CN117532993B - 一种环保型多层人造板、制备方法及生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型多层人造板、制备方法及生产设备，包括填料层，填料层的上下表面均依次层叠有蜂窝骨架层、封闭层和防水涂层；蜂窝骨架层是由高导热塑料材质制成，封闭层由热塑性塑料材质制成，所述封闭层通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层上；本发明通过在填料层两侧嵌合高导热塑料材质的蜂窝骨架层，封闭层由热塑性塑料材质制成，使得封闭层能够通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层上，从而避免了采用树脂粘接剂，减少了粘接剂的用量，进而减少了多层人造板的甲醛挥发量。
Description
技术领域
本发明涉及装饰建材技术领域，特别是涉及一种环保型多层人造板、制备方法及生产设备。
背景技术
现有的多层人造板的板层之间是通过脲醛树脂、酚醛树脂等粘接剂粘合成型的，然而在人造板的使用过程中，粘接剂会游离挥发性物质，如甲醛，导致甲醛会持续向环境中挥发，造成室内空气污染，影响人体健康。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种环保型多层人造板、制备方法及生产设备。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
本发明第一方面提供了一种环保型多层人造板，包括填料层，填料层的上下表面均依次层叠有蜂窝骨架层、封闭层和防水涂层；所述蜂窝骨架层是由高导热塑料材质制成，所述封闭层由热塑性塑料材质制成，所述封闭层通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层上。
可选地，所述填料层设有多个与蜂窝骨架层的蜂窝孔位置对应的贯穿孔，所述贯穿孔内设有加强组件，所述加强组件将填料层和蜂窝骨架层固定连接为一个整体。
可选地，所述加强组件包括金属材质制成的连接管，所述蜂窝骨架层顶面对应其蜂窝孔位置凹陷有铆压槽，所述连接管的两端分别对应冲压铆接在铆压槽内。
可选地，所述连接管内设有多组沿连接管轴向间隔排列的吸附单元，每组吸附单元包括用于对甲醛进行氧化的高锰酸钾层和对甲醛进行吸附的活性碳层；所述连接管的侧壁上设置有通气孔。
可选地，所述封闭层和连接管的内壁之间围设形成有第一空间，所述连接管的外壁与填料层之间围设形成有第二空间，所述通气孔将第一空间和第二空间连通。
可选地，所述封闭层与蜂窝骨架层的结合面上设置有多个用于将蜂窝骨架层的蜂窝孔连通的通道槽，使各个第一空间相连通。
可选地，所述填料层的四周围设有封边层，所述封边层与封闭层围蔽形成封闭空间。
可选地，所述防水涂层由疏水性材质制成。
本发明第二方面提供了一种如上述所述的环保型多层人造板的制备方法，包括如下步骤：
S1、将填料纤维与脲醛树脂粘合剂混合后加入第一模具内模压成型，获得填料坯体；
S2、将填料坯体和蜂窝骨架层置于第二模具内，合模获得嵌合坯体；
S3、将嵌合坯体置于第三模具内，将加强组件置于嵌合坯体的贯穿孔内，合模获得压合坯体；
S4、将压合坯体转移至第四模具中，合模固化，获得固化坯体；
S5、将封闭层和固化坯体置于第五模具内，合模后进行超声波焊接，获得焊接坯体；
S6、对封闭层砂磨抛光后涂布防水涂层，即获得环保型多层人造板。
本发明第三方面提供了一种基于上述所述的制备方法的生产设备，包括依次设置第一模具、第二模具、第三模具、第四模具、第五模具、砂磨抛光机和涂布机。
本发明的有益效果为：本发明通过在填料层两侧嵌合高导热塑料材质的蜂窝骨架层，封闭层由热塑性塑料材质制成，使得封闭层能够通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层上，从而避免了采用树脂粘接剂，减少了粘接剂的用量，进而减少了多层人造板的甲醛挥发量；同时，高导热塑料材质的蜂窝骨架层的导热性比木材强，在热压固化过程中可以将热量快速导入填料层内部，加快填料层的交联固化速率，减少加热时间，降低生产能耗。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多层人造板的分解示意图；
