CN113547602B - 一种传热型复合竹制板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种传热型复合竹制板，包括竹制基板、供热器件和纤维布面层，竹制基板由竹木纤维坯料或竹炭坯料经预热压制而成；所述供热器件嵌入竹制基板内；嵌入有供热器件的竹制基板与纤维布面层经粘合制成复合竹制板。本发明通过将供热器件嵌入基板作为传热层，并在竹制基板和纤维布面层间加入助力传热材料来进一步增强所制复合竹制板的传热性能，具有在室内装修中覆盖面积大、装饰效果好特点的同时，又兼顾了向装饰空间供暖供冷的功能，同时保证所制复合竹木纤维板、竹炭板的物理力学使用性能。

Description

一种传热型复合竹制板及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保家装家具领域，尤其涉及一种传热型复合竹制板及其制备方法。

背景技术

竹制板结构均匀，密度适中，表面光滑平整，表面花色图案可以任意设置覆膜，具有良好的加工性能，因此被广泛用于家具制造业和建筑业。目前，被广泛用于纤维板制备的原料为木质纤维素和脲醛树脂。但是随着森林资源的过度砍伐，如何保证充足的木质纤维素原料供给，已成为纤维板制造业面临的一个重要问题。另外，脲醛树脂来源于不可再生的石化资源，在湿热环境下容易释放出游离甲醛，严重污染环境，危害人类健康。

我国竹资源丰富，在竹加工产业中有大量的竹纤维残余被废弃，而竹子与木材相比具有强度高、韧性好的特点，是纤维板的理想原料；竹子焚烧成为竹炭，具有吸附异味、传热性能提升、品性稳定等更多优点。但是，现代建筑需要冷暖双供，高档场所需要恒温恒湿恒氧恒洁等，而在现代装修中纤维板、竹炭板仅仅具有装饰功能，不具备传热性能。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提出一种传热型复合竹制板，用以解决现有技术中的纤维板、竹炭板不具备传热功能的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种传热型复合竹制板，包括竹制基板、供热器件和纤维布面层，竹制基板由竹木纤维或竹炭坯料经预热压制而成；所述供热器件嵌入竹制基板内；嵌入有供热器件的竹制基板与纤维布面层经粘结制成复合竹制板。

优选地，所述供热器件包括相连接的传热盘管和传热元件，所述传热盘管连接有外部热源。

优选地，所述供热器件包括电热丝，所述电热丝连接有外部电源。

优选地，所述供热器件上设有外部连接接口。

优选地，所述竹制基板与纤维布面层通过热压或冷压粘合制成复合竹制板。 一种传热型复合竹制板的制备方法，包括如下步骤：

S1.将竹木纤维或竹炭坯料加热至熔融状态保温，热压或者注塑制成竹制基板；

S2.将所述传热盘管弯制成可嵌入到竹制基板内的形状，并将传热盘管和传热元件连接预制成供热器件；

S3.采用热压工艺将步骤S2的供热器件嵌入竹制基板；

S4.将所述步骤S3制成的竹制基板与纤维布面层采用热压或冷压工艺粘结，粘结层加入助力传热材料，助力传热材料选自石墨、石墨烯、锌粉、铝粉、铝矿粉、氧化铝粉、钛金粉中的一种或几种。

优选地，所述步骤S1、S3、S4的工艺参数为热压温度120℃~185℃、热压压力4MPa~5.5MPa、热压时间3min~8min。

优选地，所述步骤S3的供热器件沿竹制基板的一个面热模压压入竹制基板内。

优选地，所述步骤S3是由下至上按照竹制基板、供热器件的顺序送入模压机模压成型。

本发明的有益效果：

(1)本发明以竹木纤维基板或竹炭基板和纤维布面层制得复合竹木纤维板或竹炭板，先通过预热压、预注塑工艺将竹木纤维或竹炭坯料分别制成竹木纤维基板或竹炭基板，再通过热压工艺将供热器件嵌入到竹木纤维基板或竹炭基板内，再与纤维布面层融合，以赋予所制复合竹木纤维板或竹炭板良好的发热传热性能；将供热器件与基板作为传热层，并在竹制基板和纤维布面层间加入助力传热材料来进一步增强所制复合竹木纤维板、竹炭板的传热性能，同时保证所制复合竹木纤维板、竹炭板的物理力学使用性能。

