一种高强度环保胶合板及其制造方法与流程

本发明涉及胶合板制备领域，尤其是一种高强度环保胶合板及其制造方法。
背景技术：
：胶合板（包括饰面胶合板）可用于室内装饰的门窗装修，家具生产中可用其为桌、柜的面板和背板；高密度纤维板大量用做强化地板基材；中密度纤维板用做家具面板和侧板；刨花板用做室内墙板、家具面板等。生产人造板良好的经济效益和社会效益得到社会的广泛认同。cn103009443a涉及一种轻质胶合板的制备方法，其制造工艺为选材，预处理，养生、成型和定型，涂胶，组坯，预压，热压，养生，沙光，后续处理；通过上述技术方案后利用了轻质木材材质轻的特点，可以制备出轻质胶合板；同时将板材顺纹方向与横纹方向的力学性质的差别性利用起来，解决了由于板材的密度低带来的强度低的特点；采用梯度降温和降压的方法，可以增强轻质胶合板的强度。cn108381687a公开了布面胶合板的制备方法，布面胶合板包括多层木布板式合成板和布式瓦楞板；其中，多层木布板式合成板的具体制备方法如下：a.将布料裁剪后进行拼接；b.将两拼接好的布料相对面涂胶，并热压成双层胶合布板；c.将步骤b热压成的双层胶合布板作为夹层，外表面涂胶与木质旋切板热压成多层木布板式合成板；布式瓦楞板的具体制备方法如下：a.将布料裁剪后进行拼接；b.将两拼接好的布料相对面涂胶，并热压成双层胶合布板；c.将步骤b热压成的双层胶合布板压制成瓦楞面，得到布式瓦楞板。该发明不仅加工方便、无污染，而且解决了废旧针织布品回收再利用的问题，保护了环境。cn106903761a公开了一种胶合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a)由连续的横向单板带和连续的纵向单板带组坯以及粘合剂形成的连续胶合板板坯进入预加热加压单元进行预加热及同时进行加压处理；b)经过预加热加压后，胶合板板坯由预加热加压单元进入加热加压单元进行加热加压处理；c)经过加热加压的胶合板板坯通过钢带传输单元的传输由加热加压单元进入冷却加压单元定厚成形。根据该胶合板的制备方法，从毛坯到成品是一步完成，使得生产周期短，生产胶合板的效率高，并且胶合板板坯经过预加热加压、加热加压以及冷却定厚三阶段生产的胶合板成品，质量稳定可靠，经久耐用。随着人们生活水平的不断改善，胶合板的应用领域也越来越广泛，但是以上专利以及现有技术所提供的胶合板的强度有限，达不到一些建筑建材领域对材料的强度要求，限制了胶合板材料的进一步应用。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种高强度环保胶合板及其制造方法。一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为5%-10%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂按照质量份数包括：90-95份的去离子水，2.3-5.2份的氢氧化钠，3.3-5.6份的间苯二酚和3.8-7.2份的甲醛，偶联剂的涂布量为80-200g/m2，涂布完全后在室温下放置10-20h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为100-180g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为12-22/m2，将3-7张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在1.5-4mpa的压力下冷压10-30min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：按照质量份数，将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到200-280℃处理20-45min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到硅硼掺杂改性剂中，通入氮气，40-60℃，搅拌反应2-5h，完成后取出纤维布，在60-80℃下烘30-60min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量50%-60%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有3%-7%的马来酸酐，升温到60-80℃，加入乙醇溶液量的0.1%-0.5%的过氧化苯甲酰，保温反应60-120min，完成取出纤维布，在60-80℃下烘30-60min即可得到所述的一种有机改性纤维布。其部分反应的方程式示意为：所述的硅硼掺杂改性剂，其制备方法如下：按照质量份数，将1-6份的烯丙基硼酸频哪醇酯，5-10份的甲基乙烯基环硅氧烷，200-300份的乙醇，0.05～0.3份铂碳催化剂，控温50-70℃，氮气保护，搅拌60-120min，得到硅硼掺杂改性剂。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到40-60℃，搅拌反应120-180min后得到，所述的甲醛的量为25%-30%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂或聚醋酸乙烯胶黏剂或聚氨酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玻璃纤维布或碳纤维布或玄武岩纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：80-150℃热压5-8分钟，压力3-6mpa，然后减压至0.5-1mpa，保压10-20min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。本发明的一种高强度环保胶合板及其制造方法，本发明在复合板材中间加入了一层纤维布，该种纤维布经过硅硼掺杂改性剂改性后,具有高强重比、耐高温、耐腐烛、耐老化、耐疲劳等优良特性，能有效提高胶合板的物理强度，不仅能保持原有材料各自的优良特性，还可以实现优势互补，综合发挥纤维布和木质材料二者的优点，提胶合板的强度，形成变异性小、强重比高、耐老化的新型高强度胶合板材料；本发明采用的胶黏剂为环保型胶黏剂，不含有游离甲醛，不具有甲醛释放问题，是一种能安全环保的胶合板材，能安全的应用于家装，家具制造，承重材料等领域。附图说明图1为实施例3制备的硅硼掺杂改性剂的傅里叶红外光谱图：在1083/806cm-1附近存在硅氧的反对称/对称伸缩吸收峰，在671cm-1附近存在硅碳的伸缩吸收峰，在2960cm-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰，说明四甲基二氢基二硅氧烷参与了反应；在1436/1361cm-1附近存在硼氧键的吸收峰，在1118cm-1附近存在碳氧单键的反对伸缩吸收峰，说明烯丙基硼酸频哪醇酯参与了反应；在2147cm-1附近不存在硅氢吸收峰，在1640cm-1附近不存在碳碳双键的吸收峰，说明双键和硅氢发生了硅氢加成反应。