CN106917326A - 一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，具体其涉及一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法。其制作步骤为：慈竹制材、柳杉制材、材料阻燃处理、调胶及选材施胶、静置及组坯、预压及热压、冷却裁边修饰。本发明扩充了慈竹的利用范围，避免慈竹作为纸浆生产原料的用途单一性和带来的环境污染；本发明所研制出的板材综合了柳杉成本低及慈竹韧性大的特点，具有很好的力学性能；同时，本发明所制板材具有很好的阻燃性能，为阻燃木基质复合材料的研制提供了方法依据。

Description

一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体其涉及一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法。
背景技术
现有的胶合板对于木材的质量要求高、消耗量高、成本高、但利用率低。在我国，就现有的木材资源来看，无论数量和质量都难以维持胶合板的市场供需平衡。由于不合理砍伐造成的成熟林资源的减少及近十几年来我国天然林保护工程的实施，木材的供需失调问题日益凸显，木材供应缺口进一步增大。柳杉生长迅速，分布广泛，结构粗，其蓄积量及产量较大。柳杉长期以来作为主要商品材，但是其材质轻软，强度及硬度较低，不耐磨，顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量等力学指标较低。而慈竹是一种小径竹，其直径差异不大，纤维方向的强度可与大多数热带硬木相比，其抗拉强度约为杉木的25倍，具有干型通直、强度高、硬度大、韧性好、耐磨性强、劈裂性好、易于疏解的特点，但同时也具有径级小、出材率低、有竹节、加工效率低等缺点。慈竹广泛分布在中国西南各省，这类竹径较小竹壁较薄的竹种常被人们用来作为造纸用的纸浆原材料，也被用于制作竹编工艺品，应用领域较窄。此外，据不完全统计，在我国约21％的火灾由木材等纤维材料引起，而住宅火灾70％是因木质材料等缺乏阻燃性而引起的，这说明防火材料研制开发对于减小火灾危害，保护人民的生命和财产安全具有重要的意义。本文所阐述的复合人造板工艺就是由慈竹制成的竹篾席板与柳杉旋切单板经过合理制材、组坯、热压及阻燃处理成的阻燃竹木复合板，由于此发明的结构合理，极大地改变了慈竹及柳杉本身的物理力学性能，扩充了其应用领域，因此慈竹、柳杉竹木复合板的生产突破了传统的加工方式，为慈竹的综合利用开辟了一条新的利用途径，是充分合理利用其原材料，改善竹材、木材应用方式和实施“以竹代木”政策的一个重要方向。同时，在制作过程中对原材料进行阻燃处理，所制成的板材可以有效的隔断火源或减慢火源的蔓延速度，为逃生和消防救援赢得宝贵时间，保护人民的生命财产安全。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明目的：针对现有慈竹用途的局限性，提供一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法。本发明扩充了慈竹的利用范围，避免慈竹作为纸浆生产原料的用途单一性和带来的环境污染；本发明所研制出的板材综合了柳杉成本低及慈竹韧性大的特点，具有很好的力学性能；同时，本发明所制板材具有很好的阻燃性能，为阻燃木基质复合材料的研制提供了方法依据。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，包括以下步骤：
(1)慈竹制材：将慈竹原竹制成长宽均为(50±2)CM的竹篾席。
(2)柳杉制材：将柳杉原木旋切为厚度1MM，长宽均为(50±2)CM的单板。
(3)材料阻燃处理：将慈竹篾席及柳杉单板全部浸于液体阻燃剂中35Min～55Min，置于木材烘干机内干燥至含水率为10％～12％
(4)调胶及选材施胶：调制复合板所需胶黏剂并均匀施加在芯层两侧表面及表层的内侧。
(5)静置及组坯：将施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置后将慈竹篾席和柳杉单板按一定顺序叠放在一起。
(6)预压及热压：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理。将用热压机将预压好的板坯进行热压。
(7)冷却裁边修饰：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置，用推台锯将竹木复合板边缘裁平。
优选的，所述步骤(1)为：慈竹截断为长(50±2)CM的竹段，将竹段纵向劈为弦长(10±2)MM的竹条，将竹段用篾刀将竹青与竹黄剃掉，在设定热压温度为100℃，压强为8MPa的热压机上预压3Min～5Min，将热压好的竹条按照一横一纵的方式编织成竹篾席。
优选的，所述步骤(3)中阻燃剂溶剂成分配方摩尔比为：双氰胺∶磷酸∶硼酸∶烷基磺酸钠∶季戊四醇＝0.095∶0.102∶0.162∶0.00075∶0.015，以此阻燃剂配方按10％的浓度溶于水中形成液体阻燃剂。
优选的，所述步骤(4)为：采用尿醛树脂胶作为胶黏剂基质，在脲醛胶中适当添加0.1％氯化铵固化剂的用量，适当添加2％的面粉和5％～8％的白乳胶以增加初粘性。选出表面平整切面纹理美观的柳杉单板作为复合板面板，将所调制胶黏剂均匀涂在编制好的慈竹篾席板及柳杉单板上，面板只对其内侧面单面施胶，其他则为双面施胶，施胶原则为在保证均匀涂抹和胶黏剂全覆盖慈竹篾席板及柳杉单板表面的前提下，施胶量越小越好。
