CN109648659A - 一种木质瓦楞复合板的制备方法 - Google Patents

一种木质瓦楞复合板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种木质瓦楞复合板的制备方法，属于复合板技术领域。本发明以竹碎料、木碎料、轻烧氧化镁和硅藻土为原材料，脲醛树脂胶黏剂为黏结材料，制备出抗压强度高的木质瓦楞复合板，不仅可以制作出质量上乘的结构部件，还可用于生产美观多用、可任意组合的家居用品和装饰产品；随着板坯温度的升高，胶黏剂黏度降低,加上竹碎料受热软化，流动性增强，更有利于两者的充分接触，提高了板材内部的胶合强度，因为温度的升高，加大了板坯截面方向表芯层的温度梯度，有利于表面高强硬壳层的形成，从而使力学性能增加；本发明加入的造纸污泥中含有纤维，能显著提高木质瓦楞复合板的抗热震性。

Description

一种木质瓦楞复合板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种木质瓦楞复合板的制备方法，属于复合板技术领域。
背景技术
木质瓦楞复合板由于其质轻、成本低廉、纵向抗弯强度高、不易变形等优点，特别适合替代板式家具中的旁板、面板、顶板、隔板、底板、门板、隔断等；较厚的木质瓦楞复合板可用作办公桌面板和简易移动板房等，应用前景广泛。其空芯结构，在不影响性能的前提下，节省了原材料，降低了自重，使其易于搬运；废料的回收利用，使之变废为宝，减少了对环境的污染。
木质复合材料品种繁多，结构多样，大体能从原料性质、产品结构和原料形态三方面分类。木质夹层材料因结构上的特性，具备了一系列传统材料所不具备的优点，随着机械加工业的发展，更多的适用机械设备和模具被发明出来，加上近年来胶粘剂品种的增加和质量的进步，人们研制出了更多的新型夹层结构复合材料。
根据夹层结构所使用芯层和形式的不同，将夹层结构复合材料分为：泡沫夹层结构、蜂窝夹层结构、梯形板夹层结构、矩形夹层结构和圆环形夹层结构。其中，梯形和矩形夹层结构的方向性强，适用于做高强度平板、不宜用于做弯曲受力制品，瓦楞板作为梯形夹层结构中的一种，适合用作家具和建筑非弯曲构件。
夹层结构面板很薄，与实心板相比要轻得多且刚性大，减重效果极为明显，是一种高效的结构材料，也是一种极其省材的材料，符合资源节约的要求。另外，夹层结构复合材料的阻尼减振性好、破损安全性高。
瓦楞结构是合理的受力承载结构，合适的瓦楞尺寸设计可获得良好的平面抗压强度和剪切强度。就瓦楞夹芯层而言，与蜂窝结构相比，相同耗材量的瓦楞结构剪切强度沿YZ截面要高出3到7倍。利用网络状桁架结构承载，其构造广泛见于纸箱的制造，也常见于制造保温车、冷藏车和野营房等箱体材料。常规的瓦楞成型方式有滚制成型、折弯成型和常规梯型模拉压成型。
以金属块、纸张等为加工对象生产瓦楞复合板则较为常见，由于加工手段的相似性和终产品结构的一致性，瓦楞金属板及纸张成型设备对于木质瓦楞复合板的成型具有借鉴意义，瓦楞结构变形机理和局部受力的影响则在木质瓦楞复合板上也有类似体现，模型可作为建立木质材料模型的原型。
较于纸张和金属片，木质原料延展性较差，很难实现折弯成型，所以主要依赖于梯型模拉压成型。一般而言，原材料的拉延系数值大，楞槽浅，楞槽圆角R大，楞槽数少，相对易压制成型。木质原料在模具内流动性极差，瓦楞内圆角R较小，楞槽较深，并且原材料已接近拉延极限值，楞槽R角处易产生撕裂，易造成产品废品率高，外观质量差，故对木质瓦楞板的成型提出更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对木质原料易造成产品废品率高的问题，提供了一种木质瓦楞复合板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称取10～20份竹碎料、10～20份木碎料、1～5份造纸污泥、1～3份轻烧氧化镁、5～10份胶黏剂、1～10份硅藻土、0.1～0.2份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并干燥，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，搅拌处理，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌2～3h，得混合物C；
（2）将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，将板坯模压处理，冷却至室温，得瓦楞芯板；
（3）将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，热压复合处理，即得木质瓦楞复合板。
步骤（1）所述的胶粘剂为脲醛树脂胶粘剂。
步骤（1）所述的干燥为置于温度为60～80℃的烘箱中干燥至含水率为5%～10%。
步骤（1）所述的搅拌处理为在搅拌速度为500～700r/min下搅拌30～40min。
步骤（2）所述的板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm。
步骤（2）所述的模压处理为在模压温度为150～170℃，模压压力为2.5～3.5MPa下模压5～10min。
步骤（3）所述的热压复合处理为在压力为1～2MPa，温度为140～160℃下热压复合4～6min。
步骤（3）所述的木质纤维板的尺寸为400mm×400mm×5mm。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以竹碎料、木碎料、轻烧氧化镁和硅藻土为原材料，脲醛树脂胶黏剂为黏结材料，制备出抗压强度高的木质瓦楞复合板，不仅可以制作出质量上乘的结构部件，还可用于生产美观多用、可任意组合的家居用品和装饰产品；随着板坯温度的升高，胶黏剂黏度降低，加上竹碎料受热软化，流动性增强，更有利于两者的充分接触，提高了板材内部的胶合强度，因为温度的升高，加大了板坯截面方向表芯层的温度梯度，有利于表面高强硬壳层的形成，从而使力学性能增加；
（2）本发明加入的造纸污泥中含有纤维，能显著提高木质瓦楞复合板的抗热震性，脲醛树脂胶黏剂具有工艺简单，原料廉价，粘接强度高，无色透明等优点，将脲醛树脂胶黏剂和固化剂联合使用，使得脲醛树脂在加热或室温下也能固化，且固化完全，胶粘质量优异。
具体实施方式
按重量份数计，分别称取10～20份竹碎料、10～20份木碎料、1～5份造纸污泥、1～3份轻烧氧化镁、5～10份胶黏剂、1～10份硅藻土、0.1～0.2份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并置于温度为60～80℃的烘箱中干燥至含水率为5%～10%，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，在搅拌速度为500～700r/min下搅拌30～40min，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌2～3h，得混合物C；将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm，将板坯在模压温度为150～170℃，模压压力为2.5～3.5MPa下模压5～10min，冷却至室温，得瓦楞芯板；将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，在压力为1～2MPa，温度为140～160℃下热压复合4～6min，即得木质瓦楞复合板。
实例1
按重量份数计，分别称取10份竹碎料、10份木碎料、1份造纸污泥、1份轻烧氧化镁、5份胶黏剂、1份硅藻土、0.1份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并置于温度为60℃的烘箱中干燥至含水率为5%，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，在搅拌速度为500r/min下搅拌30min，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌2h，得混合物C；将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm，将板坯在模压温度为150℃，模压压力为2.5MPa下模压5min，冷却至室温，得瓦楞芯板；将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，在压力为1MPa，温度为140℃下热压复合4min，即得木质瓦楞复合板。
实例2
按重量份数计，分别称取15份竹碎料、15份木碎料、3份造纸污泥、2份轻烧氧化镁、8份胶黏剂、5份硅藻土、0.1份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并置于温度为70℃的烘箱中干燥至含水率为8%，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，在搅拌速度为600r/min下搅拌35min，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌2h，得混合物C；将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm，将板坯在模压温度为160℃，模压压力为3.0MPa下模压8min，冷却至室温，得瓦楞芯板；将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，在压力为1MPa，温度为150℃下热压复合5min，即得木质瓦楞复合板。
实例3
按重量份数计，分别称取20份竹碎料、20份木碎料、5份造纸污泥、3份轻烧氧化镁、10份胶黏剂、10份硅藻土、0.2份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并置于温度为80℃的烘箱中干燥至含水率为10%，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，在搅拌速度为700r/min下搅拌40min，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌3h，得混合物C；将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm，将板坯在模压温度为170℃，模压压力为3.5MPa下模压10min，冷却至室温，得瓦楞芯板；将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，在压力为2MPa，温度为160℃下热压复合6min，即得木质瓦楞复合板。
对照例：东莞某公司生产的木质瓦楞复合板。
将实例及对照例制备得到的木质瓦楞复合板进行检测，具体检测如下：
密度：参照国标《GB/T17657-1999人造板及饰面板理化性能试验方法》。
含水率：参照国标《GB/T17657-1999人造板及饰面板理化性能试验方法》。
平面抗压强度：参照国标《GB/T17657-1999人造板及饰面板理化性能试验方法》。
具体测试结果如表1。
表1性能表征对比表
检测项目 实例1 实例2 实例3 对照例
密度/g/cm<sup>3</sup> 0.75 0.74 0.72 0.78
含水率/% 2.83 2.56 5.71 4.32
平面抗压强度/MPa 5.441 5.603 5.634 2.509
由表1可知，本发明制备的木质瓦楞复合板具有良好的力学性能。