图2是本发明实施例提供的多层人造板的剖面示意图；
图3是图2中I处的局部放大示意图；
图4是本发明实施例提供的蜂窝骨架层的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的加强组件在压合前的剖面示意图；
图6是本发明实施例提供的加强组件在压合后的剖面示意图；
图7是本发明实施例提供的封闭层的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的生产设备的结构示意图；
附图标记说明：10、第一模具；20、第二模具；30、第三模具；40、第四模具；50、第五模具；60、砂磨抛光机；70、涂布机；80、封边机；1、填料层；11、贯穿孔；2、蜂窝骨架层；21、铆压槽；3、封闭层；31、通道槽；4、防水涂层；5、加强组件；51、连接管；52、吸附单元；521、高锰酸钾层；522、活性碳层；53、通气孔；6、第一空间；7、第二空间；8、封边层；。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种环保型多层人造板，包括填料层1，填料层1可以是木质纤维材料，如碎木屑、秸秆等，也可以是无机纤维材料，如岩棉纤维、玻璃纤维等，填料层1的纤维材料通过有机胶粘剂粘合成型而成；
填料层1的上下表面均依次层叠有蜂窝骨架层2、封闭层3和防水涂层4；蜂窝骨架层2是由高导热塑料材质制成，封闭层3由热塑性塑料材质制成，所述封闭层3通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层2上。
具体地，本实施例的多层人造板，通过在填料层1两侧嵌合高导热塑料材质的蜂窝骨架层2，封闭层3由热塑性塑料材质制成，使得封闭层3能够通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层2上，从而避免了采用树脂粘接剂，减少了粘接剂的用量，进而减少了多层人造板的甲醛挥发量；同时，高导热塑料材质的蜂窝骨架层2的导热性比木材强，在热压固化过程中可以将热量快速导入填料层1内部，加快填料层1的交联固化速率，减少加热时间，降低生产能耗。
本实施例通过在填料层1上下两侧设置蜂窝骨架层2，可以增大整个多层人造板的机械强度。
如图1和图3所示，本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，填料层1设有多个与蜂窝骨架层2的蜂窝孔位置对应的贯穿孔11，贯穿孔11内设有加强组件5，加强组件5将填料层1和蜂窝骨架层2固定连接为一个整体。本实施例通过设置加强组件5，从而增强填料层1和蜂窝骨架层2之间的结合力。
如图3、图5和图6所示，本实施例所述的多层人造板，具体地，所述加强组件5包括金属材质制成的连接管51，所述蜂窝骨架层2顶面对应其蜂窝孔位置凹陷有铆压槽21，连接管51的两端分别对应冲压铆接在铆压槽21内。本实施例通过设置金属材质制成的连接管51，从而能够利用连接管51的导热性，将热量快速传导至填料层1内部，进一步加快填料层1的交联固化速率，减少加热时间，降低生产能耗。
在铆压前，连接管51的两端为扩口状态，经过压合后，连接管51的两端被挤压卷曲形成凸缘压靠在铆压槽21内，从而将填料层1和蜂窝骨架层2固定为一个整体，整体结构更为牢靠。
如图3、图5和图6所示，本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，所述连接管51内设有多组沿连接管51轴向间隔排列的吸附单元52，每组吸附单元52包括用于对甲醛进行氧化的高锰酸钾层521和对甲醛进行吸附的活性碳层522；所述连接管51的侧壁上设置有通气孔53。本实施例通过在连接管51的侧壁上设置通气孔53，从而使得游离出的甲醛可以通过通气孔53进入连接管51内，连接管51内的活性碳层522对进入的甲醛进行吸附去除，高锰酸钾层521对吸附的甲醛进行氧化去除，从而进一步减少多层人造板的甲醛挥发量。
