CN114801217A - 采用大气等离子体工艺提高pvc/lvl复合装饰型材胶合性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法。木材和塑料这类高分子材料之间的胶合因二者界面不相容存在一定的困难，目前多采用物理方法或化学方法对塑料表面或木材表面进行预处理解决木材与高分子材料界面不相容问题，但成本大多较高，或处理工艺不适用于工业生产。本发明采用大气等离子体处理法对塑料板表面进行等离子体处理，大气等离子体处理在大气中即可进行，能有效提高木质板材与塑料板材之间的胶合性能，相较于真空等离子体处理，大气等离子体处理对被处理试件的尺寸没有限制，可进行连续处理，适用于工业生产的复合板材可以满足装饰型材的强度、和美观要求。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法。
背景技术
木材是天然的建筑材料，表面具有亲水性，呈现出极性，具有工程性能均匀、稳定、强度高、规格尺寸灵活多变，生产和应用可以实现标准化等优点，但存在铣削加工后，表面质量差等不足。PVC具有质轻、防水、防腐、便于铣削加工等优点，但成本较高，是木材的几倍。而塑料作为高分子化合物，大多为非极性材料，具有化学惰性，表面呈现憎水性难以润湿和粘合，因此将木材和塑料之间的胶合因二者界面不相容存在一定的困难。等离子体技术是20世纪60年代兴起的一门新的表面处理技术，近年来被广泛应用于多种材料的表面改性。
在传统的胶合板生产工艺基础上，本发明采用了大气等离子体技术处理原料，使原本不易粘结的两种板材，即木质板材和塑料板材，能够良好的粘接在一起。可见采用大气等离子体技术在复合装饰板材的生产中应用具有广阔的市场前景，具有显著经济与社会效益。
中国林业科学研究院2017年博士学位论文《等离子体改性聚乙烯薄膜增强柔性装饰薄木制备工艺与性能研究》，完成了等离子体改性聚乙烯膜增强柔性装饰薄木的制备工艺，同时对薄木进行大气等离子体处理，使薄木的润湿性明显提高，与改性聚乙烯膜进行热压制得装饰木板，使聚乙烯膜与花梨木装饰薄木的胶合性能明显提高，减小了薄木的卷曲变形。但只对薄木进行了等离子处理，然后将处理过的薄木与聚乙烯膜进行热压复合，与冷压胶合有本质区别。同时未提及对发泡塑料板材表面进行大气等离子处理的工艺，且该柔性装饰薄木，在产品组成和结构上均与本发明不同。
发明内容
本发明的目的是针对现有木材与塑料板材界面不相容的问题，提供了一种采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法。本发明制备的复合装饰板材界面具有良好的胶合性能，且使用大气等离子体处理后可降低胶黏剂用量20%左右，其表面相较于木材更容易进行洗削加工，制成任意花纹的精美装饰型材。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
所述的复合装饰板材是LVL与PVC发泡板胶合的双层结构，即上层的采用下表面经大气等离子体处理的发泡PVC发泡板材，下层采用木质板材。
所述的大气等离子体处理工艺为常压大气等离子体处理技术；所述的LVL可以是杨木单板或其他木质单板复合而成。
一种采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法具体包括如下步骤：
（1）将木质LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为8~12%。
（2）使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600~900W，处理高度在5~15mm和处理速度40~70mm•s-1。
（3）将木质LVL用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面。
（4）用刷子分别在PVC发泡板表面均匀地涂上白乳胶。
（5）将步骤（3）得到的木质LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。
（6）将步骤（5）得到的复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在0.8~1MPa压力下冷压100~150min/mm，然后降压卸板。
本发明的优点为：
本发明采用对PVC发泡板进行了大气离子体处理，提高了PVC的表面润湿性，使之能与木质板材进性粘合成复合装饰板材，这种复合板材兼具木材和PVC的优点，成本低廉，表面容易铣削加工，可二次加工成任意花纹的精美装饰型材，且力学性能良好。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。
实施例1
将LVL干燥至含水率为8%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将白色PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在5mm和处理速度40mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的杨木LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例2
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为9%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在700W，处理高度在6mm和处理速度40mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在0.9MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例3
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为10%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在800W，处理高度在5和处理速度40mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例4
将杨木LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为11%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在10mm和处理速度40mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例5
