專利名稱：一種木塑硬質(zhì)材料的制造方法
一種木塑硬質(zhì)材料的制造方法 本發(fā)明屬人造板制造領(lǐng)域，涉及一種新型的木質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，特別涉及一種木
塑硬質(zhì)材料的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，在人造板材制造領(lǐng)域，均是以木材為原料，以脲醛樹脂或酚醛樹脂作為木材 之間的膠黏劑，通過不同的重組工藝方法制成各類板材，這種方法制成的人造板材其力學(xué) 性能較低，不能替代硬質(zhì)木材使用。 我國森林資源中大徑級的優(yōu)質(zhì)木材和密度大強(qiáng)度高的硬質(zhì)木材資源極為稀缺，各 類速生材資源相對充足，但速生材由于其密度小、硬度低、易腐朽、易變性的缺陷不能直接 應(yīng)用于門窗、地板、家具等木制品制造領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種以速生材與改性酚醛樹脂塑料溶
液為原料的木塑硬質(zhì)材料的制造方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的實(shí)施方式如下 (1)木絲條的制備與干燥 采用楊樹、杉樹、桉樹、桐樹、棕櫚樹中的任一種原木為原料，用旋切(刨切)的方 法制成厚度為0. 5-5mm的木單板，用高速切絲機(jī)將木單板切成寬度為l_5mm的木絲條，并對 其進(jìn)行干燥處理，干燥后的含水率控制在12% _15%范圍內(nèi)；
(2)改性酚醛樹脂塑料溶液的調(diào)制 使用改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液為合成劑，將固含量為48% -50%的改性酚醛 樹脂水溶性塑料溶液，用水調(diào)制成固含量為15% _20%的改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液；
(3)木塑壓注復(fù)合的方法 使用真空壓注的方法，將水溶性塑料溶液浸注至木絲纖維及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)達(dá) 到飽和狀態(tài)，使木塑兩種高分子材料融為一體，操作時先將木絲條置于真空壓力罐內(nèi)，關(guān)閉 罐門后抽真空達(dá)到真空度0. 008-0. 0085Mpa時，向罐內(nèi)注滿改性酚醛樹脂水溶性塑料溶 液，加壓至0. 1-0. 14Mpa，保壓15-20min，此時改性酚醛樹脂塑料溶液已完全浸注至木絲纖 維之間及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)，形成了木塑復(fù)合材料；
(4)木塑復(fù)合材料的干燥處理 采用的干燥設(shè)備為網(wǎng)板(網(wǎng)帶)干燥機(jī)，對壓注后的木塑復(fù)合材料連續(xù)進(jìn)行干燥 處理，使木塑復(fù)合材料中的水分蒸發(fā)，干燥后的含水率控制在12% _15%范圍內(nèi)，干燥時溫 度為90°C -ll(TC，風(fēng)速為4-5m/s，網(wǎng)板(網(wǎng)帶)行進(jìn)速度為1. 5-2m/min ;
(5)壓制: 按制品體積乘以制品所需密度進(jìn)行定量稱重，稱重后按其纖維長度方向平行碼放 在壓機(jī)的送料托板上，將托板與組坯后的木塑復(fù)合材料同時送入壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷壓，首先用 側(cè)面橫向的預(yù)壓油缸將坯料推送至冷壓機(jī)一端預(yù)放置的模具腔內(nèi)，然后用主油缸對坯料進(jìn)行壓制，使用的單位壓力為500-550kg/cm2，將坯料在模具內(nèi)壓縮至所設(shè)定的規(guī)格與密度后
