[发明专利]分层叠压法制备木塑复合板材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木塑复合板材的制备方法。

背景技术

木塑复合材料是利用木质纤维和热塑性塑料加工而成的复合材，其原料可以是废旧木材、农作物秸秆、竹材、麻屑等生物质纤维，回收的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料，为废弃物的再生利用提供了良好途径。同时所制备出的木塑复合材料具有耐水、防腐、尺寸稳定和无甲醛释放的优点，生产过程和使用过程都具有环保性。在户外地板、建筑挂板、园林景观建筑、家具制造、室内装饰等方面具有广泛应用。

热压法是制备木塑复合板材的方法之一，它可以利用尺寸较大的生物质纤维原料，保证细长的纤维形态发挥增强和定向作用，提高原料利用率，加工出幅面尺寸较大的板材，并可以通过二次加工制造出弯曲、复杂的形状，有利于设计应用和现场加工。

现有热压法制备木塑复合板材的方法多数采用干燥状态的生物质纤维和塑料原料，传热速度较慢，热压过程中为了使芯层物料充分熔化，需要较长的热压时间，但过长的热压时间会造成复合板材的表层生物质原料热降解，不仅影响板材力学性能而且使板材表面糊化变黑，影响外观。如果加工厚度较大的复合板材，板材表面的糊化现象会更加严重。不仅外观糊化变黑，直接影响使用，而且二次贴面装饰加工时表面胶合强度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有热压法制备木塑复合板材表面糊化变黑以及表面胶合强度低的问题，而提供分层叠压法制备木塑复合板材的方法。

本发明分层叠压法制备木塑复合板材的方法按下列步骤实现：

一、将生物质纤维、偶联剂、热塑性塑料粉末或热塑性塑料纤维混合均匀，然后铺装成厚度为3～4mm的芯层板坯，芯层板坯放入热压机在170～190℃的温度，0.5～2MPa的压力下热压3～5min得到芯板；

二、将生物质纤维、偶联剂、热塑性塑料粉末或热塑性塑料纤维混合均匀，铺装成厚度为2～3mm的表层物料，再将表层物料铺放到步骤一得到的芯板的上表面和下表面，然后放入热压机在170～190℃的温度，0.5～2MPa的压力下热压3～5min，得到热压木塑复合板材；

三、将热压木塑复合板材置于冷压机中，在0.4～1.5MPa的压力下冷却到60℃以下，从冷压机中取出木塑复合板材，完成木塑复合板材的分层叠压；

其中热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯塑料；偶联剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯或硅烷偶联剂。

本发明根据需要可重复在步骤二的热压木塑复合板材的表面铺放表层物料，重复热压过程，逐层加厚直至达到木塑复合板材的设计厚度。

本发明分层叠压法制备木塑复合板材的方法简单易行，将生物质纤维、热塑性塑料粉末或纤维和偶联剂组成的混合物料放入热压机内进行热压，使其熔化粘连，然后再在熔化的芯板上铺放混合物料，逐层加厚木塑复合板材的厚度，各层物料可以根据需要进行板材结构设计而采用不同物料，例如将纤维按不同方向排列、使用不同粒径的纤维、不同种类的塑料基质等，从而完成复合板材的叠压。本发明所使用的分层叠压法只需考虑表层物料的熔化，因此可以在短时内完成物料熔融过程，采用170～190℃的高温热压提高了混合物料的加热熔融效率，缩短了热压时间，保持了木粉原色，避免了表层生物质原料因热降解而引发的糊化变黑和力学性能下降的问题。本发明方法热压板材表面胶合强度可达0.89MPa。

附图说明

图1是实施例一得到的木塑复合板材表面图；

图2是对比实施例一得到的木塑复合板材表面图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式分层叠压法制备木塑复合板材的方法按下列步骤实施：

一、将生物质纤维、偶联剂、热塑性塑料粉末或热塑性塑料纤维混合均匀，然后铺装成厚度为3～4mm的芯层板坯，芯层板坯放入热压机在170～190℃的温度，0.5～2MPa的压力下热压3～5min得到芯板；

二、将生物质纤维、偶联剂、热塑性塑料粉末或热塑性塑料纤维混合均匀，铺装成厚度为2～3mm的表层物料，再将表层物料铺放到步骤一得到的芯板的上表面和下表面，然后放入热压机在170～190℃的温度，0.5～2MPa的压力下热压3～5min，得到热压木塑复合板材；

三、将热压木塑复合板材置于冷压机中，在0.4～1.5MPa的压力下冷却到60℃以下，从冷压机中取出木塑复合板材，完成木塑复合板材的分层叠压；

其中热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯塑料；偶联剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯或硅烷偶联剂。