CN110126395B - 一种生物复合板的制备方法 - Google Patents

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本发明的技术方案提供了一种生物复合板的制备方法，该方法先向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维，将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板，然后将胶纤维均匀铺洒在胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷，最后将生物复合卷压平处理后即得。本发明实施例生物复合板的制备方法，制备工艺简单，利用了生物质资源，制备得到的生物复合板性能优良，弯曲强度达到35MPa，冲击强度达到9.82KJ/m2。

Description

一种生物复合板的制备方法
技术领域
本发明属于复合板制备技术领域，具体涉及一种生物复合板的制备方法。
背景技术
常见的生态板是将带有不同颜色或纹理的纸，放入生态板树脂胶黏剂中浸泡，然后干燥固化后，将其铺装在刨花板、细木工板等表面，经热压而成。
CN107984581A公开了一种锯齿嵌锁结构展平竹高强复合层压板及其制造方法，该方法利用锯齿嵌锁结构制作展平竹单板，可以有效的释放竹黄组织间展平产生的拉应力，在压齿过程中，一定程度上提高了竹黄面的密实度，增大了竹材内壁的密度，可有效控制竹材展平后由内应力及密度分布不均造成的翘曲和开裂。该复合层压板基本单元由两块展平竹锯齿咬合胶结而成，在利用锯齿嵌锁结构制作的复合层压板中，由于锯齿结构，增大了胶结面积，使其抗剪性能大大增强，复合层压板单元横截面上密度分布平衡，上下面强度高，中部抗剪能力强，符合抗弯构件结构设计要求，经锯齿咬合处理的复合层压板，可有效控制竹材内部应力产生的变形，使复合层压板的稳定性和耐久性得到很大的提高。CN106928488B公开了一种纤维织物增强含杂萘联苯结构邻苯二甲腈共混树脂基复合层压板及其制备方法，该方法的特点在于，树脂基体是自主制备的邻苯二甲腈封端的可交联杂萘联苯共聚芳醚腈树脂，与可交联双酚型邻苯二甲腈化合物的共混树脂，将树脂基体溶解在特定有机溶剂中，并加入固化剂，将溶液均匀浸渍于纤维织物中，经热流烘干通道除去溶剂，待冷却至室温后，制得预浸片，再将预浸片放于模具中，经一定的热压固化工艺成型，冷却脱模后得到具有良好综合性能的复合材料层压板。
然而，现有技术中的生态板，制备工艺复杂，同时未充分利用生物质资源。
发明内容
为解决现有技术中生态板存在的问题，本发明的目的在于提供一种生物复合板的制备方法。
为实现上述目的，本发明的实施例采用以下技术方案：
一种生物复合板的制备方法，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得。
植物纤维的来源为木本或草本植物生物质及其工艺废料，经磨浆后制成的纤维。
单板为木材或竹材经旋切后制得的板材。
优选地，步骤(1)中胶纤维的含水率为10～30％。
胶纤维的含水率为10～30％，一方面能维持胶纤维的柔韧性，另一方面在后期压平过程中缓慢挥发利于保持板面的平整。
优选地，步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种。
优选地，步骤(1)中胶黏剂的添加量为植物纤维质量的8～15％。
优选地，步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。
优选地，步骤(2)中胶单板的含水率为10～14％。
优选地，步骤(3)所述胶纤维层与胶单板层的厚度为(3～5)：1。
胶纤维层与胶单板层的厚度为(3～5)：1，该比例易于卷曲，如果铺设的胶纤维层过厚，卷曲时不妨胶纤维容易发生脱落从而导致资源浪费，如果铺设的胶纤维层过薄，最终制得的板材强度和韧性会受影响。
优选地，步骤(3)所述生物复合卷的直径为3～5cm。
直径为3～5cm易于后续进行压平处理，压平后的板材厚度适用范围最广。
优选地，步骤(4)所述压平处理的幅面压力为2000～5000MPa。
优选地，步骤(4)所述压平处理的保压时间为12～48h。
本发明实施例的有益效果
1、本发明实施例生物复合板的制备方法，制备工艺简单，利用了生物质资源；
2、本发明实施例制备方法制备得到的生物复合板性能优良，弯曲强度达到35MPa，冲击强度达到9.82KJ/m2。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种生物复合板的制备方法，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得。
植物纤维的来源为木本或草本植物生物质及其工艺废料，经磨浆后制成的纤维。
单板为木材或竹材经旋切后制得的板材。
其中，步骤(1)中胶纤维的含水率为10％，该含水率一方面能维持胶纤维的柔韧性，另一方面在后期压平过程中缓慢挥发利于保持板面的平整。
步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种，添加量为植物纤维质量的8～15％。
步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。胶单板的含水率为10％，胶纤维层与胶单板层的厚度为3：1，该比例易于卷曲，如果铺设的胶纤维层过厚，卷曲时不妨胶纤维容易发生脱落从而导致资源浪费，如果铺设的胶纤维层过薄，最终制得的板材强度和韧性会受影响。
步骤(3)所述生物复合卷的直径为3cm，直径为3cm易于后续进行压平处理，压平后的板材厚度适用范围最广。
步骤(4)所述压平处理的幅面压力为2000MPa，保压时间为12h。
实施例2
