CN106514829B

CN106514829B - 一种隔热隔音刨花板的制造方法

Info

Publication number: CN106514829B
Application number: CN201611163319.1A
Authority: CN
Inventors: 漆楚生; 于志明; 张扬; 母军; 赵博识; 张峰; 储德淼; 杜兰星; 黄思琪
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-10-30
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: CN106514829A

Abstract

一种隔热隔音刨花板的制造方法，本发明为实现高强度吸音隔热刨花板的制造及解决刨花板等木质复合材料很难形成封闭的真空环境，以现有技术无法使刨花板具有较好的隔热隔音效果的问题，提出一种隔热隔音刨花板的制造方法。本发明包括以下步骤：S1、备料；S2、原料预处理；S3、添加胶粘剂；S4、分层铺装：将所述添加胶粘剂的木质原料分成多份，取其中一份均匀铺装在模具内，然后将事先准备好的真空管进行定向铺装；再取一份添加胶粘剂的木制原料铺装在经定向铺装的真空管上，并进行预压获得板坯；S5、热压成型；S6、后期加工。本发明的有益效果是：使刨花板内形成了封闭的真空环境，从而具有了真空材料的部分特性，使刨花板的隔热隔音性能获得提升。

Description

一种隔热隔音刨花板的制造方法

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及刨花板的制造方法，具体涉及一种隔热隔音刨花板的制造方法。

背景技术

刨花板是由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料施加胶粘剂后，经机械加工和施压压合而成的人造板，其提高了木材的综合利用率，可以实现小材大用和劣材优用，是木材的节约代用产品。刨花板被用于建筑工业和家具制造业，性能优越的刨花板可以替代天然木材用以制造木结构建筑、室内装饰部品、办公桌、橱柜类家具，以及火车、汽车车厢等。

随着刨花板制造技术的进步和人造板产品的广泛应用，人们对人造板的认识和认可度正在逐渐提升，同时对刨花板性能的要求也越来越高。除了对刨花板环保性能、力学性能的要求以外，人们对刨花板板材的隔音、隔热性能也开始有了较高要求。特别是当人们越来越多的将刨花板应用于建筑工程及室内装饰领域时，如何对刨花板材进行处理或是结构设计以增强其隔音隔热性能就变得具有重要的现实意义。现有技术中对刨花板环保性能、力学性能提升的研究较为充分，但尚缺乏对高强度隔音隔热刨花板的有关研究成果，高强度隔音隔热刨花板材研发技术迟迟没有获得突破，如何在提升刨花板强度的同时使刨花板具有隔音、隔热的性能，是当前刨花板技术研发中的难点。

对真空材料的研究发现真空是声音与热的不良导体，其具有良好的发展前景，若能将真空结构材料引入到刨花板等木质复合材料中则可望改善材料的物理性能。而刨花板等木质复合材料很难形成封闭的真空环境，以现有技术无法使刨花板具有较好的隔热隔音效果，如何改进刨花板使刨花板的性能发生变化，使之具有真空材料的特性是当前函待解决的技术问题。此外，当刨花板具有真空材料的特性之后，如何实现产业化应用，如何解决这一材料在板型材制造、锯切加工、安装施工等方面可能遇到的困难也是需要在材料开发过程中一并考虑的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的一系列问题，进而提出一种隔热隔音刨花板的制造方法。所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，包括以下步骤：S1、备料：将木材或秸秆通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式进行加工，获得木质原料；S2、原料预处理：通过控制温湿度设备，控制木质原料的含水率；S3、添加胶粘剂：使用喷涂方法将液态胶粘剂施加在预处理后的木质原料上；S4、分层铺装：将所述添加胶粘剂的木质原料分成多份，取其中一份均匀铺装在模具内，然后将事先准备好的真空管进行定向铺装；再取一份添加胶粘剂的木质原料铺装在经定向铺装的真空管上，并进行预压获得板坯，所述真空管按以下步骤制备：a、在真空管制造设备中放入足够的真空管壳体、填充塞体、吸气剂及胶粘剂，所述真空管壳体至少具有一个开口；b、密闭真空管制造设备并启动真空泵抽离设备中的空气，使真空管制造设备中处于真空状态；c、调真空度，确保真空度在-0.05Mpa到-0.1Mpa范围内；d、向所述真空管壳体内装填吸气剂；e、在所述填充塞体侧表面施加胶粘剂；f、对所述填充塞体施压，使所述填充塞体与所述真空管壳体的所述开口紧密结合，待所述胶粘剂固化，所述填充塞体与所述开口密封结合；g、关闭真空泵，开启真空管制造设备，使所述人造板用真空管制造设备处于正常气压，取出真空管；S5、热压成型：将所获得的板坯放入热压设备中热压成型，所述热压成型的热压温度为120℃～220℃，热压时间为3～20分钟；S6、后期加工：进行裁边和表面处理。

