CN116277323A - 一种高防潮竹刨花板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合板材的制作领域，公开了一种高防潮竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：(1)将竹材经过削片、环刨制得竹刨花；(2)将步骤(1)得到的竹刨花浸入到石蜡‑氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍1‑2h；(3)将步骤(2)浸渍后的竹刨花进行干燥，干燥后的竹刨花经过分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花；(4)对步骤(3)得到的粗竹刨花和细竹刨花分别经过施胶混合、铺装得到芯层板坯和表层板坯；(5)以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式经过预压、热压、冷却成型，得到成品高防潮竹刨花板，本发明通过石蜡‑氨溶季铵铜混合液浸泡竹刨花，能够有效的加强制备的竹刨花板的防水性能。

Description

一种高防潮竹刨花板的制备方法
技术领域
本发明涉及复合板材的制作领域，特别是一种高防潮竹刨花板的制备方法。
背景技术
由于竹材比木材含有更多的半纤维素、淀粉、蛋白质、可溶性糖等营养物质，因此其耐腐、耐霉变等能力不如木材。现有技术中，竹质刨花板在生产过程中需要加入防水剂、防腐剂，其中石蜡防水剂由于其价格低廉易获得，且较为环保，是目前使用最多的环保竹材防水剂之一。
竹质刨花板通常在刨花施胶时加入石蜡乳液防水剂、防腐剂，然而在该工艺过程中石蜡乳液无法深入竹刨花内部对其进行改性，以目前被广泛使用的环式拌胶机为例，其工作原理主要是通过搅拌轴上安装的搅拌器推动刨花流大环形混合搅拌并向前移动，同时将添加了各种助剂的胶水采用高压雾化喷胶方式均匀喷洒在竹刨花上。而石蜡乳液是填充、覆盖后，以物理隔绝方式提高竹材的耐水性，虽然石蜡乳液可以在竹材细胞中渗透迁移，但在施胶过程中无法深入填充于竹材细胞腔、维管束中，更多的是协同胶水在竹刨花之间及竹刨花表面填充覆盖，因此石蜡乳液的实际作用效率较低，且耐水性能一般。
发明内容
为此，需要提供一种高防潮竹刨花板的制备方法，解决现有竹质刨花板防水性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种高防潮竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹材经过削片、环刨制得竹刨花；
(2)将步骤(1)得到的竹刨花浸入到石蜡-氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍1-2h；
(3)将步骤(2)浸渍后的竹刨花进行干燥，干燥后的竹刨花经过分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花；
(4)对步骤(3)得到的粗竹刨花和细竹刨花分别经过施胶混合、铺装得到芯层板坯和表层板坯；
(5)以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式经过预压、热压、冷却成型，得到成品高防潮竹刨花板。
进一步，所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，按重量组分计，由10-20份58号半精炼固体石蜡、7-9份氨溶季铵铜防腐剂、1-2份硅烷类防水剂和70-80份水混合后在80-100℃温度下以400-600r/min搅拌1-2h制成。
进一步，所述硅烷类防水剂为丁基烷基甲氧基硅烷、辛基烷基甲氧基硅烷和十二烷基甲氧基硅烷中一种或多种。
进一步，步骤(2)中，竹刨花和石蜡-氨溶季铵铜混合液的浸渍比为1:2-1:4。
进一步，步骤(3)，干燥温度为190-280℃，干燥后，控制竹刨花的最终含水量为1.8-2.8％。
进一步，步骤(3)分级筛选后，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm。
粗刨花所压制的板材性能变化幅度较短料大，将长刨花作为芯层原料可提高板材的抗弯强度和抗弯弹性模量，将细刨花作为表层原料则可提高其内结合强度和尺寸稳定性，刨花的形态对于板材弹性模量等力学性能有较大影响。
进一步，步骤(4)中，粗竹刨花施胶混合时，添加8-10％胶水、0.1-0.3％石蜡乳液和1.8-3％固化剂，细竹刨花施胶混合时，添加10-12％胶水，0.5-1.2％水，1.4-2.2％固化剂。
进一步，所述胶水为脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺-甲醛胶中一种或多种，固化剂为氯化铵、硫酸铝、尿素和柠檬酸中一种或多种。
进一步，步骤(4)中，铺装后，控制芯层板坯和表层板坯的绝干质量比为1:1。
