專利名稱：多功能單板層積復(fù)合板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑板材，具體是一種多功能單板層積復(fù)合板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
單板層積復(fù)合板材具有結(jié)構(gòu)合理、加工方便、抗破裂、抗收縮、抗扭曲和強(qiáng)度高等突出優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠利用低質(zhì)木材制造性能優(yōu)良的板材產(chǎn)品，而且可以克服實(shí)體木材的一些缺點(diǎn)，甚至可以在一定程度上高于實(shí)體木材的物理力學(xué)性能。對(duì)于有高品質(zhì)和高強(qiáng)度要求的場合，其應(yīng)用十分廣泛，有時(shí)它也被用于工程材料。然而，木質(zhì)材料的易燃性始終是其十分突出的缺點(diǎn)，為其應(yīng)用場所帶來了很大的火災(zāi)隱患，目前國家有關(guān)部門已通過強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在特定的公共場所使用的此類材料均需要阻燃處理，例如機(jī)場候機(jī)大廳、宴會(huì)廳、娛樂會(huì)所、劇院、辦公大樓、學(xué)校和儲(chǔ)存?zhèn)}庫等。木質(zhì)材料的其他突出缺點(diǎn)是易腐朽、 蟲蛀，尤其是濕熱地區(qū)易受白蟻的蛀蝕。因此，具有阻燃、防腐、防蟲蛀等多種功能的木質(zhì)材料尤其是單板層積復(fù)合板材具有廣泛而迫切的市場需求。目前現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出來的阻燃膠合板，存在如下明顯的問題
(1)市場上阻燃膠合板產(chǎn)品所用阻燃劑多為無機(jī)磷酸鹽類(如磷酸一銨、磷酸二銨)、硼酸、硼砂、硫酸鹽以及低聚合度聚磷酸銨等，這些阻燃劑均具有較高的吸濕性，使阻燃產(chǎn)品吸濕性較大，對(duì)二次加工性能影響較大，尤其是在長期使用條件下力學(xué)性能下降顯著，限制了其廣泛應(yīng)用。(2)要使板材得到較高的阻燃效率，其阻燃劑用量較高，且作用單一，為達(dá)到多種效用，需要通過增加工藝步驟(一般是經(jīng)過多次的木材處理)來添加多種藥劑。例如，為獲得防蟲方白蟻效果，需要另外添加殺蟲劑；為達(dá)到防腐效果，再添加防腐劑；需要產(chǎn)品具有較高的抑煙性能，則再施加抑煙劑，等等。增加木材或單板的處理次數(shù)及使用較多的藥劑，不僅提高了成本，而且往往降低了材料的綜合性能。(3)發(fā)明專利“一種阻燃膠合板的制備方法”(ZL 2007 1 0144388. 2)涉及了多效阻燃劑，其雖然較好地解決了阻燃的問題，綜合性能良好。然而，在防腐、防蟲要求較高的應(yīng)用場合，由于阻燃劑的防腐活性成分含量偏低而需要較高的添加量，致使處理液對(duì)膠黏劑的固化產(chǎn)生較大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多功能單板層積復(fù)合板材，具有高效的阻燃和抑煙性能的同時(shí)， 還具有優(yōu)異的防腐和防白蟻等多種功能。本發(fā)明的另一目的是提供一種多功能單板層積復(fù)合板材的制備方法，以較低的成本和簡單的工藝制備出多功能單板層積復(fù)合板材。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多功能單板層積復(fù)合板材，以氣干木材單板為木材原料，采用一種多功能木材保護(hù)處理液浸漬處理木材單板，干燥后經(jīng)施膠、組坯、 熱壓制成；所述的多功能木材保護(hù)劑處理液是由下述質(zhì)量份的原料混合、溶解得到濃度 6% 20%多功能木材保護(hù)處理液磷酸脒基脲35 72份磷酸氫二銨5 40份磷酸二氫銨1 10份硼酸22 35份。上述多功能單板層積復(fù)合板材的制備方法，按如下步驟進(jìn)行