(2)本发明在制造工序中助力传热材料选自石墨粉、石墨烯、锌粉、铝粉、铝矿粉、氧化铝粉、钛金粉中的一种或几种，增强了竹木纤维版、竹炭板的传热性能。

(3)本发明在制造工序中在基板中加入了传热盘管和传热元件，赋予竹木纤维板或竹炭板供暖、制冷的特性，充分发挥了竹木纤维板或竹炭板在室内装修中覆盖面积大、装饰效果好特点的同时，又兼顾了向装饰空间供暖供冷的功能，辐射传热发热均匀，人居环境舒适，运行节能，竹炭、竹木纤维无甲醛、阻燃符合环保要求，从而提高所制竹木纤维板或竹炭底板的综合使用性能，扩大了使用场所；同时实现了竹材加工业废弃竹纤维的资源合理再利用，使竹材最大限度地发挥其利用价值。

(4)本发明通过结合热泵技术，满足建筑装修施工供暖供冷一体化，向用户提供节能环保温馨的生活空间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的所述的一种传热型复合竹制板，该传热型复合竹制板为竹木纤维板或竹炭板；竹木纤维板和竹炭板均包括竹制基板、供热器件和纤维布面层，竹木纤维板的竹制基板由竹纤维坯料经预热压制而成，其中竹纤维坯料加工艺以成熟工艺制作；竹炭板的竹制基板由竹炭坯料经预热压制而成，其中竹炭坯料加工艺以成熟工艺制作；竹木纤维板的竹制基板内嵌入有供热器件；竹炭板的竹制基板内也嵌入有供热器件；嵌入有供热器件的竹制基板与纤维布面层经粘结制成复合竹制板，即制成复合的竹木纤维板或竹炭板。其他实施例中，可省略纤维布面层。

所述供热器件包括相连接的传热盘管，所述传热盘管连接有外部热源，具体地，传热盘管连接有热泵给传热盘管供热流体。传热盘管由能够承受流体压力0.001MPa~5.0MPa、品相连续的金属管或者非金属管制成；传热元件以及其它供热器件的部件由电热材料制成。

还有一种选择，所述供热器件包括电热丝等电热材料制成的发热元件，所述电热丝连接有外部电源。

优选地，所述传热盘管上设有外部连接接口便于与外部的热力设备连接。本实施例中，用于连接热泵。

优选地，所述竹制基板与纤维布面层通过热压或冷压粘结制成复合竹制板。 一种传热型复合竹制板的制备方法，包括如下步骤：

S1.将竹木纤维或竹炭坯料加热至熔融状态保温，热压或者注塑制成竹制基板，具体地，竹木纤维坯料加热至熔融状态保温，热压或者注塑制成竹木纤维板的竹制基板；竹炭坯料加热至熔融状态保温，热压或者注塑制成竹炭板的竹制基板；

S2.将所述传热盘管根据竹制基板的形状弯制成可嵌入到竹制基板内的形状，并将传热盘管和传热元件连接预制成供热器件；

S3.采用热压工艺将步骤S2的供热器件嵌入竹制基板，本实施例中，该步骤的工艺参数为热压温度120℃~185℃、热压压力4MPa~5.5MPa、热压时间3min~8min，并且供热器件沿竹制基板的一个面热模压压入竹制基板内；

具体地，该步骤是由下至上按照竹制基板、供热器件的顺序送入模压机模压成型；

S4.将所述步骤S3制成的竹制基板与纤维布面层采用热压或冷压工艺粘结，粘结层均加入助力传热材料，助力传热材料选自石墨、石墨烯、锌粉、铝粉、铝矿粉、氧化铝粉、钛金粉中的一种或几种。

另外，步骤S1、S3采用热压工艺时：热压温度120℃~185℃、热压压力4MPa~5.5MPa、热压时间3min~8min。

当步骤S4采用冷压工艺时：冷压压力3MPa~5.5MPa、冷压时间1min~5min。

实施例1，一种传热型复合竹木纤维板，包括竹木纤维基板、供热器件和纤维布面层，所述供热器件设在竹木纤维基板内，竹木纤维基板由竹纤维坯料经预热压工艺或者预注塑工艺制成，竹木纤维基板与纤维布面层的粘结层或者粘结面由粘结性能良好的粘结材料制成，供热器件的传热盘管由金属材料制成；竹木纤维基板、传热盘管经热压工艺制成复合竹木纤维板1，复合竹木纤维板1和纤维布面层再经冷压工艺制成复合竹纤维板；

