，其性能指标检测值如下表1。
表1复合结构板的性能指标检测结果
性能 单位 检测值
静曲强度 MPa 35
弹性模量 MPa 4000
内结合强度 MPa 0.80
吸水厚度膨胀率 ％ 5.9
表面结合强度 MPa 1.3
实施例2
取装饰纸，浸胶，备用；面板层选用竹单板，之后面板层依次进行一次烘干、施加胶粘剂(竹单板单面的涂胶量为170g/m2)、二次烘干，备用；制作木竹重组材层，具体地，取横向竹帘、横向竹帘、纵向竹帘、木单板、及横向竹帘并分别浸胶，之后将浸胶后的横向竹帘、横向竹帘、纵向竹帘、木单板、及横向竹帘依次一层一层铺装起来，即得木竹重组材层；取纤维并施加胶粘剂，纤维所施加的胶粘剂异氰酸酯胶粘剂，纤维与胶粘剂的重量份比为10:0.5，接着纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为10.0％，之后烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯；将纤维毛坯进行预压排气，然后将装饰纸、面板层、木竹重组材层、预压排气后的纤维毛坯、木竹重组材层、装饰纸从下到上依次一层层贴合铺装好，接着将铺装好的板坯进行预压、热压、冷却、砂光、裁切，即可获得所述复合结构板；且该复合结构板的厚度为23mm。
本实施例中，面板层与木竹重组材单板采用的胶粘剂均为酚醛树脂；热压具体工艺参数为：铺装好的板坯在高温作用下快速闭合至最高压力，热压温度为170℃，压机闭合时间12s，最高压力为2.5MPa，每毫米板坯热压时间为60s。
经检测，本实施例所制备的专用板密度为800公斤/立方米，其性能指标检测值如下表2。
表2复合结构板的性能指标检测结果
性能 单位 检测值
静曲强度 MPa 36
弹性模量 MPa 4200
内结合强度 MPa 0.78
吸水厚度膨胀率 ％ 6.0
表面结合强度 MPa 1.6
实施例3
制作木竹重组材层，具体地，取横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、木单板、纵向竹帘、及横向竹帘并分别浸胶，之后将浸胶后经二次烘干的横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、木单板、纵向竹帘、及横向竹帘依次一层一层铺装起来，即得木竹重组材层；取纤维并施加胶粘剂，施加三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂，纤维与三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的重量份比为10:1.1，接着纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为12％，之后烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯；将纤维毛坯进行预压排气，然后将预压排气后的纤维毛坯、木竹重组材层、预压排气后的纤维毛坯从下到上依次一层层贴合铺装好，接着将铺装好的板坯进行预压、热压即可获得所述复合结构板；且该复合结构板的厚度为18mm。
本实施例中，木竹重组材层单板所采用的胶粘剂均为酚醛树脂；热压具体工艺参数为：铺装好的板坯在高温作用下快速闭合至最高压力，热压温度为200℃，压机闭合时间10s，最高压力为2.0MPa，每毫米板坯热压时间为40s。
经检测，本实施例所制备的专用板密度为750公斤/立方米，其性能指标检测值如下表3。
表3复合结构板的性能指标检测结果
性能 单位 检测值
静曲强度 MPa 34
弹性模量 MPa 3500
内结合强度 MPa 0.89
吸水厚度膨胀率 ％ 5.9
表面结合强度 MPa 0.93
实施例4
制作木竹重组材层，具体地，取横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、纵向竹帘并分别浸胶，之后将浸胶后经二次烘干的横向竹帘、纵向竹帘、木单板、横向竹帘、纵向竹帘依次一层一层铺装起来，即得木竹重组材层；取纤维并施加胶粘剂，施加异氰酸酯胶粘剂，纤维与胶粘剂的重量份比为10:0.495，接着纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为9.0％，之后烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯；将纤维毛坯进行预压排气，然后将木竹重组材层贴合铺装于预压排气后的纤维毛坯上，接着将铺装好的板坯依次进行预压、热压、冷却、砂光、裁切，即可获得所述复合结构板；且该复合结构板的厚度为12mm。
本实施例中，木竹重组材层所采用的胶粘剂均为酚醛树脂；热压具体工艺参数为：铺装好的板坯在高温作用下快速闭合至最高压力，热压温度为240℃，压机闭合时间7s，最高压力为1.5MPa，每毫米板坯热压时间为15s。
经检测，本实施例所制备的专用板密度为700公斤/立方米，其性能指标检测值如下表4。
表4复合结构板的性能指标检测结果
综上，在本发明复合结构板制备过程中减少了一次热压工序而使其综合热压时间更短，能减少能源的消耗，降低生产成本；无需将纤维先制作成纤维板，从而大量节约人工成本和胶黏剂、原材料的消耗，还避免了纤维板生产时产生一面纤维预固化层或两面纤维预固化层对成品性能的胶合结构影响，并避免了因预固化层的存在而要求的砂光工序，进一步降低了原材料的消耗，且节约了砂光工序所需设备的投入与能源消耗，进而使原材料得到充分利用、大幅度降低了制造成本。同时部分纤维被压入木竹重组材层的缝隙中，提高了板材的物理力学性能。

Claims (2)

1.一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，该复合结构板包括由至少一种单板组成的木竹重组材层，将木竹重组材层的各单板依次进行一次烘干、施加胶粘剂、二次烘干，备用；其特征在于：该复合结构板还包括纤维毛坯层，该纤维毛坯层的制备操作如下：
取纤维并施加胶粘剂，接着采用纤维经闪急式干燥机进行烘干工序，烘干后的纤维组坯形成纤维毛坯层；
将纤维毛坯层进行预压排气，并将二次烘干后的木竹重组材层的各单板组坯成木竹重组材层，与预压排气后的纤维毛坯层进行组坯贴合铺装在一起，铺装好形成的板坯依次进行预压、热压、冷却、砂光、及裁切，即可获得所述复合结构板；
其中：热压具体工艺参数为：铺装好的板坯进入热压机后，热压机快速闭合至最高压力，热压温度为140℃～240℃，热压机闭合时间7s～15s，最高压力为1.5Mpa～2.9MPa，每毫米板坯热压时间为15s～80s；
木竹重组材层的单板为木单板、竹单板、竹帘或竹席中的至少一种；
所述纤维毛坯层的制备操作过程中，纤维施加的胶粘剂为异氰酸酯胶粘剂，纤维与异氰酸酯胶粘剂的重量份比为10:0.49～0.52，且采用纤维经闪急式干燥机烘干至含水率为9.5％～10.5％；
所述木竹重组材层的单板施加的胶粘剂为酚醛树脂，当木竹重组材层的单板为木单板或竹单板，施加酚醛树脂时其单板单面的涂胶量为160g/m2-180g/m2；当木竹重组材层的单板为竹席，施加酚醛树脂时其浸胶量为130g/m2-140g/m2；当木竹重组材层的单板为竹帘，施加酚醛树脂时浸胶量为65g/m2-70g/m2；
所述木单板、竹单板、竹帘的含水率均为6％，竹席的含水率为8-10％。
2.根据权利要求1所述一种木竹重组材附有纤维单元层的复合结构板，其特征在于：该复合结构板还包括装饰纸，且该装饰纸位于复合结构板的表层上。
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