專(zhuān)利名稱：導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類(lèi)木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法。
目前，傳統(tǒng)的木質(zhì)復(fù)合板材由木質(zhì)單元(單板、刨花、纖維等)與粘合樹(shù)脂(脲醛、酚醛等)復(fù)合而成。室內(nèi)狀態(tài)下由于木質(zhì)材料和粘合樹(shù)脂的體積電阻率分別為109～1012和1012～1013歐姆·厘米，故復(fù)合后的板材仍屬絕緣體范疇，使用時(shí)屬良好的電絕緣體。
國(guó)外已出現(xiàn)具有屏蔽電磁波或抗靜電的導(dǎo)電功能木質(zhì)材料，如日本專(zhuān)利JP8148804A、JP51004596A和JP55015047B，使水泥、木材、樹(shù)脂、紙張表面導(dǎo)電生產(chǎn)方法，由于只涉及材料表面，而不涉及基材，靜電容量小，顏色發(fā)黑；又如日本專(zhuān)利JP63303731A、JP62273805A及JP59094676A等，利用金屬材料(如粉、纖維、鹽、溶液、箔)來(lái)達(dá)到木質(zhì)材料的導(dǎo)電功能，但是，普通的脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂已不能使其與木質(zhì)纖維素達(dá)到良好的粘合，而高性能的環(huán)氧樹(shù)脂或異氰酸酯，不但成本高，而且對(duì)鐵質(zhì)設(shè)備還產(chǎn)生嚴(yán)重的粘接后果，工藝上的適應(yīng)性較差，很難按使用要求控制電阻率，而且使用時(shí)間一長(zhǎng)，屏蔽效能下降(每年下降5分貝)；還有如日本專(zhuān)利JP7100986A和JP59147494A，利用木質(zhì)材料高溫炭化達(dá)到導(dǎo)電效果，工藝復(fù)雜，成本較高，沒(méi)有疊層復(fù)合的綜合作用，屏蔽效能差；另外，如美國(guó)專(zhuān)利US4906484A，日本專(zhuān)利JP5185406A、JP5177610A，利用混雜碳粒子、爐黑、鍋黑、石墨、焦油等實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能，但是，對(duì)全部基材進(jìn)行導(dǎo)電處理，抗靜電成本較高。
鑒此，本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，它是以導(dǎo)電添料、木質(zhì)單元及粘合樹(shù)脂的疊層結(jié)構(gòu)，可以量化地控制不同要求的電阻率，同時(shí)板材表面清潔，有利于后續(xù)裝飾加工。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其制造的步驟分為1)木材剖分，木材旋切或刨切成單板類(lèi)木質(zhì)單元；2)加熱干燥；其特征是步驟3)施導(dǎo)電添料，該導(dǎo)電添料由0.5mm～4mm的短切碳纖維、15微米的粗膠體石墨粉、4微米的中膠體石墨粉及1微米的細(xì)膠體石墨粉混合組成，然后與脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂粘合劑混合均勻后，再涂施于木質(zhì)單元表面；再順序進(jìn)行4)組坯成型，與多層木質(zhì)單元形成相間的疊層結(jié)構(gòu)，5)最后，熱壓形成板材。
一種導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其制造的步驟分為1)木材剖分，把木材或其剩余物、非木材植物纖維原料剖分為切片、刨花及纖維束等木質(zhì)單元；2)干燥分選；3)施膠，將脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂粘合劑及防水劑與木質(zhì)單元混合均勻；其特征是步驟4)施導(dǎo)電添料，該導(dǎo)電添料主要以表面活性劑和碳系元素組成，其中表面活性劑指抗靜電劑，該抗靜電劑為陽(yáng)離子型、非離子型，碳系元素為膠體石墨粉，把該導(dǎo)電添料與一部分施膠的木質(zhì)單元混合，5)鋪裝成型，把施膠的木質(zhì)單元成型為坯料，并在其上、下表面設(shè)置厚度1mm～5mm的施導(dǎo)電添料的木質(zhì)單元層。6)最后，熱壓形成板材。
