CN108247790B - 一种防霉装修用胶合板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶合板技术领域，具体而言涉及一种防霉装修用胶合板的制备方法。本发明将木材芯板烘干，保温，得加热芯板，置于混合溶液中，浸泡，超声，得浸泡芯板，将浸泡芯板冷冻干燥，得冷冻芯板；将壳聚糖、改性蒙脱土、乙酸溶液进行混合，加入硝酸铜溶液、戊二醛，固化，加入异丙醇，静置分层，抽滤，用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；将淀粉、去离子水进行混合，加热，加入双氧水、硫酸铁，保温，加入干燥物、氢氧化钠溶液，糊化，得糊化液；将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，升温，加入硼砂，静置，冷却至室温，得冷却物；将冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，喷洒柠檬酸溶液，预热，热压，得热压板坯，烘干，切割，砂光，即得胶合板。

Description

一种防霉装修用胶合板的制备方法
技术领域
本发明涉及胶合板技术领域，具体而言涉及一种防霉装修用胶合板的制备方法。
背景技术
胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板是家具常用材料之一，为人造板三大板之一，亦可供飞机、船舶、火车、汽车、建筑和包装箱等作用材。一组单板通常按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成，通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。用涂胶后的单板按木纹方向纵横交错配成的板坯，在加热或不加热的条件下压制而成。层数一般为奇数，少数也有偶数。纵横方向的物理、机械性质差异较小。常用的胶合板类型有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。
装修用胶合板，是用作建筑、家具、车辆及船舶的装修材料，在使用过程中与人类紧密接触，而且使用频率极高，使用不当极易滋生杂菌，导致发霉，对人体健康造成很大的威胁，而且目前使用的装修用胶合板为了抑制霉菌生长，使用大量有毒试剂，虽然能够在一定程度上抑制胶合板发霉，但是胶合板缓慢散发的有毒成分同样长期对人体健康造成伤害。因此，研究生产抗菌防霉的胶合板是一件迫在眉睫的事。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前使用的装修用胶合板为了抑制霉菌生长，使用大量有毒试剂，虽然能够在一定程度上抑制胶合板发霉，但是胶合板缓慢散发的有毒成分同样长期对人体健康造成伤害的问题，提供一种防霉装修用胶合板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种防霉装修用胶合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度50~60℃下烘干至含水量为1~3%，再在温度65~70℃保温，得加热芯板，按质量比1：8~10，将加热芯板置于混合溶液中，在温度40~45℃下浸泡，超声，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取10~15份硝酸铜溶液、5~6份乙酸溶液、1~2份壳聚糖、0.8~1份异丙醇、0.03~0.05份改性蒙脱土、0.008~0.01份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、乙酸溶液进行混合，搅拌，加入硝酸银溶液，在温度40~50℃恒温水浴中搅拌，加入戊二醛，固化，加入异丙醇搅拌，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；
（3）按重量份数计，取30~40份去离子水、10~15份淀粉、5~6份干燥物、3~4份氢氧化钠溶液、0.4~0.5份双氧水、0.08~0.09份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至60~65℃，调节pH值至9~10，加入双氧水、硫酸铁，保温，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.2~0.3%的硼砂，静置，调节pH值至6~7，升温至85℃，保持，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为200~210g/m2，加热表板的涂胶量为220~240g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，得涂胶板坯，将涂胶板坯于95~100℃预热，再在温度150~160℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于75~80℃烘干，切割，砂光，即得胶合板。
所述步骤（1）中混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、乙醇溶液进行混合，在温度48~50℃下搅拌，抽滤，得滤液，按质量比1：2~3，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液。
所述步骤（2）中改性蒙脱石是按质量比1：10~15，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，搅拌，静置，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度60~65℃恒温水浴中搅拌，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明利用壳聚糖具有抗菌性，与层状结构显著的蒙脱土进行复合，从而有效地改善壳聚糖的溶胀性能和机械性能，加入硝酸铜溶液，由于壳聚糖对金属离子等具有良好的配位作用，与铜离子结合，从而会进一步增加木材抑菌防霉性能，同时改性蒙脱石能够高效的促进木条的成炭，从而起到更好的阻燃抑烟功效，再以淀粉、壳聚糖为主要原料，加入聚乙烯醇作为助剂，使三者共混制备胶黏剂，由于三种高分子之间存在着氢键等强烈的相互作用，且其中的活性基团与木材中的纤维素和半纤维素上的羟基发生了作用，从而得到胶黏剂与界面之间也有强烈作用，提高胶合板的胶合强度，使胶合板加工和使用过程中不断裂，不掉渣，增强装饰效果，同时聚乙烯醇的加入，明显改善了以前的双螺旋结构，从而提高木材耐水性能。
本发明从樟树叶中分离某些油性成分，通过浸泡、超声使有效成分充分渗入木材形成一层油膜，避免营养物质的进入，从而抑制杂菌生长，避免发霉现象，同时与碳酸钾溶液混合渗入，一方面由于木材污点呈酸性，碳酸钾能够消除材面上的斑点、矿物线及由各种污染造成的材色不均等现象，使材面色泽均匀一致，另一方面碳酸钾也可作为阻燃剂，提高木材的阻燃性能。此外，本发明防霉成分安全无毒，不会对人体造成伤害。
具体实施方式
混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过40目筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、体积分数为50%乙醇溶液进行混合，在温度48~50℃，600~700r/min下搅拌80~90min，抽滤，得滤液，按质量比1：2~3，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液。
改性蒙脱石是按质量比1：10~15，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，以800~1000r/min搅拌6h，静置5~7d，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度60~65℃恒温水浴中搅拌1~2h，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土。
聚乙烯醇溶液是按质量比1：9，将聚乙烯醇、纯水进行混合，在在常温下溶胀5~10min，升温至 90℃恒温20~30min，待冷却至室温，即得聚乙烯醇溶液。
一种防霉装修用胶合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度50~60℃下烘干至含水量为1~3%，再在65~70℃保温40~50min， 得加热芯板，按质量比1：8~10，将加热芯板置于混合溶液中，在温度40~45℃下浸泡3~5h，超声25~30min，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，至含水量为4~6%，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取10~15份硝酸铜溶液、5~6份乙酸溶液、1~2份壳聚糖、0.8~1份异丙醇、0.03~0.05份改性蒙脱土、0.008~0.01份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、体积分数为3%的乙酸溶液进行混合，搅拌10~12h，加入0.1mol/L硝酸铜溶液，在温度40~50℃恒温水浴中搅拌30~40min，加入戊二醛，固化2h，加入异丙醇搅拌4~5min，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；
（3）按重量份数计，取30~40份去离子水、10~15份淀粉、5~6份干燥物、3~4份氢氧化钠溶液、0.4~0.5份双氧水、0.08~0.09份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至60~65℃，调节pH值至9~10，加入双氧水、硫酸铁，保温20~25min，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化30 min，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.2~0.3%的硼砂，静置30min，调节pH值至6~7，升温至85℃，保持25~30min，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为200~210g/m2，加热表板的涂胶量为220~240g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，喷晒量为20~30mL/m2，得涂胶板坯，将涂胶板坯于95~100℃预热20~25min，再在压力3.2~3.8MPa，温度150~160℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于75~80℃烘干至含水量为7~9%，切割，砂光，即得胶合板。
混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过40目筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、体积分数为50%乙醇溶液进行混合，在温度48℃，600r/min下搅拌80min，抽滤，得滤液，按质量比1：2，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液。
改性蒙脱石是按质量比1：10，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，以800r/min搅拌6h，静置5d，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度60℃恒温水浴中搅拌1h，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土。
聚乙烯醇溶液是按质量比1：9，将聚乙烯醇、纯水进行混合，在在常温下溶胀5min，升温至 90℃恒温20min，待冷却至室温，即得聚乙烯醇溶液。
一种防霉装修用胶合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度50℃下烘干至含水量为1%，再在65℃保温40min， 得加热芯板，按质量比1：8，将加热芯板置于混合溶液中，在温度40℃下浸泡3h，超声25min，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，至含水量为4%，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取10份硝酸铜溶液、5份乙酸溶液、1份壳聚糖、0.8份异丙醇、0.03份改性蒙脱土、0.008份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、体积分数为3%的乙酸溶液进行混合，搅拌10h，加入0.1mol/L硝酸铜溶液，在温度40℃恒温水浴中搅拌30min，加入戊二醛，固化2h，加入异丙醇搅拌4min，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；
