本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及木塑復(fù)合板及木塑復(fù)合板的制造方法，具體涉及一種真空粒-木塑復(fù)合板及其制造方法。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合材料是復(fù)合材料領(lǐng)域增長最快的新型聚合物復(fù)合材料之一。擠出、注射和熱壓是三種主要的生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的方法，但是擠出和注射法限制了其產(chǎn)品的尺寸，因此熱壓法是生產(chǎn)大幅面木塑復(fù)合材料的最優(yōu)方法。木塑復(fù)合板被用于建筑工業(yè)和家具制造業(yè)，性能優(yōu)越的木塑復(fù)合板可以替代天然木材用以制造木結(jié)構(gòu)建筑、室內(nèi)裝飾部品、辦公桌、櫥柜類家具等。

木塑復(fù)合材料的主要原料包括木質(zhì)原料和塑料，在成本上，塑料的價(jià)格高于木質(zhì)原料的價(jià)格，因此提高產(chǎn)品中木質(zhì)原料的含量可以降低產(chǎn)品的成本。然而，現(xiàn)有木塑復(fù)合材料中木質(zhì)原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在20%到50%，當(dāng)木質(zhì)原料含量高于50%時(shí)，木質(zhì)原料與塑料混合物的流動(dòng)性差，與設(shè)備管壁的摩擦阻力較大，造成產(chǎn)品均勻性差和表面開裂等缺陷。同時(shí)，隨著木塑復(fù)合板制造技術(shù)的進(jìn)步，人們對木塑復(fù)合材料的認(rèn)識(shí)和認(rèn)可度正在逐漸提升，同時(shí)對木塑復(fù)合板性能的要求也越來越高。人們在關(guān)注木塑復(fù)合板環(huán)保性能的同時(shí)，也越來越關(guān)注木塑復(fù)合板板材的力學(xué)性能，以及吸音、隔熱性能等。特別是當(dāng)人們越來越多的將木塑復(fù)合板應(yīng)用于建筑工程及室內(nèi)裝飾領(lǐng)域時(shí)，如何對木塑復(fù)合板材進(jìn)行處理或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以增強(qiáng)其吸音隔熱性能就變得具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有技術(shù)中對木塑復(fù)合板環(huán)保性能、力學(xué)性能提升的研究較為充分，但尚缺乏對高強(qiáng)度吸音隔熱木塑復(fù)合板的有關(guān)研究成果，高強(qiáng)度吸音隔熱木塑復(fù)合板材研發(fā)技術(shù)遲遲沒有獲得突破，如何在提升木塑復(fù)合板強(qiáng)度的同時(shí)使木塑復(fù)合板具有吸音、隔熱的性能，是當(dāng)前木塑復(fù)合板技術(shù)研發(fā)中的難點(diǎn)。

對真空材料的研究發(fā)現(xiàn)真空是聲音與熱的不良導(dǎo)體，其具有良好的發(fā)展前景，若能將真空結(jié)構(gòu)材料引入到木塑復(fù)合板等木質(zhì)復(fù)合材料中則可望改善材料的物理性能。而木材是一種多孔材料，其不具備密封特性不能夠形成真空環(huán)境，以木材為原料的木塑復(fù)合材難以具有較優(yōu)越的隔熱隔音效果，因此如何改進(jìn)模塑復(fù)合板使其性能發(fā)生變化，并具有真空材料的特性是當(dāng)前函待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一系列問題，進(jìn)而提出一種真空粒-木塑復(fù)合板及其制備方法。所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，包括以下步驟：S1、備料：將木材或秸稈通過刨片、削片、碾壓、鋸切和篩選中的一種或幾種方式進(jìn)行加工，獲得木質(zhì)原料；S2、原料處理：對木質(zhì)原料進(jìn)行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；S3、塑料加工：將塑料在真空條件下加工成具有空心結(jié)構(gòu)的真空粒；將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；S4、滾筒初混：將熱塑性塑料薄片及經(jīng)干燥處理的木質(zhì)原料置于滾筒中混合，獲得木塑原料混合物；S5、滾筒復(fù)混：將真空粒與部分獲得的木塑原料混合物進(jìn)行進(jìn)一步的復(fù)混，使真空粒在木塑原料混合物中均勻分布，獲得真空粒-木塑原料混合物；S6、加偶聯(lián)劑：使用噴涂方法在滾筒初混和滾筒復(fù)混的過程中，將液態(tài)偶聯(lián)劑施加在所述木塑原料混合物的表面；S7、分層鋪裝板坯：將所述添加偶聯(lián)劑的木塑原料混合物分成兩份，將其中一份鋪裝在模具底層，再鋪裝添加偶聯(lián)劑的真空粒-木塑原料混合物，然后再鋪裝另一份添加偶聯(lián)劑的木塑原料混合物；經(jīng)預(yù)壓制成板坯；S8、熱壓及冷壓：將板坯放入壓機(jī)中進(jìn)行熱壓及冷壓；S9、后期加工：進(jìn)行裁邊和表面處理。本發(fā)明的有益效果是：使木塑復(fù)合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復(fù)合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復(fù)合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的真空粒-木塑復(fù)合板具有低密度、隔熱、隔音的效果，不僅使板材做到了平均密度低而表面密度高，還保證了板材的輕質(zhì)高強(qiáng)以及良好的表面加工性能。

