功能型木質復合材料及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型木質功能材料及其制造方法，尤其涉及一種具有遠紅外抗菌抑菌功能的木質復合材料及其制造方法，屬于人造板制造領域。
【背景技術】
[0002]刨花板、碎料板、纖維板是利用速生木材或稻麥秸桿等為主要原料，通過備料、熱磨、施加脲醛樹脂膠、干燥、鋪裝、預壓、熱壓、冷卻、砂光等工藝制造出來的人造板。使用脲醛樹脂膠生產這類人造板時，板坯經熱壓后其表層往往程度不同地出現“預固化層”。預固化層的形成機理是:在板坯送入熱壓板之間，上下壓板尚未完成閉合升壓過程時，板坯表層木質單元(纖維、碎料、刨花等)已接受到來自熱壓板的熱量，溫度急劇升高；當板坯表層溫度升至脲醛樹脂膠固化溫度時，施于表面的脲醛樹脂膠即開始固化，固化過程很快(僅I?2s);由于板坯表層木質單元(纖維、碎料、刨花等)對熱傳導很敏感，尚未受到熱壓工作壓力時，其木質單元上的脲醛樹脂膠已固化，而板坯進入正式熱壓過程后表層木質單元盡管受到熱壓工作壓力，但此時已無法形成粘合，粘合過程只在板坯內層進行。
[0003]板面預固化層問題是世界范圍內的技術難題，在使用脲醛樹脂膠、采用傳導加熱方式熱壓機生產的刨花板、碎料板、纖維板中，預固化層是不可避免的，通常板坯兩面預固化層厚度約為3?4mm。預固化層造成板材表面松軟，木質單元易剝落，只有通過砂光，除掉板面的預固化層，才能使粘合良好的密實層呈現在板面。把本應形成材積的這一部分變成了砂光粉，致使企業難以生產中薄型板，否則砂光損失所占的比例更大。同時，砂光后的板材，由于自身的外觀、強度、尺寸穩定性和耐久性等存在較大的變異性，因此，這類板材通常需要經過二次加工后才能滿足作為包裝、建筑、家具、地板和裝飾等材料的質量要求。

【發明內容】

[0004]本發明針對刨花板、碎料板或纖維板表面預固化層帶來的難題，提出一種功能型木質復合材料制備方法，該方法可以免去刨花板、碎料板或纖維板生產過程中的砂光工序，將刨花板、碎料板或纖維板生產中的預固化層進行充分利用，減少木質單元的損失，直接生產出具有遠紅外抗菌抑菌等功能的高附加值人造板產品，同時可以降低生產成本，有效解決刨花板、碎料板或纖維板表面密度小、硬度低、耐磨性差、功能單一等缺陷。
[0005]該功能型木質復合材料的制造方法，包括下述步驟:a、對熱壓后未砂光的刨花板、碎料板或纖維板板坯的上下表面進行真空除塵；b、對板坯上下表面分別淋涂功能型膠粘劑并對施膠面預干燥；C、把預干好的板材放在冷壓機上進行壓平，使得板材的表面密度達到1.0g/cm3以上；d、對壓平后板材的上下表面噴涂功能型膠粘劑，使樹脂完全充盈于板材表面，e、將經二次施膠后的板材放入熱壓機中熱壓成型。
[0006]本發明的有益效果:通過表面預壓將預干好的板材放在冷壓機上進行壓平，將膠粘劑與預固化層中的木質單元壓實，使其牢固地粘附于板材表面上，冷壓機的上、下壓板均為拋光鋼板。冷壓機的壓力根據表面密度的要求進行選擇，確保表面密度達到1.0g/cm3以上。通過定型熱壓將經二次施膠后的板材放入熱壓機中按厚度規要求進行定尺寸熱壓使膠粘劑固化，形成表面硬度層。熱壓機中的上下壓板均為拋光鋼板，以保證復合材料兩面的平整光滑。厚度規尺寸按市場要求的板材厚度進行定制，熱壓壓力以壓至厚度規為限，熱壓時間和溫度取決于所涂的膠粘劑種類。一般為，熱壓壓力0.8?1.5MPa，熱壓溫度110?180°C，熱壓時間10?40s/mm。該方法可以免去纖維板、碎料板或刨花板生產過程中的砂光工序，將刨花板、碎料板或纖維板生產中的預固化層進行充分利用，減少木質單元的損失，同時可以降低生產成本，有效解決刨花板、碎料板或纖維板表面密度小、硬度低、耐磨性差等缺陷。
[0007]上述的功能型木質復合材料的制造方法，功能型膠粘劑是指遠紅外抗菌抑菌膠粘劑，該遠紅外抗菌抑菌膠粘劑是將遠紅外粉放入低分子量樹脂中攪拌均勻而制得，遠紅外粉與低分子量樹脂的重量比1:10-20 ;優選，低分子量樹脂是指脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹月旨、酚醛樹脂及其改性樹脂中一種；遠紅外粉的粒徑在120目以上，其組成和重量百分比為 -S12 (20-25%),Al2O3 (27-29%),ZnO (14-18%),T12 (20-25%),MgO(0-4%) ,Zr2O3 (0-12%)和稀土(2-3%)。遠紅外粉選用市場上成熟的配方材料，低分子量樹脂選用脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂及其改性樹脂等市場成熟產品，容易取得，價格適中。