进一步，预压时控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，热压时，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm。
上述技术方案具有以下有益效果：
本发明中竹刨花在干燥施胶前，先将其浸泡到石蜡-氨溶季铵铜混合液中，浸泡处理后再烘干、施胶，能够使得石蜡乳液深入到竹材细胞腔、维管束中，减少后续刨花施胶时石蜡使用量，混合液中硅烷类防水剂上的硅羟基还可以和竹材细胞壁上的羟基结合，形成化学键，因此在保证石蜡乳液整体使用量不变的基础上，石蜡乳液与少量硅烷类防水剂混合使用可以进一步提高竹质刨花板的耐水性，从而制备一种防腐防霉、高防潮的竹质刨花板。混合液中包括大量工业用水，在浸渍过程中可使表层可溶性糖和其他营养物质溶出，加强其竹刨花耐腐、耐虫性能，从而制备一种可长期存储、高防潮的竹质刨花板。
附图说明
图1为实施例1所述制备方法的流程图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
一种高防潮竹刨花板的制备方法，流程如附图1，包括以下步骤：
1、将竹材用削片机切片，制得刨花厚度在20-35mm的竹片，经过环式刨片机制得厚度为0.1-1.1mm竹刨花；
2、将竹刨花放置在石蜡-氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍1h；
3、将浸渍后的刨花送入单通道式干燥机中，控制滚轮转速为100-150r/min，进口温度为190-280℃，干燥后最终含水量为1.8-2.8％；
将干燥后的竹刨花送入具有动筛孔的辊动分级筛选机中，分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm；
4、将筛选后的粗细竹刨花分别送入环式拌胶机中，采用高压雾化喷胶方式施胶混合，并在胶水中添加少量石蜡乳液、水、固化剂，控制竹刨花施胶后的含水量为7-10％；
采用机械-气流混合式铺装技术，控制粗细刨花的绝干质量为比为1:1，对细刨花采用气流铺装方式形成上下表层板坯，对粗刨花采用机械铺装方式形成芯层板坯；
5、以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式将铺装好的板坯送入预压机中，控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm，竹刨花板厚度为16mm±1mm；将热压成型后的竹刨花板依次进行冷却、堆垛、砂光、锯切分捡入库。
所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，是由10份58号半精炼固体石蜡，8份氨溶季铵铜防腐剂，2份十二烷基甲氧基硅烷防水剂，80份工业用水，在80℃温度下以400r/min速度搅拌1h制成。浸泡时竹刨花和石蜡-氨溶季铵铜混合液的浸渍比(质量比)为1:4。
表层细竹刨花脲醛胶水添加比例为10％，工业用水添加比例为0.5％，氯化铵固化剂添加比例为1.4％，芯层粗竹刨花脲醛胶水添加比例为8％，石蜡乳液添加比例为0.1％，氯化铵固化剂添加比例为1.8％。
实施例2
一种高防潮竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：
1、将竹材用削片机切片，制得刨花厚度在20-35mm的竹片，经过环式刨片机制得厚度为0.2-1.0mm竹刨花；
2、将竹刨花放置在石蜡-氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍1.5h；
3、将浸渍后的刨花送入单通道式干燥机中，控制滚轮转速为100-150r/min，进口温度为190-280℃，干燥后最终含水量为1.8-2.8％；
将干燥后的竹刨花送入具有动筛孔的辊动分级筛选机中，分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm；
4、将筛选后的粗细竹刨花分别送入环式拌胶机中，采用高压雾化喷胶方式施胶混合，并在胶水中添加少量石蜡乳液、水、固化剂，控制竹刨花施胶后的含水量为7-10％；
采用机械-气流混合式铺装技术，控制粗细刨花的绝干质量为比为1:1，对细刨花采用气流铺装方式形成上下表层板坯，对粗刨花采用机械铺装方式形成芯层板坯；
5、以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式将铺装好的板坯送入预压机中，控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm，竹刨花板厚度为16mm±1mm；将热压成型后的竹刨花板依次进行冷却、堆垛、砂光、锯切分捡入库。
所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，是由15份58号半精炼固体石蜡，7份氨溶季铵铜防腐剂，1.5份十二烷基甲氧基硅烷防水剂，76.5份工业用水，在90℃温度下以500r/min速度搅拌1.5h制成。浸泡时竹刨花和石蜡-氨溶季铵铜混合液的浸渍比(质量比)为1:3。
