CN110936461A - 一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹笋壳‑脲醛树脂层合板的制备工艺，包括以下步骤：步骤1)、竹笋壳预处理；步骤2)、配制脲醛树脂混合胶液：步骤3)、施胶及热压成型：步骤31)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；步骤32)在模板上平铺一层经步骤1)预处理的竹笋壳，并在其表面用刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层胶液；直至所有平铺的竹笋壳的厚度达到层合板的厚度；步骤33)将模具放在平板硫化机上，在100～105℃、1～2MPa条件下，反应30～40min；步骤34)将平板硫化机的参数调至140～150℃、15～20MPa，继续反应使层合板充分固化；步骤35)冷却至室温后，除去四周毛边即得竹笋壳‑脲醛树脂层合板。本发明具有可充分利用竹资源的特点。

Description

一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺
技术领域
本发明属于层合板制备技术领域，具体涉及一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺。
背景技术
我国的竹类资源分布广、产量大，而竹子具有一次成林、长期利用、成材周期短、生产力高等优点。据统计，我国每年的竹材产量约15.39亿根，大约相当于2300万m3的木材量，经营竹林显著减少了森林砍伐。竹子因其独特的生长特性、生态功能和经济价值，被公认为巨大的、绿色的、可再生的资源库，是新兴产业和发展循环经济的潜力所在。因此，开发利用好竹类资源，将为我国经济发展和生态环境建设做出应有的贡献。
目前，竹材的利用很广泛，比如在造纸、建筑、家装、餐厨、饰品等方面的应用量非常大，但作为竹林资源的副产品，竹笋壳的利用却很少。尤其是用量较大的毛竹，其竹笋壳的展开面积很大，可以作为一种资源加以利用。
用尿素和甲醛经简单的缩聚反应生成脲醛树脂(UF)，具有胶粘强度高、固化快、胶层无色、制造简单、操作性能好、性能优良以及成本低廉、原料来源丰富等特点。因此，可以将竹笋壳经一定的工艺处理后，经UF胶黏剂黏合热压成型、表面涂层包覆等操作制成层合板，从而使竹资源得到更加充分的利用。与此同时，竹林的种植和管理相对简单，尤其是可以充分利用山地、地边、房前屋后等空闲土地，不仅可以带动偏远地区的经济发展，也能起到保护水土、绿化环境的效果，有利于环境、经济和社会的协调发展。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，使竹资源得到更充分的利用；
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，
一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1)、竹笋壳预处理；
步骤2)、配制黏合剂：
步骤3)、施胶及热压成型：
步骤31)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
步骤32)在模板上平铺一层经步骤1)预处理的竹笋壳，并在其表面用刷一层黏合剂；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层胶液；直至所有平铺的竹笋壳的厚度达到层合板的厚度；
步骤33)将模具放在平板硫化机上，在100～105℃、1～2MPa条件下，反应30～40min；
步骤34)将平板硫化机的参数调至140～150℃、15～20MPa，继续反应使层合板充分固化；
步骤35)冷却至室温后，除去四周毛边即得竹笋壳-脲醛树脂层合板。
进一步的，竹笋壳预处理的具体步骤如下：
步骤11)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
步骤12)将经步骤11)处理的竹笋壳用质量浓度百分比为5～10％的强碱溶液浸泡，除去表面的角质层；
步骤13)将经步骤12)处理的竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min；
步骤14)在经步骤13)处理的竹笋壳上，穿刺形成许多均匀的刺孔结构；
步骤15)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照质量比1:4的比例均匀混合后，刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
进一步的，所述步骤12)中的强碱溶液包括NaOH溶液或KOH溶液。
进一步的，所述黏合剂包括脲醛树脂混合胶液、环氧树脂胶液或丙烯酸树脂胶液。
进一步的，所述脲醛树脂混合胶液的制备步骤如下：
步骤21)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
步骤22)将烧杯放入90～95℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，调节pH到7.0；
步骤23)在持续搅拌条件下，加入20～30g脲素，10～15min后加入8～12g三聚氰胺，反应30min；
步骤24)将水浴温度调节至80～85℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入10～15g脲素，反应5～10min；
步骤25)关闭水浴加热系统，并加入1～2g聚乙烯醇，持续搅拌25～30min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌20～25min后，加入2～3mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
进一步的，所述步骤22)中用NaOH溶液进行pH调节。
进一步的，所述步骤32)中竹笋壳的叠加层数为5～15层。
进一步的，所述一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，还包括步骤4)、涂层包覆工艺：根据涂层厚度需要，将涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；并在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置至充分固化。
进一步的，所述涂层浆料为环氧树脂、聚氨酯或PVC热覆膜。
进一步的，所述环氧树脂的制备方法如下：
步骤41)按照质量，称取100份EP-618，然后加入8～10份丙酮，将EP-618充分溶解得到混合液A；
步骤42)在混合液A中加入50～60份Al(OH)3、2～3份颜料，充分搅拌均匀得到混合液B；
步骤43)在混合液B中，加入9～11份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂涂层。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，本发明通过合理巧妙的设计，将竹笋壳与脲醛树脂复合制备层合板，使竹资源得到更充分的利用，由于本发明的竹笋壳-脲醛树脂层合板独特的结构特点，采用“板材成型+外层涂覆”的设计，使其具有较高力学强度、良好的隔热减震性、较小的密度，同时，还具有良好的耐水性、耐用性，易于进行着色、修饰处理；