連同模具一起卸出； [OO16] (6)熱固化處理 方法1 :使用高溫窯進(jìn)行熱固化處理時，將從冷壓機(jī)中卸出的帶有模具的規(guī)格坯 料，碼放在高溫窯內(nèi)的多層架子上進(jìn)行加溫固化，固化溫度為139°C _1421:，循環(huán)風(fēng)速為 1-1. 5m/s，固化時間為4-6小時，固化時間到達(dá)后風(fēng)冷降溫至《45t:時出窯，出窯后連同模 具自然冷卻至《35t:時脫模，此時冷壓成型的規(guī)格材膠合固化為一根整體的木塑復(fù)合硬質(zhì) 材料； 方法2 :使用隧道窯進(jìn)行熱固化處理時，將從冷壓機(jī)中卸出的帶有模具的規(guī)格坯 料，吊放在送料臺上送入隧道窯，窯體長度約為55-60m，窯內(nèi)溫度分為三段控制，前20m為 第一段，溫度為90-12(TC，中間25m為第二段，溫度為139_142"，后10-15m第三段為冷卻 區(qū)域，將坯料冷卻至50-6(TC出窯，出窯后連同模具自然冷卻至《35t:時脫模，此時冷壓成 型的規(guī)格材膠合固化為一根整體的木塑復(fù)合硬質(zhì)材料；
(7)定尺整形 對脫模后的木塑硬質(zhì)材料陳放48-72小時后進(jìn)行加工整形，首先對長度方向的兩 個端面進(jìn)行定尺鋸切，其次對長度方向的四個側(cè)面分別進(jìn)行刨切，使其成為六面平整光潔， 規(guī)格一致的合格產(chǎn)品， 所述木塑復(fù)合硬質(zhì)材料的規(guī)格范圍長度為1000-3200mm，寬度為120-150mm，厚 度為160-200mm。 本發(fā)明的有益效果是可利用廣泛的速生材樹種作為主要材料加工成為木塑硬質(zhì) 材料，這種新型材料90%由木絲組成，用壓注的方法將水溶性塑料溶液浸注至木絲纖維及 木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)部，木絲均為縱向順紋排列保持了木材天然的紋理，具有良好的外觀和 可加工性，其物理力學(xué)性能和使用功能具有可設(shè)計性，其密度、強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐性、耐 水性、握釘力等各項(xiàng)指標(biāo)均高于優(yōu)質(zhì)天然木材，為木制品行業(yè)和建筑業(yè)提供了一種新型木 塑硬質(zhì)材料，用以改善大徑級優(yōu)質(zhì)木材，硬質(zhì)木材資源極為稀缺的狀況，其制造工藝方法簡 便、實(shí)用、可靠，具有較高的產(chǎn)量和較高的附加值。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
詳述如下 —種以速生材與酚醛樹脂為原料的木塑硬質(zhì)材料的制造方法，具體實(shí)施步驟如
下 實(shí)施的產(chǎn)品坯料規(guī)格為2500X 130X200mm，密度為0. 95
(1)木絲條的制備與干燥 采用楊樹原木為原料，用旋切的方法制成長度為2500mm厚度為3mm的木單板，用 高速切絲機(jī)將木單板切成長度為2500mm寬度為3mm的木絲條，并對其進(jìn)行干燥處理，干燥 后的含水率控制在12% _15%范圍內(nèi)；
(2)改性酚醛樹脂塑料溶液的調(diào)制 使用水溶性改性酚醛樹脂為塑料溶液，將固含量為49%的改性酚醛樹脂塑料溶 液，用水調(diào)制成固含量為15%的改性酚醛樹脂塑料溶液；
(3)木塑壓注復(fù)合方法 使用真空壓注的方法將塑料溶液浸注至木絲纖維及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)，使木塑兩 種高分子材料復(fù)合為一體，即將木絲條置于真空壓力罐內(nèi)，關(guān)閉罐門后抽真空達(dá)到真空度 0. 008-0. 0085Mpa時，向罐內(nèi)注滿水溶性改性酚醛樹脂塑料溶液，加壓至0. 1_0. 14Mpa，保 壓15-20min，此時改性酚醛樹脂塑料溶液已完全注入木絲纖維之間及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)， 達(dá)到飽和狀態(tài)； (4)木塑復(fù)合材料的干燥處理 采用的干燥設(shè)備為網(wǎng)板干燥機(jī)，對復(fù)合后的木塑材料連續(xù)進(jìn)行干燥處理，溫度為 90°C -ll(TC，風(fēng)速為4-5m/s，網(wǎng)板行進(jìn)速度為2m/min，木塑復(fù)合材料干燥后的平均含水率 為18% ; (5)壓制 使用帶有雙向可移動托板的冷壓機(jī)進(jìn)行壓制，冷壓機(jī)的工作總壓力為2000噸，組 坯時將托板從壓機(jī)中移至壓機(jī)外帶滑道的托架上，將干燥后的木塑復(fù)合材料按定量進(jìn)行稱 重；材料使用量的計算為2. 