CN109138734A - 一种新型节能环保木质复合型材及其制造方法 - Google Patents

一种新型节能环保木质复合型材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请的公开了一种新型节能环保木质复合材料,从上至下依次包括相互胶黏的第一强度层、保温层、第二强度层,所述第一强度层和所述第二强度层均为毛白杨板材,所述保温层为毛白杨热处理板材,所述第一强度层、所述保温层、所述第二强度层的木纤维方向相同。具有保温效果好、强度好、稳定性好的优点。

Description

一种新型节能环保木质复合型材及其制造方法
技术领域
本申请涉及复合型材技术领域,特别涉及一种用于制造纯木或铝包木窗框的新型节能环保木质复合型材;同时本申请还涉及了该种复合型材的制造方法。
背景技术
窗框型材的保温性能对房屋整体围护结构保温性能影响较大。目前,提高窗框的保温效果途径有二:其一,通过采用密封型材来增加窗户的气密性,如中国专利CN201620157882.7公开的一种民用的木质普通门窗;其二,通过在窗框型材中填充保温型材,如中国专利CN 201220663061.2公开的带断热复合排水槽的纯木窗。然而,由于窗框结构本体占主要面积,当窗框结构本身导热系数较大时,上述第一种方法收效胜微;另一个方面,保温型材(例如聚氨酯)与木材的结合困难,会对木材的自然缩涨产生限制、引起变形。
现有技术中,有将经过高温热处理的板材制作窗框的应用,例如经过高温热处理的云杉、松木等。木材经过高温热处理之后,导热效能降低,具有较好的保温效果,因而,相较于前述两种技术方案,能够在获得较好的保温效果的同时,具有相对较好的稳定性,避免产生变形。然而,窗框首先应具备一定的力学强度,特别是静曲强度(MOR),而经过热处理的木材强度大大下降(尤其是MOR,下降接近一半),无法满足多种场合的窗框对力学强度的要求。
发明内容
本申请的技术目的之一,在于克服上述技术问题,从而提供一种新型节能环保木质复合型材,具体的,是一种用于加工制造纯木或铝包木窗框的木质复合型材,在保证保温效果的同时,满足窗框型材对结构简单、型材强度好、不易变形的要求。本申请的技术木之二,在于提供该种新型节能环保木质复合型材的制造方法,其能够较为有效的提高强度层和保温层之间的胶黏效果。
本申请的一个实施例公开了一种新型节能环保木质复合型材,从上至下依次包括相互胶黏的第一强度层、保温层、第二强度层,所述第一强度层和所述第二强度层均为毛白杨板材,所述保温层为毛白杨热处理板材,所述第一强度层、所述保温层、所述第二强度层的木纤维方向相同。
作为优选,所述第一强度层和所述第二强度层厚度相等,所述第一强度层、所述第二强度层的厚度各占该种复合型材总厚度的15%~30%。
作为优选,所述保温层为175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,所述第一强度层的厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%,所述第二强度层厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%;或,
所述保温层为215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,所述第一强度层的厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%,所述第二强度层厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%。
作为优选,所述第一强度层、所述保温层、所述第二强度层形成复合型材本体,该种复合型材还包括位于所述复合型材本体的侧边的增强条,所述增强条为毛白杨板条,所述增强条与所述复合型材本体通过胶黏固定连接。
作为优选,所述复合型材本体的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一内凹的插槽,所述凹槽的一对外侧壁分别为所述第一强度层的上表面的延伸部、和所述第二强度层的下表面的延伸部,所述凹槽的一对内侧壁分别位于所述第一强度层和所述第二强度层上;所述增强条包括与所述复合型材本体等厚的增强部、与所述凹槽配合的插条;所述增强条的宽度为15cm~20cm。
作为优选,所述复合型材本体的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一凸条,所述凸条的上表面和下表面分别位于所述第一强度层和所述第二强度层上;所述增强条包括与所述复合型材本体等厚的增强部、与所述凸条配合的插槽;所述增强条的宽度为15cm~20cm。
作为优选,所述第一强度层、所述第二强度层由多个毛白杨单板条接长构成,所述保温层由多个毛白杨热处理单板条接长构成,所述第一强度层或所述第二强度层的任意一条拼缝不与所述保温层的拼缝重叠。
本申请的新型节能环保木质复合型材的,通过在一对毛白杨板材之间设置毛白杨热处理板材,一对毛白杨板材形成第一强度层、第二强度层,用于提供型材强度,毛白杨热处理板材形成保温层,用于提供型材的保温效果,从而提高了型材的保温性能;将所述的第一强度层、第二强度层包覆在保温层之外,且三者木纤维方向设置为同向,从而提高了型材的力学性能。进一步地,虽然毛白杨板材与毛白杨热处理板材属于同种型材,前者未经过无理改性处理、后者经过无理改性处理,所以二者的尺寸稳定性有所不同,将所述第一强度层的厚度设置为该种复合型材总厚度的15%~30%,将所述第二强度层厚度设置为该种复合型材总厚度的15%~30%,从而能够保证保温效果、力学性能的同时,兼顾型材的稳定性。更进一步地,通过在复合型材本体的一个侧边设置增强条,从而使本申请技术方案的复合型材在铣削形成用于装配的结构时,铣削加工处始终为毛白杨板条,而不使力学性能相对较弱的保温层暴露于外。
由此,本申请技术方案的一种新型节能环保木质复合型材至少包括以下优点:
(1)保温效果好,现有的窗框主要采用热断型金属框或木框,二者的保温性能等级分别为5级和6级,本申请技术方案的复合型材能够达到7级的保温性能等级;
(2)强度好,毛白杨板材位于毛白杨热处理板材之外,且三层型材的纤维方向同向,相较于175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,其MOR最高可提升约15%、冲击韧性最高可提升约150%;相较于215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,其MOR最高可提升约80%、冲击韧性最高可提升约135%;
(3)尺寸稳定性好,相较于毛白杨板材,其径向湿涨率最高可降低约30%。
作为优选,所述保温层为175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,所述复合型材的导热率W1为1.985㎡·K~2.006㎡·K、静曲强度Σ1为65.32MPa~68.14MPa、冲击韧性Ak1为73.42KJ/㎡~87.72KJ/㎡,所述复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与所述强度层的厚度占所述复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W1=0.43+1.92(15%≤≤20%),㎡·K;
Σ1=56.33+56.87(15%≤≤20%),MPa;
Ak1=286+30.52(15%≤≤20%),KJ/㎡;或
所述保温层为215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,所述复合型材的导热率W2为1.952㎡·K~1.985㎡·K、静曲强度Σ2为56.46MPa~61.78MPa、冲击韧性Ak2为62.99KJ/㎡~70.69KJ/㎡,所述复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与所述强度层的厚度占所述复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W2=0.65+1.79(25%≤≤30%),㎡·K;
Σ2=106+29.96(25%≤≤30%),MPa;
Ak2=154+24.49(25%≤≤30%),KJ/㎡;
其中,表示所述强度层的厚度占所述复合型材总厚度的百分比。
借由上述技术方案,当操作者能够通过上述公式,根据窗框使用场合,从而选择合适的强度层的厚度占比。
本申请的另一个实施例公开了一种新型节能环保木质复合型材的制造方法,依次包括以下步骤:
步骤1、根据设定的规格制备强度层坯料、保温层坯料,保温层坯料的厚度相对于设定的保温层的厚度大3~5mm;
步骤2、对所述强度层坯料进行干燥,干燥后所述强度层坯料的含水率为9%~13%,定厚、定宽制得所述强度层;