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为12%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在15mm和处理速度40mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例6
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为9%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在9mm和处理速度50mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在0.8MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例7
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为10%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在10mm和处理速度60mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例8
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为12%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在600W，处理高度在12mm和处理速度70mm .s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
实施例9
将LVL表面进行打磨后进行干燥至含水率为8%，用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净的毛刷扫净表面，备用。
将PVC发泡板裁切成合适的尺寸。使用大气等离子表面处理机对PVC发泡板表面进行处理，具体处理工艺：将PVC发泡板置于大气等离子体处理机的操作台上，分别调节处理功率在700W，处理高度在10mm和处理速度50mm•s-1。用刷子在PVC发泡板表面均匀地涂上适量的白乳胶。将准备好的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板。然后将复合装饰板移至带双向加压且具有冷却功能的热压机进行冷压，在1MPa压力下冷压120min/mm，然后降压卸板。
本发明制得的复合装饰型材产品厚度为14~16mm，LVL与PVC发泡板可以良好的粘接在一起。
需要说明的是：1）本发明采用的是以杨木单板复合而成的LVL、PVC发泡板为原料，为了拓宽原料范围，可以采用其他木质板材和塑料板材为原料通过大气等离子体处理压制多层复合板材。2）本发明采用的胶黏剂为白乳胶，换成其他胶黏剂也同样适用。
对比实验1
仅在PVC表面处理、仅在LVL表面处理，以及PVC与LVL两者表面均进行处理，经过试验研究，仅在PVC表面处理后与未处理的LVL进行胶合的效果最好。对PVC发泡板进行大气等离子体处理后其表面的C1明显减少，而C2 和C3有所增加， O1有所减少，O2、O3含量有所增加，Cl2p1增多，Cl2p3减少，这说明大气等离子体处理使PVC发泡板表面的含氧基团发生了变化，使得PVC发泡板表面具有较好的润湿性。
对比实验2
当处理高度、处理功率和处理速度分别为7.7 mm、732 W和58.9 mm•s-1时试件的胶合性能达到为1.49 MPa，是未处理的胶合强度的6.7倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法，其特征在于：PVC发泡板表面经大气等离子体工艺处理后，再与LVL进行冷压复合。
2.根据权利要求1所述的采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法，其特征在于：大气等离子体工艺处理过程为：将PVC发泡板置于大气等离子处理机上，打开大气等离子处理机，按设定处理工艺参数进行处理；处理功率在600~1000W，处理高度在5~15mm和处理速度40~90 mm•s -1。
3.根据权利要求1所述的采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法，其特征在于：所述的LVL为木质单板复合而成。
4.根据权利要求1所述的采用大气等离子体工艺提高PVC/LVL复合装饰型材胶合性能的方法，其特征在于：所述的方法具体包括以下步骤：
（1）将LVL干燥至含水率为8~12%；
（2）使用大气等离子处理机对PVC发泡板表面进行处理；处理功率在600~1000W，处理高度在5~15mm和处理速度40~90mm•s-1；
（3）将LVL用砂纸打磨至表面光滑平整，用干净毛刷扫净表面；
（4）用刷子分别在PVC发泡板表面均匀地涂上白乳胶，施胶量为120~140 g.m-2；
（5）将步骤（3）得到的LVL迅速覆盖在涂有白乳胶的PVC发泡板上，组合成复合装饰板；
（6）将步骤（5）得到的复合装饰板进行冷压，所用压力为0.8~1MPa压力，冷压100~150min/mm。
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| CN202210452085.1A Pending CN114801217A (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 采用大气等离子体工艺提高pvc/lvl复合装饰型材胶合性能的方法 |
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| CN (1) | CN114801217A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4743484A (en) * | 1981-05-26 | 1988-05-10 | Robbins Earl Herbert | Laminated veneer lumber (LVL) |
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-
2022
- 2022-04-27 CN CN202210452085.1A patent/CN114801217A/zh active Pending
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