[发明专利]一种竹木复合阻燃结构板的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种采用竹材和速生材制造阻燃复合结构板的方法，属于木材加工行业中的人造板制造技术领域。

背景技术

木基复合材料的发展要求产品在原料及功能上进行集成和复合，以满足产品在应用条件下多方面的性能要求和原材料匹配的经济性。这是目前国内外木质复合材料领域研究中关注的主要发展趋势之一。随着我国建筑装修材料和车船内装饰结构用材防火要求安全性的提高，结构板材在满足力学性能的同时也要求必须达到相应阻燃标准的指标要求。用常规的阻燃剂处理竹材或木材都会在一定程度上对竹木胶合界面的性能造成破坏，从而降低板材的胶合强度，引起整体性能的下降。而且，由于缺乏横向输导组织，竹材的阻燃处理很难深入到细胞壁水平。因此，迫切需要开发出一种既可阻燃，又具一定力学性能的新型阻燃结构材。低分子酚醛树脂是易于渗透的小分子树脂，固化后具一定的阻燃性，但因其分子量小，交联度低不适合做胶合用骨架型胶粘剂，但可用于竹木细胞壁强化。而硼酚醛树脂是最近改性较为成功的、阻燃性高的交联树脂，也可用作木竹材胶粘剂，同时二者均为酚醛系列的产品，相溶性好，通过低分子浸渍可以实现细胞壁微观水平的阻燃，同时强化细胞壁，交联的硼酚醛树脂则可以承担宏观胶合及阻燃作用，从而实现了阻燃和结构功能的双管齐下。据此，本发明研究设计了竹材和速生材制造阻燃竹木长条复合结构板的制造方法。

发明内容

本发明提出的是一种采用竹材和速生材制造阻燃竹木长条复合结构板的方法，其目的是将竹材和速生材制成易于处理的长条片状单元，通过超声去除水提取物，提高表面渗透性，进而用低分子量酚醛树脂进行细胞壁强化，再通过硼酚醛树脂的施加，热压制成具有较好阻燃性能和结构力学性能的新型复合结构板。该技术制造的阻燃竹木长条片复合板既可用于建筑材料，也可用于阻燃要求高的装饰用基材，以便于二次装饰贴面，还可用于车船制造用结构防火材和特殊场合要求的耐高温的板材。

本发明的技术解决方案包括如下工艺步骤：

1)采用劈、锯或刨加工出宽度为5-18mm，长度为5-18cm，厚度为0.35-2.50mm的薄长条竹片和木片为结构板的构成单元，木片或由旋切废单板切制而成；

2)将上述竹片、木片以浴比1：10-1：20，在超声清洗机中进行水浸提；浴比过小，超声不均匀，清洗不净，浴比过大，竹木片的空化效果不好;超声功率800-1600w，超声处理时间4-6s，间歇时间4-6s，总处理时间30-60min，超声频率20-35KHz。经过超声水洗浸提处理后，将竹木片干燥到含水率12-15％；竹片不分竹种必须经超声水洗以浸提出淀粉等营养物质，木片根据速生材种的冷热水抽提物的含量适当调整超声工艺参数：1)对速生低密度散孔材可采用800w、处理时间6s；2)对松杉等低密度结构材可采用1000w，处理时间5s；3)对材质偏硬内含物较多的硬杂木原料可采用1600w，处理时间4s，以防超声处理时间过长或功率过大降低细胞壁的强度；

3)采用平均分子量为350-450的低分子量酚醛树脂对干燥后的竹木片分开施胶，施胶量为木或竹片绝干重量的8-15％；喷胶后需陈放10-15min；以丛生竹如慈竹等为原料时喷胶后可以陈放，但如果采用浸胶则沥干后直接干燥，以防止丛生竹吸胶量过大，导致板材密度过大；低温50-60℃干燥至含水率6-8％，防止温度过高低分子酚醛树脂提前硬化失去活性，极大的提高了产品合格率；含水率也可控制在12-14％，用于后续的粉状胶工艺；

4)采用固含量45±5％的硼酚醛树脂对低分子量处理过的竹木长条片施胶，施胶量为木竹片绝干重量的5-8％，施胶后木片干燥到含水率12-14％；

5)将4)施胶干燥后竹木片按照产品要求进行一定比例的层内(图1)或层间混合(图2、图3)。当需要结构板的抗弯性能较高时可采用竹材为表层、木片为芯层的三或五层定向结构铺装，定向铺装时竹材在表面可以提高板材的弯曲强度；当材料纵横向要求相对均衡时，可直接将竹片和木片按照一定比例单元直接混合随机铺装或垂直定向铺装；

6)将上述铺装成型的板坯压制成具有阻燃和满足力学性能要求的竹木长条复合结构板。