CN116604670B - 一种复合竹板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合竹板及其制备方法，涉及材料技术制备领域。本发明所述制备方法以竹材的原料，采用分级施胶的工艺制备产品，在不使用醛类胶粘剂的前提下通过微观层面的改进手段使得制备的产品其防水效果显著提升，避免因吸水或浸泡造成的力学性能下降、尺寸变大程度大、掉粒、发臭等问题。

Description

一种复合竹板及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种复合竹板及其制备方法。
背景技术
竹材具有生长周期短、产量高、原始强度高，隔热保温性能好等特点，常被应用在建筑装修行业中。在现有家居装修领域中，竹材制备的复合板材已经逐渐代替传统木材板材成分主流。
在竹材复合板材的细分中，主要常见的种类包括竹材胶合板、竹材刨花板、竹材层压板以及竹材混凝土复合板，而根据实际需求，各种种类的复合板材也开始交替融合，使得新兴产品具有更高的普适性和更宽的应用领域。
然而，竹材复合板材由于竹材的固有属性，存在一定的吸水性，在使用一段时间后会出现强度下降、脱胶、掉粒、腐坏异味等现象，虽然现有人们采用新一代防水胶粘剂制备产品，但防护持久性不高；同时，竹材复合板材主要用于室内环境，因此甲醛释放含量越要维持在较低范围才能保障其环保性。
发明内容
基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种复合竹板及其制备方法，该方法以竹材的原料，采用分级施胶的工艺制备产品，在不使用醛类胶粘剂的前提下通过微观层面的改进手段使得制备的产品其防水效果显著提升，避免因吸水或浸泡造成的力学性能下降、尺寸变化程度大、掉粒、发臭等问题。
一种复合竹板，包括两层表层及位于表层之间的芯层；所述表层中的颗粒目数为3～12目；所述芯层中含有大颗粒和小颗粒，所述大颗粒的目数≤2目，所述小颗粒的目数＞12目；所述大颗粒和小颗粒的质量之比为(99.5:0.5)～(95:5)；
所述表层中含有表层胶粘剂，所述表层胶粘剂中含有黄原胶和淀粉，两者在表层胶粘剂中的质量含量之和≥40wt％；
所述小颗粒表面含有颗粒胶粘剂，所述颗粒胶粘剂中含有聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20。
优选地，所述大颗粒的目数为1～2目，所述小颗粒的目数为12～18目。
本发明的另一目的在于提供所述复合竹板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹材经切削、刨切、干燥后，得竹制刨花；
(2)将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2～3目；
(3)将过筛料进行二级筛分，得表层和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为8～12目；
(4)分别对表层料、大片料和颗粒料进行胶粘剂施胶；所述施加在表层料中的表层胶粘剂中含有黄原胶和淀粉，两者在表层胶粘剂中的质量含量之和≥40wt％；所述施加在颗粒料的颗粒胶粘剂中含有聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20；
(5)将施胶后的大片料和颗粒料混合，得芯层料；所述施胶后颗粒料在芯层料中的质量含量＜5wt％；
(6)将芯层料和施胶后的表层料进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板。
现有技术中，一般采用如CN114536489A的制备工艺制备竹材复合板，这类工艺多只是笼统地将刨花后的竹材进行筛分得到表层料和芯层料，最后采用同种胶粘剂对两种筛分材料施胶并制备夹心结构的产品，即使如CN109623980A这类技术方案，存在将竹材细分为若干个尺寸的二次材料的步骤，也大多只是为了将竹材充分利用(将最小尺寸的颗粒收集作为燃料燃烧)或统一材料规格以保障产品的定向性能，没有对产品的整体结构尤其是芯层料的二次结构进行改变。然而这种传统的刨花板产品由于内外层的颗粒尺寸差异使得施胶后的结构层在自然吸水或被水浸泡后表现出的吸水速率并不相同，而当芯层被浸润后，内部的水分很难挥发(尤其是芯层中的大尺寸颗粒与空气的接触面积小，水分子很难逃逸)，产品更加容易出现力学性能下降、尺寸变化程度大、掉粒、发臭等问题。
为此，虽然本领域技术人员研发出了防水防潮性能更好的胶粘剂，但这类产品不仅难以保障低甲醛释放量，同时其防水机理主要是引入疏水性成分在产品表面形成隔水或疏水膜层，而这种膜层在产品多次使用或受潮后失效概率高，且若产品内部出现水分，这种膜层的存在反而抑制了水分的清除。