这一技术方案所带来的技术效果是：使刨花板内形成了封闭的真空环境，从而使刨花板具有了真空材料的部分特性，使刨花板的隔热隔音性能获得提升；并且制造的刨花板具有低密度、隔热、隔音的效果，且由于真空管是定向铺装的，使板材在定向铺装方向上的力学性能得到改善。

此外，由于采用了这一技术方案所述的方法使刨花板板材能够做到平均密度低而表面密度高，保证了板材的轻质高强以及良好的表面加工性能。

进一步，步骤S4中所述分层铺装板坯时定向铺装真空管的步骤与铺装添加胶粘剂的木质原料的步骤交替进行多次，所述真空管铺装有多层；所述分层铺装过程中第一层和最后一层铺装的均为添加胶粘剂的木质原料。

进一步，步骤S2中木质原料的含水率控制在10％～15％；步骤S5中所述热压设备为高频加热的热压设备。

进一步，所述木质原料为木材颗粒、木材纤维、木材刨花中的一种或几种的组合，所述木材颗粒、木材纤维的粒径为0.1～2mm，所述木材刨花的长度为20～200mm，宽度为2～20mm，厚度为0.1～2mm。

进一步，步骤S3中所述液态胶粘剂占隔热隔音刨花板板材质量的2％～4％；步骤S4中所述真空管占隔热隔音刨花板板材质量百分数的5％～20％；步骤S4中所述木质原料占隔热隔音刨花板板材质量百分数的76％～93％。

进一步，在所述步骤S4中定向铺装真空管之前，先在模具内放置V字形挡板，所述真空管铺装在所述V字形挡板上；再在所述经定向铺装的真空管上倒扣V字形挡板；然后铺装所述添加胶粘剂的木质原料并预压制得板坯。

进一步，所述V字形挡板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制备的。

进一步，步骤a所述填充塞体两端粗细不相等，所述填充塞体外轮廓与真空管壳体开口轮廓相符合，所述填充塞体一端小于或等于所述开口轮廓，所述填充塞体另一端大于所述开口轮廓，在外力的作用下所述填充塞体的一端可部分压入所述开口，且经过施加外力所述填充塞体的另一端也不会完全进入所述开口。

进一步，所述真空管制造设备具有密封仓、真空泵、大气压力表、造管装置，所述密封仓由不透气材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透气材料制得，所述密封仓具有抽气孔，所述抽气孔通过管线与真空泵连接，所述密封仓上还具有至少一个仓口，所述仓口能够在开启状态和密闭状态间转换，仓口密闭并启动真空泵后所述密封仓能够处于真空状态；所述大气压力表设于所述密封仓上，能够实时反映所述密封仓的真空度；所述密封仓内具有真空管壳体、填充塞体、吸气剂，所述真空管壳体至少具有一个开口，在一定真空度下通过所述造管装置能够使吸气剂进入真空管壳体内，并能够通过所述造管装置以填充塞体对真空管壳体进行密封。

