竹木複合板及其生產工藝技術的製作方法

2023-05-02 11:52:56 1

專利名稱:竹木複合板及其生產工藝技術的製作方法
本發明涉及一種複合膠合板，特別要指出的是它的芯層材料是用竹材黃篾部分編織成的竹笆，它的五層和九層結構板見圖1.1、4為表層單板;2為膠層;3為竹笆，本發明提供了生產這種複合膠合板的工藝技術，特別是關於脲醛樹脂的製造、調膠、塗膠、組胚陳化，熱壓膠合等方面的工藝技術。
目前已有的複合膠合板其芯層材料都是木質刨花，削片等，這給木材資源比較短缺的國家和地區大力發展複合膠合板帶來困難。單純的竹膠合板，它的表面粗糙外觀差，長期使用暴露的膠層易老化。表面嚴重的透膠和不平整也限制了它的使用範圍。
本發明用木質單板做表、背層材料，用竹笆做芯層材料，採用適當的工藝方法，開發了竹木複合板產品解決了竹膠合板存在的弊病擴大了它的應用範圍。這對於木材資源缺乏，竹材資源豐富的國家和地區來說意義尤為突出。
本發明所說的複合膠合板是用木質單板做為表、背層材料，用竹笆做芯層材料，經過塗膠、組胚陳化、熱壓膠合加工而成的產品。
木質單板的製造方法與普通膠合板生產中的單板的製造方法相同，可採用旋切或刨切加工方法，單板經乾燥後含水率為8-12%。所用竹笆是用竹材黃篾編織而成，篾條要求厚薄均勻，厚度為1.0-1.2mm，寬窄一致為8-12mm，節子應削平，編織需緊密，直編，揀三押三，扭插邊，竹笆的規格應根據竹木複合板幅面確定，在長度和寬度方面各留10cm加工餘量。竹笆乾燥後含水率應當控制在8-12%，無黴變、無黑點，表面無汙染物，顏色儘可能一致。
所用的脲醛樹脂質量指標為
樹脂含量 60±2粘度 550-700釐泊(20℃)游離醛 ＜1.5%PH 7.0-7.5它的配方按克分子比可以寫成尿素∶甲醛∶氨水＝1∶1.72-1.76∶0.08-0.09一次作業量可以按下表給出原料 純量(kg) 純度(％) 用量(kg)尿素 213.4 97 220
甲醛 168.8 37 504.5氨水 5.4 25 21.5
該樹脂的操作工藝可按下述步驟進行(1)先向反應釜內加入一次作業量的甲醛，在攪拌下用30%的氫氧化鈉溶液調節PH值至7.0，再加入第一次尿素用量。
(2)開動真空泵，使反應釜內的真空度達到400mmHg，用壓差將稱量好的氨水吸入，此時的PH值應為7.5-8.0。
(3)通蒸汽加溫，大約30分鐘左右，使釜內溫度上升至60℃，再經過30-40分鐘，使溫度上升至90℃，及時測定PH變化，使釜內溫度控制在90-94℃，此時PH值應為5.5。
(4)加入第二次尿素用量，反應15分鐘後，用20%的NH4cl溶液調節PH＝4.8-5.0。
(5)溫度保持在94℃左右測定粘度值，達到要求後，立即將PH調至6.7-7.0。
(6)通水冷卻，降溫至80℃，開始真空脫水，真空度為600mmHg，使反應沸騰達到正常，脫水過程中，溫度應低於70℃。
(7)脫水達到要求後，停止真空，取樣測定粘度應為500-700釐泊，然後通水冷卻至60℃。
(8)再加入第三次尿素用量，攪拌10分鐘後，將PH值調至7.0-7.5，進一步冷卻到45℃，即可放料。
下表提供了調膠配脲醛樹脂 100份填料(麵粉) 4-6份加入水量 4-6份固化劑(20%NH4cl) 0.2-1.5%調製工藝可按下述步驟進行首先將脲醛樹脂稱量好，加入4-6份水，再緩慢加入填料(麵粉)4-6份，並不斷攪拌，使之混合均勻，膠液不應有結團現象，最後再加入20%氯化銨溶液0.2-1.5%，並且不斷攪拌，成為均勻膠液後，即可使用。
單板和竹笆的塗膠量是390-450g/m2(按雙面計)經塗膠組坯後，要放置一段時間，稱之為陳化時間，為20-60分鐘。
熱壓工藝中，熱壓壓力的高壓值為20-35kg/cm2，中壓值為6-20kg/cm2，低壓值為3-6kg/cm2。板坯送入熱壓機、首先將壓力升至高壓值，經過一段時間，再逐漸降到中壓值和低壓值。熱壓時間按竹木複合板的厚度計算，每1毫米厚為1.5-2.5分鐘。對於10層以下的薄型竹木複合板，熱壓溫度保持在110-125℃範圍之內。對於10層和10層以上的厚型竹木複合板，當壓力取高壓值和中壓值時，熱壓溫度都是取115-125℃之間，當壓力降至低壓值時，熱壓溫度應隨之降到40-45℃之間。
實施例1 五層結構的竹木複合板在調膠配比中，填料(麵粉)為4份，陳化時間為30分鐘，熱壓溫度為120℃，熱壓壓力高壓值取20kg/cm2，中壓值取6kg/cm2，低壓值取3kg/cm2，熱壓時間為2-2-6-1.8分鐘，繪成的熱壓曲線圖見圖2。