5X0. 13X0. 2X0. 95經(jīng)計算每塊規(guī)格材使用的材料重量為 61. 75kg，稱重后按其纖維長度方向平行均勻碼放在2500X800mm的托板上組成坯料，將托 板與坯料同時送入壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷壓，首先用壓機(jī)側(cè)面的預(yù)壓油缸與推板將坯料推送至模具 腔內(nèi)，并將坯料厚度壓縮至128mm，然后啟動主油缸，用連接在主油缸上的壓頭自上而下將 坯料壓縮至2500 X 130 X 200mm的模具內(nèi)成為規(guī)格型材，使用的單位壓力為500kg/cm2，壓制 后整根規(guī)格型材的密度為0. 95 ;
(6)熱固化處理 使用隧道窯進(jìn)行熱固化處理，將從冷壓機(jī)中卸出的帶有模具的10根規(guī)格型材吊 放在送料臺上，10根規(guī)格型材平行碼放并同時進(jìn)入總長度為60m隧道窯內(nèi)，窯內(nèi)溫度分為 三段控制，前20m為第一段，在溫度為90-120°C的條件下將規(guī)格型材中的含水率干燥至 8% -10%，中間25m為第二段，在溫度為139-142t:的條件下使規(guī)格型材中的兩種材料膠合 固化為一體，后15m第三段為冷卻區(qū)域?qū)⑴髁侠鋮s至50-6(TC時出窯，規(guī)格型材在隧道窯內(nèi) 連續(xù)運(yùn)行的工藝時間為5小時，出窯后連同模具自然冷卻至《35t:時脫模，此時冷壓成型 的規(guī)格材膠合固化為整根的木塑復(fù)合硬質(zhì)材料；
(7)定尺整形 對脫模后的木塑硬質(zhì)規(guī)格材進(jìn)行六個面的加工整形，首先對長度方向的兩個端面 進(jìn)行鋸切，其次對長度方向的四個側(cè)面分兩次進(jìn)行刨切，最終使其成為六面平整光潔，規(guī)格 為2480 X 128 X198mm的合格產(chǎn)品。 所述木塑硬質(zhì)材料制造中使用的兩種材料為速生材樹種中任何一種原木與水 溶性改性酚醛樹脂塑料溶液均可以壓注復(fù)合，對樹種不加以限定，其規(guī)格范圍長度為 1000-3200mm，寬度為120-150mm，厚度為160-200mm，例如制造規(guī)格為3200 X 120 X 180mm、 1300X150X1150mm等， 上述參照實(shí)施例對木塑硬質(zhì)材料的制造方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，是說明性的而不是 限定性的，可按照所限定范圍列舉出多個實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化 和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種木塑硬質(zhì)材料的制造方法，采用的實(shí)施方式如下(1)木絲條的制備與干燥采用楊樹、杉樹、桉樹、桐樹、棕櫚樹中的任一種原木為原料，用旋切(刨切)的方法制成厚度為0.5-5mm的木單板，用高速切絲機(jī)將木單板切成寬度為1-5mm的木絲條，并對其進(jìn)行干燥處理，干燥后的含水率控制在12％-15％范圍內(nèi)；(2)改性酚醛樹脂塑料溶液的調(diào)制使用改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液為合成劑，將固含量為48％-50％的改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液，用水調(diào)制成固含量為15％-20％的改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液；(3)木塑壓注復(fù)合的方法使用真空壓注的方法，將水溶性塑料溶液浸注至木絲纖維及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)達(dá)到飽和狀態(tài)，使木塑兩種高分子材料融為一體，操作時先將木絲條置于真空壓力罐內(nèi)，關(guān)閉罐門后抽真空達(dá)到真空度0.008-0.0085Mpa時，向罐內(nèi)注滿改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