CN108556110B - 一种竹束单板lcm成型家具构件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：将环氧树脂加热熔融冷却后，加入固化剂和阻燃剂，高速搅拌至混匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置吸附处理，冷却，得改性树脂胶膜；将竹材截断定长1000mm，碾压疏解成竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，得含水率在10‑15％左右的竹束单板，待用；将表面装饰纸铺装在模具底部，然后完成性树脂胶膜、竹束单板间隔的铺装，覆盖热熔性底膜，闭合模具，升温加压，使得树脂胶膜熔融固化，脱模后即得竹质家具构件。本发明优化了竹家具构件制造工艺，提高了原材料利用率，改善了生产环境，提高了生产效率，为制作不同形状和结构的提供了新的途径。

Description

一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法
技术领域
本发明涉及家具材料制备领域，具体涉及一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法。
背景技术
竹材是替代木材最理想的生物质材料，可以有效解决木材资源短缺的局面。利用竹材制作家具，也发挥出竹材力学性能好，成材周期短，原材料价格低的优势，为家具产业提供了优质资源和原材料。
目前竹制家具按照竹材的加工利用方式可以分为圆竹家具、竹集成材家具、竹重组竹家具、竹弯曲成型家具、竹贴面板家具，以及其他竹制单元制作的家具，这些家具均体现出竹材韧性高、强度好、纹理通直的优点。
但是竹材具有中空有节壁薄的锥形筒体结构，圆竹结构的家具易开裂，直接用于家具材料的效果远不如木材，加工成集成材、重组竹材料的家具密度较大，在制作家具异型腿、曲面家具椅背等构件时，竹集成材或竹重组材需要进行仿型铣等工艺，造成了材料浪费，也使得了加工工艺较木质家具较为复杂，增加了生产成本和生产周期。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，优化了竹家具构件制造工艺，提高了原材料利用率，改善了生产环境，提高了生产效率，为制作不同形状和结构的提供了新的途径。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：
改性树脂胶膜的制备：称取适量环氧树脂，加热至90-110℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60-90℃，依次加入固化剂、阻燃剂，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05-0.15MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，所述环氧树脂、固化剂、阻燃剂的质量比为100：(7-10)：(4-7)；
竹束单板的制备：将竹材截断定长1000mm，碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为8mm和10mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，得含水率在10-15％左右的竹束单板，待用；其中，所述水溶性上浆剂采用环氧树脂与二乙醇反应制成的上浆剂或环氧树脂与聚乙二醇反应制成的上浆剂；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以改性树脂胶膜、竹束单板、改性树脂胶膜、竹束单板间隔铺装的方式进行铺装，最后覆盖热熔性底膜，闭合模具，加压至2-4MPa，125-155℃保持15min-25min，开模，取出家具构件，完成后续处理。
优选地，所述阻燃剂为磷氮硼系阻燃剂或防霉防腐剂(氨溶烷基胺铜(ACQ)、硼化物)。
进一步地，具体包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂(双酚A环氧树脂E51)，加热至90℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60℃，依次加入固化剂(双氰胺)、阻燃剂(聚磷酸铵)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，双酚A环氧树脂E51、双氰胺和聚磷酸铵的质量比为100：7：8；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于3mm，宽度为8mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的5％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂E51与二乙醇反应制成；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至3MPa，125℃保持16min，模压厚度为8mm，开模，取出家具构件；完成砂光、修边、包装等后处理。
进一步地，具体包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A环氧树脂E51和E20按质量比100:30混合所得，加热至105℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至70℃，依次加入固化剂(二乙烯三胺)、阻燃剂(磷酸氢二铵)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.010MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、二乙烯三胺、磷酸氢二铵的质量比为100：8：6；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为10mm的竹束单板；喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的8％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂与聚乙二醇反应制成；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至4MPa，135℃保持20min，模压厚度为9mm，开模，取出家具构件；完成砂光、修边、包装等后处理。
