CN109623990A - 一种园林景观用复合板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种园林景观用复合板材及其制备方法，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，所述防腐木采用以下步骤制备：将木材在70‑80℃干燥处理，使其含水量为12‑15％；将干燥处理后的木材浸泡在优化的木材防腐剂中20‑30h，浸泡结束后回收防腐剂；将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为10‑15％；将烘干后的木材加工定形。本发明的复合板材具有较强的防腐耐磨性能，丰富了园林景观用板材且提高了板材的使用寿命。

Description

一种园林景观用复合板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合板材技术领域，特别是涉及一种园林景观用复合板材及其制备方法。
背景技术
木材是经济建设和人民生活的重要物资，随着现代工业和科学技术的发展，其用途越来越广泛。园林设计中，园林建筑小品是不可缺少的组成要素，以其丰富多彩的内容、轻巧美观的造型在园林中起点缀环境、活跃景色、烘托气氛、加深意境的作用。为充分发挥建筑小品在园林环境中的作用，同时又可以增加小品的趣味性和舒适性，防腐木以其轻便、自然等特性成为木材中的首选。
防腐木是将普通木材经过人工添加化学防腐剂之后，使其具有防腐蚀、防潮、防真菌、防虫蚁、防霉变、防水、绝缘等特性，能够直接接触土壤及潮湿环境，是园林景观木制品中的理想材料。国内常见的防腐木主要有俄罗斯樟子松、北欧赤松、黄松等等诸多材质。随着科学技术的发展，现防腐木已经非常环保，而木材呈现原本色或略显青绿色的特性，仍使得防腐木在园林使用中出现诸多限制与干扰。
白桦木材容易加工，切面光滑，胶合性能好，树皮更因柔软美丽受到人们的喜爱。但白桦木材纤维抗剪力差，不耐腐，不耐磨，又因桦木多汁，吸湿性强，木材干燥后容易出现开裂或翘曲，因此白桦木材不适宜用作园林户外建筑小品中。
在专利CN106738140B中公开了一种利用桦树木制备的园林景观防腐木，所述防腐木是采用桦木干燥后浸泡防腐剂后制备而成，但是如何利用普通木材结合白桦树制备耐磨耐腐蚀的景观用复合板材，目前还处于研究阶段。
发明内容
本发明的目的是提供了一种园林景观用复合板材，其是利用防腐木和白桦木皮经胶合制备而成，经木材防腐剂浸泡处理后的防腐木可提高其耐腐蚀性能以及与木皮相结合的能力，最后采用胶水经压制后即可实现紧密结合的复合板材。
本发明的另一目的是提供了该园林景观用复合板材的制备方法。
一种园林景观用复合板材，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，所述防腐木采用以下步骤制备：
将木材在70-80℃干燥处理，使其含水量为12-15％；
将干燥处理后的木材浸泡在木材防腐剂中20-30h，浸泡结束后回收防腐剂，所述木材防腐剂包括以下重量份的组分：20-25份三聚氰胺，5份甲醛，12份尿素，6-9份2D树脂，氢氧化钠4-8份，7-10份聚乙二醇400，7-9份聚磷酸铵(优选聚合度小于20，本实施例中均采用济南豪邦化工有限公司生产的型号为TFAPP-FR101的聚磷酸铵)，3-5份脂肪酸甘油酯，1-2份氯化镁，12-14份碱式碳酸铜，3-6份三唑醇，30-35份有机溶剂，150-180份水；
将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为10-15％；
将烘干后的木材加工定形。
优选的，所述木材选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木，分段成(长*宽*厚)2m×20cm×20cm的试件。
优选的，所述有机溶剂为丙三醇。
优选的，所述木材防腐剂的制备方法包括以下步骤：按比例将三唑酮、2D树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在丙三醇中，得到混合A液，然后按比例将尿素、聚乙二醇400、聚磷酸铵、硼砂、硼酸、碱式碳酸铜和脂肪酸甘油酯加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将A液和B液混合，并按比例加入氯化镁和氢氧化钠，在45-50℃反应25-30min，反应过程以90-100r/min的转速持续搅拌，得到木材防腐剂。
优选的，所述胶水为2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯以任意比例混合。
一种园林景观用复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，布胶量为100-150g/m2；
2)白桦木皮布胶一侧贴于防腐木上，在20-30℃下压制10min；
3)将步骤(2)制备的板材进行多段热压；
4)平衡板材含水率，使板材的含水率为10-15％；
5)上漆，优选桐油装饰板材表面。
优选的，所述步骤(3)的多段热压为将板材在120-140℃下压制3-6min，然后在150-160℃下压制4-5min，压力均为11kgs/cm2。
优选的，所述多段热压为将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2。
优选的，所述步骤(5)上漆工艺是采用桐油对板材表面进行装饰。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的园林景观用复合板材新颖独特、构思巧妙，通过该工艺得到的复合板材中的防腐木和白桦皮层之间具有较强的结合能力，该复合板材经久耐用，提高了其耐磨和耐腐蚀性能，同时提高了板材的美感，防腐木结合白桦木皮的能力强，不易开裂，使用寿命得到极大的提高。
具体实施方式
实施例1
一种园林景观用复合板材，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，具体制备步骤如下：
所述防腐木采用以下步骤制备：