另外，本发明的该竹笋壳-脲醛树脂层合板采用热压成型工艺，具有成本低、工艺简单的突出优势，具有市场推广利用价值，进一步推动竹加工产业链的发展和完善，有利于环境、经济和社会的协调发展；
附图说明
图1为竹笋壳-脲醛树脂层合板，其中：
图1a为未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板的纵向切面示意图；
图1b为未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板的横向切面示意图；
图1c为涂层包覆处理后的竹笋壳-脲醛树脂层合板的正面示意图；
图1d为涂层包覆处理后的竹笋壳-脲醛树脂层合板的背面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
首先需要说明的是，本发明的实施例中，用到的材料、试剂如下：
竹笋壳，毛竹自然脱离的竹笋壳，自行收集；
氢氧化钠(NaOH)，分析纯，天津市河东区红岩试剂厂；
硅烷偶联剂KH-560，分析纯，盖州市化学工业有限公司；
无水乙醇，分析纯，天津市河东区红岩试剂厂；
氯化铵(NH4Cl)，分析纯，郑州派尼化学试剂厂；
甲醛溶液(37％)，分析纯，成都金山化学试剂有限公司；
脲素，分析纯，天津市致远化学试剂有限公司；
三聚氰胺，化学纯，成都市科龙化工试剂厂；
聚乙烯醇BP-17，工业级，广州市淇盛化工有限公司；
环氧树脂618(EP-618)，化学纯，蓝星化工无锡树脂厂；
丙酮，化学纯，广州市东红化工厂；
氢氧化铝(Al(OH)3)，15μm，天津市红岩化学试剂厂；
颜料，工业级，扬州联合安邦颜料化工有限公司；
乙二胺，化学纯，国药集团化学试剂有限公司；
苯甲醇，化学纯，天津市登丰化学品有限公司。
本发明的实施例中，用到的设备主要有：
电子天平，VALOR 3000，上海亚津有限公司；
电热恒温鼓风干燥箱(烘箱)，DHG-9146A，上海精宏实验设备有限公司；
平板硫化机，QLB-25T，昆山科瑞特实验仪器有限公司；
另外，还有烧杯、烧瓶、滴管、水浴锅等常规实验设备。
实施例1：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用10％的NaOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
脲醛树脂混合胶液配制：
1)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
2)将500mL烧杯放入93℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，用NaOH溶液调节pH到7.0；
3)在持续搅拌条件下，加入20g脲素，10min后加入9g三聚氰胺，反应30min；
4)将水浴温度调节至83℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入10g脲素，反应10min；
5)关闭水浴加热系统，并在上述反应体系中，加入1g聚乙烯醇，持续搅拌28min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌25min后，加入2mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层脲醛树脂混合胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在100℃、1.5MPa条件下，反应40min；
4)将平板硫化机的参数调至145℃、18MPa，继续反应50min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)按照质量，称取100份EP-618置于烧杯中，然后加入9份丙酮，将EP-618充分溶解；
2)在上述溶液中，加入50份Al(OH)3、2份颜料，充分搅拌均匀；
3)在上述体系中，加入10份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂涂层；
4)根据环氧树脂涂层厚度需要，将一定量的环氧树脂涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例2
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用10％的NaOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
脲醛树脂混合胶液配制：
1)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
2)将500mL烧杯放入90℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，用NaOH溶液调节pH到7.0；
3)在持续搅拌条件下，加入25g脲素，12min后加入10g三聚氰胺，反应30min；
4)将水浴温度调节至85℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入14g脲素，反应5min；
5)关闭水浴加热系统，并在上述反应体系中，加入2g聚乙烯醇，持续搅拌25min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌20min后，加入2.5mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层脲醛树脂混合胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在104℃、2MPa条件下，反应30min；
4)将平板硫化机的参数调至140℃、20MPa，继续反应55min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)按照质量，称取100份EP-618置于烧杯中，然后加入8份丙酮，将EP-618充分溶解；
2)在上述溶液中，加入60份Al(OH)3、3份颜料，充分搅拌均匀；
3)在上述体系中，加入9份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂涂层；
4)根据环氧树脂涂层厚度需要，将一定量的环氧树脂涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例3：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用5％的NaOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
脲醛树脂混合胶液配制：
1)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
2)将500mL烧杯放入95℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，用NaOH溶液调节pH到7.0；