實施例2 十九層結構的竹木複合板在調膠配比中，填料(麵粉)為4份，陳化時間為30分鐘，熱壓壓力，高壓值為30kg/cm2，中壓值為20kg/cm2和10kg/cm2，低壓值為5kg/cm2，熱壓時間為2-19-3-3-6分鐘。熱壓曲線圖見圖3。當熱壓壓力取高壓值和中壓值時，熱壓溫度都是120℃;當壓力降低至低值時，熱壓溫度隨之降到40-45℃之間。
竹木複合板的物理力學性能可以和普遍的膠合板相比，有些強度性能遠遠超過普通膠合板，而且成本低，是一種有實用價值的新型複合材料。竹木複合板強度大，不變形，不翹曲，幅面規格可以根據用途製造。它可用來製造家具、車廂、儀器外殼，以及用於建築內部裝修、船舶製造等，它有著廣泛的用途。現有的竹膠合板工廠經過技術改造後可以生產本產品。我國木材資源短缺，而南方各省竹材資源非常豐富。竹木複合板為大力開發利用竹材、節約木材提供了廣闊發展前景。
權利要求
1.一種以木質單板做為表、背層材料的複合膠合板經塗膠、組坯、熱壓膠合而成，其特徵在於它以竹材黃篾部分編織成的竹笆做為芯層材料。
2.一種複合膠合板的製造工藝，包括單板、竹笆、脲醛樹脂的製造以及調膠、塗膠、組坯、陳化和熱壓膠合，其特徵在於a.製造的木質單板經乾燥後含水率為8-12%;b.芯層材料的製造指的是用黃篾編織成的竹笆，經乾燥後含水率為8-12%;c.脲醛樹脂的質量指標是樹脂含量 60±2粘度 550-700釐泊(20℃)游離醛 ＜1.5%PH 7.0-7.5d.調膠的配方比是脲醛樹脂 100份填料(麵粉) 4-6份加入水量 4-6份固化劑(20%NH4cl) 0.2-1.5%e.雙面塗膠量390-450g/m2;f.組坯後陳化時間是20-60分鐘;g.熱壓壓力高壓值為20-35kg/cm2、中壓值為6-20kg/cm2、低壓值為3-6kg/cm2;h.熱壓時間按複合膠合板的厚度計算，每1毫米厚，膠合時間為1.5-2.5分鐘;1.熱壓溫度對10層以下的薄型竹木複合板為110-125℃，熱壓過程中溫度保持不變，10層及10層以上的厚型竹木複合板，當熱壓壓力保持高壓值和中壓值時，熱壓溫度值為115℃-125℃，當熱壓壓力逐步降至低壓值時，熱壓溫度也隨之降低到40-50℃之間。
3.如權力要求2所說的合成樹脂製造工藝，其特徵在於脲醛樹脂的配方，按克分子比為脲醛∶甲醛∶氨水＝1∶1.72-1.76∶0.08-0.09
4.如權利要求
3所說的製造工藝其特徵在於脲醛樹脂製造的一次作業量為原料 純量(kg) 純度(％) 用量(kg)尿素 213.4 97 220
甲醛 168.8 37 504.5氨水 5.4 25 21.5
5.如權利要求
4所說的製造工藝其特徵是脲醛樹脂的製造工藝為a 先向反應釜內加入一次作業量的甲醛，在攪拌下用30%的氫氧化鈉溶液調節PH值為7.0，再加入第一次尿素用量;b 開動真空泵，使反應釜內具有400mmHg的真空度，將稱量好的氨水吸入反應釜內，PH值應為7.5-8.0;c 通蒸汽約30分鐘左右，使釜內溫度升至60℃再經過30-40分鐘升溫至90℃，並保持溫度在90-94℃之間，及時測定PH值變化，達到5.5。d 加入第二次尿素，反應15分鐘後用20%的NH4cl溶液調節，使PH＝4.8-5.0，保持溫度在94℃左右測定粘度值;e 粘度值達到要求後，立即將PH值調至6.7-7.0;f 然後通水冷卻降至80℃，開始真空脫水，真空度為600mmHg，反應沸騰，脫水過程中，溫度應低於70℃;g 脫水達到要求後，停止真空，取樣測定粘度應為500-700釐泊，粘度合格後，再通水冷卻至60℃;h 再加入第三次尿素用量，攪拌10分鐘後將PH調至7.0-7.5，進一步冷卻到40-45℃，然後放料。
6.如權利要求
2、3、4、5所說的製造工藝其特徵在於調膠工藝方法是將脲醛稱量好加入4-6%的水，再緩緩加入填料(麵粉)4-6%並不斷攪拌，使之混合均勻，不應有結團現象，然後加入20%的氯化銨溶液0.2-1.5%，並不斷攪拌成為均勻膠液，即可使用。
專利摘要
本發明公開了一種以竹笆為芯層，木質單板為表背層材料的複合膠合板，並公開了它的製造工藝。提供了竹笆的編織特性、脲醛樹脂的製造、調膠、塗膠、組坯熱壓膠合等方面的工藝技術。對於木材資源缺乏、竹材資源豐富的國家和地區發展複合膠合板工業有特殊的意義。
文檔編號B32B21/00GK86106919SQ86106919
公開日1988年5月18日 申請日期1986年11月2日
發明者趙立, 韋錚, 林榮中, 萬秀平 申請人:北京林業大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan