表面壓密板材的製備方法與流程
2023-11-07 21:37:17 2
本發明涉及木材加工
技術領域：
，具體涉及一種表面壓密板材的製備方法。
背景技術：
：木材是能夠次級生長的植物，如喬木和灌木，所形成的木質化組織。這些植物在初生生長結束後，根莖中的維管形成層開始活動，向外發展出韌皮，向內發展出木材。木材是維管形成層向內的發展出植物組織的統稱，包括木質部和薄壁射線。木材對於人類生活起著很大的支持作用。根據木材不同的性質特徵，人們將它們用於不同途徑。木板就是採用完整的木材製成的木板材。這些板材堅固耐用、紋路自然，是裝修中優中之選。此類板材造價高，木板一般按照板材實質名稱分類，沒有統一的標準規格。木板是家裝中經常使用的材料，選購木板的時候，一定要看清它的紋路、紋路清晰，一般最好不要有斷紋。但人工林木材材質疏鬆、密度較低、力學強度差，不能直接作為家具、室內裝飾裝修等的材料。為了克服人工林木材的缺點，通常採用浸漬、壓密等方法對其進行強化，其中通過壓密方法製得的普通壓縮木、表面壓密化木材、壓縮整形木等使人工林木材的硬度、密度、強度得到了較大提高，實現了劣材優用。現有技術中，採用普通水溶性酚醛樹脂膠或低分子量酚醛樹脂膠或低分子量三聚氰胺樹脂膠對木材進行常壓浸漬處理，之後再壓密等方法製得的表面壓密材顏色深、浸漬效果差、生產效率低，並且抗菌阻燃性能不佳。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是提供一種表面壓密板材的製備方法。一種表面壓密板材的製備方法，包括如下步驟：(1)將木材加工成厚度為10-25mm的板材，並乾燥至含水率為20-30wt％；(2)將乾燥後的板材，置於輥壓機的兩壓輥之間進行橫紋徑向輥壓，板材經過壓輥時的厚度壓縮率控制在10-30％；(3)將輥壓處理後的板材浸泡於酚醛樹脂液中1-10小時；(4)將浸泡後的板材進行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在120-140℃，時間為20-60min；(5)將軟化後的板材置於熱壓機中進行壓縮，壓縮率控制在15-50％，熱壓溫度為160-180℃，單位壓力為1.5-4.5mpa，加壓速率為0.1-0.5mpa/min，當壓縮厚度達到設計的厚度時，採用厚度規控制厚度保溫保壓20-40分鐘，之後停止加熱，在保持壓力的情況下，向壓機中通入冷卻水，降溫至50℃以下後卸壓出料。優選地，所述步驟(1)中木材為杉木、楊木或桉木。優選地，所述步驟(3)中酚醛樹脂液由下述重量份的原料製備而成：水溶性低分子量酚醛樹脂10-15份、抗菌劑0.5-5份、阻燃劑1-5份、乙醇5-10份、水65-75份。將阻燃劑加入乙醇中混合均勻，得到混合液，然後將混合液、抗菌劑、水溶性低分子量酚醛樹脂加入水中混合均勻，用1mol/l的磷酸水溶液調節ph至7，即得。優選地，所述水溶性低分子量酚醛樹脂由苯酚：甲醛：氫氧化鈉按摩爾比為1：2.1：0.1進行合成，合成方法如下：(a)加熱溶化苯酚，當苯酚溫度為45-60℃時，加入氫氧化鈉，反應10分鐘；(b)加入甲醛，第一次加入量佔甲醛總投量的70-80％，升溫至65-80℃，反應0.5-1.2小時；然後加入剩餘的甲醛，溫度控制在70-90℃，反應2-4小時，冷卻至室溫即得。優選地，所述的阻燃劑為磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的一種或多種的混合物。更優選地，所述的阻燃劑由磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯混合而成，所述磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯的質量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優選地，所述的抗菌劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨中的一種或多種的混合物。更優選地，所述的抗菌劑由十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨混合而成，所述十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨的質量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。本發明表面壓密板材的製備方法，生產出的板材表層密度高、強度大、不易變形；工藝簡單，不必在密封容器中對人工林軟質木材進行處理，生產效率較高；工藝參數明確，可操作性強；顏色較淺，具有優異的阻燃抗菌性能，可直接作為家具、室內裝飾裝修的材料。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據本發明的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發明的保護範圍內。實施例中各原料介紹：乙醇，cas號：64-17-5。苯酚，cas號：108-95-2。甲醛，cas號：50-00-0。氫氧化鈉，cas號：1310-73-2。磷酸三(2-氯乙基)酯，cas號：115-96-8。磷酸三苯酯，cas號：115-86-6。磷酸三乙酯，cas號：78-40-0。十六烷基三甲基氯化銨，cas號：112-02-7。十二烷基二甲基苄基氯化銨，cas號：139-07-1。十二烷基二甲基苄基溴化銨，cas號：7281-04-1。木材，採用綏稜縣厚成木業提供的楊木。實施例1表面壓密板材的製備方法，其包括如下步驟：(1)將木材加工成厚度為20mm的板材，並乾燥至含水率為25wt％；(2)將乾燥後的板材，置於輥壓機的兩壓輥之間進行橫紋徑向輥壓，板材經過壓輥時的厚度壓縮率控制在20％，即將板材厚度壓縮至16mm；(3)將輥壓處理後的板材完全浸泡於酚醛樹脂液中6小時；(4)將浸泡後的板材進行噴蒸軟化處理，軟化溫度控制在130℃，時間為40min；(5)將軟化後的板材置於熱壓機中進行壓縮，壓縮率控制在30％(即板材厚度壓縮至14mm)，熱壓溫度為170℃，最高單位壓力為4mpa，採用加壓速率為0.4mpa/min將單位壓力由0加壓至最高單位壓力為4mpa，當壓縮厚度達到設計的厚度時(即板材壓縮率達到30％)，採用厚度規控制厚度保溫保壓30分鐘，之後停止加熱，在保持壓力的情況下，向壓機中通入冷卻水，降溫至50℃以下後卸壓出料。所述步驟(3)中酚醛樹脂液由下述重量份的原料製備而成：水溶性低分子量酚醛樹脂13份、抗菌劑2.4份、阻燃劑3份、乙醇6份、水70份。將阻燃劑加入乙醇中混合均勻，得到混合液，然後將混合液、抗菌劑、水溶性低分子量酚醛樹脂加入水中混合均勻，最後用1mol/l的磷酸水溶液調節ph至7，即得酚醛樹脂液。所述水溶性低分子量酚醛樹脂由苯酚：甲醛：氫氧化鈉按摩爾比為1：2.1：0.1進行合成，合成方法如下：(a)加熱溶化苯酚，當苯酚溫度為50℃時，加入氫氧化鈉，反應10分鐘；(b)加入甲醛，第一次加入量佔甲醛總投量的75wt％，升溫至70℃，反應0.8小時；然後加入剩餘的甲醛(即甲醛總投量的25wt％)，溫度控制在80℃，反應3小時，冷卻至室溫即得。所述阻燃劑由磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得到。所述抗菌劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨按質量比為1:1:1攪拌混合均勻得到。實施例2與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述阻燃劑由磷酸三苯酯、磷酸三乙酯按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。實施例3與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述阻燃劑由磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三乙酯按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。實施例4與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述阻燃劑由磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。實施例5與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述抗菌劑為十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。實施例6與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述抗菌劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。實施例7與實施例1基本相同，區別僅僅在於：所述抗菌劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨按質量比為1:1攪拌混合均勻得到。測試例1對實施例1-7的抗菌亞克力板進行抗菌性能測試，參照gb/t31402-2015檢測，大腸桿菌atycc25922、金黃色葡萄球菌atcc6538。具體測試結果見表1。表1：抗菌性能測試數據表大腸桿菌殺菌率，％金黃色葡樣萄品球菌殺菌率，％實施例199.299.9實施例296.395.2實施例394.597.4實施例496.194.9實施例593.292.5實施例691.694.1實施例794.092.9比較實施例1與實施例2-4，實施例1(磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯復配)抗菌性能明顯優於實施例2-4(磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7，實施例1(十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨復配)抗菌性能明顯優於實施例5-7(十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨中任意二者復配)。測試例2對實施例1-7的表面壓密板材進行燃燒性能測試，按照gb/t8624-2006的方法進行測試。具體結果見表2。表2：燃燒性能測試結果表燃燒性能分級實施例1a2實施例2c實施例3b實施例4c實施例5b實施例6b實施例7c比較實施例1與實施例2-4，實施例1(磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯復配)阻燃性能明顯優於實施例2-4(磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7，實施例1(十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨復配)阻燃性能明顯優於實施例5-7(十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、十二烷基二甲基苄基溴化銨中任意二者復配)。當前第1頁12