3)在持续搅拌条件下，加入30g脲素，14min后加入8g三聚氰胺，反应30min；
4)将水浴温度调节至80℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入12g脲素，反应8min；
5)关闭水浴加热系统，并在上述反应体系中，加入1.5g聚乙烯醇，持续搅拌30min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌24min后，加入3mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层脲醛树脂混合胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在102℃、1MPa条件下，反应35min；
4)将平板硫化机的参数调至150℃、15MPa，继续反应60min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)按照质量，称取100份EP-618置于烧杯中，然后加入8份丙酮，将EP-618充分溶解；
2)在上述溶液中，加入60份Al(OH)3、3份颜料，充分搅拌均匀；
3)在上述体系中，加入9份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂；
4)根据环氧树脂涂层厚度需要，将一定量的环氧树脂涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例4：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用7％的NaOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
脲醛树脂混合胶液配制：
1)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
2)将500mL烧杯放入93℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，用NaOH溶液调节pH到7.0；
3)在持续搅拌条件下，加入28g脲素，15min后加入12g三聚氰胺，反应30min；
4)将水浴温度调节至84℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入15g脲素，反应6min；
5)关闭水浴加热系统，并在上述反应体系中，加入1.7g聚乙烯醇，持续搅拌29min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌22min后，加入3mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层脲醛树脂混合胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在105℃、1MPa条件下，反应31min；
4)将平板硫化机的参数调至143℃、17MPa，继续反应52min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)按照质量，称取100份EP-618置于烧杯中，然后加入10份丙酮，将EP-618充分溶解；
2)在上述溶液中，加入50份Al(OH)3、2份颜料，充分搅拌均匀；
3)在上述体系中，加入9.5份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂；
4)根据环氧树脂涂层厚度需要，将一定量的环氧树脂涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆环氧树脂涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例5：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用8％的NaOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层环氧树脂胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层环氧树脂胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在101℃、2MPa条件下，反应39min；
4)将平板硫化机的参数调至150℃、16MPa，继续反应54min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)根据涂层厚度需要，将一定量的聚氨酯涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆聚氨酯涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例6：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用6％的KOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
脲醛树脂混合胶液配制：
1)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
2)将500mL烧杯放入90℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，用NaOH溶液调节pH到7.0；
3)在持续搅拌条件下，加入22g脲素，13min后加入9g三聚氰胺，反应30min；
4)将水浴温度调节至80℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入10g脲素，反应10min；
5)关闭水浴加热系统，并在上述反应体系中，加入2g聚乙烯醇，持续搅拌27min后，加入1mL NH4Cl溶液，继续搅拌23min后，加入2mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层脲醛树脂混合胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在103℃、1.5MPa条件下，反应33min；
4)将平板硫化机的参数调至144℃、19MPa，继续反应51min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)按照质量，称取100份EP-618置于烧杯中，然后加入10份丙酮，将EP-618充分溶解；
2)在上述溶液中，加入55份Al(OH)3、3份颜料，充分搅拌均匀；
3)在上述体系中，加入11份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得涂层浆料；
4)根据涂层厚度需要，将一定量的涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