优选的，所述步骤(5)为：将施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置25Min～40Min后进行组坯，其中柳杉单板作为复合板表层及中心层，组坯方式从上至下依次为柳杉单板、慈竹篾席、3张柳杉单板、慈竹篾席、柳杉单板。
优选的，所述步骤(6)为：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理，预压压力为0.8MPa～1.2MPa，加压时间为10Min～30Min，查预压效果要看各单板层间黏合是否良好。黏合良好的板坯，掀开单板时可见到胶层有些微拉丝现象。将热压机热压参数调制为温度130℃，压力12MPa，在此参数下将预压好的板坯热压12Min。
优选的，所述步骤(7)为：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置120Min～180Min，用推台锯将竹木复合板边缘裁平，使其板面呈(45±2)CM的矩形。
(三)有益效果
本发明提供了一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，具有以下有益效果：
1、环保无污染：本阻燃慈竹柳杉复合板的生产过程中无毒害气体、液体产生，对环境无害；缓解慈竹制纸浆过程中带来的环境污染，间接地达到保护环境的效果。
2、结构合理外形美观：将纹理更为美观的柳杉旋切板作为表面材料，极大地提高了本复合板材的美观程度；同时将柳杉旋切单板作为芯层和次芯层，有效地增强了板材内部应力的承受力将慈竹做成一横一纵的竹篾席可同时使该竹篾席增强横纵两个方向的抗弯曲应力，使整个板材力学性能更加稳定，同时该竹篾席的去青去黄工艺及编制方法也使浸渍阻燃剂和涂刷胶黏剂的过程更加容易，降低了人工成本。
3、防火性能提高：将慈竹篾席和柳杉旋切单板直接浸渍在液体阻燃剂中后进行干燥，干燥后的慈竹篾席和柳杉旋切单板本身具有极好的防火性能，所热压成型的复合板材同时具有该防火性能，且该阻燃剂中无有害成分，绿色环保，安全系数提高。
附图说明
图1是本发明一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法的慈竹篾席图样。
图2是本发明一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地表述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例1：
(1)慈竹制材：将慈竹截断为长(50±2)CM的竹段，将竹段纵向劈为弦长(10±2)MM的竹条，将竹段用篾刀将竹青与竹黄剃掉，在设定热压温度为100℃，压强为8MPa的热压机上预压4Min，将热压好的竹条按照一横一纵的方式编织制成长宽均为(50±2)CM的竹篾席(如图1所示)。
(2)柳杉制材：将柳杉原木旋切为厚度1MM，长宽均为(50±2)CM的单板。
(3)材料阻燃处理：将慈竹篾席及柳杉单板全部浸于液体阻燃剂中45Min，置于木材烘干机内干燥至含水率为11％，阻燃剂溶剂成分配方摩尔比为：双氰胺∶磷酸∶硼酸∶烷基磺酸钠∶季戊四醇＝0.095∶0.102∶0.162∶0.00075∶0.015，以此阻燃剂配方按10％的浓度溶于水中形成液体阻燃剂。
(4)调胶及选材施胶：调制复合板所需胶黏剂并均匀施加在芯层两侧表面及表层的内侧。采用尿醛树脂胶作为胶黏剂基质，在脲醛胶中适当添加0.1％氯化铵固化剂的用量，适当添加2％的面粉和6％的白乳胶以增加初粘性。选出表面平整切面纹理美观的柳杉单板作为复合板面板，将所调制胶黏剂均匀涂在编制好的慈竹篾席板及柳杉单板上，面板只对其内侧面单面施胶，其他则为双面施胶，施胶原则为在保证均匀涂抹和胶黏剂全覆盖慈竹篾席板及柳杉单板表面的前提下，施胶量越小越好。
(5)静置及组坯：施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置30Min后进行组坯，其中柳杉单板作为复合板表层及中心层，组坯方式如图2所示，从上至下依次为1.柳杉单板、2.慈竹篾席、3～5.柳杉单板、6.慈竹篾席、7.柳杉单板。
(6)预压及热压：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理，预压压力为1MPa，加压时间为15Min，查预压效果要看各单板层间黏合是否良好。黏合良好的板坯，掀开单板时可见到胶层有些微拉丝现象。将热压机热压参数调制为温度130℃，压力12MPa，在此参数下将预压好的板坯热压12Min。。
(7)冷却裁边修饰：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置150Min，用推台锯将竹木复合板边缘裁平，使其板面呈(45±2)CM的矩形。
实施例2：
(1)慈竹制材：将慈竹截断为长(50±2)CM的竹段，将竹段纵向劈为弦长(10±2)MM的竹条，将竹段用篾刀将竹青与竹黄剃掉，在设定热压温度为100℃，压强为8MPa的热压机上预压5Min，将热压好的竹条按照一横一纵的方式编织制成长宽均为(50±2)CM的竹篾席(如图1所示)。
(2)柳杉制材：将柳杉原木旋切为厚度1MM，长宽均为(50±2)CM的单板。
(3)材料阻燃处理：将慈竹篾席及柳杉单板全部浸于液体阻燃剂中45Min，置于木材烘干机内干燥至含水率为10％，阻燃剂溶剂成分配方摩尔比为：双氰胺∶磷酸∶硼酸∶烷基磺酸钠∶季戊四醇＝0.095∶0.102∶0.162∶0.00075∶0.015，以此阻燃剂配方按10％的浓度溶于水中形成液体阻燃剂。