1)防腐木的制备，首先选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木，分段成(长*宽*厚)2m×20cm×20cm的试件，在75℃干燥处理，使其含水量为12％；将干燥处理后的木材浸泡在木材防腐剂中24h，浸泡结束后回收防腐剂；将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为12％；将烘干后的木材加工定形即制成防腐木，所述防腐剂包括以下重量份的组分：三聚氰胺22份，甲醛5份，尿素12份，2D树脂8份，氢氧化钠5份，8份聚乙二醇400，硼砂3份、硼酸12份、聚合度小于20的聚磷酸铵8份，脂肪酸甘油酯4份，氯化镁1份，碱式碳酸铜13份，三唑醇5份，丙三醇32份，水160份。所述防腐剂的制备方法为：按比例将三唑酮、2D树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在丙三醇中，得到混合A液，然后按比例将尿素、聚乙二醇400、聚磷酸铵、硼砂、硼酸、碱式碳酸铜和脂肪酸甘油酯加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将A液和B液混合，并按比例加入氯化镁和氢氧化钠，在45℃反应25min，反应过程以90r/min的转速持续搅拌，得到木材防腐剂。
2)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，布胶量为120g/m2，所述胶水为重量比为1:1的2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯；
3)白桦木皮布胶一侧贴于步骤(1)制备的防腐木上，在25℃下压制10min，
4)将步骤(3)制备的板材进行多段热压，即将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2；
5)平衡板材含水率，使板材的含水率为12％；
6)采用桐油对板材表面进行装饰。
实施例2
一种园林景观用复合板材，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，具体制备步骤如下：
所述防腐木采用以下步骤制备：
1)防腐木的制备，首先选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木，分段成(长*宽*厚)2m×20cm×20cm的试件，在70℃干燥处理，使其含水量为15％；将干燥处理后的木材浸泡在木材防腐剂中20h，浸泡结束后回收防腐剂；将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为10％；将烘干后的木材加工定形即制成防腐木，所述防腐剂包括以下重量份的组分：三聚氰胺20份，甲醛5份，尿素12份，2D树脂9份，氢氧化钠8份，10份聚乙二醇400，硼砂4份、硼酸11份、聚合度小于20的聚磷酸铵7份，脂肪酸甘油酯5份，氯化镁2份，碱式碳酸铜12份，三唑醇3份，丙三醇35份，水180份。所述防腐剂的制备方法为：按比例将三唑酮、2D树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在丙三醇中，得到混合A液，然后按比例将尿素、聚乙二醇400、聚磷酸铵、硼砂、硼酸、碱式碳酸铜和脂肪酸甘油酯加入到水中，混合溶解，搅拌均匀得到B液，再将A液和B液混合，并按比例加入氯化镁和氢氧化钠，在50℃反应30min，反应过程以100r/min的转速持续搅拌，得到木材防腐剂。
2)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，所述胶水为重量比为1:2的2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯，布胶量为150g/m2；
3)白桦木皮布胶一侧贴于步骤(1)制备的防腐木上，在25℃下压制10min，
4)将步骤(3)制备的板材进行多段热压，即将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2；
5)平衡板材含水率，使板材的含水率为12％；
6)采用桐油对板材表面进行装饰。
实施例3
一种园林景观用复合板材，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，具体制备步骤如下：
所述防腐木采用以下步骤制备：
1)防腐木的制备，首先选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木，分段成(长*宽*厚)2m×20cm×20cm的试件，在80℃干燥处理，使其含水量为12％；将干燥处理后的木材浸泡在木材防腐剂中30h，浸泡结束后回收防腐剂；将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为10％；将烘干后的木材加工定形即制成防腐木，所述防腐剂包括以下重量份的组分：三聚氰胺20份，甲醛5份，尿素12份，2D树脂6份，氢氧化钠4份，7份聚乙二醇400，硼砂5份、硼酸10份、聚合度小于20的聚磷酸铵7份，脂肪酸甘油酯3份，氯化镁1份，碱式碳酸铜14份，三唑醇6份，丙三醇30份，水150份。所述防腐剂的制备方法为：按比例将三唑酮、2D树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在丙三醇中，得到混合A液，然后按比例将尿素、聚乙二醇400、聚磷酸铵、硼砂、硼酸、碱式碳酸铜和脂肪酸甘油酯加入到水中，混合溶解，搅拌均匀得到B液，再将A液和B液混合，并按比例加入氯化镁和氢氧化钠，在50℃反应30min，反应过程以100r/min的转速持续搅拌，得到木材防腐剂；
2)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，所述胶水为重量比为1:3的2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯，布胶量为150g/m2；