进一步，隔热隔音刨花板的尺寸为长400～2440mm，宽400～1220mm，厚35-120mm。

附图说明

图1是本发明的制造方法流程示意图；

图2是本发明的隔热隔音刨花板的剖面示意图；

图3是本发明的隔热隔音刨花板的另一剖面示意图；

图4是本发明中真空管制造设备的整体结构示意图；

图5是本发明中密封仓剖面结构示意图；

图6是本发明中密封仓另一具体实施方式的剖面结构示意图。

图中各部分含义如下：1密封仓；11抽气孔；2真空泵；3大气压力表；4造管装置；5管线；6仓口；7真空管；71真空管壳体；711开口；72填充塞体；73吸气剂；8V字形挡板。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式1：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，包括：S1备料、S2原料预处理、S3添加胶粘剂、S4分层铺装、S5热压成型及S6后期加工的步骤，具体而言：所述S1备料步骤，是指将木材或秸秆通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式进行加工，获得木质原料；S2原料预处理是指，通过控制温湿度设备，控制木质原料的含水率；S3添加胶粘剂是指，使用喷涂方法将液态胶粘剂施加在预处理后的木质原料上；S4分层铺装是指，将所述添加胶粘剂的木质原料分成多份，取其中一份均匀铺装在模具内，然后将事先准备好的真空管7进行定向铺装，再取一份添加胶粘剂的木质原料铺装在经定向铺装的真空管7上，并进行预压获得板坯；S5热压成型是指，将所获得的板坯放入热压设备中热压成型，所述热压成型的热压温度为120℃～220℃，热压时间为3～20分钟；S6后期加工是指，对经热压获得的板材进行裁边和表面处理。

本实施方式的技术效果是：通过这一实施方式可以使刨花板具有低密度、隔热、隔音的效果。所制造的刨花板密度为0.25～0.45g/m³，刨花板表层密度为0.6～1.0g/m³，导热系数为0.05～0.10W/m·k，最大隔音系数为50～75分贝。通过这一实施方式可使真空管占到刨花板体积份数的20～80％，可大大降低刨花板的整体密度，但由于木质原料部分被压实，形成高密度表面，提高了刨花板的弯曲弹性模量、静曲强度、吸水厚度膨胀率等物理力学性能以及良好的表面加工性能。同时，由于采用这一实施方式使刨花板内形成了封闭的真空环境，从而使刨花板具有了真空材料的部分特性，使刨花板的隔热隔音性能获得提升；且由于真空管是定向铺装的，使板材在定向铺装方向上的力学性能也得到了改善。

具体实施方式2：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，步骤S4中所述分层铺装板坯时定向铺装真空管7的步骤与铺装添加胶粘剂的木质原料的步骤交替进行多次，所述真空管7铺装有多层；所述分层铺装过程中第一层和最后一层铺装的均为添加胶粘剂的木质原料；其他与具体实施方式1相同。

本实施方式的技术效果是：由于采用了所述方法，可以多层排列真空管使刨花板板材能够更好的实现板材平均密度低而表面密度高，进一步保证了板材的轻质高强以及良好的表面加工性能；此外也有利于形成轻质的厚板材，利于板材的模块化和集成化安装，适合纵向受理，可用于制造墙体、门板等具有隔音和隔热功能的建筑部件。

具体实施方式3：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，步骤S2中木质原料的含水率控制在10％～15％；步骤S5中所述热压设备为高频加热的热压设备；其他与具体实施方式1或2相同。

本实施方式的技术效果是：控制木质原料的含水率并使木质原料具有较高的含水率是木材加工行业较少采用的方法，因为常规的增加含水率会使板材的性能不稳定且不利于板材的成型，一般情况下在制造刨花板时会控制木质原料的含水率在5％以下，而在本发明中10％～15％的板材含水率与本发明采用的高频加热设备相结合，可以使具有较厚厚度的板材得以更好的成型，能够更便捷的生产出具有较大厚度的隔热隔音刨花板。

具体实施方式4：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，所述木质原料为木材颗粒、木材纤维、木材刨花中的一种或几种的组合，所述木材颗粒、木材纤维的粒径为0.1～2mm，所述木材刨花的长度为20～200mm，宽度为2～20mm，厚度为0.1～2mm；其他与具体实施方式1-3中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：木材颗粒、木材纤维的粒径为0.1～2mm会提高刨花板的表面性能，而大长径比木质原料在板坯中定向铺装，使刨花板的静曲强度等力学性能在径向方向上增加50％～150％，拓宽了产品的用途，可将之用于承载结构。

具体实施方式5：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，步骤S3中所述液态胶粘剂占隔热隔音刨花板板材质量的2％～4％；步骤S4中所述真空管7占隔热隔音刨花板板材质量百分数的5％～20％；步骤S4中所述木质原料占隔热隔音刨花板板材质量百分数的76％～93％；其他与具体实施方式1-4中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：木质原料与真空管外壁形成良好的界面结合，提高了刨花的物理力学性能，同时木质刨花含量较大，在整体刨花板密度较低的情况下提高了木质部分的密度，形成高密度表面层，方便进行后续加工和运输。

