CN109605500A - 防火防腐多层芯板及其制造方法 - Google Patents

防火防腐多层芯板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及人造复合板领域，提供一种防火防腐多层芯板及其制造方法，用于提高人造复合板的防火防腐性能。本发明提供的防火防腐多层芯板及其制造方法，包括以下步骤：旋切步骤：将木材旋切，晾晒后得到中板；阻燃及防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂中加压浸泡5~8h，烘干后得到单层板；组胚处理：将在单层板的表面涂抹胶水，将不少于两块的单层板组合在一起后，先经冷压，再经热压，得到芯板。木材旋切得到的中板厚度较小，经过阻燃防腐处理后，中板的防火及防腐性能得到了显著的提高，同时单层板可以进行组胚处理，多层复合，复合得到的多层板防火防腐性能得到了进一步的提高。

Description

防火防腐多层芯板及其制造方法
技术领域
本发明涉及人造材料领域，具体涉及防火防腐多层芯板及其制造方法。
背景技术
在各领域中，均需要使用综合性能高的特种复合板材，这种特种 复合板材最大的特点就是功能性的需求，即防火﹑防潮﹑防腐﹑防 霉﹑防虫蚁等。
发明内容
本发明解决的技术问题为提高人造复合板的防火防腐性能，提供防火防腐多层芯板及其制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
防火防腐多层芯板及其制造方法，包括以下步骤： 旋切步骤：将木材旋切，晾晒后得到中板； 阻燃防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂的混合液中加压浸泡5~8h，烘干后得到单层板； 组胚处理：将在单层板的表面涂抹胶水，将不少于两块的单层板组合在一起后，先经冷压，再经热压，得到芯板。
木材旋切得到的中板厚度较小，经过阻燃防腐处理后，中板的防火防腐性能得到了显著的提高，同时单层板可以进行组胚处理，多层复合，复合得到的多层板防火反腐性能得到了进一步的提高。
将木材单独处理后再复合得到的多层板的防火防腐性能有了显著的提高。
优选地，所述的木材为各种实木，所述的木材的密度为450~560Kg/m3。实木旋切形成的中板更加适用于制作防火防腐板材。
优选地，所述的阻燃防腐处理在真空加压条件下进行，真空设备的工作压力为：-0.08Mpa~3.6Mpa，工作温度：0~200℃，相对真空度：0.098Mpa。真空加压条件下进行阻燃防腐处理，处理效率更高，防火防腐性能更好。
优选地，所述的中板的厚度为1~4mm，所述中板的含水率为20~30%。1~4mm的厚度的中板的含水率便于控制，同时阻燃防腐处理得到的单层板的效果更好；中板的含水率应控制在20~30%，更便于后续处理。
优选地，所述的阻燃剂为硅系列环保阻燃剂，所述的防腐剂为ACQ系列防腐剂，所述的混合液中各组分的重量比为阻燃剂：防腐剂：水=15~30：10~25：100。混合液用于改善木材的阻燃和防腐性能。
优选地，所述的单层板的含水率为6~10%。单层板经过烘干处理用于组胚可以提高多层板的密度和防火防腐效果。
优选地，所述的组胚处理中相邻的两层木材的的纹理方向相互垂直。板材上的纹理的延伸方向确定的一个方向为正向，在将所有的纹理延伸方向的方向向量取和，得到的向量用于代表该木材的纹理整体的方向，两层木材的纹理的方向向量相互垂直时，防火效果可以得到显著的提高。
优选地，所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成2h之内进行，所述的冷压压力为0.5~1.2MPa，所述的冷压时间为100~180min；所述的热压压力为0.9~1.5MPa，所述的热压温度为120~200℃，所述的热压速率为0.8~1.2mm/min。组胚处理应当在单层板制成后2h之内进行，防止单层板过分的吸收空气中的水分，影响板材的防火效果；依次经过冷压和热压，得到的板材的防火防腐性能得到了有效的提高。
一种防火防腐多层芯板，根据上述的防火防腐多层芯板制造方法制成的多层芯板。经过旋切、阻燃防腐处理和组胚处理得到多层芯板的防火防腐效果有了明显的提高。
优选地，所述的防火防腐多层芯板的厚度1.0～25.0mm，所述的芯板的密度为450~650 Kg/m3。此厚度范围内的芯板的阻燃效果更好。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：木材旋切得到的中板厚度较小，经过阻燃防腐处理后，中板的防火防腐性能得到了显著的提高，同时单层板可以进行组胚处理，多层复合，复合得到的多层板防火反腐性能得到了进一步的提高；组胚处理中冷压和热压依次进行，并控制在一定的工艺参数范围内，得到的多层芯板的阻燃防腐效果有了进一步提高。
具体实施方式
以下实施列是对本发明的进一步说明，不是对本发明的限制。
实施例1