1)制備多功能木材保護(hù)處理液按質(zhì)量份將35 72份磷酸脒基脲、5 40份磷酸二氫銨、1 10份磷酸氫二銨和22 35份硼酸混合并溶解，得到濃度6% 20%多功能木材保護(hù)處理液；
2)單板處理將氣干木材單板在多功能木材保護(hù)處理液中浸漬處理0.5 120小時(shí)， 使處理液在單板中均勻分布；
3)單板干燥于室溫或大氣溫度 170°C條件下干燥至含水率為8% 12%；
4)施膠在單板的板面上涂膠黏劑，施膠量為每平方米單板100 200g膠黏劑；
5)組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直或者平行組坯；
6)熱壓制板單板坯經(jīng)預(yù)壓、熱壓、鋸邊和砂光制得多功能單板層積復(fù)合板材。本發(fā)明制備的多功能單板層積復(fù)合板材，僅經(jīng)多功能木材保護(hù)處理液一次處理就能夠同時(shí)達(dá)到阻燃、抑煙、防腐、防蟲的多重效果，產(chǎn)品環(huán)境友好。經(jīng)采用錐形量熱儀法對(duì)本發(fā)明的多功能單板層積復(fù)合板材(試材載藥率約為9%) 進(jìn)行系統(tǒng)的燃燒測試，試驗(yàn)熱輻照功率下所對(duì)應(yīng)的溫度條件為780°C。經(jīng)測，熱釋放速率峰值降至素板的55% 58%，熱釋放速率均值降至素板的60% 63%，煙釋放速率峰值降至素板的25% 27%;煙釋放速率均值降至素板的10% 12%，說明采用本發(fā)明方法制備的多性能單板層積復(fù)合板材，其阻燃和抑煙性能大幅度提高，效果顯著。防白蟻試驗(yàn)結(jié)果表明，多功能木材保護(hù)劑防白蟻的有效劑量(在木材中的載藥率) 僅為1. 3% 3. 9%，而本藥劑的實(shí)際載藥率為8% 15%甚至更高，遠(yuǎn)高于有效劑量，可見在室內(nèi)條件下能達(dá)到理想的防白蟻效果。本發(fā)明所使用的膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺樹脂膠黏劑、豆膠或異氰酸酯膠黏劑。本發(fā)明所涉及的木材單板的樹種為楊木、云杉、冷杉、杉木、樺木、泡桐、落葉松、水曲柳、榆木、桉木、馬尾松、火炬松、濕地松或樟子松等。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明工藝簡捷、易于操作，僅需在普通膠合板生產(chǎn)線上增加一道單板浸漬處理工序就可滿足生產(chǎn)的需要，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有人造板企業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的更新和升級(jí)，產(chǎn)品附加值高，對(duì)于保障木質(zhì)材料消防安全有實(shí)際意義。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
1、多功能木材保護(hù)劑處理液的制備按質(zhì)量份將65份磷酸脒基脲、10份磷酸二氫銨、3 份磷酸氫二銨和22份硼酸溶解于水中，得到濃度為10%多功能木材保護(hù)劑處理液；2、單板處理常溫下，將氣干木材單板在多功能木材保護(hù)劑處理液中浸漬8小時(shí)，使處理液在單板中分布均勻；3、單板干燥于70°C條件下干燥至含水率為10% ;4、施膠單面施膠，每平方米單板施涂140g脲醛樹脂膠黏劑；5、組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直組坯；6、熱壓制板單板坯經(jīng)預(yù)壓、熱壓(溫度170°C)、鋸邊、砂光，即得到多功能單板層積復(fù)合板材。實(shí)施例2:
配制多功能木材保護(hù)處理液的濃度為12%，其組成為45份磷酸脒基脲、32份磷酸氫二銨、1份磷酸二氫銨和22份硼酸混合均勻，溶解于733份水中。其它制備步驟及參數(shù)與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3:
