多功能單板層積複合板材及其製備方法
2023-04-24 16:27:26 1
專利名稱：多功能單板層積複合板材及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種建築板材，具體是一種多功能單板層積複合板材及其製備方法。
背景技術：
單板層積複合板材具有結構合理、加工方便、抗破裂、抗收縮、抗扭曲和強度高等突出優點，不僅能夠利用低質木材製造性能優良的板材產品，而且可以克服實體木材的一些缺點，甚至可以在一定程度上高於實體木材的物理力學性能。對於有高品質和高強度要求的場合，其應用十分廣泛，有時它也被用於工程材料。然而，木質材料的易燃性始終是其十分突出的缺點，為其應用場所帶來了很大的火災隱患，目前國家有關部門已通過強制性國家標準，規定在特定的公共場所使用的此類材料均需要阻燃處理，例如機場候機大廳、宴會廳、娛樂會所、劇院、辦公大樓、學校和儲存倉庫等。木質材料的其他突出缺點是易腐朽、 蟲蛀，尤其是溼熱地區易受白蟻的蛀蝕。因此，具有阻燃、防腐、防蟲蛀等多種功能的木質材料尤其是單板層積複合板材具有廣泛而迫切的市場需求。目前現有技術生產出來的阻燃膠合板，存在如下明顯的問題
(1)市場上阻燃膠合板產品所用阻燃劑多為無機磷酸鹽類(如磷酸一銨、磷酸二銨)、硼酸、硼砂、硫酸鹽以及低聚合度聚磷酸銨等，這些阻燃劑均具有較高的吸溼性，使阻燃產品吸溼性較大，對二次加工性能影響較大，尤其是在長期使用條件下力學性能下降顯著，限制了其廣泛應用。(2)要使板材得到較高的阻燃效率，其阻燃劑用量較高，且作用單一，為達到多種效用，需要通過增加工藝步驟(一般是經過多次的木材處理)來添加多種藥劑。例如，為獲得防蟲方白蟻效果，需要另外添加殺蟲劑；為達到防腐效果，再添加防腐劑；需要產品具有較高的抑煙性能，則再施加抑煙劑，等等。增加木材或單板的處理次數及使用較多的藥劑，不僅提高了成本，而且往往降低了材料的綜合性能。(3)發明專利「一種阻燃膠合板的製備方法」(ZL 2007 1 0144388. 2)涉及了多效阻燃劑，其雖然較好地解決了阻燃的問題，綜合性能良好。然而，在防腐、防蟲要求較高的應用場合，由於阻燃劑的防腐活性成分含量偏低而需要較高的添加量，致使處理液對膠黏劑的固化產生較大影響。
發明內容
本發明提供一種多功能單板層積複合板材，具有高效的阻燃和抑煙性能的同時， 還具有優異的防腐和防白蟻等多種功能。本發明的另一目的是提供一種多功能單板層積複合板材的製備方法，以較低的成本和簡單的工藝製備出多功能單板層積複合板材。本發明是以如下技術方案實現的一種多功能單板層積複合板材，以氣幹木材單板為木材原料，採用一種多功能木材保護處理液浸漬處理木材單板，乾燥後經施膠、組坯、 熱壓製成；所述的多功能木材保護劑處理液是由下述質量份的原料混合、溶解得到濃度 6% 20%多功能木材保護處理液磷酸脒基脲35 72份磷酸氫二銨5 40份磷酸二氫銨1 10份硼酸22 35份。上述多功能單板層積複合板材的製備方法，按如下步驟進行
1)製備多功能木材保護處理液按質量份將35 72份磷酸脒基脲、5 40份磷酸二氫銨、1 10份磷酸氫二銨和22 35份硼酸混合併溶解，得到濃度6% 20%多功能木材保護處理液；
2)單板處理將氣幹木材單板在多功能木材保護處理液中浸漬處理0.5 120小時， 使處理液在單板中均勻分布；
3)單板乾燥於室溫或大氣溫度 170°C條件下乾燥至含水率為8% 12%；
4)施膠在單板的板面上塗膠黏劑，施膠量為每平方米單板100 200g膠黏劑；
5)組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直或者平行組坯；
6)熱壓制板單板坯經預壓、熱壓、鋸邊和砂光製得多功能單板層積複合板材。本發明製備的多功能單板層積複合板材，僅經多功能木材保護處理液一次處理就能夠同時達到阻燃、抑煙、防腐、防蟲的多重效果，產品環境友好。經採用錐形量熱儀法對本發明的多功能單板層積複合板材(試材載藥率約為9%) 進行系統的燃燒測試，試驗熱輻照功率下所對應的溫度條件為780°C。經測，熱釋放速率峰值降至素板的55% 58%，熱釋放速率均值降至素板的60% 63%，煙釋放速率峰值降至素板的25% 27%;煙釋放速率均值降至素板的10% 12%，說明採用本發明方法製備的多性能單板層積複合板材，其阻燃和抑煙性能大幅度提高，效果顯著。防白蟻試驗結果表明，多功能木材保護劑防白蟻的有效劑量(在木材中的載藥率) 僅為1. 3% 3. 9%，而本藥劑的實際載藥率為8% 15%甚至更高，遠高於有效劑量，可見在室內條件下能達到理想的防白蟻效果。本發明所使用的膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺樹脂膠黏劑、豆膠或異氰酸酯膠黏劑。本發明所涉及的木材單板的樹種為楊木、雲杉、冷杉、杉木、樺木、泡桐、落葉松、水曲柳、榆木、桉木、馬尾松、火炬松、溼地松或樟子松等。本發明的有益效果是本發明工藝簡捷、易於操作，僅需在普通膠合板生產線上增加一道單板浸漬處理工序就可滿足生產的需要，有利於實現現有人造板企業技術產品的更新和升級，產品附加值高，對於保障木質材料消防安全有實際意義。