步骤3、对所述保温层坯料进行最高温度为175℃~185℃的热处理,热处理后所述保温层坯料的含水率为7%~9%,定厚、定宽制得所述保温层;或
对所述保温层坯料进行最高温度为215℃~225℃的热处理,热处理后所述保温层坯料的含水率为6%~8%,定厚、定宽制得所述保温层;
步骤4、对所述强度单面施胶,组坯,冷压胶合,得到所述复合型材。
作为优选,所述步骤3中,所述热处理依次包括以下阶段,
阶段1、预热阶段,所述保温层坯料的初含水率为15%~18%,以20℃/h~25℃/h的升温速度将干球温度升至100(±2)℃,升温过程中保持干湿球温度差为10℃~15℃,窑体内气流循环速度3m/s~4m/s;
阶段2、保温阶段,保持干球温度,将湿球温度升至103(±2)℃,并保持50min~60min;
阶段3、升温阶段,以25℃/h~30℃/h的升温速度将干球温度升至设定温度,保持湿球温度103(±2)℃,并保持3h~4h;
阶段4、降温冷却阶段,以10℃~15℃的速度将干球温度降至110℃,随后自然冷却至45℃~50℃,出窑。
作为优选,所述步骤4中,采用的胶黏剂为异氰酸酯胶黏剂,涂布量为90g/㎡~115g/㎡,冷压压力0.6MPa~1.0MPa,保压时间为45min~60min。
本申请的新型节能环保木质复合型材制造方法,通过分别控制强度层和保温层的坯料含水率,提高复合材料的尺寸稳定性。
另一个方面,保温层坯料厚度较大(例如“60”型号的窗框型材,保温层坯料厚度约为40mm~50m),通过采用较高的初含水率及相对较大的干湿球温度差,从而在预热阶段中在保温层坯料的表面形成细小的干燥表裂;随后,将湿球温度升高,并在相对较高的湿球温度、相对较低的干球温度下保温,使细小的干燥表裂闭合,保证芯层温度与表层温度一致;最后在相对较高的湿球温度下,升温至最高处理温度、并保持,以完成保温层坯料的热处理,并较为有效的避免材料出现内裂。
这样的工艺设置的好处是,众所周知,高温热处理会对木材的胶黏性能产生负面的影响,为了保证热处理后材料的胶黏性能,本技术方案的热处理后保温层具有细小的表面开裂,在与强度层胶合时,胶黏剂能够渗透到保温层表面的开裂中,固化后在界面区产生啮合力,增加粘结效果。胶黏剂渗透后,弥补了开裂,且材料的内部并未发生内裂,因而不会对材料的力学性能产生影响;另一个方面,本申请的复合型材,将保温层设置于一对强度层之间,当材料受到外载荷时,材料的最外层受到的应力最大,中间层受到的应力最小,从而这样的工艺设置能够与该种复合型材的结构相结合,获得较好的力学性能、层与层之间的胶黏性。
由此,本申请技术方案的一种新型节能环保木质复合型材的制造方法至少包括以下优点:
(1)胶黏性好,弥补了木材经过热处理之后胶黏性能下降的问题,相较于采用现有的热处理工艺改性得到的保温层,其胶合强度提高约1.3倍,约为2.83MPa;
(2)尺寸稳定性好,通过终含水率的控制,减小了强度层和保温层的稳定性差异,避免二者稳定性的差异对胶合性能的影响。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例1的新型节能环保木质复合型材一种示意图。
图2是图1中的新型节能环保木质复合型材的立体示意图。
图3是本发明实施例2的新型节能环保木质复合型材一种示意图。
图4是图2中的新型节能环保木质复合型材的立体示意图。
图中:10-复合型材本体,11-第一强度层,12-保温层,13-第二强度层,14-凹槽,15-凸条,20-增强条,21-增强部,22-插条,23-插槽。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1,参考图1所示的一种新型节能环保木质复合型材,从上至下依次包括相互胶黏的第一强度层11、保温层12、第二强度层13,第一强度层11和第二强度层13均为毛白杨板材,保温层12为毛白杨热处理板材,第一强度层11、保温层12、第二强度层13的木纤维方向相同。
借由上述结构,本申请的新型节能环保木质复合型材,通过在一对毛白杨板材之间设置毛白杨热处理板材,一对毛白杨板材形成第一强度层、第二强度层,用于提供型材强度,毛白杨热处理板材形成保温层,用于提供型材的保温效果,从而提高了型材的保温性能;将所述的第一强度层、第二强度层包覆在保温层之外,且三者木纤维方向设置为同向,从而提高了型材的力学性能。
在本实施例中,新型节能环保木质复合型材的总厚度为70mm,第一强度层11的厚度占该种复合型材总厚度的15%~30%,第二强度层13厚度占该种复合型材总厚度的15%~30%。