[0008]上述的功能型木質復合材料的制造方法，步驟a中真空除塵時，吸塵系統的負壓為-1OkPa?_20kPa。采用高真空除塵吸附，確保除塵徹底。
[0009]上述的功能型木質復合材料的制造方法，步驟b中預干燥時，將板坯放入干燥機中在溫度80-120°C下對施膠面進行干燥，使板坯表面手觸時稍稍粘手。
[0010]上述的功能型木質復合材料的制造方法，步驟b中，對板坯上表面或下表面的施膠量為300?420g/m2。
[0011]上述的功能型木質復合材料的制造方法，步驟e中，熱壓機的上下壓板均為拋光鋼板，熱壓壓力為0.8?1.5MPa，溫度為110?180°C，時間為10?40s/mm。
[0012]上述的功能型木質復合材料的制造方法，步驟d中，板材的上表面或者下表面施膠量為100-200g/m2。使樹脂完全充盈于板材表面。
[0013]上述的功能型木質復合材料的制造方法，板坯為經過熱壓裁切后未砂光的刨花板、碎料板或纖維板，長2.44m，寬1.22m，厚度尺寸為5mm-30mm。
[0014]本發明同時提供了一種表面密度彡1.0g/cm3，表面耐磨性能達到6000轉以上，生產成本低，法向遠紅外發射率60-90%，能夠抑制并殺滅板材表面滋生的多種有害細菌的功能型木質復合材料。
[0015]本發明所述的功能型木質復合材料，其是按照上述的功能型木質復合材料的制造方法制備而成。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的制備功能型木質復合材料的工藝流程圖；
圖2為板坯淋膠示意圖；
圖3為功能型木質復合材料的產品截面示意圖。
[0017]圖中，I為功能型膠粘劑，2為淋膠機示意圖，3為未砂光的人造板板坯，4為板坯表面預固化層，5為功能型膠粘劑層。
【具體實施方式】
[0018]以下結合實施例及附圖進一步說明本發明的具體特征及技術手段。
[0019]實施例1
將熱壓后的表面具有預固化層4的厚度為5mm的纖維板板坯，裁切后長寬尺寸為2.44m*l.22m的板坯3，通過高負壓系統對板坯上下兩個表面進行真空吸附除塵(吸塵系統的負壓為-15kPa)。把選擇好的粒徑在120目的遠紅外粉(22wt% Si02、27wt% Al2O3'16wt%Zn0、20wt%Ti02、2wt%Mg0、10wt%Zr203和 3wt% 稀土)，按質量百分比 1:10 的比例混入浸漬用三聚氰胺甲醛樹脂中，攪拌均勻后制成功能型膠粘劑I。參見圖2，采用淋膠機2將功能型膠粘劑I淋涂于板坯3第一表面(即上表面)(施膠量為300g/m2);送入溫度為80-100°C的干燥機中進行預干燥，使經淋膠的板坯上表面手觸時稍稍粘手；采用相同方法，將板坯翻轉進行第二面(即下表面)淋涂、預干燥，使經淋膠的板材第二面(即下表面)手觸時稍稍粘手。將預干好的板材放在上、下壓板均為拋光鋼板的冷壓機上進行壓平，使得板材表面密度達到l.0g/cm3。對板材上下兩個表面再次均勻噴涂改性膠粘劑(施膠量為140g/m2)，使樹脂完全充盈于板材表面；噴涂好后將板坯放入熱壓機中使膠粘劑固化，熱壓機中的上下壓板均為拋光鋼板，采用2mm的厚度規進行定尺寸熱壓，熱壓溫度為180°C，熱壓時間為10s(20s/mm*5mm)o熱壓結束后的纖維板材料即可進行質量檢驗、分等、包裝儲存等，制備成具有抗菌抑菌功能的纖維板，參見圖3所示，它包括具有預固化層4的纖維板板坯3，在纖維板板坯3的上、下表面具有功能型膠粘劑層5，功能型膠粘劑層5覆蓋預固化層4，并且功能型膠粘劑浸入預固化層4中。
[0020]該方法所生產的纖維板，表面密度達1.0g/cm3，表面耐磨性能達到6000轉以上，法向遠紅外發射率可達65%，其它各項物理力學性均滿足相應國家標準，可用做家裝貼面材料、包裝材料等。
[0021]實施例2
將熱壓后的表面具有預固化層4的厚度為16mm的纖維板板坯，裁切后長寬尺寸為2.44m*l.22m的板坯3，通過高負壓系統對板坯上下兩個表面進行真空吸附除塵(吸塵系統的負壓為_20kPa)。把選擇好的粒徑在140目的遠紅外粉(20wt% Si02、29wt% Al2O3'14wt%Zn0、23wt%Ti02、4wt%Mg0、7wt%Zr203和 3wt% 稀土)，按質量百分比 1:15 的比例混入浸漬用三聚氰胺甲醛樹脂中，攪拌均勻后制成功能型膠粘劑I。參見圖2，采用淋膠機2將功能型膠粘劑I淋涂于板坯3第一表面(即上表面)(