具體實施例方式實施例1
1、多功能木材保護劑處理液的製備按質量份將65份磷酸脒基脲、10份磷酸二氫銨、3 份磷酸氫二銨和22份硼酸溶解於水中，得到濃度為10%多功能木材保護劑處理液；2、單板處理常溫下，將氣幹木材單板在多功能木材保護劑處理液中浸漬8小時，使處理液在單板中分布均勻；3、單板乾燥於70°C條件下乾燥至含水率為10% ;4、施膠單面施膠，每平方米單板施塗140g脲醛樹脂膠黏劑；5、組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直組坯；6、熱壓制板單板坯經預壓、熱壓(溫度170°C)、鋸邊、砂光，即得到多功能單板層積複合板材。實施例2:
配製多功能木材保護處理液的濃度為12%，其組成為45份磷酸脒基脲、32份磷酸氫二銨、1份磷酸二氫銨和22份硼酸混合均勻，溶解於733份水中。其它製備步驟及參數與實施例1相同。實施例3:
按質量份將陽份磷酸脒基脲、13份磷酸二氫銨、2份磷酸氫二銨和30份硼酸溶解於水中，得到濃度為10%多功能木材保護劑處理液。本實施例與實施例1的不同點是步驟2將氣幹木材單板浸泡在溫度為40°C的多功能木材保護處理液中他。其他步驟及參數與實施例1相同。實施例4:
按質量份將62份磷酸脒基脲、7份磷酸氫二銨、4份磷酸二氫銨和27份硼酸溶解於水中，得到濃度為9%多功能木材保護處理液。其他步驟及參數與實施例1相同。將上述實施例4製得的多功能單板層積複合板材與普通單板層積複合板材用錐形量熱儀(50 kW/m2，相當於表面熱輻射溫度約為780°C)測試，其阻燃和抑煙性能參數如表 1所示
表權利要求
1.一種多功能單板層積複合板材，其特徵是，以氣幹木材單板為木材原料，採用多功能木材保護處理液浸漬處理木材單板，乾燥後經塗較、組坯、熱壓製成；所述的多功能木材保護劑處理液是由下述質量份的原料混合、溶解於水中得到濃度6% 20%多功能木材保護處理液磷酸脒基脲35 72份磷酸氫二銨5 40份磷酸二氫銨1 10份硼酸22 35份。
2.—種權利要求1所述的多功能單板層積複合板材的製備方法，其特徵是按如下步驟進行1)製備多功能木材保護處理液按質量份將35 72份磷酸脒基脲、5 40份磷酸二氫銨、1 10份磷酸氫二銨和22 35份硼酸混合併溶解，得到濃度6% 20%多功能木材保護處理液；2)單板處理將氣幹木材單板在多功能木材保護處理液中浸漬處理0.5 120小時， 使處理液在單板中均勻分布；3)單板乾燥於室溫或大氣溫度 170°C條件下乾燥至含水率為8% 12%；4)施膠在單板的板面上塗膠黏劑，施膠量為每平方米單板100 200g膠黏劑；5)組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直或者平行組坯；6)熱壓制板單板坯經預壓、熱壓、鋸邊和砂光製得多功能單板層積複合板材。
3.根據權利要求2所述的多功能單板層積複合板材的製備方法，其特徵是步驟6所述的熱壓溫度在180°C以下。
4.根據權利要求2所述的多功能單板層積複合板材的製備方法，其特徵是所述的膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺樹脂膠黏劑、豆膠或異氰酸酯膠黏劑。
全文摘要
本發明公開了一種多功能單板層積複合板材極其製備方法，屬建築材料領域。一、按質量份將35～79份磷酸脒基脲、5～40份磷酸二氫銨、1～10份磷酸氫二銨和22～35份硼酸混合併溶解得到濃度6%~20%多功能木材保護劑處理液；二、單板處理將氣幹木材單板在處理液中浸漬處理0.5~120小時；三、單板乾燥於室溫或大氣溫度~170℃條件下乾燥至含水率為8%~12%；四、施膠；五、組坯六、熱壓制板得多功能單板層積複合板材。有益效果是本發明工藝簡捷、易於操作，僅需在普通膠合板生產線上增加一道單板浸漬處理工序就可滿足生產的需要，有利於實現現有人造板企業技術產品的更新和升級，產品附加值高，對於保障木質材料消防安全有實際意義。
文檔編號B27K3/00GK102554987SQ20101060505
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月26日 優先權日2010年12月26日
發明者湯可新, 王奉強, 王清文, 王福華, 程瑞香, 隋淑娟, 魏鵬 申請人:徐州盛和木業有限公司