如图3所示，本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，所述封闭层3和连接管51的内壁之间围设形成有第一空间6，所述连接管51的外壁与填料层1之间围设形成有第二空间7，所述通气孔53将第一空间6和第二空间7连通。本实施例通过围设形成第一空间6，以便游离出的甲醛进入第一空间6内，从而被连接管51内的高锰酸钾层521和活性碳层522配合进行氧化去除，通过设置第二空间7，以便游离出的甲醛进入第二空间7，并通过通气孔53进入第一空间6内被氧化去除。
如图3和图7所示，本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，所述封闭层3与蜂窝骨架层2的结合面上设置有多个用于将蜂窝骨架层2的蜂窝孔连通的通道槽31，使各个第一空间6相连通。本实施例通过设置通道槽31，从而使得填料层1释放出的甲醛经通道槽31到达第一空间6内被氧化去除，有效减少甲醛向外游离扩散。
如图1和图2所示，本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，所述填料层1的四周围设有封边层8，所述封边层8与封闭层3围蔽形成封闭空间，本实施例通过设置封边层8与封闭层3围蔽形成封闭空间，防止多层人造板内部残余的甲醛逸出至空气中造成空气污染，同时防止外界环境中的水分进入多层人造板内部造成变形。
优选地，封边层8是由热塑性塑料材质，如PVC、ABS等。
本实施例所述的多层人造板，在一些实施例中，所述防水涂层4由疏水性材质制成，如氟碳涂料、有机硅涂料等，防水涂层4用于防水，还能用于防伪；具体地，需要验证多层人造板是否有蜂窝骨架层2架构时，向防水涂层4表面喷蒸汽，由于蜂窝骨架层2对应部位的导热性更强，因此该部位与周边部位相比温度更低，使得该部位可以凝结更多的水滴而形成与蜂窝骨架层2对应的图案；通过图案即可验证多层人造板内部是否有蜂窝骨架层2，从而实现对多层人造板的区分。
如图1至图8所示，本实施例提供了一种如上述环保型多层人造板的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将填料纤维粉碎后过8mm振动筛后烘干，控制含水率在3％-5％范围内；完成后将55-55重量份填料纤维与8-12重量份脲醛树脂粘合剂均匀混合后加入第一模具10的型腔内模压成型，获得填料坯体，即填料层1；在第一模具10模压成型时，同步在填料坯体上冲压出贯穿孔11；
步骤S2、在第二模具20的型腔底部放置一层蜂窝骨架层2，完成后将步骤S1中获得的填料坯体放置于底部的蜂窝骨架层2表面，完成后在填料坯体顶部放置一层蜂窝骨架层2，使得上下两侧蜂窝骨架层2对齐；完成放置后，第二模具20合模将上下两侧的蜂窝骨架层2压入填料坯体内，形成嵌合胚体；
步骤S3、将嵌合胚体转移至第三模具30内，完成后，将加强组件5放置于贯穿孔11内；加强组件5内部通过层压方式预制有沿连接管51轴向间隔排列的吸附单元52；放置完毕后第三模具30合模，在第三模具30上的圆弧面导向作用下将连接管51的端部挤压卷曲后压合形成凸缘；凸缘抵靠在铆压槽21内，从而将蜂窝骨架层2与填料层1铆接为一个整体，增加蜂窝骨架层2与填料层1之间的结合力；压合完成后，形成压合坯体；
步骤S4、将压合胚体转移至第四模具40中，合模固化，加热温度控制在150-160℃范围内，加热时间20-25S；完成后获得固化坯体；由于蜂窝骨架层2的高导热性使得在热压固化过程中，其可以将热量迅速传递至填料层1的表面，减小加热时间，降低热压固化工序的能耗；
步骤S5、将封闭层3以通道槽31朝上的姿态放置于第五模具50上，完成后将固化坯体放置于该封闭层3表面，然后在固化坯体表面放置以通道槽31朝下的姿态的封闭层3，并使上中下三层对齐；完成后合模进行超声波焊接，焊接频率控制在20KHz，振幅控制在40-80um范围内；焊接时间控制在0.2-0.35S范围内；焊接完成后获得焊接坯体；
步骤S6、将焊接坯体转移至400目砂光机砂磨抛光，抛光完成后在封闭层3表面涂布20-35um防水涂层4；
步骤S7、通过热熔胶将封边层8贴覆于焊接胚体的周边切面上，使得封边层8完全将切面密封；完成后，经修边打磨去除锐角后，即获得环保型多层人造板。