因此，发明人在传统刨花竹材板的制备工艺上，将一般筛分大尺寸刨花和小尺寸刨花后余下的颗粒料作为芯层料中的填充料使用，同时针对表层料和颗粒料采用不同的胶粘剂进行施胶：(1)在与外界接触比表面积更大的表层料施胶过程中，引入高含量的黄原胶和淀粉，这两种物质均是典型的生物型增稠成分，不仅呈现一定的螺旋结构，在与生物质刨花接触后兼具良好的粘接性和稳定性，同时亲水性高于其他常见的胶粘剂成分，大含量附着在产品表层时可以更快地通过化学键及氢键捕捉水分子，在与芯层料竞争水分子的过程中存在动态优势，使水分子从单纯的从外至内渗透及从内至外挥发的方式发生改变，进出路径出现微观回路，存在一定的逆向分支，进入芯层的效率变低，挥发脱离芯层的效率提升；当集中在表层料的水分子比芯层料的比例更高时，产品的性能影响更小，同时水分的挥发速率更快；(2)在填充在芯层料中的微量颗粒料，发明人发现，这些施胶后的颗粒料在水分子进入芯层料后会被优先润湿并发生膨胀，形成一层芯层料中的大片料的缓冲层，减少大片料可能接触水分子的表面面积以及抑制大片料的微观移动，有效增强了芯层料的防水性和结合强度，抑制了产品在浸润潮湿状态下可能出现的削弱现象，同时颗粒料还能稳定依附在大片料中不会脱落(可能是施加的同时含有聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20作为乳化稳定剂的胶粘剂会在与水分子接触后联同芯层料中其他微观颗粒形成部分乳液体系，该乳液体系粘度较高且存在较大的表面张力，可以吸附颗粒料使其不会受潮脱落)。在最终将各施胶组分结合制备成复合竹板后，所得产品可以在不引入含甲醛胶粘剂或特殊新成分的前提下实现高基础性能及高防水性能，同时基于其防水机理不同于一般的防水工艺或防水助剂，经过多次潮湿处理下依然可达到98％以上的性能保持率，且甲醛释放率低至0.014mg/m3。
同时，颗粒料的引入也需要限制在芯层料的5wt％以内，否则会直接降低芯层料的强度及结合强度。
优选地，所述表层胶粘剂中的淀粉为直链淀粉。
一般而言，淀粉分为直链淀粉和支链淀粉，而支链淀粉比直链淀粉具有更好的加工性和稳定性，因此在粘结剂、乳液等领域中的使用频率更高，但在本发明所述胶粘剂体系中，发明人发现，直链淀粉比支链淀粉的使用效果更好，可能的原因是在加工成胶粘剂后，直链淀粉在无外加条件下的溶水性比支链淀粉更低(分子内容易形成氢键排斥水分子进入微晶束)，因此水分子在被胶粘剂捕捉后进一步深入材料内部的概率变低，停留在表面挥发散失的概率更高，使得该胶粘剂体系可以更高效地竞争芯层料中的水分，同时直链淀粉具有更好的强度和抗润胀性，对产品的稳定性更有益。
优选地，所述表层胶粘剂，包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为(8:2)～(7:3)；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇5～20份、黄原胶50～60份、醋丙乳液8～15份、淀粉15～20份、海藻酸钠2～3份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为(9:1)～(8:2)。
更优选地，所述表层胶粘剂在使用前，水分散性组分和胶组分分开存放，且水分散性组分分散在水中。
发明人在现有无醛胶粘剂的配方基础上，基于本发明所述水分子进出路径动态调整的技术需求，大幅度提升黄原胶及淀粉的含量，同时为了提升整体产品的稳定性和使用强度，在黄原胶和直链淀粉中同步引入少量海藻酸钠以维持电性平衡，同时海藻酸钠也是天然的增稠剂，可进一步提升胶粘剂的依附性。不过，表层胶粘剂并不适用于大片料和颗粒料的施胶，否则反而会加速水分进入芯层料当中。同时，在表层料施加的胶粘剂中，不宜引入过多的黄原胶及淀粉，否则会导致表层料的自然吸收趋势变高，整体的胶粘效果变差，反而导致产品的基础性能及防水性能变差。
优选地，所述颗粒胶粘剂，包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为(8:2)～(7:3)；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇20～30份、黄原胶20～30份、醋丙乳液20～30份、淀粉5～10份、植物蛋白1～5份、聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物1～5份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为(9:1)～(8:2)。
更优选地，所述聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物为SEPIPLUSTM400产品。
一般而言，SEPIPLUSTM400主要用于乳液体系化妆品中的乳化剂，在上述含量配比下，其在正常使用过程中对于本申请产品中微量的颗粒料不会有过多影响或效果提升，只有在颗粒料与水接触后，才会联同各芯层料内部的水性、油性物质共同形成局部乳液体系，对颗粒料起到锚固作用，而该产品稳定性高，加工性能好。
更优选地，所述颗粒胶粘剂在使用前，水分散性组分和胶组分分开存放，且水分散性组分分散在水中。