具体实施方式下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：实施例1一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为5%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：90kg的去离子水，2.3kg的氢氧化钠，3.3kg的间苯二酚和3.8kg的甲醛，偶联剂的涂布量为80g/m2，涂布完全后在室温下放置10h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为100g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为12/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在1.5mpa的压力下冷压10min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到200℃处理20min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到硅硼掺杂改性剂中，通入氮气，40℃，搅拌反应2h，完成后取出纤维布，在60℃下烘30min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量50%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有3%的马来酸酐，升温到60℃，加入乙醇溶液量的0.1%的过氧化苯甲酰，保温反应60min，完成取出纤维布，在60℃下烘30min即可得到所述的一种有机改性纤维布。所述的硅硼掺杂改性剂，其制备方法如下：将1kg的烯丙基硼酸频哪醇酯，5kg的四甲基二氢基二硅氧烷，200kg的乙醇，0.05kg铂碳催化剂，控温50℃，氮气保护，搅拌60min，得到硅硼掺杂改性剂。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到40℃，搅拌反应120min后得到，所述的甲醛的量为25%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玻璃纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：80℃热压5分钟，压力3mpa，然后减压至0.5mpa，保压10min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。实施例2一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为8%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：94kg的去离子水，4.2kg的氢氧化钠，4.6kg的间苯二酚和5.2kg的甲醛，偶联剂的涂布量为120g/m2，涂布完全后在室温下放置15h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为140g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为18/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在2.4mpa的压力下冷压20min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到260℃处理32min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到硅硼掺杂改性剂中，通入氮气，45℃，搅拌反应3h，完成后取出纤维布，在70℃下烘40min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量55%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有5%的马来酸酐，升温到77℃，加入乙醇溶液量的0.3%的过氧化苯甲酰，保温反应90min，完成取出纤维布，在70℃下烘50min即可得到所述的一种有机改性纤维布。所述的硅硼掺杂改性剂，其制备方法如下：将3kg的烯丙基硼酸频哪醇酯，7kg的四甲基二氢基二硅氧烷，250kg的乙醇，0.08kg铂碳催化剂，控温60℃，氮气保护，搅拌90min，得到硅硼掺杂改性剂。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到50℃，搅拌反应150min后得到，所述的甲醛的量为28%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚醋酸乙烯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为碳纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：120℃热压7分钟，压力4mpa，然后减压至0.8mpa，保压15min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。实施例3一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为10%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：95kg的去离子水，5.2kg的氢氧化钠，5.6kg的间苯二酚和7.2kg的甲醛，偶联剂的涂布量为200g/m2，涂布完全后在室温下放置20h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为180g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为22/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在4mpa的压力下冷压30min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到280℃处理45min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到硅硼掺杂改性剂中，通入氮气，60℃，搅拌反应5h，完成后取出纤维布，在80℃下烘60min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量60%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有7%的马来酸酐，升温到80℃，加入乙醇溶液量的0.5%的过氧化苯甲酰，保温反应120min，完成取出纤维布，在80℃下烘60min即可得到所述的一种有机改性纤维布。所述的硅硼掺杂改性剂，其制备方法如下：将6kg的烯丙基硼酸频哪醇酯，10kg的四甲基二氢基二硅氧烷，300kg的乙醇，0.3kg铂碳催化剂，控温70℃，氮气保护，搅拌120min，得到硅硼掺杂改性剂。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到60℃，搅拌反应180min后得到，所述的甲醛的量为30%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚氨酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玄武岩纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：150℃热压8分钟，压力6mpa，然后减压至1mpa，保压20min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。