（3）按重量份数计，取30份去离子水、10份淀粉、5份干燥物、3份氢氧化钠溶液、0.4份双氧水、0.08份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至60℃，调节pH值至9，加入双氧水、硫酸铁，保温20min，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化30 min，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.2%的硼砂，静置30min，调节pH值至6，升温至85℃，保持25min，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为200g/m2，加热表板的涂胶量为220g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，喷晒量为20mL/m2，得涂胶板坯，将涂胶板坯于95℃预热20min，再在压力3.2MPa，温度150℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于75℃烘干至含水量为7%，切割，砂光，即得胶合板。
混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过40目筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、体积分数为50%乙醇溶液进行混合，在温度49℃，650r/min下搅拌85min，抽滤，得滤液，按质量比1：2.5，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液。
改性蒙脱石是按质量比1：12，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，以900r/min搅拌6h，静置6d，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度62℃恒温水浴中搅拌1.5h，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土。
聚乙烯醇溶液是按质量比1：9，将聚乙烯醇、纯水进行混合，在在常温下溶胀8min，升温至 90℃恒温25min，待冷却至室温，即得聚乙烯醇溶液。
一种防霉装修用胶合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度55℃下烘干至含水量为2%，再在68℃保温48min， 得加热芯板，按质量比1：9，将加热芯板置于混合溶液中，在温度42℃下浸泡4h，超声28min，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，至含水量为5%，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取12份硝酸铜溶液、5份乙酸溶液、1份壳聚糖、0.9份异丙醇、0.04份改性蒙脱土、0.009份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、体积分数为3%的乙酸溶液进行混合，搅拌11h，加入0.1mol/L硝酸铜溶液，在温度45℃恒温水浴中搅拌35min，加入戊二醛，固化2h，加入异丙醇搅拌4min，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；
（3）按重量份数计，取35份去离子水、12份淀粉、5份干燥物、3份氢氧化钠溶液、0.4份双氧水、0.08份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至62℃，调节pH值至9，加入双氧水、硫酸铁，保温22min，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化30 min，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.23%的硼砂，静置30min，调节pH值至6.5，升温至85℃，保持28min，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为205g/m2，加热表板的涂胶量为230g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，喷晒量为25mL/m2，得涂胶板坯，将涂胶板坯于98℃预热22min，再在压力3.5MPa，温度155℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于78℃烘干至含水量为8%，切割，砂光，即得胶合板。
混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过40目筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、体积分数为50%乙醇溶液进行混合，在温度50℃，700r/min下搅拌90 min，抽滤，得滤液，按质量比1：3，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液。
改性蒙脱石是按质量比1：15，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，以1000r/min搅拌6h，静置7d，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度65℃恒温水浴中搅拌2h，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土。
聚乙烯醇溶液是按质量比1：9，将聚乙烯醇、纯水进行混合，在在常温下溶胀10min，升温至90℃恒温30min，待冷却至室温，即得聚乙烯醇溶液。