与表层胶粘剂相同，在实际制备及使用过程中，胶粘剂中部分组分需要预先分散在水中，而作为溶剂的水本领域技术人员应当知悉实际是不作为胶粘剂的组分计算如组分或原料的配比重量份当中。
优选地，所述施加在大片料中的胶粘剂为大片料胶粘剂，所述胶粘剂包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为(8:2)～(7:3)；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇20～30份、黄原胶20～30份、醋丙乳液20～30份、淀粉5～10份、植物蛋白5～10份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为(9:1)～(8:2)。
需要说明的是，本发明所述作为芯层料主体的大片料施加的胶粘剂并不局限于上述配方制备的种类，本领域所常用的刨花复合板胶粘剂均可用于替代，只要所述胶粘剂的使用效果及甲醛释放量可以达到相同程度即可。
优选地，所述步骤(1)中的竹制刨花的长度为10～20mm，宽度为5～10mm，厚度为0.2～0.5mm。
优选地，所述步骤(4)中施加在表层料、大片料和颗粒料的胶粘剂的施胶用量均为30～40kg/m3。
更优选地，所述步骤(4)中表层料、大片料和颗粒料施胶后的含水量为10～15wt％。
优选地，所述步骤(6)中铺装时的芯层料和表层料的质量之比为(1～2)：1。
优选地，所述步骤(6)中热压时的温度为190～250℃，速率为180～210mm/s，施加压力为0.5～4bar。
本发明的有益效果在于，本发明提供了一种复合竹板及其制备方法，该方法以竹材的原料，采用分级施胶的工艺制备产品，在不使用醛类胶粘剂的前提下通过微观层面的改进手段使得制备的产品其防水效果显著提升，避免因吸水或浸泡造成的力学性能下降、尺寸变化大、掉粒、发臭等问题。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备复合竹板过程中施胶后芯层料示意图。
图2为本发明实施例1所制备复合竹板过程中施胶后表层料示意图。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例及对比例对本发明作进一步说明，其目的在于详细地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施所涉及的实验试剂及仪器，除非特别说明，均为常用的普通试剂及仪器。
各实施例和对比例中，
所述竹材为韶关当地产楠竹；
所述聚乙烯醇为皖维公司生产1999牌号产品；
所述黄原胶为任丘高科化工生产9270产品；
所述醋丙乳液为广州富兰科林生产DC-7039产品；
所述淀粉为沁阳新兴化工生产食品级淀粉，；
所述直链淀粉为市售食品级玉米提取纯直链淀粉；
所述支链淀粉为市售食品级玉米提取纯支链淀粉；
所述植物蛋白为江西恒顶食品有限公司生产大豆蛋白；
所述DOP增塑剂为山东赢创生产二辛酯产品；
所述DBP增塑剂为山东赢创生产二丁酯产品；
所述MDI胶为万华化学生产CW-20产品；
所述聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物为赛可比生产SEPIPLUSTM400。
除此之外，本发明实施例和对比例所使用的原料均为常见市售产品，且各实施例和对比例中的平行实验均使用同种。
实施例1
本发明所述复合竹材及其制备的一种实施例，所述制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜竹材经切削、刨切、干燥至含水率低于3wt％后，得竹制刨花；所述竹制刨花的长度为10～20mm，宽度为5～10mm，厚度为0.2～0.5mm。
(2)将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2目；
(3)将过筛料进行二级筛分，得表层料和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为10目；
(4)分别对表层料、大片料和颗粒料进行胶粘剂施胶；胶粘剂的施胶用量为35kg/m3；其中表层料施加表层胶粘剂，颗粒料施加颗粒料胶粘剂，大片料施加大片料胶粘剂；施胶后的表层料、大片料以及颗粒料经检测含水率分别约为13wt％、12wt％和14.5wt％。
(5)将施胶后的大片料和颗粒料混合，得芯层料，如图1所示；所述施胶后的大片料和颗粒料的质量之比为97:3；
(6)将芯层料和施胶后的表层料(如图2所示)按照1.5:1进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板；其中热压时的温度为200℃，速率为180mm/s，施加压力为2bar。