(4)调胶及选材施胶：调制复合板所需胶黏剂并均匀施加在芯层两侧表面及表层的内侧。采用尿醛树脂胶作为胶黏剂基质，在脲醛胶中适当添加0.1％氯化铵固化剂的用量，适当添加2％的面粉和5％的白乳胶以增加初粘性。选出表面平整切面纹理美观的柳杉单板作为复合板面板，将所调制胶黏剂均匀涂在编制好的慈竹篾席板及柳杉单板上，面板只对其内侧面单面施胶，其他则为双面施胶，施胶原则为在保证均匀涂抹和胶黏剂全覆盖慈竹篾席板及柳杉单板表面的前提下，施胶量越小越好。
(5)静置及组坯：施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置35Min后进行组坯，其中柳杉单板作为复合板表层及中心层，组坯方式如图2所示，从上至下依次为1.柳杉单板、2.慈竹篾席、3～5.柳杉单板、6.慈竹篾席、7.柳杉单板。
(6)预压及热压：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理，预压压力为0.8MPa，加压时间为25Min，查预压效果要看各单板层间黏合是否良好。黏合良好的板坯，掀开单板时可见到胶层有些微拉丝现象。将热压机热压参数调制为温度130℃，压力12MPa，在此参数下将预压好的板坯热压12Min。。
(7)冷却裁边修饰：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置180Min，用推台锯将竹木复合板边缘裁平，使其板面呈(45±2)CM的矩形。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二类之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括、”“包含”或者其任何其它变体已在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一些列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换：而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)慈竹制材：将慈竹原竹制成长宽均为(50±2)CM的竹篾席。
(2)柳杉制材：将柳杉原木旋切为厚度1MM，长宽均为(50±2)CM的单板。(3)材料阻燃处理：将慈竹篾席及柳杉单板全部浸于液体阻燃剂中35Min～55Min，置于木材烘干机内干燥至含水率为10％～12％
(4)调胶及选材施胶：调制复合板所需胶黏剂并均匀施加在芯层两侧表面及表层的内侧。
(5)静置及组坯：将施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置后将慈竹篾席和柳杉单板按一定顺序叠放在一起。
(6)预压及热压：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理。将用热压机将预压好的板坯进行热压。
(7)冷却裁边修饰：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置，用推台锯将竹木复合板边缘裁平。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(1)为：将慈竹截断为长(50±2)CM的竹段，将竹段纵向劈为弦长(10±2)MM的竹条，将竹段用篾刀将竹青与竹黄剃掉，在设定热压温度为100℃，压强为8MPa的热压机上预压3Min～5Min，将热压好的竹条按照一横一纵的方式编织成竹篾席。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中阻燃剂溶剂成分配方摩尔比为：双氰胺∶磷酸∶硼酸∶烷基磺酸钠∶季戊四醇＝0.095∶0.102∶0.162∶0.00075∶0.015，以此阻燃剂配方按10％的浓度溶于水中形成液体阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(4)为：采用尿醛树脂胶作为胶黏剂基质，在脲醛胶中适当添加0.1％氯化铵固化剂的用量，适当添加2％的面粉和5％～8％的白乳胶以增加初粘性。选出表面平整切面纹理美观的柳杉单板作为复合板面板，将所调制胶黏剂均匀涂在编制好的慈竹篾席板及柳杉单板上，面板只对其内侧面单面施胶，其他则为双面施胶，施胶原则为在保证均匀涂抹和胶黏剂全覆盖慈竹篾席板及柳杉单板表面的前提下，施胶量越小越好。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(5)为：将施好胶的慈竹篾席板及柳杉单板放置于常温常压状态下静置25Min～40Min后进行组坯，其中柳杉单板作为复合板表层及中心层，组坯方式从上至下依次为柳杉单板、慈竹竹篾席、3张柳杉单板、慈竹竹篾席、柳杉单板。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(6)为：对组坯好的材料用一般冷压机进行一次预压处理，预压压力为0.8MPa～1.2MPa，加压时间为10Min～30Min，查预压效果要看各单板层间黏合是否良好。黏合良好的板坯，掀开单板时可见到胶层有些微拉丝现象。将热压机热压参数调制为温度130℃，压力12MPa，在此参数下将预压好的板坯热压12Min。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃慈竹柳杉复合板制造方法，其特征在于，所述步骤(7)为：将热压好的竹木复合板与常温常压下静置120Min～180Min，用推台锯将竹木复合板边缘裁平，使其板面呈(45±2)CM的矩离。
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