表层竹刨花脲醛胶水添加比例为11％，工业用水添加比例为0.8％，氯化铵固化剂添加比例为1.8％，芯层竹刨花脲醛胶水添加比例为9％，石蜡乳液添加比例为0.2％，氯化铵固化剂添加比例为2.4％。
实施例3
一种高防潮竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：
1、将竹材用削片机切片，制得刨花厚度在20-35mm的竹片，经过环式刨片机制得厚度为0.2-1.0mm竹刨花；
2、将竹刨花放置在石蜡-氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍2h；
3、将浸渍后的刨花送入单通道式干燥机中，控制滚轮转速为100-150r/min，进口温度为190-280℃，干燥后最终含水量为1.8-2.8％；
将干燥后的竹刨花送入具有动筛孔的辊动分级筛选机中，分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm；
4、将筛选后的粗细竹刨花分别送入环式拌胶机中，采用高压雾化喷胶方式施胶混合，并在胶水中添加少量石蜡乳液、水、固化剂，控制竹刨花施胶后的含水量为7-10％；
采用机械-气流混合式铺装技术，控制粗细刨花的绝干质量为比为1:1，对细刨花采用气流铺装方式形成上下表层板坯，对粗刨花采用机械铺装方式形成芯层板坯；
5、以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式将铺装好的板坯送入预压机中，控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm，竹刨花板厚度为16mm±1mm；将热压成型后的竹刨花板依次进行冷却、堆垛、砂光、锯切分捡入库。
所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，是由20份58号半精炼固体石蜡，9份氨溶季铵铜防腐剂，1份十二烷基甲氧基硅烷防水剂，70份工业用水，在100℃温度下以600r/min速度搅拌2h制成。浸泡时竹刨花和石蜡-氨溶季铵铜混合液的浸渍比(质量比)为1:2。
表层竹刨花脲醛胶水添加比例为12％，工业用水添加比例为0.5％，氯化铵固化剂添加比例为2.2％，芯层竹刨花脲醛胶水添加比例为10％，石蜡乳液添加比例为0.3％，氯化铵固化剂添加比例为3％。
实施例4
一种高防潮竹刨花板的制备方法，与实施例1不同的是，
所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，是由10份58号半精炼固体石蜡，8份氨溶季铵铜防腐剂，1份辛基烷基甲氧基硅烷防水剂，70份工业用水，在80℃温度下以400r/min速度搅拌1h制成。
表层竹刨花酚醛胶水添加比例为10％，工业用水添加比例为1.0％，氯化铵固化剂添加比例为1.4％，芯层竹刨花酚醛胶添加比例为8％，石蜡乳液添加比例为0.1％，硫酸铝固化剂添加比例为1.8％。
实施例5
一种高防潮竹刨花板的制备方法，与实施例1不同的是，
所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，是由10份58号半精炼固体石蜡，8份氨溶季铵铜防腐剂，2份丁基烷基甲氧基硅烷防水剂，80份工业用水，在80℃温度下以400r/min速度搅拌1h制成。
表层竹刨花三聚氰胺-甲醛胶水添加比例为10％，工业用水添加比例为1.2％，尿素固化剂添加比例为1.4％，芯层竹刨花三聚氰胺-甲醛胶水添加比例为8％，石蜡乳液添加比例为0.1％，柠檬酸固化剂添加比例为1.8％。
对比例1
一种高防潮竹刨花板的制备方法，包括以下步骤：
1、将竹材用削片机切片，制得刨花厚度在20-35mm的竹片，经过环式刨片机制得厚度为0.2-1.0mm竹刨花；
3、将刨切后的刨花送入单通道式干燥机中，控制滚轮转速为100-150r/min，进口温度为190-280℃，干燥后最终含水量为1.8-2.8％；
4、将干燥后的竹刨花送入具有动筛孔的辊动分级筛选机中，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm；
5、将筛选后的粗细竹刨花分别送入环式拌胶机中，采用高压雾化喷胶方式施胶，并在胶水中添加少量石蜡乳液、水、固化剂，控制竹刨花施胶后的含水量为7-10％；
6、采用机械-气流混合式铺装技术，控制粗细刨花的绝干质量为比为1:1，对细刨花采用气流铺装方式形成上下表层板坯，对粗刨花采用机械铺装方式形成芯层板坯；
7、将铺装好的板坯送入预压机中，控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm，竹刨花板厚度为16mm±1mm；
8、将热压成型后的竹刨花板依次进行冷却、堆垛、砂光、锯切分捡入库。
表层竹刨花脲醛胶水添加比例为13％，工业用水添加比例为0.5％，氯化铵固化剂添加比例为2.3％，芯层竹刨花脲醛胶水添加比例为11％，石蜡乳液添加比例为0.5％，氨溶季铵铜防腐剂添加比例为0.2％，氯化铵固化剂添加比例为3％。