进一步地，具体包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A型环氧树脂E51与双酚F型环氧树脂F20按质量比100：25混合所得，加热至95℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至75℃，依次加入固化剂(双氰胺)、防霉防腐剂(氨溶烷基胺铜(ACQ))，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.08MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、双氰胺、氨溶烷基胺铜(ACQ)的质量比为100：8：6；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为8mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的8％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；所述喷涂水溶性上浆剂由环氧树脂与二乙醇反应制成；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至3.5MPa，145℃保持20min，模压厚度为10mm，开模，取出家具构件，完成砂光、修边、包装等后处理；
进一步地，具体包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A型环氧树脂E44与双酚F型环氧树脂F20按质量比100：10混合所得，加热至90-110℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60-90℃，依次加入固化剂(双氰胺)、防霉防腐剂(硼化物)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05-0.15MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、固化剂、硼化物的质量比为100：(7-10)：(4-7)；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解，厚度小于3mm，宽度为10mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；所述喷涂水溶性上浆剂采用环氧树脂与二乙醇反应制成的上浆剂或环氧树脂与聚乙二醇反应制成的上浆剂；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，闭合模具，加压至4MPa，130℃保持12min，模压厚度为5mm，开模，取出家具构件，砂光、修边、包装等后处理。
本发明具有以下有益效果：
1)选用竹束作为家具构件的原材料，既可以提高竹材利用效率，也可以的较大的保留竹材原有的物理力学性能。竹束具有较好的柔韧性和抗拉强度，通过蒸汽喷蒸处理可以提高塑性，降低成型难度。
2)利用改性树脂胶膜作为粘合剂，可以去除竹束浸胶工艺，减少环境污染。同时，可以对树脂胶膜进行阻燃、防霉防腐等改性，提高竹质家具的使用安全性和质量。
3)通过利用液体模塑成型技术(LCM)，可以实现多规格复杂结构的家具构件的快速制作，为高效率利用竹材提供了新的途径。LCM工艺生产的制品具有尺寸精度高，便于制作结构复杂的制品；无树脂浸渍工艺，提高生产效率；闭合模压成型，减少对工人危害和环境污染；树脂可以进行改性复配，提高板材功能性，并降低对板材性能的影响。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂(双酚A环氧树脂E51)，加热至90℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60℃，依次加入固化剂(双氰胺)、阻燃剂(聚磷酸铵)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，双酚A环氧树脂E51、双氰胺和聚磷酸铵的质量比为100：7：8；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于3mm，宽度为8mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的5％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂E51与二乙醇反应制成；(制备方法：环氧树脂E51加热至80℃，在不断搅拌的条件下，缓慢滴加二乙醇，恒温反应120min，然后在一定温度下，不断搅拌，加入冰乙酸，调节PH值为7左右，加入质量30％的水)
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至3MPa，125℃保持16min，模压厚度为8mm，开模，取出家具构件；完成砂光、修边、包装等后处理。
经检验，所得的家具构件的性能为：密度0.65g/cm3，吸水厚度膨胀率3.8％，氧指数37％，抗弯强度：135MPa、内结合强度1.4MPa。
实施例2
一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A环氧树脂E51和E20按质量比100:30混合所得，加热至105℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至70℃，依次加入固化剂(二乙烯三胺)、阻燃剂(磷酸氢二铵)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.010MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、二乙烯三胺、磷酸氢二铵的质量比为100：8：6；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为10mm的竹束单板；喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的8％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂与聚乙二醇反应制成；(制备方法：环氧树脂E51加热至80℃，在不断搅拌的条件下，缓慢滴加聚二乙醇，恒温反应120min，然后在一定温度下，不断搅拌，加入冰乙酸，调节PH值为7左右，加入质量40％的水)
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至4MPa，135℃保持20min，模压厚度为9mm，开模，取出家具构件；完成砂光、修边、包装等后处理。