進(jìn)一步，所述木質(zhì)原料的規(guī)格為：長20~200mm，寬2~20mm，厚0.1~2mm；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm。

進(jìn)一步，步驟S3中所述塑料薄片占真空粒-木塑復(fù)合板質(zhì)量的4%～25%；步驟S3中所述真空粒占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的4%~19%；步驟S4中所述木質(zhì)原料占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的70%~90%；步驟S5中所述液態(tài)偶聯(lián)劑占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的0.5%~4%。

進(jìn)一步，步驟S8中的熱壓在平板熱壓機(jī)中進(jìn)行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機(jī)加熱板通入5~25℃冷水或?qū)迮鬓D(zhuǎn)入至常溫壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時(shí)取出。

進(jìn)一步，步驟S3中所述用于加工真空粒的塑料為熱固性塑料。

進(jìn)一步，步驟S5中的所述真空粒按以下步驟制備：

a、在真空粒制造設(shè)備中放入真空粒殼體、填充塞體及吸氣劑；所述真空粒殼體至少具有一個(gè)開口；

b、密閉真空粒制造設(shè)備并啟動(dòng)真空泵抽離設(shè)備中的空氣，使真空粒制造設(shè)備中處于真空狀態(tài)；

c、調(diào)真空度，確保真空度在-0.05Mpa到-0.1Mpa范圍內(nèi)；

d、向所述真空粒殼體內(nèi)裝填吸氣劑；

e、對所述填充塞體施壓，使所述填充塞體與所述真空粒殼體的所述開口緊密結(jié)合；

f、關(guān)閉真空泵，開啟真空粒制造設(shè)備，使所述人造板用真空粒制造設(shè)備處于正常氣壓，取出真空粒。

進(jìn)一步，所述步驟a中還一并放入了膠粘劑；所述步驟e之前先對所述填充塞體側(cè)表面施加膠粘劑。

進(jìn)一步，步驟a所述填充塞體兩端粗細(xì)不相等，所述填充塞體外輪廓與真空粒殼體開口輪廓相符合，所述填充塞體一端小于或等于所述開口輪廓，所述填充塞體另一端大于所述開口輪廓，在外力的作用下所述填充塞體的一端可部分壓入所述開口，且經(jīng)過施加外力所述填充塞體的另一端也不會(huì)完全進(jìn)入所述開口。

進(jìn)一步，所述真空粒制造設(shè)備具有密封倉、真空泵、大氣壓力表、造粒裝置，所述密封倉由不透氣材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透氣材料制得，所述密封倉具有抽氣孔，所述抽氣孔通過管線與真空泵連接，所述密封倉上還具有至少一個(gè)倉口，所述倉口能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，倉口密閉并啟動(dòng)真空泵后所述密封倉能夠處于真空狀態(tài)；所述大氣壓力表設(shè)于所述密封倉上，能夠?qū)崟r(shí)反映所述密封倉的真空度；所述密封倉內(nèi)具有真空粒殼體、填充塞體、吸氣劑，所述真空粒殼體至少具有一個(gè)開口，在一定真空度下通過所述造粒裝置能夠使吸氣劑進(jìn)入真空粒殼體內(nèi)，并能夠通過所述造粒裝置以填充塞體對真空粒殼體進(jìn)行密封。