预热压工艺、热压工艺的工艺参数为热压温度130℃、热压压力4MPa、热压时间3min。

实施例2，一种传热型复合竹炭板，包括竹炭基板、供热器件和纤维布面层，所述供热器件嵌入在竹炭基板内，竹炭基板由竹炭坯料经预热压工艺或者预注塑工艺制成，供热器件的传热盘管由金属材料制成，竹炭基板及供热器件经热压工艺制成复合竹炭板1，复合竹炭板1和纤维布面层之间涂覆500um特制的粘结剂再经热压工艺制成复合竹炭板；粘结剂配方及制作工艺：环氧树脂E51重量占比32%，稀释剂501重量占比10%，石墨重量占比30%，锌粉重量占比15% ，2-甲基4乙基咪咪重量占比4%，端羧基液体丁晴9% ；将环氧树脂E51与端羧基液体丁晴置于反应釜中室温下快速搅拌反应90min，加入2-甲基4乙基咪咪升温50°C反应60min后冷却至室温，加入501稀释剂搅拌10min，加入石墨、锌粉后搅拌15min得到传热性能良好的粘结剂。预热压工艺制作基板的工艺参数为热压温度185℃、热压压力5.5MPa、热压时间8min；复合竹炭板1与纤维布面层的热压工艺参数为：热压温度120℃、热压压力4.0MPa、热压时间3min。

实施例3，一种传热型复合竹炭板，包括竹炭基板、供热器件和纤维布面层，所述供热器件设在竹炭基板内，竹炭基板由竹炭坯料经预热压工艺或者预注塑工艺制成，供热器件由电热材料制成，竹炭基板、供热器件经热压工艺制成复合竹炭板1，复合竹炭板1和纤维布面层再经冷压工艺制成复合竹炭板。冷压粘合剂采用粘结性能良好的粘合剂。

预热压工艺、热压工艺的工艺参数为热压温度145℃、热压压力4.9MPa、热压时间6min。

实施例4，其与实施例1的区别在于，竹制基板与纤维布面层采用冷压工艺粘结：冷压压力5.5MPa、冷压时间5min。

实施例5，其与实施例3的区别在于，竹制基板与纤维布面层采用冷压工艺粘结：冷压工艺：冷压压力3MPa、冷压时间1min。

分别对实施例1、2、3所制同厚度的复合竹木纤维板、复合竹炭板、复合竹炭板进行传热性能测试，结果如表1所示；并设置同厚度的单层竹纤维板、单层竹炭板作为对照例，单层竹纤维的加工工艺同实施例1中竹纤维坯料的加工工艺；单层竹炭板的加工工艺同实施例2中竹炭坯料的加工工艺。

表1本发明复合竹纤维板的传热性能测试结果

可以看出，实施例2的复合竹制板的导热性最好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种传热型复合竹制板，其特征在于，包括竹制基板、供热器件和纤维布面层，竹制基板由竹木纤维坯料或竹炭坯料经预热压制而成；所述供热器件嵌入竹制基板内；嵌入有供热器件的竹制基板与纤维布面层经粘结制成复合竹制板；所述供热器件包括相连接的传热盘管，所述传热盘管连接有外部热源；

所述的传热型复合竹制板的制备方法，包括如下步骤：

S1.将竹木纤维坯料或竹炭坯料加热至熔融状态保温，热压或者注塑制成竹制基板；

S2.将所述传热盘管弯制成可嵌入到竹制基板内的形状，并将传热盘管和传热元件连接预制成供热器件；

S3.采用热压工艺将步骤S2的供热器件嵌入竹制基板；

S4.将所述步骤S3制成的竹制基板与纤维布面层采用热压或冷压工艺粘结，粘结层加入助力传热材料，助力传热材料选自石墨、石墨烯、锌粉、铝粉、铝矿粉、氧化铝粉、钛金粉中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的传热型复合竹制板，其特征在于，所述的供热器件还可采用电热丝，所述电热丝连接有外部电源。

3.根据权利要求1所述的传热型复合竹制板，其特征在于，所述供热器件上设有外部连接接口。

4.根据权利要求3所述的传热型复合竹制板，其特征在于，所述竹制基板与纤维布面层通过热压或冷压粘合制成复合竹制板。

5.根据权利要求4所述的传热型复合竹制板，其特征在于，所述步骤S1、S3、S4的工艺参数为热压温度120℃~185℃、热压压力4MPa~5.5MPa、热压时间3min~8min。

6.根据权利要求4或5所述的传热型复合竹制板，其特征在于，所述步骤S3的供热器件沿竹制基板的一个面热模压压入竹制基板内。