3)白桦木皮布胶一侧贴于步骤(1)制备的防腐木上，在25℃下压制10min，
4)将步骤(3)制备的板材进行多段热压，即将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2；
5)平衡板材含水率，使板材的含水率为12％；
6)采用桐油对板材表面进行装饰。
对比例1
按照实施例1的制备工艺，改变木材防腐剂，采用专利CN103659968B中实施例1中的药液作为木材防腐剂，进行浸渍处理，其余工艺不变，具体制备工艺如下：
1)防腐木的制备，首先选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木，分段成(长*宽*厚)2m×20cm×20cm的试件，在75℃干燥处理，使其含水量为12％；将干燥处理后的木材在真空度为-0.1MPa下浸渍12h,然后在压力为0.6MPa下，将真空浸渍后的木材保压24h，得到浸渍处理后的木材，所述防腐剂包括以下重量份的组分为：5份脂肪酸甘油，3份糠醛，83份水，7份氮羟甲基树脂和2份氯化镁，具体制备方法为：将脂肪酸甘油和糠醛、水按比例混合均匀，再按比例加入氮羟甲基树脂和氯化镁，混合均匀，并调节溶液pH到4.5；将浸渍处理后的木材进行烘干，使其含水量为12％；将烘干后的木材加工定形即制成防腐木；
2)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，布胶量为120g/m2，所述胶水为重量比为1:1的2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯；
3)白桦木皮布胶一侧贴于步骤(1)制备的防腐木上，在25℃下压制10min，
4)将步骤(3)制备的板材进行多段热压，即将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2；
5)平衡板材含水率，使板材的含水率为12％；
6)采用桐油对板材表面进行装饰。
对比例2-4
采用实施例1中的制备方法，改变步骤(1)中原木干燥后的含水量以及浸泡处理干燥后的含水量，其余工艺不变，具体如表1所示。
表1
原木干燥后含水量 浸泡处理干燥后含水量
实施例1 12％ 12％
对比例2 20％ 20％
对比例3 8％ 8％
对比例4 25％ 22％
将实施例1-3制备的复合板材以及对比文件1-4制备的板材浸泡在pH为6的水中，且保持环境湿度为85％，温度为35℃，浸泡时间为30天，本发明实施例1-3制备的复合板材均没有出现开裂或腐蚀的现象，而对比文件1-4均出现木皮层与防腐木之间开裂的现象。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种园林景观用复合板材，其特征在于，包括防腐木和白桦木皮，所述防腐木与白桦木皮相互粘接为一体，所述防腐木采用以下步骤制备：
将木材在70-80℃干燥处理，使其含水量为12-15％；
将干燥处理后的木材浸泡在木材防腐剂中20-30h，浸泡结束后回收防腐剂，所述防腐剂包括以下重量份的组分：20-25份三聚氰胺，5份甲醛，12份尿素，6-9份2D树脂，4-8份氢氧化钠，7-10份聚乙二醇400，7-9份低聚合度的聚磷酸铵，3-5份硼砂，10-12份硼酸，3-5份脂肪酸甘油酯，1-2份氯化镁，12-14份碱式碳酸铜，3-6份三唑醇，30-35份有机溶剂，150-180份水；
将浸泡后的木材进行烘干，使其含水量为10-15％；
将烘干后的木材加工定形。
2.根据权利要求1所述的园林景观用复合板材，其特征在于，所述木材选取无病虫害、树干通直且胸径大于25cm的原木。
3.根据权利要求1所述的园林景观用复合板材，其特征在于，所述有机溶剂为丙三醇。
4.根据权利要求1所述的园林景观用复合板材，其特征在于，所述聚磷酸铵的聚合度小于20。
5.根据权利要求1所述的园林景观用复合板材，其特征在于，所述木材防腐剂包括以下步骤制备：按比例将三唑酮、2D树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在丙三醇中，得到混合A液，然后按比例将尿素、聚乙二醇400、聚磷酸铵、硼砂、硼酸、碱式碳酸铜和脂肪酸甘油酯加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将A液和B混合，并按比例加入氯化镁和氢氧化钠，在45-50℃反应25-30min，反应过程以90-100r/min的转速持续搅拌，得到木材防腐剂。
6.根据权利要求1所述的园林景观用复合板材，其特征在于，防腐木与白桦木皮粘结所使用的胶水为2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯以任意比例混合。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的园林景观用复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将厚度为2mm的白桦木皮的内侧均匀布胶，布胶量为100-150g/m2；
2)白桦木皮布胶一侧贴于防腐木上，在20-30℃下压制10min；
3)将步骤(2)制备的板材进行多段热压；
4)平衡板材含水率，使板材的含水率为10-15％；
5)上漆装饰板材表面。
8.根据权利要求7所述的园林景观用复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的多段热压是将板材在120-140℃下压制3-6min，然后在150-160℃下压制4-5min，压力均为11kgs/cm2。
9.根据权利要求8所述的园林景观用复合板材的制备方法，其特征在于，所述多段热压是将板材在130℃下压制5min，然后在155℃下压制4.5min，压力均为11kgs/cm2。
10.根据权利要求7所述的园林景观用复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)上漆工艺是采用桐油对板材表面进行装饰。
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