具体的,第一强度层11和第二强度层13厚度相等。保温层12为经过高温热处理的毛白杨热处理板材,优选的,保温层12为经175℃~185℃高温热处理的毛白杨热处理板材、或经215℃~225℃高温热处理的毛白杨热处理板材。
当保温层12为175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,第一强度层11的厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%,第二强度层13厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%。复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与强度层11,13的厚度占复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W1=0.43+1.92(15%≤≤20%),㎡·K;
Σ1=56.33+56.87(15%≤≤20%),MPa;
Ak1=286+30.52(15%≤≤20%),KJ/㎡。
例如:
(1)第一强度层11的厚度为14mm、保温层12的厚度为42mm、第二强度层13的厚度为14mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为20%。W1为2.006㎡·K、MOR为62MPa、冲击韧性为70KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低6.7%。
(2)第一强度层11的厚度为12.25mm、保温层12的厚度为45.5mm、第二强度层13的厚度为12.25mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为17.5%。W1为1.992㎡·K、MOR为61MPa、冲击韧性为75KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低15.2%。
(3)第一强度层11的厚度为10.5mm、保温层12的厚度为49mm、第二强度层13的厚度为10.5mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为15%。W1为1.984㎡·K、MOR为65MPa、冲击韧性为78KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低21.2%。
当保温层12为215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,第一强度层11的厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%,第二强度层13厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%。复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与强度层11,13的厚度占复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W2=0.65+1.79(25%≤≤30%),㎡·K;
Σ2=106+29.96(25%≤≤30%),MPa;
Ak2=154+24.49(25%≤≤30%),KJ/㎡。
例如:
第一强度层11的厚度为21mm、保温层12的厚度为28mm、第二强度层13的厚度为21mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为30%。W2为1.985㎡·K、MOR为63MPa、冲击韧性为75KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低17.3%。
第一强度层11的厚度为19.25mm、保温层12的厚度为31.5mm、第二强度层13的厚度为19.25mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为27.5%。W2为1.968㎡·K、MOR为60MPa、冲击韧性为66KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低26.3%。