本例提供了一种生物复合板的制备方法，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得。
植物纤维的来源为木本或草本植物生物质及其工艺废料，经磨浆后制成的纤维。
单板为木材或竹材经旋切后制得的板材。
其中，步骤(1)中胶纤维的含水率为30％，该含水率一方面能维持胶纤维的柔韧性，另一方面在后期压平过程中缓慢挥发利于保持板面的平整。
步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种，添加量为植物纤维质量的15％。
步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。胶单板的含水率为14％，胶纤维层与胶单板层的厚度为5：1，该比例易于卷曲，如果铺设的胶纤维层过厚，卷曲时不妨胶纤维容易发生脱落从而导致资源浪费，如果铺设的胶纤维层过薄，最终制得的板材强度和韧性会受影响。
步骤(3)所述生物复合卷的直径为5cm，直径为5cm易于后续进行压平处理，压平后的板材厚度适用范围最广。
步骤(4)所述压平处理的幅面压力为5000MPa，保压时间为48h。
实施例3
本例提供了一种生物复合板的制备方法，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得。
植物纤维的来源为木本或草本植物生物质及其工艺废料，经磨浆后制成的纤维。
单板为木材或竹材经旋切后制得的板材。
其中，步骤(1)中胶纤维的含水率为20％，该含水率一方面能维持胶纤维的柔韧性，另一方面在后期压平过程中缓慢挥发利于保持板面的平整。
步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种，添加量为植物纤维质量的8～15％。
步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。胶单板的含水率为12％，胶纤维层与胶单板层的厚度为4：1，该比例易于卷曲，如果铺设的胶纤维层过厚，卷曲时不妨胶纤维容易发生脱落从而导致资源浪费，如果铺设的胶纤维层过薄，最终制得的板材强度和韧性会受影响。
步骤(3)所述生物复合卷的直径为4cm，直径为4cm易于后续进行压平处理，压平后的板材厚度适用范围最广。
步骤(4)所述压平处理的幅面压力为3500MPa，保压时间为30h。
对比例1
本例提供了一种生物复合板的制备方法，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得。
植物纤维的来源为木本或草本植物生物质及其工艺废料，经磨浆后制成的纤维。
单板为木材或竹材经旋切后制得的板材。
其中，步骤(1)中胶纤维的含水率为5％，该含水率一方面能维持胶纤维的柔韧性，另一方面在后期压平过程中缓慢挥发利于保持板面的平整。
步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种，添加量为植物纤维质量的8～15％。
步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。胶单板的含水率为12％，胶纤维层与胶单板层的厚度为4：1，该比例易于卷曲，如果铺设的胶纤维层过厚，卷曲时不妨胶纤维容易发生脱落从而导致资源浪费，如果铺设的胶纤维层过薄，最终制得的板材强度和韧性会受影响。
步骤(3)所述生物复合卷的直径为2cm，直径为4cm易于后续进行压平处理，压平后的板材厚度适用范围最广。
步骤(4)所述压平处理的幅面压力为3500MPa，保压时间为30h。
检测例
本例测试了实施例3和对比例1制备得到的生物复合板的弯曲强度和冲击强度。同时选用相同厚度的某款市售生态板作为参考，结果如表1所示。
表1复合板测试结果
编号 弯曲强度/MPa 冲击强度/kJ/m<sup>2</sup>
实施例3 35 9.82
对比例1 29.56 8.43
市售某款生态板 26.94 6.27

Claims (8)

1.一种生物复合板的制备方法，其特征在于，步骤包括：
(1)向植物纤维中添加胶黏剂混匀后干燥，得到胶纤维；
(2)将单板软化后用胶黏剂浸泡，干燥后得到胶单板；
(3)将步骤(1)制备得到的胶纤维均匀铺洒在步骤(2)制备得到的胶单板上形成胶纤维层，卷曲后得到生物复合卷；
(4)将步骤(3)得到的生物复合卷压平处理后即得；
步骤(1)中胶纤维的含水率为10～30％；
步骤(3)所述胶纤维层与胶单板层的厚度为(3～5)：1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述胶黏剂包括酚醛树脂、三聚氰胺和尿醛树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中胶黏剂的添加量为植物纤维质量的8～15％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述单板软化的方法为蒸汽喷蒸法或水煮法。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中胶单板的含水率为10～14％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述生物复合卷的直径为3～5cm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述压平处理的幅面压力为2000～5000MPa。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述压平处理的保压时间为12～48h。
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