CN107962657A - 一种细木工板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细木工板的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液搅拌混合，得混合液；将细木板烘干至恒重，得干燥细木板；将干燥细木板置于混合液中，浸渍，干燥，得一次处理细木板；将预处理细木板用氨气熏蒸，再用水蒸气熏蒸，并干燥至恒重，得二次处理细木板；依次按照面板‑涂胶黏剂‑芯板‑涂胶黏剂‑板芯‑涂胶黏剂‑芯板‑涂胶黏剂‑背板顺序组坯，预压，热压，陈放，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。本发明提供的细木工板具有优异的高阻燃性，力学性能和耐热性能，良好的浸渍剥离强度。
Description
技术领域
本发明公开了一种细木工板的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前，天然木材资源短缺现象日益加剧，而人造木质板材可以充分利用木材的边角废料，提高木材的利用率，所以各种人造木质板材越来越多地被应用于建筑装修当中，其中，细木工板是制造家具、门板、壁板等的常用基材。一般为5层，由表板、芯板和板芯组成。表板指细木工板的表面层，芯板指紧挨表面层的单板层，板芯是细木工板的中间层。5层细木工板是以杉木、松木、杨木、桐木等为主要原材料加工成一定规格的木条，由拼板机或手工施胶拼接成木板后（也有不施胶组坯的），再在其两面各胶贴两层单板，经热压后制成的板材，具有外表美观、强度高、易加工、握螺钉力好、质量轻、变形小等优点，主要用于家具、门窗、吊顶、地面和墙裙装饰装修等，是装饰装修用人造板的主要品种之一。但是一旦发生火灾，它们也成为加剧火灾发展和蔓延的主要载荷之一。
随着工业生产及市场对细木工板性能要求越来越高，浸渍剥离性能成为衡量细木工板质量的一个重要指标，其不合格率相当高，在局部地区甚至成为首要不合格项目。影响细木工板浸渍剥离性能的因素非常广泛：（1）制造细木工板采用同一树种或材质相近的树种。许多企业在实际生产中，没有遵循这个原则和要求，细木工板的表板、芯板和板芯所用树种材质差别较大。因而试件的热水中浸渍过程中，木材吸水膨胀程度不一致，造成板内产生应力，导致板内胶层分层或开裂。（2）细木工板板芯在干燥过程中，因干燥方法不同，在保持两者含水率一致方面存在一定难度。有的企业仅仅采用自然晾晒的方法，很难保证含水率一致。木材是干缩湿胀的特殊材料，含水率变化越大，失水干缩和吸水膨胀的尺寸变化也越大，因而，芯板与板芯含水率差异表现为芯板与板芯吸水膨胀量不同，从而导致板内胶层分层或开裂。（3）胶黏剂质量是影响细木工板胶合质量的重要因素，另外胶黏剂的防水性能和施胶工艺、施胶均匀性对细木工板的浸渍剥离性能也有重要影响。
因此，如何改善传统细木工板阻燃性能和浸渍剥离性能差，力学性能及人稳定性不佳的缺点，以获取更高综合性能的细木工板，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统细木工板阻燃性能和浸渍剥离性能差，力学性能及人稳定性不佳的缺点，提供了一种细木工板的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：1～1：2搅拌混合，得混合液；
（2）将细木板烘干至恒重，得干燥细木板；
（3）将干燥细木板置于混合液中，浸渍，干燥至含水率为8～10%，得一次处理细木板；
（4）将预处理细木板用氨气熏蒸，再用水蒸气熏蒸，并干燥至恒重，得二次处理细木板；
（5）依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，预压，热压，陈放，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。
所述面板为厚度2～3mm二次处理细木板；所述芯板为厚度5～6mm二次处理细木板；所述板芯为厚度7～8mm二次处理细木板；所述背板为厚度2～3mm二次处理细木板。
步骤（1）所述硝酸镁饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸镁饱和溶液。
步骤（1）所述硝酸铝饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸铝饱和溶液。
步骤（2）所述细木板的材料为松木，柏木或槐木中的任意一种。
步骤（4）所述氨气熏蒸速率为60～80mL/min。
步骤（5）所述胶黏剂的制备过程为：按重量份数计，将40～50份酚醛树脂，8～10份多元胺，30～40份水搅拌混合，即得胶黏剂；所述酚醛树脂为酚醛树脂2123或酚醛树脂2127中的任意一种；所述多元胺为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。
步骤（5）所述预压条件为：温度为110～120℃，压力为0.8～1.0MPa。
步骤（5）所述热压条件为：温度为120～140℃，压力为1.2～1.5MPa。
步骤（5）所述涂胶黏剂的厚度为2～3mm。
本发明的有益效果是：
本发明技术方案，首先，将细木板置于硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液的混合液中浸泡，使细木板吸收硝酸镁和硝酸铝溶液，其次，通过将浸渍后的木板烘干至一定含水率，使得板表面及孔隙结构中水分挥发，仅植物细胞内部残留部分水分，再经氨气熏蒸，氨气渗透进入植物细胞内部，并溶于水生成氨水，使得使得体系呈碱性条件，硝酸镁和硝酸铝在碱性水溶液中生成氢氧化镁，氢氧化铝，同时，生成硝酸铵，生成的氢氧化镁和氢氧化铝和硝酸铵填充在板的内部，再次，经水蒸气的熏蒸，使得板表面及孔隙结构中吸附的硝酸镁和硝酸铝在碱性环境中沉淀生成氢氧化镁、氢氧化铝和硝酸铵，从而使得整个板中均匀地填充氢氧化镁、氢氧化铝和硝酸铵，一方面，氢氧化铝和氢氧化镁紧密填充在体系中，增强了体系的力学性能，另一方面，氢氧化铝和氢氧化镁均匀分布在体系中，增强了体系的阻燃性能和耐热性能，另外，硝酸铵分解生成生成氨气，氨气挥发使得体系中形成气体扩散通道，从而有利于胶黏剂渗透进细木板，使得胶黏剂可从细木板内交联，形成三维网络，使得胶黏剂与板的界面结合强度进一步增强，从而提升了体系的力学性能和浸渍剥离强度。