第一强度层11的厚度为17.5mm、保温层12的厚度为35mm、第二强度层13的厚度为17.5mm,第一强度层11和第二强度层12的厚度占比均为25%。W2为1.95㎡·K、MOR为58MPa、冲击韧性为64KJ/㎡,径向湿涨率较同等厚度的毛白杨板材降低31.8%。
根据以上对应的关系式,操作者可以根据应用场合的需要,快速确定并选择应采用何种毛白杨热处理板材作为保温层12的材料,以及强度层11,13与保温层12的厚度比(强度层11,13的厚度占比)。例如,当适用场合为窗户较多的一层公共设施时,需要保温效果更好、但能够容忍力学性能相对较弱,选择215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材作为保温层12,且强度层11,13的厚度占比应选择相对较小的占比(例如25%~27%)。
虽然毛白杨板材与毛白杨热处理板材属于同种型材,前者未经过无理改性处理、后者经过物理改性处理,所以二者的尺寸稳定性有所不同,将强度层11,13的厚度设置为该种复合型材总厚度的15%~30%,从而能够保证保温效果、力学性能的同时,兼顾型材的稳定性。
采用本实施例的结构的节能环保木质复合型材作为窗框后,相较于目前使用比率最大的热断型金属窗框,保温性能从5级上升至7级;相较于纯木窗框,保温性能从6级上升至7级。以“70”系规格为例,在一年的采暖期中,每栋楼房约可节省标煤250~300kg。另一个方面,本实施例的窗框的力学性能符合国家标准要求,且尺寸稳定性好,有效避免了潮湿天气时,窗框过紧难以打开,干燥天气时,窗框过松的现象。
作为优选的实施方式,参考图2所示,第一强度层11、第二强度层13由多个毛白杨单板条接长构成,保温层12有多个毛白杨热处理单板条接长构成,第一强度层11或第二强度层13的任意一条拼缝不与保温层12的拼缝重叠。
作为进一步的优选,转看图1,第一强度层11、保温层12、第二强度层13形成复合型材本体10,该种复合型材还包括位于复合型材本体的侧边的增强条20,增强条20包括毛白杨板条,增强条20与复合型材本体10通过胶黏固定连接。增强条4的宽度为15cm~20cm。
通过在复合型材本体的一个侧边设置增强条,从而使本申请技术方案的复合型材在铣削形成用于装配的结构时,铣削加工处始终为毛白杨板条,而不使力学性能相对较弱的保温层暴露于外。
具体的,在本实施例中,复合型材本体10的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一内凹的凹槽14,凹槽14的一对外侧壁分别为第一强度层11的上表面的延伸部、和第二强度层13的下表面的延伸部,即凹槽14的一对外侧壁与第一强度层11的上表面和第二强度层13的下表面形成同一平面。凹槽14的一对内侧壁分别位于第一强度层11和第二强度层13上。增强条20包括与复合型材本体10等厚的增强部21、与凹槽14配合的插条22。拼接粘结后,插条22的端面粘结了部分第一强度层11、保温层12和部分第二强度层13,有助于提高结构的粘结强度和结构稳定性。凹槽14、增强部21、插条22均通过铣削形成。这一结构特别适合于铝包木窗框的制作加工,铝包木窗框需要在型材的一个侧边上,通过铣削加工制作成异型结构,用于铝结构型材的固定安装,玻璃安装和内、外窗扇的配合,通过增强条20的设置,铣削加工处始终为毛白杨板条,而不使力学性能相对较弱的保温层暴露于外。
当然,该种结构也能更好地适应纯木结构窗框的制作。转看图1,当处于潮湿环境时,由于第一强度层11的湿涨率要大于保温层12,因而凹槽14的一对侧壁将更多的向增强条20一侧挤压,而又受限于保温层12对增强条20的拉力,点A处向点B处挤压,从而更利于玻璃片与窗框之间的密封条的紧配合。当处于干燥环境时,虽然第一强度层11的干缩率要大于保温层12,但保温层12的侧边限制了增强条20的变形,从而点A处与点B处能够保持相对位置。第二强度层13的情况同理。
实施例2,实施例2与实施例1的区别在于,参考图3和图4所示,复合型材本体10的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一凸条15,凸条15的上表面和下表面分别位于第一强度层11和第二强度层13上;增强条20包括与复合型材本体10等厚的增强部21、与凸条15配合的插槽23。这一结构特别适合于纯木窗框的制作加工。转看图3,当处于潮湿环境时,形成凸条15的第一强度层11部分与插槽23的槽壁的湿涨率均大于保温层12的湿涨率,两处相互挤压,并由于保温层12的限制,使点C处挤压点D处,从而更利于玻璃片与窗框之间的密封条的紧配合。当处于干燥环境时,形成凸条15的第一强度层11部分与插槽23的槽壁的湿涨率均大于保温层12的湿涨率,两处相互挤压,两处相互限制变形,并在保温层12顶涨的作用下,使插槽23保持在原有位置,从而点A处与点B处能够保持相对位置。第二强度层13的情况同理。