進(jìn)一步，內(nèi)置真空粒的真空粒-木塑復(fù)合板的尺寸為長400~2440mm，寬400~1220mm，厚6~120mm。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制造方法流程示意圖；

圖2是本發(fā)明板材的一種剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明中真空粒制造設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中密封倉剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部分含義如下：1密封倉；11抽氣孔；2真空泵；3大氣壓力表；4造粒裝置；5管線；6倉口；7真空粒。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式1：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，包括以下步驟：

S1、備料：將木材或秸稈通過刨片、削片、碾壓、鋸切和篩選中的一種或幾種方式進(jìn)行加工，獲得木質(zhì)原料；

S2、原料處理：對木質(zhì)原料進(jìn)行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；

S3、塑料加工：將塑料在真空條件下加工成具有空心結(jié)構(gòu)的真空粒7；將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；

S4、滾筒初混：將熱塑性塑料薄片及經(jīng)干燥處理的木質(zhì)原料置于滾筒中混合，獲得木塑原料混合物；

S5、滾筒復(fù)混：將真空粒7與部分獲得的木塑原料混合物進(jìn)行進(jìn)一步的復(fù)混，使真空粒7在木塑原料混合物中均勻分布，獲得真空粒-木塑原料混合物；

S6、加偶聯(lián)劑：使用噴涂方法在滾筒初混和滾筒復(fù)混的過程中，將液態(tài)偶聯(lián)劑施加在所述木塑原料混合物的表面；

S7、分層鋪裝板坯：將所述添加偶聯(lián)劑的木塑原料混合物分成兩份，將其中一份鋪裝在模具底層，再鋪裝添加偶聯(lián)劑的真空粒-木塑原料混合物，然后再鋪裝另一份添加偶聯(lián)劑的木塑原料混合物；經(jīng)預(yù)壓制成板坯；

S8、熱壓及冷壓：將板坯放入壓機(jī)中進(jìn)行熱壓及冷壓；

S9、后期加工：進(jìn)行裁邊和表面處理。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：使木塑復(fù)合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復(fù)合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復(fù)合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的真空粒-木塑復(fù)合板具有低密度、隔熱、隔音的效果，不僅使板材做到了平均密度低而表面密度高，還保證了板材的輕質(zhì)高強(qiáng)以及良好的表面加工性能。

具體實(shí)施方式2：所述木質(zhì)原料的規(guī)格為：長20~200mm，寬2~20mm，厚0.1~2mm；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：大長徑比木質(zhì)原料在板坯中進(jìn)行定向鋪裝，使板材的靜曲強(qiáng)度等力學(xué)性能在徑向方向上增加50~150%，拓寬了產(chǎn)品的用途，可用于承載結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式3：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，步驟S3中所述塑料薄片占真空粒-木塑復(fù)合板質(zhì)量的4%～25%；步驟S3中所述真空粒7占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的4%~19%；步驟S4中所述木質(zhì)原料占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的70%~90%；步驟S5中所述液態(tài)偶聯(lián)劑占真空粒-木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的0.5%~4%；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：基于這一具體實(shí)施方式木質(zhì)原料、塑料薄片與真空粒外壁形成良好的界面結(jié)合，提高了材料的物理力學(xué)性能，同時(shí)木質(zhì)原料含量較大，在整體板材密度較低的情況下提高了木質(zhì)部分的密度，形成高密度表面層，方便進(jìn)行后續(xù)加工和運(yùn)輸。

具體實(shí)施方式4：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，步驟S8中的熱壓在平板熱壓機(jī)中進(jìn)行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機(jī)加熱板通入5~25℃冷水或?qū)迮鬓D(zhuǎn)入至常溫壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時(shí)取出；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：經(jīng)這一實(shí)施方式制造的真空粒-木塑復(fù)合板其力學(xué)性能穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力較小，板材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)均一不容易發(fā)生變形。