具体实施方式
按重量份数计，将40～50份酚醛树脂，8～10份多元胺，30～40份水置于烧杯中，于转速为200～300r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得胶黏剂；将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：1～1：2置于单口烧瓶中，于转速为200～300r/min条件下，搅拌混合30～40min，得混合液；将细木板置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，烘干至恒重，得干燥细木板；将干燥细木板置于混合液中浸渍1～2h，再将浸渍后的细木板置于烘箱中干燥至含水率为8～10%，得一次处理细木板；将一次处理细木板置于薰箱中，并以60～80mL/min速率向薰箱中通入氨气，持续通入40～50min后，再以20～60mL/min向薰箱中通入水蒸气，持续通入5～15min后，出料，并于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理细木板；依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，得坯板，将坯板置于热压机中，于温度为110～120℃，压力为0.8～1.0MPa条件下，预压5～10min，随后将预压后的板坯再次置于热压机中，于温度为120～140℃，压力为1.2～1.5MPa条件下，热压10～20min，随后将热压后的坯板陈放2～3天，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。所述面板为厚度2～3mm二次处理细木板；所述芯板为厚度5～6mm二次处理细木板；所述板芯为厚度7～8mm二次处理细木板；所述背板为厚度2～3mm二次处理细木板。所述硝酸镁饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸镁饱和溶液。所述硝酸铝饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸铝饱和溶液。所述细木板的材料为松木，柏木或槐木中的任意一种。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123或酚醛树脂2127中的任意一种。所述多元胺为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。所述涂胶黏剂的厚度为2～3mm。
实例1
按重量份数计，将50份酚醛树脂，10份多元胺，40份水置于烧杯中，于转速为300r/min条件下，搅拌混合60min，即得胶黏剂；将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：2置于单口烧瓶中，于转速为300r/min条件下，搅拌混合40min，得混合液；将细木板置于烘箱中，于温度为110℃条件下，烘干至恒重，得干燥细木板；将干燥细木板置于混合液中浸渍2h，再将浸渍后的细木板置于烘箱中干燥至含水率为10%，得一次处理细木板；将一次处理细木板置于薰箱中，并以80mL/min速率向薰箱中通入氨气，持续通入50min后，再以60mL/min向薰箱中通入水蒸气，持续通入15min后，出料，并于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理细木板；依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，得坯板，将坯板置于热压机中，于温度为120℃，压力为1.0MPa条件下，预压10min，随后将预压后的板坯再次置于热压机中，于温度为140℃，压力为1.5MPa条件下，热压20min，随后将热压后的坯板陈放3天，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。所述面板为厚度3mm二次处理细木板；所述芯板为厚度6mm二次处理细木板；所述板芯为厚度8mm二次处理细木板；所述背板为厚度3mm二次处理细木板。所述硝酸镁饱和溶液为温度为22℃条件下的硝酸镁饱和溶液。所述硝酸铝饱和溶液为温度为22℃条件下的硝酸铝饱和溶液。所述细木板的材料为松木。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述多元胺为乙二胺。所述涂胶黏剂的厚度为3mm。
实例2
按重量份数计，将45份酚醛树脂，9份多元胺，35份水置于烧杯中，于转速为250r/min条件下，搅拌混合45min，即得胶黏剂；将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：2置于单口烧瓶中，于转速为250r/min条件下，搅拌混合35min，得混合液；将细木板置于烘箱中，于温度为107℃条件下，烘干至恒重，得干燥细木板；将干燥细木板置于混合液中浸渍2h，再将浸渍后的细木板置于烘箱中干燥至含水率为9%，得一次处理细木板；将一次处理细木板置于薰箱中，并以70mL/min速率向薰箱中通入氨气，持续通入45min后，再以40mL/min向薰箱中通入水蒸气，持续通入10min后，出料，并于温度为107℃条件下，干燥至恒重，得二次处理细木板；依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，得坯板，将坯板置于热压机中，于温度为115℃，压力为0.9MPa条件下，预压7min，随后将预压后的板坯再次置于热压机中，于温度为130℃，压力为1.3MPa条件下，热压15min，随后将热压后的坯板陈放3天，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。所述面板为厚度3mm二次处理细木板；所述芯板为厚度6mm二次处理细木板；所述板芯为厚度8mm二次处理细木板；所述背板为厚度3mm二次处理细木板。所述硝酸镁饱和溶液为温度为21℃条件下的硝酸镁饱和溶液。所述硝酸铝饱和溶液为温度为21℃条件下的硝酸铝饱和溶液。所述细木板的材料为松木。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述多元胺为乙二胺。所述涂胶黏剂的厚度为3mm。