防火防腐多层芯板及其制造方法，包括以下步骤： 旋切步骤：将木材旋切，晾晒后得到中板； 阻燃防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂的混合液中加压浸泡5h，烘干后得到单层板； 组胚处理：将在单层板的表面涂抹胶水，将不少于两块的单层板组合在一起后，先经冷压，再经热压，得到芯板。所述的木材为轻质柳桉木，所述的木材的密度为400Kg/m3。所述的阻燃防腐处理在真空加压条件下进行，所述的设备的工作压力为：-0.08Mpa~3.6Mpa，工作温度：0~200℃，真空度（相对）：0.098Mpa。所述的中板的厚度为1mm，所述中板的含水率为20%。所述的阻燃剂为硅系列环保阻燃剂，所述的防腐剂为ACQ系列防腐剂，所述的混合液中各组分的重量比为阻燃剂：防腐剂：水=20：15：100。所述的单层板的含水率为6%。所述的组胚处理中相邻的两层木材的的纹理方向相互垂直。所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成1h之内进行，所述的冷压压力为0.5MPa，所述的冷压时间为100min；所述的热压压力为0.9MPa，所述的热压温度为120℃，所述的热压速率为0.8mm/min。
木材旋切得到的中板厚度较小，经过阻燃防腐处理后，中板的防火防腐性能得到了显著的提高，同时单层板可以进行组胚处理，多层复合，复合得到的多层板防火反腐性能得到了进一步的提高。
将木材单独处理后再复合得到的多层板的防火防腐性能有了显著的提高。轻质柳桉木旋切形成的中板更加适用于制作防火板材，同时400~500 Kg/m3的柳桉木经过处理后，防火防腐效果最好。真空加压条件下进行阻燃防腐处理，处理效率更高，防火防腐性能更好。1~4mm的厚度的中板的含水率便于控制，同时阻燃防腐处理得到的单层板的效果更好；中板的含水率应控制在20~30%，更便于后续处理。。单层板经过烘干处理用于组胚可以提高多层板的密度和防火防腐效果。板材上的纹理的延伸方向确定的一个方向为正向，在将所有的纹理延伸方向的方向向量取和，得到的向量用于代表该木材的纹理整体的方向，两层木材的纹理的方向向量相互垂直时，防火效果可以得到显著的提高。组胚处理应当在单层板制成后2h之内进行，防止单层板过分的吸收空气中的水分，影响板材的防火效果；依次经过冷压和热压，得到的板材的防火防腐性能得到了有效的提高。
一种防火防腐多层芯板，根据上述的防火防腐多层芯板制造方法制成的多层芯板。所述的防火防腐多层芯板的厚度15mm，所述的芯板的密度为450 Kg/m3。
经过旋切、阻燃防腐处理和组胚处理得到多层芯板的防火防腐效果有了明显的提高。此厚度范围内的芯板的阻燃效果更好。
实施例2
实施例2同实施例1不同之处在于，阻燃防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂中加压浸泡6h，烘干后得到单层板。所述的木材为轻质柳桉木，所述的木材的密度为450Kg/m3。所述的中板的厚度为2mm，所述中板的含水率为25%。所述的单层板的含水率为8%。所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成1.5h之内进行，所述的冷压压力为1MPa，所述的冷压时间为120min；所述的热压压力为1.2MPa，所述的热压温度为150℃，所述的热压速率为1mm/min。所述的阻燃剂为硅系列环保阻燃剂，所述的防腐剂为ACQ系列防腐剂，所述的混合液中各组分的重量比为阻燃剂：防腐剂：水=15：10：100。
实施例3
实施例3同实施例1不同之处在于，阻燃防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂中加压浸泡8h，烘干后得到单层板。所述的木材为轻质柳桉木，所述的木材的密度为500Kg/m3。所述的中板的厚度为4mm，所述中板的含水率为30%。所述的单层板的含水率为10%。所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成2h之内进行，所述的冷压压力为1.2MPa，所述的冷压时间为180min；所述的热压压力为1.5MPa，所述的热压温度为200℃，所述的热压速率为1.2mm/min。所述的阻燃剂为硅系列环保阻燃剂，所述的防腐剂为ACQ系列防腐剂，所述的混合液中各组分的重量比为阻燃剂：防腐剂：水=30：25：100。
对比例1
对比例1同实施例2不同之处在于，所述的木材为轻质柳桉木，所述的木材的密度为550Kg/m3。
对比例2
对比例2同实施例2不同之处在于，所述的木材为轻质柳桉木，所述的木材的密度为360Kg/m3。
对比例3
对比例3同实施例2不同之处在于，所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成3h后进行。
对比例4
对比例4同实施例2不同之处在于，所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成2h之内进行，所述的冷压压力为0.4MPa，所述的冷压时间为60min；所述的热压压力为0.6MPa，所述的热压温度为100℃，所述的热压速率为0.6mm/min。
对比例5