5)在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
实施例7：
竹笋壳预处理：
1)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
2)将上述竹笋壳用9％的KOH溶液浸泡24h，除去表面的角质层；
3)将上述竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min，仅保留一定的水分防止其产生褶皱；
4)在上述竹笋壳上，用钢钉穿刺，形成许多均匀的刺孔结构；
5)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照1:4的比例均匀混合后，用毛刷刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
施胶及热压成型：
1)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
2)在模板上平铺一层经改性处理的竹笋壳，并在其表面用刷子刷一层丙烯酸树脂胶液；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层丙烯酸树脂胶液；如此反复，根据层合板的厚度要求，可以控制竹笋壳在5～15层范围内；
3)将模具放在平板硫化机上，在100℃、1.5MPa条件下，反应36min；
4)将平板硫化机的参数调至140℃、15MPa，继续反应53min使层合板充分固化；
5)冷却至室温后，除去四周毛边即得未经表面包覆处理的竹笋壳-脲醛树脂层合板。
涂层包覆：
1)根据涂层厚度需要，将一定量的PVC热覆膜涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；
2)在室温条件下，将涂覆PVC热覆膜涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置24h使其充分固化即可。
图1所示为竹笋壳-脲醛树脂层合板，图1a和图1b分别为未经表面包覆处理的层合板的纵向和横向切面，图1c和图1d分别为涂层包覆处理后的层合板的正面和背面。
图1a和图1b的断切面结构可以看到，经过脲醛树脂混合胶液黏合、热压工艺所制得的竹笋壳-脲醛树脂层合板，竹笋壳紧密地粘接在一起形成了整体，从而可以承受强大的外作用力；与此同时，竹笋壳固有的中空结构虽然受到挤压，但依然存在，这就使得层合板具有大量的微孔结构，从而使层合板具有密度小、隔热减震效果好的特点。图1c和图1d的断切面结构可以看到，竹笋壳-脲醛树脂层合板的包覆涂层与基体之间贴合紧密；而且，层合板除底面外的其余5个面均由涂层完全包覆，使得涂层包覆处理后的层合板形成了有机整体。因此，有涂层的保护作用，使得层合板的耐水性得到大幅度提升，使用寿命得以延长，与此同时，涂层也使竹笋壳-脲醛树脂层合板更易于着色。

Claims (10)

1.一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、竹笋壳预处理；
步骤2)、配制黏合剂：
步骤3)、施胶及热压成型：
步骤31)在平板模具上均匀撒上一层滑石粉作为脱模剂；
步骤32)在模板上平铺一层经步骤1)预处理的竹笋壳，并在其表面刷一层黏合剂；然后，再平铺一层竹笋壳，再在其表面刷一层黏合剂；直至所有平铺的竹笋壳的厚度达到层合板的厚度；
步骤33)将上述平板模具放在平板硫化机上，在100～105℃、1～2MPa条件下，反应30～40min；
步骤34)将平板硫化机的参数调至140～150℃、15～20MPa，继续反应使层合板充分固化；
步骤35)冷却至室温后，除去四周毛边即得竹笋壳-脲醛树脂层合板。
2.根据权利要求1所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述竹笋壳预处理的具体步骤如下：
步骤11)将竹笋壳清洗干净，除去表面的毛刺；
步骤12)将经步骤11)处理的竹笋壳用质量浓度百分比为5～10％的强碱溶液浸泡，除去表面的角质层；
步骤13)将经步骤12)处理的竹笋壳清洗干净，置于60℃烘箱中30min；
步骤14)在经步骤13)处理的竹笋壳上，穿刺形成许多均匀的刺孔结构；
步骤15)将硅烷偶联剂KH-560和无水乙醇，按照质量比1:4的比例均匀混合后，刷在带刺孔结构的竹笋壳外表面，使竹笋壳被充分浸润后，将竹笋壳置于通风处晾干备用。
3.根据权利要求2所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤12)中的强碱溶液包括NaOH溶液或KOH溶液。
4.根据权利要求1所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤2)中的黏合剂包括脲醛树脂混合胶液、环氧树脂胶液或丙烯酸树脂胶液。
5.根据权利要求4所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述脲醛树脂混合胶液的制备步骤如下：
步骤21)按照质量百分比，配制2％的NaOH溶液和5％的NH4Cl溶液；
步骤22)将烧杯放入90～95℃的水浴锅中，然后量取30mL甲醛溶液置于烧杯中，调节pH到7.0；
步骤23)在持续搅拌条件下，加入20～30g脲素，10～15min后加入8～12g三聚氰胺，反应30min；
步骤24)将水浴温度调节至80～85℃，并用NH4Cl溶液调节上述反应体系的pH至6.0，持续搅拌条件下加入10～15g脲素，反应5～10min；
步骤25)关闭水浴加热系统，并加入1～2g聚乙烯醇，持续搅拌25～30min后，加入1mLNH4Cl溶液，继续搅拌20～25min后，加入2～3mL NH4Cl溶液，混合均匀后即得到脲醛树脂混合胶液，冷却至室温备用。
6.根据权利要求5所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤22)中用NaOH溶液进行pH调节。
7.根据权利要求1所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤32)中竹笋壳的叠加层数为5～15层。
8.根据权利要求1所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，还包括步骤4)涂层包覆工艺：根据涂层厚度需要，将涂层浆料涂覆在竹笋壳-脲醛树脂层合板表面，并充分震荡使其表面平整；并在室温条件下，将涂覆涂层的竹笋壳-脲醛树脂层合板，静置至充分固化。
9.根据权利要求8所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述涂层浆料为环氧树脂、聚氨酯或PVC热覆膜。
10.根据权利要求9所述的一种竹笋壳-脲醛树脂层合板的制备工艺，其特征在于，所述环氧树脂的制备方法如下：
步骤41)按照质量，称取100份EP-618，然后加入8～10份丙酮，将EP-618充分溶解得到混合液A；
步骤42)在混合液A中加入50～60份Al(OH)3、2～3份颜料，充分搅拌均匀得到混合液B；
步骤43)在混合液B中，加入9～11份乙二胺、1份苯甲酸，搅拌均匀即得环氧树脂。
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