Claims (8)

1.一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，分别称取10～20份竹碎料、10～20份木碎料、1～5份造纸污泥、1～3份轻烧氧化镁、5～10份胶黏剂、1～10份硅藻土、0.1～0.2份氯化铵固化剂，将竹碎料和木碎料混合，并干燥，冷却至室温，得混合物A，加入造纸污泥、轻烧氧化镁和硅藻土，搅拌处理，得混合物B，加入胶黏剂和氯化铵固化剂，继续搅拌2～3h，得混合物C；
（2）将物料在瓦楞状模框中铺装成瓦楞板坯，将板坯模压处理，冷却至室温，得瓦楞芯板；
（3）将瓦楞芯板置于两层木质纤维板之间，热压复合处理，即得木质瓦楞复合板。
2.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的胶粘剂为脲醛树脂胶粘剂。
3.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的干燥为置于温度为60～80℃的烘箱中干燥至含水率为5%～10%。
4.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的搅拌处理为在搅拌速度为500～700r/min下搅拌30～40min。
5.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的板坯幅面为400mm×400mm，瓦楞芯板厚度为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的模压处理为在模压温度为150～170℃，模压压力为2.5～3.5MPa下模压5～10min。
7.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的热压复合处理为在压力为1～2MPa，温度为140～160℃下热压复合4～6min。
8.根据权利要求1所述的一种木质瓦楞复合板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的木质纤维板的尺寸为400mm×400mm×5mm。
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