所述的0.5mm～4mm的短切碳纖維占每平方米木質(zhì)單元的2～10克；15微米的粗膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的5～15克，4微米的中膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的20～50克，1微米的細(xì)膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的5～15克；所述陽(yáng)離子型抗靜電劑為季銨鹽型類(lèi)，占木質(zhì)單元重量的2.0％～5.0％；非離子型抗靜電劑為丙三醇，占木質(zhì)單元重量的2.0％～5.0％；碳系元素為膠體石墨粉，占木質(zhì)單元重量的1.0％～4.0％。
由于采用上述方案可按要求獲得不同電阻率的板材，且游離醛釋放量低，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)保持原有板材的強(qiáng)度及天然紋理。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例框圖。
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例框圖。
第一實(shí)施例，如圖1所示，用于屏蔽電磁波的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其步驟如下
1．木材剖分即把木材旋切或刨切，剖分成單板類(lèi)木質(zhì)單元。
2．加熱干燥按木質(zhì)單元的初含水率，以最高180℃的熱空氣為干燥介質(zhì)對(duì)木質(zhì)單元進(jìn)行干燥；或在溫度90～105℃、壓力0.4～0.5MPa的熱板中，對(duì)木質(zhì)單元進(jìn)行干燥。干燥后木質(zhì)單元的含水率降至5％～8％。
3．施導(dǎo)電添料包括短切碳纖維(0.5mm～4mm)，2～10g/m2(最佳值3g/m2)粗膠體石墨粉(15微米)，5～15g/m2(最佳值10g/m2)中膠體石墨粉(4微米)，20～50g/m2(最佳值50g/m2)細(xì)膠體石墨粉(1微米)，5～15g/m2(最佳值10g/m2)把上述導(dǎo)電添料與脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等熱固化粘合劑(施加量180～300g/m2，脲醛樹(shù)脂需加固化劑氯化銨少許)經(jīng)適量水性稀釋劑稀釋混合均勻后，涂施于木質(zhì)單元表面。
4．組坯成型導(dǎo)電添料與粘合樹(shù)脂的混合體，與多層木質(zhì)單元形成相間的疊層結(jié)構(gòu)。
5．熱壓成板在溫度105～140℃、壓力0.8～1.4MPa下形成導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材成品。
按上述方法制成的屏蔽電磁波的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材，其屏蔽效能12～35分貝(以對(duì)頻率1.5GHz電磁波的屏蔽效能20分貝為例，可將電磁波干擾或污染強(qiáng)度衰減90％)。
第二實(shí)施例，如圖2所示，用于抗靜電的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其步驟如下1．木材剖分即把木材或其剩余物、非木材植物纖維原料(灌木、農(nóng)作物秸稈、稻草等)采用刨切或磨漿方法形成切片、刨花及纖維(束)等木質(zhì)單元。
2．干燥分選按木質(zhì)單元的初含水率，以最高180～250℃的熱空氣為干燥介質(zhì)，把木質(zhì)單元干燥至含水率2％～6％；采用篩分法分選，即通過(guò)3mm×3mm篩網(wǎng)、留于0.4mm×0.4mm篩網(wǎng)上的木質(zhì)單元。
3．施膠將脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等熱固化粘合劑(施加量6％～12％，脲醛樹(shù)脂需加固化劑氯化銨少許)、防水劑(石蠟或石蠟乳液施加量0.5％～1.0％)噴施于所有木質(zhì)單元表面(即與木質(zhì)單元混合)。
4．施導(dǎo)電添料該導(dǎo)電添料主要由表面活性劑(如抗靜電劑)和碳系元素組成。從上述施膠的木質(zhì)單元中取出一部分，將該導(dǎo)電添料與其噴施混合。
抗靜電劑包括陽(yáng)離子型及非離子型，其含量為陽(yáng)離子型(季銨鹽型類(lèi)，如二甲基十八烷基羥乙基季銨硝酸鹽、三羥乙基甲基季銨甲基硫酸鹽等)，2.0％～5.0％(最佳值3.9％)；非離子型(多元醇，如丙三醇等)，2.0％～5.0％(最佳值3.6％)；碳系元素為膠體石墨粉，粒度1微米，其含量為1.0％～4.0％(最佳值1.9％)。
抗靜電劑和碳系元素占木質(zhì)單元重量的5％～14％，該導(dǎo)電添料可按陽(yáng)離子型抗靜電劑、非離子型抗靜電劑、膠體石墨粉單獨(dú)噴施或混合后噴施。