实施例1-3和对比例1制备的竹刨花板进行形成测试，测试项目如下：
24h吸水厚度膨胀率：参考GB/T 17657-2013中4.4——吸水厚度膨胀率测定——方法1。
内结合强度：参考GB/T 17657-2013中4.11——内胶合(结合)强度测定。
静曲强度：参考GB/T 17657-2013中4.7——静曲强度和弹性模量测定(三点弯曲)。
70℃水中浸渍处理后静曲强度：参考GB/T 17657-2013中4.9——70℃和100℃水中浸渍处理后静曲强度测定。
2h沸水煮后内结合强度：参考GB/T 17657-2013中4.12——2h沸水煮后内胶合(结合)强度测定。
测试结果如下表
表1.竹刨花板性能测试。
Figure BDA0004075524150000091
由上表可知，本发明中通过在竹刨花板的制作工艺中增加了石蜡-氨溶季铵铜混合液浸泡预处理步骤，石蜡、氨溶季铵铜和硅烷类防水剂在干燥施胶之前对竹刨花进行浸泡，使得石蜡组分能够充分深入到竹保护内部，加强竹刨花板的结合强度，相比于对比例1，本发明实施例1-5制备的成品刨花板的内结合强度0.49MPa以上，静曲强度可以达到16.4MPa以上，硅烷类防水剂能够充分与竹材细胞壁上的羟基结合保证竹刨花的防水、防潮效果，相比于对比例1，本发明实施例1-5制备的成品刨花板的24h吸水厚度膨胀率控制在3.0％以下，且在70℃水中浸渍处理后静曲强度测试和2h沸水煮后内结合强度的测试中，本发明制备的成品刨花板均保持在较高的水平,本发明制备的成品刨花板均满足国标GB/T4897-2015中潮湿状态下使用的家具型刨花板(P6型)防潮性能标准，另外本发明在预处理浸泡步骤中，还能够将竹刨花上的可溶性糖和其他营养物质浸泡、溶出，进一步加强竹刨花耐腐、耐虫性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将竹材经过削片、环刨制得竹刨花；
(2)将步骤(1)得到的竹刨花浸入到石蜡-氨溶季铵铜混合液中，常温常压下浸渍1-2h；
(3)将步骤(2)浸渍后的竹刨花进行干燥，干燥后的竹刨花经过分级筛选得到粗竹刨花和细竹刨花；
(4)对步骤(3)得到的粗竹刨花和细竹刨花分别经过施胶混合、铺装得到芯层板坯和表层板坯；
(5)以上下两层表层板坯，中间一层芯层板坯的组合方式经过预压、热压、冷却成型，得到成品高防潮竹刨花板。
2.如权利要求1所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，所述石蜡-氨溶季铵铜混合液，按重量组分计，由10-20份58号半精炼固体石蜡、7-9份氨溶季铵铜防腐剂、1-2份硅烷类防水剂和70-80份水混合后在80-100℃温度下以400-600r/min搅拌1-2h制成。
3.如权利要求2所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，所述硅烷类防水剂为丁基烷基甲氧基硅烷、辛基烷基甲氧基硅烷和十二烷基甲氧基硅烷中一种或多种。
4.如权利要求3所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，竹刨花和石蜡-氨溶季铵铜混合液的浸渍比为1:2-1:4。
5.如权利要求1所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，步骤(3)，干燥温度为190-280℃，干燥后，控制竹刨花的最终含水量为1.8-2.8％。
6.如权利要求5所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，步骤(3)分级筛选后，控制粗竹刨花长度为8-18mm，宽2-6mm，厚度0.3-1.1mm，细竹刨花长度为2-8mm，宽0.3-1.2mm，厚度0.1-0.3mm。
7.如权利要求1所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，粗竹刨花施胶混合时，添加8-10％胶水、0.1-0.3％石蜡乳液和1.8-3％固化剂，细竹刨花施胶混合时，添加10-12％胶水，0.5-1.2％水，1.4-2.2％固化剂。
8.如权利要求7所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，所述胶水为脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺-甲醛胶中一种或多种，固化剂为氯化铵、硫酸铝、尿素和柠檬酸中一种或多种。
9.如权利要求1所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，铺装后，控制芯层板坯和表层板坯的绝干质量比为1:1。
10.如权利要求1所述的高防潮竹刨花板的制备方法，其特征在于，预压时控制单位压力为0.5-0.7MPa，再送入连续压机中，热压时，控制压力为1.2-2.5MPa，控制温度为180-220℃，热压时间为6-9s/mm。
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