其中表层胶粘剂，包括组分a和组分b，两者的质量之比为8:2；所述组分a包括以下重量份的组分：聚乙烯醇10份、黄原胶60份、醋丙乳液10份、直链淀粉18份、海藻酸钠2份；所述组分b包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述颗粒胶粘剂，包括组分c和组分d，两者的质量之比为8:2；所述组分c包括以下重量份的组分：聚乙烯醇25份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份、聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物5份；所述组分d包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述大片料胶粘剂，包括组分e和组分f，两者的质量之比为8:2；所述组分e包括以下重量份的组分：聚乙烯醇30份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份；所述组分f包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述表层胶粘剂、颗粒胶粘剂和大片料胶粘剂可采用常规制备方法制备，也可参考CN108504320A所述方法进行一定调整后制备，具体的，本实施例所述表层胶粘剂、颗粒胶粘剂和大片料胶粘剂的制备方法为：将组分a/c/e按照配方顺序依次加入合适量的水中使其均匀分散(添加的溶剂水不算入胶粘剂及组分中的重量中)，随后调节pH至中性或弱碱性使整个混合液不会发生沉淀，得前驱体I；随后将组分b/d/f按配方混合均匀并在氮气氛围下加热搅拌至混合物不分层、稳定，得前驱体II，在施胶过程中，将前驱体I和前驱体II混合均匀并进行施胶。
实施例2
本发明所述复合竹材及其制备的一种实施例，所述制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜竹材经切削、刨切、干燥至含水率低于3wt％后，得竹制刨花；所述竹制刨花的长度为10～20mm，宽度为5～10mm，厚度为0.2～0.5mm。
(2)将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2目；
(3)将过筛料进行二级筛分，得表层料和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为10目；
(4)分别对表层料、大片料和颗粒料进行胶粘剂施胶；胶粘剂的施胶用量为35kg/m3；其中表层料施加表层胶粘剂，颗粒料施加颗粒胶粘剂，大片料施加大片料胶粘剂；施胶后的表层料、大片料以及颗粒料经检测含水率分别约为12wt％、14wt％和15wt％。
(5)将施胶后的大片料和颗粒料混合，得芯层料；所述施胶后的大片料和颗粒料的质量之比为99:1；
(6)将芯层料和施胶后的表层料按照1.5:1进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板；其中热压时的温度为200℃，速率为180mm/s，施加压力为2bar。
其中表层胶粘剂，包括组分a和组分b，两者的质量之比为7:3；所述组分a包括以下重量份的组分：聚乙烯醇20份、黄原胶55份、醋丙乳液10份、直链淀粉13份、海藻酸钠2份；所述组分b包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述颗粒胶粘剂，包括组分c和组分d，两者的质量之比为7:3；所述组分c包括以下重量份的组分：聚乙烯醇25份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份、聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物5份；所述组分d包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述大片料胶粘剂，包括组分e和组分f，两者的质量之比为7:3；所述组分e包括以下重量份的组分：聚乙烯醇30份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份；所述组分f包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述表层胶粘剂、颗粒胶粘剂和大片料胶粘剂可采用常规制备方法制备同实施例1。
实施例3
本发明所述复合竹材及其制备的一种实施例，与实施例1的差别仅在于，所述表层胶粘剂中的直链淀粉替换为支链淀粉。
实施例4
本发明所述复合竹材及其制备的一种实施例，与实施例1的差别仅在于，所述表层胶粘剂中的直链淀粉替换为直链淀粉和支链淀粉质量比1:1的混合物。
实施例5
本发明所述复合竹材及其制备的一种实施例，与实施例1的差别仅在于，其中表层胶粘剂，包括组分a和组分b，两者的质量之比为8:2；所述组分a包括以下重量份的组分：聚乙烯醇10份、黄原胶60份、醋丙乳液10份、直链淀粉18份、植物蛋白2份；所述组分b包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
对比例1