具體實(shí)施方式5：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，步驟S3中所述用于加工真空粒7的塑料為熱固性塑料；其他與具體實(shí)施方式1-4中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：所述熱固性塑料的強(qiáng)度高，在板材加工過程和使用過程中不易融化，可制得壁厚較薄的真空粒7，且真空粒7能夠在較高溫度的環(huán)境下承受較大的壓力，有利于提升板材的整體力學(xué)性能。

具體實(shí)施方式6：結(jié)合圖1、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，步驟S5中的所述真空粒7按以下步驟制備：

a、在真空粒制造設(shè)備中放入真空粒殼體、填充塞體及吸氣劑；所述真空粒殼體至少具有一個(gè)開口；

b、密閉真空粒制造設(shè)備并啟動(dòng)真空泵2抽離設(shè)備中的空氣，使真空粒制造設(shè)備中處于真空狀態(tài)；

c、調(diào)真空度，確保真空度在-0.05Mpa到-0.1Mpa范圍內(nèi)；

d、向所述真空粒殼體內(nèi)裝填吸氣劑；

e、對所述填充塞體施壓，使所述填充塞體與所述真空粒殼體的所述開口緊密結(jié)合；

f、關(guān)閉真空泵2，開啟真空粒制造設(shè)備，使所述人造板用真空粒制造設(shè)備處于正常氣壓，取出真空粒7；其他與具體實(shí)施方式1-5中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：制成了隔熱隔聲屏障，能夠在較長時(shí)間內(nèi)保持真空狀態(tài)，且具有較好的力學(xué)強(qiáng)度，能夠在后續(xù)制備過程中承受較大的壓力。

具體實(shí)施方式7：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，所述步驟a中還一并放入了膠粘劑；所述步驟e之前先對所述填充塞體側(cè)表面施加膠粘劑；其他與具體實(shí)施方式1-6中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：通過施加膠粘劑可以快速密封真空管管體，防止外部氣體進(jìn)入管體內(nèi)部。

具體實(shí)施方式8：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，步驟a所述填充塞體兩端粗細(xì)不相等，所述填充塞體外輪廓與真空粒殼體開口輪廓相符合，所述填充塞體一端小于或等于所述開口輪廓，所述填充塞體另一端大于所述開口輪廓，在外力的作用下所述填充塞體的一端可部分壓入所述開口，且經(jīng)過施加外力所述填充塞體的另一端也不會(huì)完全進(jìn)入所述開口；其他與具體實(shí)施方式7相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：也可快速密封真空管管體，防止外部氣體進(jìn)入管體內(nèi)部，使管體在較長時(shí)間內(nèi)保持較低的真空度，隔阻熱和聲的傳遞。

具體實(shí)施方式9：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，所述真空粒制造設(shè)備具有密封倉1、真空泵2、大氣壓力表3、造粒裝置4，所述密封倉1由不透氣材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透氣材料制得，所述密封倉1具有抽氣孔11，所述抽氣孔11通過管線5與真空泵2連接，所述密封倉1上還具有至少一個(gè)倉口6，所述倉口6能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，倉口6密閉并啟動(dòng)真空泵2后所述密封倉1能夠處于真空狀態(tài)；所述大氣壓力表3設(shè)于所述密封倉1上，能夠?qū)崟r(shí)反映所述密封倉1的真空度；所述密封倉1內(nèi)具有真空粒殼體、填充塞體、吸氣劑，所述真空粒殼體至少具有一個(gè)開口，在一定真空度下通過所述造粒裝置4能夠使吸氣劑進(jìn)入真空粒殼體內(nèi)，并能夠通過所述造粒裝置4以填充塞體對真空粒殼體進(jìn)行密封；其他與具體實(shí)施方式7-8中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：使機(jī)械法制備真空粒具有了實(shí)現(xiàn)的可能，為真空粒-木塑復(fù)合板的制備創(chuàng)造了條件。

具體實(shí)施方式10：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種真空粒-木塑復(fù)合板的制備方法，內(nèi)置真空粒的真空粒-木塑復(fù)合板的尺寸為長400~2440mm，寬400~1220mm，厚6~120mm；其他與具體實(shí)施方式7至9中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：實(shí)現(xiàn)超厚板材的生產(chǎn)和制造，結(jié)合在門窗以及隔墻中的實(shí)際應(yīng)用，方便進(jìn)行模塊化和集成化生產(chǎn)和安裝。