通过本本实施例的制备方法制备的多层人造板，通过在填料层1两侧嵌合高导热塑料材质的蜂窝骨架层2，封闭层3由热塑性塑料材质制成，使得封闭层3能够通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层2上，从而避免了采用树脂粘接剂，减少了粘接剂的用量，进而减少了多层人造板的甲醛挥发量；同时，高导热塑料材质的蜂窝骨架层2的导热性比木材强，在热压固化过程中可以将热量快速导入填料层1内部，加快填料层1的交联固化速率，减少加热时间，降低生产能耗。
如图8所示，本实施例还提供了一种应用于上述制备方法的生产设备，包括依次设置第一模具10、第二模具20、第三模具30、第四模具40、第五模具50、砂磨抛光机60和涂布机70。第一模具10用于将混合后的填料纤维和脲醛树脂粘合剂模压成型为填料坯体，并在填料坯体上成型出贯穿孔；第二模具20用于将依次叠放的蜂窝骨架层2、填料坯体、蜂窝骨架层2冲压成型为嵌合体；第三模具30用于置于嵌合胚体的贯穿孔内的加强组件5进行冲压铆接，使加强组件5将蜂窝骨架层2与填料层1铆接为一个整体形成压合胚体；第四模具40用于对压合胚体进行冲压并进行加热，使得压合胚体固化为固化胚体；第五模具50用于依次叠放的封闭层3、固化胚体、封闭层3进行冲压，并通过超声拨焊接，使得封闭层3与蜂窝骨架层2焊接固定在一起，形成焊接胚体，从而无需使用传统的粘胶工艺；砂磨抛光机60用于对焊接胚体进行砂磨抛光；涂布机70用于在抛光完成后的焊接坯体的封闭层3表面涂布防水涂层4。优选地，第三模具30具有用于对连接管51进行挤压卷曲的圆弧面，以便于连接管51的铆压，从而在冲压铆接时，第三模具30的圆弧面与连接管51的端部配合，从第三模具30的冲压作用下，连接管51的端部被挤压卷曲后压合形成凸缘。
本实施例所述的生产设备，还包括通过热熔胶将封边层8贴覆于焊接胚体的周边切面上的封边机80。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (6)
1.一种环保型多层人造板，其特征在于，包括填料层，填料层的上下表面均依次层叠有蜂窝骨架层、封闭层和防水涂层；所述蜂窝骨架层是由高导热塑料材质制成，所述封闭层由热塑性塑料材质制成，所述封闭层通过超声波焊接方式固定于蜂窝骨架层上；
所述填料层设有多个与蜂窝骨架层的蜂窝孔位置对应的贯穿孔，所述贯穿孔内设有加强组件，所述加强组件将填料层和蜂窝骨架层固定连接为一个整体；
所述加强组件包括金属材质制成的连接管，所述蜂窝骨架层顶面对应其蜂窝孔位置凹陷有铆压槽，所述连接管的两端分别对应冲压铆接在铆压槽内；
所述连接管内设有多组沿连接管轴向间隔排列的吸附单元，每组吸附单元包括用于对甲醛进行氧化的高锰酸钾层和对甲醛进行吸附的活性碳层；所述连接管的侧壁上设置有通气孔；
所述封闭层和连接管的内壁之间围设形成有第一空间，所述连接管的外壁与填料层之间围设形成有第二空间，所述通气孔将第一空间和第二空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种环保型多层人造板，其特征在于，所述封闭层与蜂窝骨架层的结合面上设置有多个用于将蜂窝骨架层的蜂窝孔连通的通道槽，使各个第一空间相连通。
3.根据权利要求1至2任一项所述的一种环保型多层人造板，其特征在于，所述填料层的四周围设有封边层，所述封边层与封闭层围蔽形成封闭空间。
4.根据权利要求1至2任一项所述的一种环保型多层人造板，其特征在于，所述防水涂层由疏水性材质制成。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的环保型多层人造板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将填料纤维与脲醛树脂粘合剂混合后加入第一模具内模压成型，获得填料坯体；
S2、将填料坯体和蜂窝骨架层置于第二模具内，合模获得嵌合坯体；
S3、将嵌合坯体置于第三模具内，将加强组件置于嵌合坯体的贯穿孔内，合模获得压合坯体；
S4、将压合坯体转移至第四模具中，合模固化，获得固化坯体；
S5、将封闭层和固化坯体置于第五模具内，合模后进行超声波焊接，获得焊接坯体；
S6、对封闭层砂磨抛光后涂布防水涂层，即获得环保型多层人造板。
6.一种基于权利要求5所述的制备方法的生产设备，其特征在于，包括依次设置第一模具、第二模具、第三模具、第四模具、第五模具、砂磨抛光机和涂布机。
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