实例3
按重量份数计，将40份酚醛树脂，8份多元胺，30份水置于烧杯中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合40min，即得胶黏剂；将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：1置于单口烧瓶中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合30min，得混合液；将细木板置于烘箱中，于温度为105℃条件下，烘干至恒重，得干燥细木板；将干燥细木板置于混合液中浸渍1h，再将浸渍后的细木板置于烘箱中干燥至含水率为8%，得一次处理细木板；将一次处理细木板置于薰箱中，并以60mL/min速率向薰箱中通入氨气，持续通入40min后，再以20mL/min向薰箱中通入水蒸气，持续通入5min后，出料，并于温度为105℃条件下，干燥至恒重，得二次处理细木板；依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，得坯板，将坯板置于热压机中，于温度为110℃，压力为0.8MPa条件下，预压5min，随后将预压后的板坯再次置于热压机中，于温度为120℃，压力为1.2MPa条件下，热压10min，随后将热压后的坯板陈放2天，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。所述面板为厚度2mm二次处理细木板；所述芯板为厚度5mm二次处理细木板；所述板芯为厚度7mm二次处理细木板；所述背板为厚度2mm二次处理细木板。所述硝酸镁饱和溶液为温度为20℃条件下的硝酸镁饱和溶液。所述硝酸铝饱和溶液为温度为20℃条件下的硝酸铝饱和溶液。所述细木板的材料为松木。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述多元胺为乙二胺。所述涂胶黏剂的厚度为2mm。
对比例：宿迁某材料有限公司生产的细木工板。
将实例1至3所得的细木工板及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.力学性能：按照GB/T5849对试件静曲强度进行检测；
2.浸渍剥离性能：按照GB/T5849对试件浸渍剥离距离进行检测；
3.耐热性能：利用Mettler TGA/SDTA851e热重分析仪对试样进行了热分析试验，分别检测300℃和400℃热失重率；
4.阻燃性能：按照GB/T5849对试件烟密度（SDA）进行检测，烟密度越小阻燃性能越好。
具体检测结果如表1示：
表1
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的细木工板具有优异的高阻燃性，力学性能和耐热性能，良好的浸渍剥离强度的特点，在建筑材料行业的发展中具有广阔的前景。
Claims (10)
1.一种细木工板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将硝酸镁饱和溶液与硝酸铝饱和溶液按质量比1：1～1：2搅拌混合，得混合液；
（2）将细木板烘干至恒重，得干燥细木板；
（3）将干燥细木板置于混合液中，浸渍，干燥至含水率为8～10%，得一次处理细木板；
（4）将预处理细木板用氨气熏蒸，再用水蒸气熏蒸，并干燥至恒重，得二次处理细木板；
（5）依次按照面板-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-板芯-涂胶黏剂-芯板-涂胶黏剂-背板顺序组坯，预压，热压，陈放，锯边，堆放，砂光，检验入库，即得细木工板。
2.所述面板为厚度2～3mm二次处理细木板；所述芯板为厚度5～6mm二次处理细木板；所述板芯为厚度7～8mm二次处理细木板；所述背板为厚度2～3mm二次处理细木板。
3.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述硝酸镁饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸镁饱和溶液。
4.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述硝酸铝饱和溶液为温度为20～22℃条件下的硝酸铝饱和溶液。
5.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述细木板的材料为松木，柏木或槐木中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述氨气熏蒸速率为60～80mL/min。
7.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述胶黏剂的制备过程为：按重量份数计，将40～50份酚醛树脂，8～10份多元胺，30～40份水搅拌混合，即得胶黏剂；所述酚醛树脂为酚醛树脂2123或酚醛树脂2127中的任意一种；所述多元胺为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述预压条件为：温度为110℃～120℃，压力为0.8～1.0MPa。
9.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述热压条件为：温度为120℃～140℃，压力为1.2～1.5MPa。
10.根据权利要求1所述的一种细木工板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述涂胶黏剂的厚度为2～3mm。
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