实施例3,一种新型节能环保木质复合型材的制造方法,依次包括以下步骤:
步骤1、根据设定的规格制备强度层坯料、保温层坯料,保温层坯料的厚度相对于设定的保温层12的厚度大3~5mm;
步骤2、对强度层坯料进行干燥,干燥后强度层坯料的含水率为9%~13%,定厚、定宽制得所述强度层11,13;
步骤3、对保温层坯料进行最高温度为175℃~185℃的热处理,热处理后保温层坯料的含水率为7%~9%,定厚、定宽制得所述保温层12;或
对保温层坯料进行最高温度为215℃~225℃的热处理,热处理后保温层坯料的含水率为6%~8%;
步骤4、对强度层11,13单面施胶,组坯,冷压胶合,得到复合型材。
其中,步骤3的热处理依次包括以下阶段:
阶段1、预热阶段,所述保温层坯料的初含水率为15%~18%,以20℃/h~25℃/h的升温速度将干球温度升至100(±2)℃,升温过程中保持干湿球温度差为10℃~15℃,窑体内气流循环速度3m/s~4m/s;
阶段2、保温阶段,保持干球温度,将湿球温度升至103(±2)℃,并保持50min~60min;
阶段3、升温阶段,以25℃/h~30℃/h的升温速度将干球温度升至设定温度,保持湿球温度103(±2)℃,并保持3h~4h;
阶段4、降温冷却阶段,以10℃~15℃的速度将干球温度降至110℃,随后自然冷却至45℃~50℃,出窑。
其中,步骤4中,采用的胶黏剂为异氰酸酯胶黏剂,涂布量为90g/㎡~115g/㎡,冷压压力0.6MPa~1.0MPa,保压时间为45min~60min。
窑式热处理不可避免在干湿球温度控制上具有一定的误差,精度误差大约在2℃左右,上述温度范围区间考虑了这一误差。同理,批量型材的含水率控制中,不可避免具有一定的含水率偏差,这一偏差大约在1.5%~2%。
作为优选,当采用了增强条20的结构时,该种新型节能环保木质复合型材的制造方法还包括:
步骤5、将复合型材本体10的一个侧边上,沿其长度方向,铣削成型凹槽14或凸条15,将毛白杨板条铣削成型插条22或插槽23,将凹槽14与插条22配合、或凸条15与插槽23配合,采用的胶黏剂为异氰酸酯胶黏剂,涂布量为90g/㎡~115g/㎡,冷压压力0.6MPa~1.0MPa,保压时间为45min~60min。
以上仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型节能环保木质复合型材,从上至下依次包括相互胶黏的第一强度层(11)、保温层(12)、第二强度层(13),其特征在于:所述第一强度层(11)和所述第二强度层(13)均为毛白杨板材,所述保温层(12)为毛白杨热处理板材,所述第一强度层(11)、所述保温层(12)、所述第二强度层(13)的木纤维方向相同。
2.根据权利要求1所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述第一强度层(11)和所述第二强度层(13)厚度相等,所述第一强度层(11)、所述第二强度层(13)的厚度各占该种复合型材总厚度的15%~30%。
3.根据权利要求2所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述保温层(12)为175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,所述第一强度层(11)的厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%,所述第二强度层(13)厚度占该种复合型材总厚度的15%~20%;或,
所述保温层(12)为215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,所述第一强度层(11)的厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%,所述第二强度层(13)厚度占该种复合型材总厚度的25%~30%。
4.根据权利要求1所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述第一强度层(11)、所述保温层(12)、所述第二强度层(13)形成复合型材本体(10),该种复合型材还包括位于所述复合型材型材(10)的侧边的增强条(20),所述增强条(20)包括毛白杨板条,所述增强条(20)与所述复合型材本体(10)通过胶黏固定连接。