液，加壓至0.1-0.14Mpa，保壓15-20min，此時改性酚醛樹脂塑料溶液已完全浸注至木絲纖維之間及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)，形成了木塑復(fù)合材料；(4)木塑復(fù)合材料的干燥處理采用的干燥設(shè)備為網(wǎng)板(網(wǎng)帶)干燥機(jī)，對壓注后的木塑復(fù)合材料連續(xù)進(jìn)行干燥處理，使木塑復(fù)合材料中的水分蒸發(fā)，干燥后的含水率控制在12％-15％范圍內(nèi)，干燥時溫度為90℃-110℃，風(fēng)速為4-5m/s，網(wǎng)板(網(wǎng)帶)行進(jìn)速度為1.5--2m/min；(5)壓制按制品體積乘以制品所需密度進(jìn)行定量稱重，稱重后按其纖維長度方向平行碼放在壓機(jī)的送料托板上，將托板與組坯后的木塑復(fù)合材料同時送入壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷壓，首先用側(cè)面橫向的預(yù)壓油缸將坯料推送至冷壓機(jī)一端預(yù)放置的模具腔內(nèi)，然后用主油缸對坯料進(jìn)行壓制，使用的單位壓力為500-550kg/cm2，將坯料在模具內(nèi)壓縮至所設(shè)定的規(guī)格與密度后連同模具一起卸出；(6)熱固化處理方法1使用高溫窯進(jìn)行熱固化處理時，將從冷壓機(jī)中卸出的帶有模具的規(guī)格坯料，碼放在高溫窯內(nèi)的多層架子上進(jìn)行加溫固化，固化溫度為139℃-142℃，循環(huán)風(fēng)速為1-1.5m/s，固化時間為4-6小時，固化時間到達(dá)后風(fēng)冷降溫至≤45℃時出窯，出窯后連同模具自然冷卻至≤35℃時脫模，此時冷壓成型的規(guī)格材膠合固化為一根整體的木塑復(fù)合硬質(zhì)材料；方法2使用隧道窯進(jìn)行熱固化處理時，將從冷壓機(jī)中卸出的帶有模具的規(guī)格坯料，吊放在送料臺上送入隧道窯，窯體長度約為55-60m，窯內(nèi)溫度分為三段控制，前20m為第一段，溫度為90-120℃，中間25m為第二段，溫度為139-142℃，后10-15m第三段為冷卻區(qū)域，將坯料冷卻至50-60℃出窯，出窯后連同模具自然冷卻至≤35℃時脫模，此時冷壓成型的規(guī)格材膠合固化為一根整體的木塑復(fù)合硬質(zhì)材料；(7)定尺整形對脫模后的木塑硬質(zhì)材料陳放48-72小時后進(jìn)行加工整形，首先對長度方向的兩個端面進(jìn)行定尺鋸切，其次對長度方向的四個側(cè)面分別進(jìn)行刨切，使其成為六面平整光潔，規(guī)格一致的合格產(chǎn)品，
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑硬質(zhì)材料的制造方法，木塑硬質(zhì)材料的規(guī)格范圍長度為1000-3200mm，寬度為120-150mm，厚度為160-200mm。
全文摘要
本發(fā)明屬人造板制造領(lǐng)域，特別涉及一種木塑硬質(zhì)材料的制造方法。木塑硬質(zhì)材料由90％的速生材木絲組成，用壓注的方法將改性酚醛樹脂水溶性塑料溶液浸注至木絲纖維及木絲纖維細(xì)胞腔內(nèi)部，使兩種高分子材料復(fù)合，經(jīng)超高壓壓縮、高溫固化形成一定規(guī)格的木塑硬質(zhì)材料，木絲均為縱向順紋排列保持了木材天然的紋理，具有良好的外觀和可加工性，其物理力學(xué)性能和使用功能具有可設(shè)計性，其密度、強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐性、耐水性、握釘力等各項(xiàng)指標(biāo)均高于優(yōu)質(zhì)天然木材，為木制品行業(yè)和建筑業(yè)提供了一種新型木塑硬質(zhì)材料，用以改善大徑級優(yōu)質(zhì)木材，硬質(zhì)木材資源極為稀缺的狀況，其制造工藝方法簡便、實(shí)用、可靠，具有較高的產(chǎn)量和較高的附加值。
文檔編號C08L97/02GK101693382SQ20091007085
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者李 一, 李茂林 申請人:李一;李茂林;