具体实施方式6：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，在所述步骤S4中定向铺装真空管7之前，现在模具内放置V字形挡板8，所述真空管7铺装在所述V字形挡板8上；再在所述经定向铺装的真空管7上倒扣V字形挡板8；然后铺装所述添加胶粘剂的木质原料并预压制得板坯；其他与具体实施方式1-5中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：在铺装过程中限定了真空管7的位置，防止真空管在后续加工过程中的位移，从而形成均一的结构。

具体实施方式7：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，所述V字形挡板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制备的；其他与具体实施方式6相同。

本实施方式的技术效果是：V字形挡板8为低熔点热塑料性塑料，在加热过程中融化，填充真空管周围的空隙，且与木质原料形成啮合结构，促进真空管与木质原料的界面接合。

具体实施方式8：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，步骤S4中的所述真空管7按以下步骤制备：

a、在真空管制造设备中放入足够的真空管壳体71、填充塞体72、吸气剂73及胶粘剂；所述真空管壳体71至少具有一个开口711；

b、密闭真空管制造设备并启动真空泵2抽离设备中的空气，使真空管制造设备中处于真空状态；

c、调真空度，确保真空度在-0.05Mpa到-0.1Mpa范围内；

d、向所述真空管壳体71内装填吸气剂73；

e、在所述填充塞体72侧表面施加胶粘剂；

f、对所述填充塞体72施压，使所述填充塞体72与所述真空管壳体71的所述开口711紧密结合，待所述胶粘剂固化，所述填充塞体72与所述开口711密封结合；

g、关闭真空泵2，开启真空管制造设备，使所述人造板用真空管制造设备处于正常气压，取出真空管7；其他与具体实施方式1-7中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：制成了隔热隔声屏障，能够在较长时间内保持真空状态，且具有较好的力学强度，能够在后续制备过程中承受较大的压力。

具体实施方式9：结合图1、图2、图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，步骤a所述填充塞体72两端粗细不相等，所述填充塞体72外轮廓与真空管壳体71的开口711轮廓相符合，所述填充塞体72一端小于或等于所述开口711的轮廓，所述填充塞体72另一端大于所述开口711的轮廓，在外力的作用下所述填充塞体72的一端可部分压入所述开口711，且经过施加外力所述填充塞体72的另一端也不会完全进入所述开口711；其他与具体实施方式8相同。

本实施方式的技术效果是：快速密封真空管7管体，防止外部气体进入管体内部，使管体在较长时间内保持较低的真空度，隔阻热和声的传递。

具体实施方式10：结合图1、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，所述真空管制造设备具有密封仓1、真空泵2、大气压力表3、造管装置4，所述密封仓1由不透气材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透气材料制得，所述密封仓1具有抽气孔11，所述抽气孔11通过管线5与真空泵2连接，所述密封仓1上还具有至少一个仓口6，所述仓口6能够在开启状态和密闭状态间转换，仓口6密闭并启动真空泵2后所述密封仓1能够处于真空状态；所述大气压力表3设于所述密封仓1上，能够实时反映所述密封仓1的真空度；所述密封仓1内具有真空管壳体71、填充塞体72、吸气剂73，所述真空管壳体71至少具有一个开口711，在一定真空度下通过所述造管装置4能够使吸气剂73进入真空管壳体71内，并能够通过所述造管装置4以填充塞体72对真空管壳体71进行密封；其他与具体实施方式8相同。

本实施方式的技术效果是：实现了实验室手工制备真空管并可以以机械化的方法制备真空管，可调节真空管真空度，快速封装，为实验研究真空度对各项性能的影响、使隔热隔音刨花板产业化制造提供了条件。

具体实施方式11：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种隔热隔音刨花板的制造方法，隔热隔音刨花板的尺寸为长400～2440mm，宽400～1220mm，厚35-120mm；其他与具体实施方式6至8中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：实现超厚隔热隔音刨花板的生产和制造，结合在门窗以及隔墙中的实际应用，方便进行模块化和集成化生产和安装；由于35-120mm厚的隔热隔音刨花板通常受到压机加热方式的限制而难以制得，采用本发明所述的高频加热方法才使具有这样厚度的隔热隔音刨花板得以制造成功，拓宽了隔热隔音刨花板的应用领域。