对比例5同实施例2不同之处在于，所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成2h之内进行，所述的冷压压力为1.5MPa，所述的冷压时间为200min；所述的热压压力为1.8MPa，所述的热压温度为240℃，所述的热压速率为1.5mm/min。
对比例6
对比例6同实施例2不同之处在于，所述的组胚处理中相邻的两层木材的的纹理方向相互平行。
实验例
通过模拟大板燃烧法测试实施例1~3和对比例1~5中生产出的多层芯板的阻燃性能，每个产品进行6次实验，取耐火时间的平均值。
参照木材天然耐腐性实验室方法测试实施例1~3和对比例1~5中生产出的多层芯板的耐腐蚀性能，以重量损失率来表征耐腐蚀性能。具体结果见表1。
表1 板材防火防腐性能
耐火时间（min） 重量损失率（%）
实施例1 106 8.61
实施例2 125 5.32
实施例3 103 9.06
对比例1 78 15.63
对比例2 65 17.82
对比例3 83 21.36
对比例4 75 14.28
对比例5 80 15.29
对比例6 72 25.63
轻质柳桉木板 15 30.81
从表1可知，实施例1~3对应的多层芯板，其耐火时间和重量损失率均高于对比例和未经处理的轻质柳桉木板，可以看出经过旋切、阻燃防腐处理和组胚处理的柳桉木，其防火和防腐效果得到了显著的提高。
实施例1~3中，实施例2的防火防腐效果优于实施例1和3，表明在本申请公开的工艺参数范围中可以针对柳桉木优选出较优的工艺参数，进而实现了柳桉木防火防腐效果的进一步提高。
对比例1和2的木材密度同实施例中的木材密度相差较大，可看出，本申请公开的木材的密度范围对芯板的防火防腐性能的影响较大，在木材密度过小可能导致木材无法充分的负载阻燃剂或防腐剂，导致防火防腐性能下降；木材密度过大，可能导致木材无法充分的吸收阻燃剂或防腐剂，也可能导致防火防腐蚀性能的下降。
对比例3中单层板制成后3个小时才进行组胚操作，单层板的理化性质发生了较大的改变，因此组胚后形成的多层板的防火防腐效果较差。
对比例4和5中冷压和热压的参数范围同本申请公开的参数范围相差较大，从表1可知，对比例4和5的防火防腐性能较差，表明组胚过程中冷压和热压过程的工艺参数需严格控制。
对比例6中，所述的组胚处理中相邻的两层木材的的纹理方向相互平行，相邻两层木材件的空气流动性较好，进而导致防火性能下降，更导致了防腐效果的下降。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.防火防腐多层芯板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤： 旋切步骤：将木材旋切，晾晒后得到中板； 阻燃防腐处理：将中板在阻燃剂和防腐剂的混合液中加压浸泡5~8h，烘干后得到单层板； 组胚处理：将在单层板的表面涂抹胶水，将不少于两块的单层板组合在一起后，先经冷压，再经热压，得到芯板。
2.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板制造方法，其特征在于，所述的木材为各种实木，所述的木材的密度为450~650Kg/m3。
3.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板制造方法，其特征在于，所述的阻燃防腐处理在真空加压条件下进行，真空设备的工作压力为：-0.08Mpa~3.6Mpa，工作温度：0~200℃，相对真空度：0.098Mpa。
4.根据权利要求2所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的中板的厚度为1~4mm，所述中板的含水率为20~30%。
5.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的阻燃剂为硅系列环保阻燃剂，所述的防腐剂为ACQ系列防腐剂，所述的混合液中各组分的重量比为阻燃剂：防腐剂：水=15~30：10~25：100。
6.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的单层板的含水率为6~10%。
7.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的组胚处理中相邻的两层木材的的纹理方向相互垂直。
8.根据权利要求1所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的组胚处理中冷压处理应在组胚完成2h之内进行，所述的冷压压力为0.5~1.2MPa，所述的冷压时间为100~180min；所述的热压压力为0.9~1.5MPa，所述的热压温度为120~200℃，所述的热压速率为0.8~1.2mm/min。
9.一种防火防腐多层芯板，其特征在于，根据权利要求1~8所述的防火防腐多层芯板制造方法制成的多层芯板。
10.根据权利要求9所述的防火防腐多层芯板及其制造方法，其特征在于，所述的防火防腐多层芯板的厚度1.0～25.0mm，所述的芯板的密度为450~650 Kg/m3。
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