实施例4步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为10%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：95kg的去离子水，5.2kg的氢氧化钠，5.6kg的间苯二酚和7.2kg的甲醛，偶联剂的涂布量为200g/m2，涂布完全后在室温下放置20h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为180g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为22/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在4mpa的压力下冷压30min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到200℃处理45min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到硅硼掺杂改性剂中，通入氮气，40℃，搅拌反应5h，完成后取出纤维布，在60℃下烘60min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量50%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有7%的马来酸酐，升温到60℃，加入乙醇溶液量的0.5%的过氧化苯甲酰，保温反应120min，完成取出纤维布，在60℃下烘60min即可得到所述的一种有机改性纤维布。所述的硅硼掺杂改性剂，其制备方法如下：将1kg的烯丙基硼酸频哪醇酯，10kg的四甲基二氢基二硅氧烷，200kg的乙醇，0.3kg铂碳催化剂，控温50℃，氮气保护，搅拌120min，得到硅硼掺杂改性剂。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到40℃，搅拌反应120min后得到，所述的甲醛的量为25%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玻璃纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：80℃热压5分钟，压力3mpa，然后减压至0.5mpa，保压10min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。对比例1一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为5%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：90kg的去离子水，2.3kg的氢氧化钠，3.3kg的间苯二酚和3.8kg的甲醛，偶联剂的涂布量为80g/m2，涂布完全后在室温下放置10h，即可；步骤二，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为12/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，再经冷压机在1.5mpa的压力下冷压10min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到40℃，搅拌反应120min后得到，所述的甲醛的量为25%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂。步骤二所述的热压采用工艺为：80℃热压5分钟，压力3mpa，然后减压至0.5mpa，保压10min即可。步骤二所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。对比例2一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为5%，完成后对木材单板表面进行偶联改性，所述的偶联改性剂包括：90kg的去离子水，2.3kg的氢氧化钠，3.3kg的间苯二酚和3.8kg的甲醛，偶联剂的涂布量为80g/m2，涂布完全后在室温下放置10h，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为100g/m2；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为12/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在1.5mpa的压力下冷压10min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。步骤一所述的偶联改性剂的制备方法是将去离子水，氢氧化钠，间苯二酚和甲醛按照比例混合均匀后升温到40℃，搅拌反应120min后得到，所述的甲醛的量为25%的甲醛溶液经过换算得到。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玻璃纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：80℃热压5分钟，压力3mpa，然后减压至0.5mpa，保压10min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。对比例3一种高强度环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，单板表面预处理：将木材单板表面清理干净，然后烘干至水分为5%，即可；步骤二，纤维布涂胶：将准备好的粘合剂均匀的涂布在增强材料纤维布的两面，涂胶量为100g/m2，所述的纤维布为一种改性纤维布；步骤三，胶合板的制备：将粘合剂在预处理好的单板进行双面常温上胶，布胶量为12/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，每两张单板间放置一层施胶后的纤维布，再经冷压机在1.5mpa的压力下冷压10min，然后热压，降温到室温即可得一种高强度环保胶合板。所述的改性纤维布为一种有机改性纤维布，其制备方法如下：将纤维布放置到真空烘箱中，抽真空下升温到200℃处理20min，完成后冷却，然后将纤维布浸没到烯丙基硼酸频哪醇酯中，通入氮气，40℃，搅拌反应2h，完成后取出纤维布，在60℃下烘30min，然后将处理后的纤维布浸没在质量百分比含量50%的乙醇溶液中，所述的乙醇溶液中含有3%的马来酸酐，升温到60℃，加入乙醇溶液量的0.1%的过氧化苯甲酰，保温反应60min，完成取出纤维布，在60℃下烘30min即可得到所述的一种有机改性纤维布。步骤二所述的粘合剂的为环保型聚丙烯酸酯胶黏剂。步骤二所述的纤维布为玻璃纤维布。步骤三所述的热压采用工艺为：80℃热压5分钟，压力3mpa，然后减压至0.5mpa，保压10min即可。步骤三所述的单板间按照纵横交错纹理进行排列组合。根据国家标准gb/t9846-2004“胶合板”中的要求，制作10个试件，按国家标准gb/t17657-1999中4.15ⅱ类胶合板检测方法检测胶合板的胶合强度；并将试件放入(63±3)℃的热水中浸渍3h，取出后在室温下冷却10min，在试验机上检测其湿胶合强度，试验机（微机控制电子万能试验机cmt-6104）拉伸速度10mm/min。抗弯性能检测采用三点弯曲试验方法，在两支撑点试件中部进行加载，测定胶合板的抗弯性能。根据标准规定本试验试件尺寸为210mm×50mm×8mm。支承轴直径为15mm，加载头圆弧直径为30mm，两支座间跨距为160mm。试验时采用恒定的速度进行加载，调整加载速度以便使试件在60s内达到最大荷载。以上实施例样品的湿胶合强度和静曲强度的测试，其结果统计结果如下：编号静曲强度（mpa）湿胶合强度（mpa）实施例1108.321.20实施例2112.821.36实施例3115.741.54实施例4110.871.39对比例171.640.87对比例290.530.98对比例396.171.03当前第1页1 2 3 

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