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜竹材经切削、刨切、干燥至含水率低于3wt％后，得竹制刨花；所述竹制刨花的长度为10～20mm，宽度为5～10mm，厚度为0.2～0.5mm。
(2)将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2目；
(3)将过筛料进行二级筛分，得表层料和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为10目；余下的颗粒料用于燃烧进行燃烧；
(4)分别对表层料、大片料进行胶粘剂施胶；胶粘剂的施胶用量为35kg/m3；施胶后的表层料、大片料经检测含水率分别约为10wt％和14wt％；施胶后的大片料即为芯层料；
(5)将芯层料和施胶后的表层料按照1.5:1进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板；其中热压时的温度为200℃，速率为180mm/s，施加压力为2bar。
所述胶粘剂，包括组分a和组分b，两者的质量之比为8:2；所述组分e包括以下重量份的组分：聚乙烯醇30份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份；所述组分f包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述胶粘剂依据CN108504320A所述方法进行制备。
对比例2
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜竹材经切削、刨切、干燥至含水率低于3wt％后，得竹制刨花；所述竹制刨花的长度为10～20mm，宽度为5～10mm，厚度为0.2～0.5mm。
(2)将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2目；
(3)将过筛料进行二级筛分，得表层料和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为10目；余下的颗粒料用于燃烧进行燃烧；
(4)分别对表层料、大片料进行胶粘剂施胶；胶粘剂的施胶用量为35kg/m3；施胶后的表层料、大片料经检测含水率分别约为10wt％和14wt％；施胶后的大片料即为芯层料；
(5)将施胶后的芯层料和表层料再次施加防水剂，防水剂的质量含量为3～4wt％；
(6)将芯层料和表层料按照1.5:1进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板；其中热压时的温度为200℃，速率为180mm/s，施加压力为2bar。
所述胶粘剂，包括组分a和组分b，两者的质量之比为8:2；所述组分e包括以下重量份的组分：聚乙烯醇30份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份；所述组分f包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
所述胶粘剂依据CN108504320A所述方法进行制备。
所述防水剂的依据CN110509386A所述方法进行制备，为乳化石蜡防水剂。
对比例3
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，与实施例1的差别仅在于，所述颗粒料在施胶时的胶粘剂替换为大片料胶粘剂。
对比例4
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，与实施例1的差别仅在于，所述表层料在施胶时的胶粘剂替换为大片料胶粘剂。
对比例5
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，与实施例1的差别仅在于，所述大片料和颗粒料在施胶时的胶粘剂替换为表层胶粘剂。
对比例6
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，与实施例1的差别仅在于，所述步骤(5)中施胶后的大片料和颗粒料的质量之比为90:10。
对比例7
一种复合竹材及其制备方法，所述制备方法，与实施例1的差别仅在于，所述颗粒胶粘剂，包括组分c和组分d，两者的质量之比为8:2；所述组分c包括以下重量份的组分：聚乙烯醇25份、黄原胶30份、醋丙乳液30份、淀粉5份、植物蛋白5份、聚丙烯酸酯-13、硬脂酰乳酸钠5份；所述组分d包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为8:2；所述增塑剂为DOP塑化剂和DBP塑化剂按质量比1:1的混合物。
效果例1
为了验证本发明所述复合竹板的性能，将各实施例和对比例产品(500×500×18mm)进行性能如下测试：
(1)常规性能测试：将各实施例和对比例产品在20℃、50％相对湿度条件下恒温恒湿处理24h，随后常温常湿下静置24h，并根据GB/T 4897-2015《刨花板》、GB 18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》进行性能测试，将各性能列举在表1；