经检验，所得的家具构件的性能为：密度0.70g/cm3，吸水厚度膨胀率4％，氧指数35％，抗弯强度：130MPa、内结合强度1.3MPa。
实施例3
一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A型环氧树脂E51与双酚F型环氧树脂F20按质量比100：25混合所得，加热至95℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至75℃，依次加入固化剂(双氰胺)、防霉防腐剂(氨溶烷基胺铜(ACQ))，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.08MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、双氰胺、氨溶烷基胺铜(ACQ)的质量比为100：8：6；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为8mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的8％，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；所述喷涂水溶性上浆剂由环氧树脂与二乙醇反应制成；(制备方法：环氧树脂E51加热至80℃，在不断搅拌的条件下，缓慢滴加二乙醇，恒温反应120min，然后在一定温度下，不断搅拌，加入冰乙酸，调节PH值为7.5左右，加入质量35％的水)
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至3.5MPa，145℃保持20min，模压厚度为10mm，开模，取出家具构件，完成砂光、修边、包装等后处理；
经检验，所得的家具构件的性能为：密度0.66g/cm3，吸水厚度膨胀率3.5％，防腐等级10级，抗弯强度：125MPa、内结合强度1.2MPa，适用于户外家具构件。
实施例4
一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，包括如下步骤：
改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A型环氧树脂E44与双酚F型环氧树脂F20按质量比100：10混合所得，加热至90-110℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60-90℃，依次加入固化剂(双氰胺)、防霉防腐剂(硼化物)，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05-0.15MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、固化剂、硼化物的质量比为100：(7-10)：(4-7)；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解，厚度小于3mm，宽度为10mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，得含水率在10-15％左右的竹束单板B，待用；所述喷涂水溶性上浆剂采用环氧树脂与二乙醇反应制成的上浆剂或环氧树脂与聚乙二醇反应制成的上浆剂；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，闭合模具，加压至4MPa，130℃保持12min，模压厚度为5mm，开模，取出家具构件，砂光、修边、包装等后处理。
经检验，所得的家具构件的性能为：密度0.53g/cm3，吸水厚度膨胀率3％，防腐等级10级，抗弯强度：135MPa、内结合强度1.5MPa，适用于户外家具构件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，其特征在于，具体包括如下步骤：改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A环氧树脂E51和E20按质量比100:30混合所得，加热至105℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至70℃，依次加入二乙烯三胺、磷酸氢二铵，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.010MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、二乙烯三胺、磷酸氢二铵的质量比为100：8：6；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解成厚度小于4mm，宽度为10mm的竹束单板；喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，上浆剂用量为竹束重量的8％，得含水率在10-15％的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂与聚乙二醇反应制成；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，最后覆盖热熔性底膜、闭合模具，加压至4MPa，135℃保持20min，模压厚度为9mm，开模，取出家具构件；完成砂光、修边、包装。
2.一种竹束单板LCM成型家具构件的制造方法，其特征在于，具体包括如下步骤：改性树脂胶膜A的制备：称取适量环氧树脂，该环氧树脂由双酚A型环氧树脂E44与双酚F型环氧树脂F20按质量比100：10混合所得，加热至90-110℃熔融2h，高速均匀搅拌，冷却至60-90℃，依次加入双氰胺、硼化物，高速搅拌至混料均匀，涂到离型纸上，经真空吸附装置0.05-0.15MPa吸附处理，冷却成膜，收卷，待用；其中，环氧树脂、双氰胺、硼化物的质量比为100：(7-10)：(4-7)；
竹束单板B的制备：将竹材截断定长1000mm，经碾压疏解，厚度小于3mm，宽度为10mm的竹束单板，喷蒸处理后，在其上喷涂水溶性上浆剂，得含水率在10-15％的竹束单板B，待用；其中，所述水溶性上浆剂由环氧树脂与聚乙二醇反应制成；
LCM成型家具构件制造：将表面装饰纸铺装在模具底部，然后以ABABAB的铺层方式进行改性树脂胶膜A和竹束单板B的铺设，闭合模具，加压至4MPa，130℃保持12min，模压厚度为5mm，开模，取出家具构件，砂光、修边、包装。
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