一种防霉装修用胶合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度60℃下烘干至含水量为3%，再在70℃保温50min， 得加热芯板，按质量比1：10，将加热芯板置于混合溶液中，在温度45℃下浸泡5h，超声30min，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，至含水量为6%，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取15份硝酸铜溶液、6份乙酸溶液、2份壳聚糖、1份异丙醇、0.05份改性蒙脱土、0.01份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、体积分数为3%的乙酸溶液进行混合，搅拌12h，加入0.1mol/L硝酸铜溶液，在温度50℃恒温水浴中搅拌40min，加入戊二醛，固化2h，加入异丙醇搅拌5min，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；
（3）按重量份数计，取40份去离子水、15份淀粉、6份干燥物、4份氢氧化钠溶液、0.5份双氧水、0.09份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至65℃，调节pH值至10，加入双氧水、硫酸铁，保温25min，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化30 min，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.3%的硼砂，静置30min，调节pH值至7，升温至85℃，保持30min，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为210g/m2，加热表板的涂胶量为240g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，喷晒量为30mL/m2，得涂胶板坯，将涂胶板坯于100℃预热25min，再在压力3.8MPa，温度160℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于80℃烘干至含水量为9%，切割，砂光，即得胶合板。
与实施例的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少实施例中制备的混合溶液。
山东某公司制备的防霉装修用胶合板。
方法：选择杨木单板适量，分别按照实施例和对比例的方法制备胶合板，制备完成后分别按照按GB/T15104—2006对各组制备完成后的胶合板进行检验，实施例和对比例胶合板制备方法的制备效果见表1。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
抗菌率（%） 76.3 80.4 86.2 60.8 54.1
胶合强度（MPa） 2.07 2.48 2.91 1.87 1.03
甲醛（mg/L） － － － － 0.64
阻燃性：按照ISO5660-1：2002《对火反应实验热释放、烟产量及质量损失率第一部分：热释放速率（锥形量热仪法）》规定的方法，对本实施方式制得的胶合板与对照例用锥形量热仪在热辐照功率为 35kW/m2条件下进行测试，结果如表2。
表2
样品 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
热释放速率峰值（kW/m<sup>2</sup>） 20.8 17.5 11.7 82.8 164.5
由上可知，实施例的防霉装修用胶合板的制备方法，抑菌率、胶合强度明显较对比例高，甲醛含量明显较对比例小，安全健康，说明本发明提供的防霉装修用胶合板的制备方法具有很好的制备效果。

Claims (1)

1.一种防霉装修用胶合板的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将木材芯板在温度50~60℃下烘干至含水量为1~3%，再在温度65~70℃保温， 得加热芯板，按质量比1：8~10，将加热芯板置于混合溶液中，所述混合溶液是将樟树叶烘干后用粉碎机粉碎，过筛，得过筛物，按质量比1：20，将过筛物、乙醇溶液进行混合，在温度48~50℃下搅拌，抽滤，得滤液，按质量比1：2~3，将滤液、碳酸钾溶液进行混合均匀，即得混合溶液；在温度40~45℃下浸泡，超声，得浸泡芯板，将浸泡芯板进行冷冻干燥，得冷冻芯板，备用；
（2）按重量份数计，取10~15份硝酸铜溶液、5~6份乙酸溶液、1~2份壳聚糖、0.8~1份异丙醇、0.03~0.05份改性蒙脱土、0.008~0.01份戊二醛，将壳聚糖、改性蒙脱土、乙酸溶液进行混合，搅拌，加入硝酸铜溶液，在温度40~50℃恒温水浴中搅拌，加入戊二醛，固化，加入异丙醇搅拌，静置分层，弃去上层清液，抽滤，得滤饼，将滤饼用无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；所述改性蒙脱土是按质量比1：10~15，将钠基蒙脱土、去离子水进行混合，搅拌，静置，取悬浮液，按质量比0.1：1，将十六烷基三甲基溴化铵、悬浮液进行混合，在温度60~65℃恒温水浴中搅拌，待冷却至室温，离心，过滤，得滤渣，将滤渣用水洗涤，干燥，研磨，过筛，即得改性蒙脱土；
（3）按重量份数计，取30~40份去离子水、10~15份淀粉、5~6份干燥物、3~4份氢氧化钠溶液、0.4~0.5份双氧水、0.08~0.09份硫酸铁，将淀粉、去离子水进行混合，加热至60~65℃，调节pH值至9~10，加入双氧水、硫酸铁，保温，加入干燥物、氢氧化钠溶液，在温度65℃下糊化，得糊化液；
（4）按质量比2：5，将糊化液、聚乙烯醇溶液进行混合，搅拌均匀，升温至75℃，加入聚乙烯醇溶液质量0.2~0.3%的硼砂，静置，调节pH值至6~7，升温至85℃，保持，待冷却至室温，得冷却物；
（5）将步骤（1）备用的冷冻芯板、预热表板分别涂抹冷却物，冷冻芯板的涂胶量为200~210g/m2，加热表板的涂胶量为220~240g/m2，涂胶后在涂胶面喷洒柠檬酸溶液，得涂胶板坯，将涂胶板坯于95~100℃预热，再在温度150~160℃进行热压，得热压板坯，将热压板坯于75~80℃烘干，切割，砂光，即得胶合板。
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