(2)长效防水性能测试：将各实施例和对比例产品在20℃、50％条件下恒温恒湿处理168h，随后常温常湿下静置24h，并根据GB/T 4897-2015《刨花板》进行性能测试，由于测试性能项目相同，针对测试结果与常规性能测试中的强度性能联合计算保持率，并列举在表1中，其中保持率(％)＝长效防水性能/常规性能×100％。
从表1可以看出，本实施例所述复合竹板产品具有优异的常规强度及力学性能，同时在经过长效防水性测试后，产品的性能保持率基本达到98％左右。同时，产品的甲醛释放量极低，根据标准可以达到ENF级别。对比例1产品是常用原常规工艺制备的产品，该产品的常规性能与实施例产品接近，说明本发明所述产品的工艺调节没有引起产品常规性能的实质性变化，但在长效防水性测试时，对比例1产品的性能保持率较低，基本在90％以下，说明现有工艺制备的产品难以保障长效防水性。在对比例1的基础上，对比例2产品在胶粘剂施胶过程中还引入了防水剂，这使得产品的含水率较低且短期吸水性较低，但在长期潮湿环境下，产品的长效性保持率依然无法达到实施例产品的状态，皆因一般的防水剂仅仅作为一层隔水膜附着在产品颗粒材料表面，但没有改变水分子的渗透路径，当这些隔水膜因颗粒吸水膨胀或物理摩擦而破裂时，产品的防水性能将会下降，产品的吸收膨胀程度较高。对比例3产品虽然在芯层中引入了颗粒料，但其施加的胶粘剂中并没有特定的乳化剂成分，这使得颗粒料在遇水时与大片料的结合强度变低，产品的防水性能不如实施例产品，尤其是胶合强度保持率这一性能与对比例1相当甚至略低。同理，对比例4产品中的表层料没有施加大含量黄原胶和淀粉的胶粘剂，虽然在引入颗粒料后产品芯层的稳定性提升，长效防水性方面部分强度指标的保持率较高，但胶合强度保持性能低。而如果在芯层料中施加的胶粘剂均为大含量黄原胶和淀粉的种类，反而会导致产品整体的吸水趋势变高，如对比例5产品所示，整体产品的防水效果并不理想。产品的吸水膨胀程度也更高。对比例6产品中虽然同时引入了颗粒料及不同的胶粘剂，但颗粒料的含量过多，产品的常规基础性能存在削弱，同时导致芯层料的吸水比表面积显著提升，产品的吸水膨胀程度更高，反而不如对比例1产品性能。对比例7产品中颗粒料施胶的胶粘剂虽然也引入了部分乳化剂，但这种乳化剂并不能起到SEPIPLUSTM400的类似功效，产品性能与施加常规胶粘剂的对比例3类似。综合而论，虽然对比例产品有部分产品的初始性能较高，在经过长效性测试后的保留性能依然可观，但性能衰减率远远高于各实施例产品，因此可以得知该类产品的长效防水性能实际并不理想。此外，为了避免偶然性，发明人将各产品以平行样品分别重复测试3次，结果与表1类似，在此不再赘述。
而在实施例中，从实施例3和4可以看出，当表层胶粘剂中的淀粉为支链淀粉时，产品的含水率虽然变低，综合初始性能较好，但长效防水性有所下降，这与支链淀粉与直链淀粉在产品中对于水分子的捕捉效率及捕捉方式可能存在一定关系，以直链淀粉的效果更好。虽然在恒温恒湿168h处理后产品的强度等性能依然高于实施例1，但随着恒温恒湿处理时间达到240h，实施例3和4产品的性能衰减程度更高，如表2所示，将实施例1和实施例3及4的平行产品进行240h恒温恒湿处理后，部分性能已经与实施例1产品相当甚至低于实施例1产品，本领域技术人员可以知晓当处理时长更长时，这两种产品的性能必然会进一步衰减，不利于实际使用。实施例5产品中的表层胶粘剂中没有海藻酸钠，产品的防水性能比实施例1略低，且由于海藻酸钠存在一定的粘度作用，替换后产品的胶合强度有少量下降。
表1
表2
项目 实施例1 实施例3 实施例4
240h处理后静曲强度(MPa) 16.4 16.4 16.5
240h处理后弹性模量(MPa) 2220 2150 2200
240h处理后内胶合强度(MPa) 0.48 0.48 0.49
240h处理后表面胶合强度(MPa) 0.96 0.90 0.92
240h处理后握螺钉力(板面平均值，N) 1485 1430 1452
240h处理后握螺钉力(板边平均值，N) 1379 1354 1339
效果例2
为了验证本发明所述复合竹板的防水性能，在效果例1的基础上另取实施例1和对比例1所得产品，在20℃、50％相对湿度条件，随后常温常湿下静置24h，并根据GB/T 4897-2015《刨花板》测试含水率，分别为7.1％和7.5％，可知产品的总含水率接近，随后对产品进行表层料和芯层料的分割处理，分别制备成500×500×5mm的表层料和芯层料(考虑到产品的含水率可能在产品中呈梯度分布，表层料取最外层分割层，芯层料取中央内层分割层)，随后分别测试表层料和芯层料单独的相对含水率，结果如表3所示。
表3
产品 实施例1 对比例1
表层料相对含水率(％) 8.2 7.6
芯层料相对含水率(％) 5.7 7