5．鋪裝成型把施膠的木質(zhì)單元成型為坯料，并在其上、下表面設(shè)置厚度1mm～5mm的施導(dǎo)電添料的木質(zhì)單元層。
6．熱壓成板在溫度140～180℃、壓力2.5～5.0MPa下形成導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材成品。
按上述方法制得的抗靜電的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材，在含水率6％～8％時(shí)其體積電阻率從普通板材≥1010歐姆·厘米降至≤108歐姆·厘米。
綜上所述，本發(fā)明可以通過(guò)施加導(dǎo)電添料的量和與木質(zhì)單元疊合的結(jié)構(gòu)控制復(fù)合板材的屏蔽電磁波或抗靜電能力，從而實(shí)現(xiàn)電阻率大范圍的量化控制。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其制造的步驟分為1)木材剖分，木材旋切或刨切成單板類(lèi)木質(zhì)單元；2)加熱干燥；其特征是步驟3)施導(dǎo)電添料，該導(dǎo)電添料由0.5mm～4mm的短切碳纖維、15微米的粗膠體石墨粉、4微米的中膠體石墨粉及1微米的細(xì)膠體石墨粉混合組成，然后與脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂粘合劑混合均勻后，再涂施于木質(zhì)單元表面；再順序進(jìn)行4)組坯成型，與多層木質(zhì)單元形成相間的疊層結(jié)構(gòu)，5)最后，熱壓形成板材。
2.一種導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其制造的步驟分為1)木材剖分，把木材或其剩余物、非木材植物纖維原料剖分為切片、刨花及纖維束等木質(zhì)單元；2)干燥分選；3)施膠，將脲醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂粘合劑及防水劑與木質(zhì)單元混合均勻；其特征是步驟4)施導(dǎo)電添料，該導(dǎo)電添料主要以表面活性劑和碳系元素組成，其中表面活性劑指抗靜電劑，該抗靜電劑為陽(yáng)離子型、非離子型，碳系元素為膠體石墨粉，把該導(dǎo)電添料與一部分施膠的木質(zhì)單元混合，5)鋪裝成型，把施膠的木質(zhì)單元成型為坯料，并在其上、下表面設(shè)置厚度1mm～5mm的施導(dǎo)電添料的木質(zhì)單元層。6)最后，熱壓形成板材。
3.按權(quán)利要求1所述具有屏蔽電磁波的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其特征是所述的0.5mm～4mm的短切碳纖維占每平方米木質(zhì)單元的2～10克；15微米的粗膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的5～15克，4微米的中膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的20～50克，1微米的細(xì)膠體石墨粉占每平方米木質(zhì)單元的5～15克。
4.按權(quán)利要求2所述具有抗靜電的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法，其特征是所述陽(yáng)離子型抗靜電劑為季銨鹽型類(lèi)，占木質(zhì)單元重量的2.0％～5.0％；非離子型抗靜電劑為丙三醇，占木質(zhì)單元重量的2.0％～5.0％；碳系元素為膠體石墨粉，占木質(zhì)單元重量的1.0％～4.0％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類(lèi)木質(zhì)復(fù)合板材的制造方法,為了得到具有屏蔽電磁波和抗靜電的導(dǎo)電功能木質(zhì)復(fù)合板材。前者通過(guò)導(dǎo)電添料和粘合劑的混合物與木質(zhì)單元形成的相間疊層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn);后者則在木質(zhì)單元與粘合劑的混合坯料兩側(cè),再覆以含有導(dǎo)電添料的厚度層。從而,可按要求獲得不同電阻率的板材,而且游離醛釋放量低,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,同時(shí)還保持板材的強(qiáng)度和天然紋理。
文檔編號(hào)B27D1/04GK1294959SQ9912228
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者傅峰, 華毓坤, 呂斌, 王志同 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所