Claims

1.一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、备料：将木材或秸秆通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式进行加工，获得木质原料；

S2、原料预处理：通过控制温湿度设备，控制木质原料的含水率；

S3、添加胶粘剂：使用喷涂方法将液态胶粘剂施加在预处理后的木质原料上；

S4、分层铺装：将所述添加胶粘剂的木质原料分成多份，取其中一份均匀铺装在模具内，然后将事先准备好的真空管进行定向铺装；再取一份添加胶粘剂的木质原料铺装在经定向铺装的真空管上，并进行预压获得板坯，所述真空管按以下步骤制备：

a、在真空管制造设备中放入真空管壳体、填充塞体、吸气剂及胶粘剂；所述真空管壳体至少具有一个开口；

b、密闭真空管制造设备并启动真空泵抽离设备中的空气，使真空管制造设备中处于真空状态；

c、调真空度，确保真空度在-0.05Mpa到-0.1Mpa范围内；

d、向所述真空管壳体内装填吸气剂；

e、在所述填充塞体侧表面施加胶粘剂；

f、对所述填充塞体施压，使所述填充塞体与所述真空管壳体的所述开口紧密结合，待所述胶粘剂固化，所述填充塞体与所述开口密封结合；

g、关闭真空泵，开启真空管制造设备，使人造板用真空管制造设备处于正常气压，取出真空管；

S5、热压成型：将所获得的板坯放入热压设备中热压成型，所述热压成型的热压温度为120℃～220℃，热压时间为3～20分钟；

S6、后期加工：进行裁边和表面处理。

2.根据权利要求1所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：步骤S4中所述分层铺装板坯时定向铺装真空管的步骤与铺装添加胶粘剂的木质原料的步骤交替进行多次，所述真空管铺装有多层；所述分层铺装过程中第一层和最后一层铺装的均为添加胶粘剂的木质原料。

3.根据权利要求1所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：步骤S2中木质原料的含水率控制在10％～15％；步骤S5中所述热压设备为高频加热的热压设备。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：所述木质原料为木材颗粒、木材纤维、木材刨花中的一种或几种的组合，所述木材颗粒、木材纤维的粒径为0.1～2mm，所述木材刨花的长度为20～200mm，宽度为2～20mm，厚度为0.1～2mm。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：步骤S3中所述液态胶粘剂占隔热隔音刨花板板材质量的2％～4％；步骤S4中所述真空管占隔热隔音刨花板板材质量百分数的5％～20％；步骤S4中所述木质原料占隔热隔音刨花板板材质量百分数的76％～93％。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：在步骤S4中定向铺装真空管之前，先在模具内放置V字形挡板，所述真空管铺装在所述V字形挡板上；再在所述经定向铺装的真空管上倒扣V字形挡板；然后铺装所述添加胶粘剂的木质原料并预压制得板坯。

7.根据权利要求6所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：所述V字形挡板由低熔点的PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制备。

8.根据权利要求1所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：步骤a所述填充塞体两端粗细不相等，所述填充塞体外轮廓与真空管壳体开口轮廓相符合，所述填充塞体一端小于或等于所述开口轮廓，所述填充塞体另一端大于所述开口轮廓，在外力的作用下所述填充塞体的一端可部分压入所述开口，且经过施加外力所述填充塞体的另一端也不会完全进入所述开口。

9.根据权利要求1所述的一种隔热隔音刨花板的制造方法，其特征在于：所述真空管制造设备具有密封仓、真空泵、大气压力表、造管装置，所述密封仓由不透气材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透气材料制得，所述密封仓具有抽气孔，所述抽气孔通过管线与真空泵连接，所述密封仓上还具有至少一个仓口，所述仓口能够在开启状态和密闭状态间转换，仓口密闭并启动真空泵后所述密封仓能够处于真空状态；所述大气压力表设于所述密封仓上，能够实时反映所述密封仓的真空度；所述密封仓内具有真空管壳体、填充塞体、吸气剂，所述真空管壳体至少具有一个开口，在一定真空度下通过所述造管装置能够使吸气剂进入真空管壳体内，并能够通过所述造管装置以填充塞体对真空管壳体进行密封。