可以看出，在本发明所述工艺的微观调控下，本发明所述经过潮湿处理后复合板材的整体含水率虽然与对比例1产品相近，但芯层的相对含水率更低，说明在潮湿环境中水分子在进入复合板材中的芯层时效率更低，水分子对于芯层的影响程度更低，而停留在表层的水分子也更加容易散失挥发，因此产品的整体防水性能表现出长效性。同时，在两个产品进行分割处理时，观察分割时掉落的颗粒情况，结果发现，实施例1产品芯层料中虽然含有部分颗粒料，但在分割时掉粒情况与对比例1接近。另取实施例1和对比例1产品按照上述相同条件处理后，不进行分割处理，而是在常温、50％相对湿度下静置240h后，嗅闻两个产品的气味性，结果发现，对比例1产品有少量腐臭异味，而实施例1产品无明显腐臭气味。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种复合竹板，其特征在于，包括两层表层及位于表层之间的芯层；所述表层中的颗粒目数为3~12目；所述芯层中含有大颗粒和小颗粒，所述大颗粒的目数为≤2目，所述小颗粒的目数＞12目；所述大颗粒和小颗粒的质量之比为（99.5:0.5）~（95:5）；
所述表层中含有表层胶粘剂，所述表层胶粘剂中含有黄原胶和淀粉，两者在表层胶粘剂中的质量含量之和≥40wt%；所述表层胶粘剂，包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为（8:2）~（7:3）；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇5~20份、黄原胶50~60份、醋丙乳液8~15份、淀粉15~20份、海藻酸钠2~3份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为（9:1）~（8:2）；
所述小颗粒表面含有颗粒胶粘剂，所述颗粒胶粘剂中含有聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20；所述颗粒胶粘剂，包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为（8:2）~（7:3）；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇20~30份、黄原胶20~30份、醋丙乳液20~30份、淀粉5~10份、植物蛋白1~5份、聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20的混合物1~5份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为（9:1）~（8:2）。
2.如权利要求1所述复合竹板，其特征在于，所述表层胶粘剂中的淀粉为直链淀粉。
3.如权利要求1~2任一项所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将竹材经切削、刨切、干燥后，得竹制刨花；
（2）将竹制刨花进行一级筛分，得大片料和过筛料；所述一级筛分所用筛网的目数为2~3目；
（3）将过筛料进行二级筛分，得表层料和颗粒料；所述二级筛分所用筛网的目数为8~12目；
（4）分别对表层料、大片料和颗粒料进行胶粘剂施胶；所述施加在表层料中的表层胶粘剂中含有黄原胶和淀粉，两者在表层胶粘剂中的质量含量之和≥40wt%；所述施加在颗粒料的颗粒胶粘剂中含有聚丙烯酸酯-13、聚异丁烯和聚山梨醇酯-20；
（5）将施胶后的大片料和颗粒料混合，得芯层料；所述施胶后颗粒料在芯层料中的质量含量＜5wt%；
（6）将芯层料和施胶后的表层料进行铺装、热压、锯切，即得所述复合竹板。
4.如权利要求3所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，所述施加在大片料中的胶粘剂为大片料胶粘剂，所述大片料胶粘剂包括水分散性组分和胶组分，两者的质量之比为（8:2）~（7:3）；所述水分散性组分包括以下重量份的组分：聚乙烯醇20~30份、黄原胶20~30份、醋丙乳液20~30份、淀粉5~10份、植物蛋白5~10份；所述胶组分包括增塑剂和MDI胶，两者的质量之比为（9:1）~（8:2）。
5.如权利要求3所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的竹制刨花的长度为10~20mm，宽度为5~10mm，厚度为0.2~0.5mm。
6.如权利要求3所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中表层料、大片料和颗粒料的胶粘剂的施胶用量均为30~40kg/m3。
7.如权利要求3所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中铺装时的芯层料和表层料的质量之比为（1~2）：1。
8.如权利要求3所述的复合竹板的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中热压时的温度为190~250℃，速率为180~210mm/s，施加压力为0.5~4bar。
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