5.根据权利要求4所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述复合型材本体(10)的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一内凹的凹槽(14),所述凹槽(14)的一对外侧壁分别为所述第一强度层(11)的上表面的延伸部、和所述第二强度层(13)的下表面的延伸部,所述凹槽(14)的一对内侧壁分别位于所述第一强度层(11)和所述第二强度层(13)上;所述增强条(20)包括与所述复合型材本体(10)等厚的增强部(21)、与所述凹槽(14)配合的插条(22);所述增强条(4)的宽度为15cm~20cm。
6.根据权利要求4所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述复合型材本体(10)的一个侧边上,沿其长度方向,形成有一凸条(15),所述凸条(15)的上表面和下表面分别位于所述第一强度层(11)和所述第二强度层(13)上;所述增强条(20)包括与所述复合型材本体(10)等厚的增强部(21)、与所述凸条(15)配合的插槽(23);所述增强条(4)的宽度为15cm~20cm。
7.根据权利要求3所述的新型节能环保木质复合型材,其特征在于:所述保温层(12)为175℃~185℃处理的毛白杨热处理板材,所述复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与所述强度层(11,13)的厚度占所述复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W1=0.43+1.92(15%≤≤20%),㎡·K;
Σ1=56.33+56.87(15%≤≤20%),MPa;
Ak1=286+30.52(15%≤≤20%),KJ/㎡;或
所述保温层(12)为215℃~225℃处理的毛白杨热处理板材,所述复合型材的导热率、静曲强度、冲击韧性与所述强度层(11,13)的厚度占所述复合型材总厚度的百分比之间分别满足:
W2=0.65+1.79(25%≤≤30%),㎡·K;
Σ2=106+29.96(25%≤≤30%),MPa;
Ak2=154+24.49(25%≤≤30%),KJ/㎡;
其中,表示所述强度层(11,13)的厚度占所述复合型材总厚度的百分比。
8.根据权利要求1所述的新型节能环保木质复合型材的制造方法,其特征在于:依次包括以下步骤,
步骤1、根据设定的规格制备强度层坯料、保温层坯料,保温层坯料的厚度相对于设定的保温层(12)的厚度大3~5mm;
步骤2、对所述强度层坯料进行干燥,干燥后所述强度层坯料的含水率为9%~13%,定厚、定宽制得所述强度层(11,13);
步骤3、对所述保温层坯料进行最高温度为175℃~185℃的热处理,热处理后所述保温层坯料的含水率为7%~9%,定厚、定宽制得所述保温层(12);或
对所述保温层坯料进行最高温度为215℃~225℃的热处理,热处理后所述保温层坯料的含水率为6%~8%,定厚、定宽制得所述保温层(12);
步骤4、对所述强度层(11,13)单面施胶,组坯,冷压胶合,得到所述复合型材。
9.根据权利要求8所述的新型节能环保木质复合型材的制造方法,其特征在于:所述步骤3中,所述热处理依次包括以下阶段,
阶段1、预热阶段,所述保温层坯料的初含水率为15%~18%,以20℃/h~25℃/h的升温速度将干球温度升至100(±2)℃,升温过程中保持干湿球温度差为10℃~15℃,窑体内气流循环速度3m/s~4m/s;
阶段2、保温阶段,保持干球温度,将湿球温度升至103(±2)℃,并保持50min~60min;
阶段3、升温阶段,以25℃/h~30℃/h的升温速度将干球温度升至设定温度,保持湿球温度103(±2)℃,并保持3h~4h;
阶段4、降温冷却阶段,以10℃~15℃的速度将干球温度降至110℃,随后自然冷却至45℃~50℃,出窑。
10.根据权利要求8所述的新型节能环保木质复合型材的制造方法,其特征在于:所述步骤4中,采用的胶黏剂为异氰酸酯胶黏剂,涂布量为90g/㎡~115g/㎡,冷压压力0.6MPa~1.0MPa,保压时间为45min~60min。
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