按質(zhì)量份將陽份磷酸脒基脲、13份磷酸二氫銨、2份磷酸氫二銨和30份硼酸溶解于水中，得到濃度為10%多功能木材保護(hù)劑處理液。本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是步驟2將氣干木材單板浸泡在溫度為40°C的多功能木材保護(hù)處理液中他。其他步驟及參數(shù)與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4:
按質(zhì)量份將62份磷酸脒基脲、7份磷酸氫二銨、4份磷酸二氫銨和27份硼酸溶解于水中，得到濃度為9%多功能木材保護(hù)處理液。其他步驟及參數(shù)與實(shí)施例1相同。將上述實(shí)施例4制得的多功能單板層積復(fù)合板材與普通單板層積復(fù)合板材用錐形量熱儀(50 kW/m2，相當(dāng)于表面熱輻射溫度約為780°C)測試，其阻燃和抑煙性能參數(shù)如表 1所示
表權(quán)利要求
1.一種多功能單板層積復(fù)合板材，其特征是，以氣干木材單板為木材原料，采用多功能木材保護(hù)處理液浸漬處理木材單板，干燥后經(jīng)涂較、組坯、熱壓制成；所述的多功能木材保護(hù)劑處理液是由下述質(zhì)量份的原料混合、溶解于水中得到濃度6% 20%多功能木材保護(hù)處理液磷酸脒基脲35 72份磷酸氫二銨5 40份磷酸二氫銨1 10份硼酸22 35份。
2.—種權(quán)利要求1所述的多功能單板層積復(fù)合板材的制備方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行1)制備多功能木材保護(hù)處理液按質(zhì)量份將35 72份磷酸脒基脲、5 40份磷酸二氫銨、1 10份磷酸氫二銨和22 35份硼酸混合并溶解，得到濃度6% 20%多功能木材保護(hù)處理液；2)單板處理將氣干木材單板在多功能木材保護(hù)處理液中浸漬處理0.5 120小時(shí)， 使處理液在單板中均勻分布；3)單板干燥于室溫或大氣溫度 170°C條件下干燥至含水率為8% 12%；4)施膠在單板的板面上涂膠黏劑，施膠量為每平方米單板100 200g膠黏劑；5)組坯上下相鄰層單板紋理方向互相垂直或者平行組坯；6)熱壓制板單板坯經(jīng)預(yù)壓、熱壓、鋸邊和砂光制得多功能單板層積復(fù)合板材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能單板層積復(fù)合板材的制備方法，其特征是步驟6所述的熱壓溫度在180°C以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能單板層積復(fù)合板材的制備方法，其特征是所述的膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺樹脂膠黏劑、豆膠或異氰酸酯膠黏劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能單板層積復(fù)合板材極其制備方法，屬建筑材料領(lǐng)域。一、按質(zhì)量份將35～79份磷酸脒基脲、5～40份磷酸二氫銨、1～10份磷酸氫二銨和22～35份硼酸混合并溶解得到濃度6%~20%多功能木材保護(hù)劑處理液；二、單板處理將氣干木材單板在處理液中浸漬處理0.5~120小時(shí)；三、單板干燥于室溫或大氣溫度~170℃條件下干燥至含水率為8%~12%；四、施膠；五、組坯六、熱壓制板得多功能單板層積復(fù)合板材。有益效果是本發(fā)明工藝簡捷、易于操作，僅需在普通膠合板生產(chǎn)線上增加一道單板浸漬處理工序就可滿足生產(chǎn)的需要，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有人造板企業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的更新和升級(jí)，產(chǎn)品附加值高，對(duì)于保障木質(zhì)材料消防安全有實(shí)際意義。
文檔編號(hào)B27K3/00GK102554987SQ20101060505
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月26日
發(fā)明者湯可新, 王奉強(qiáng), 王清文, 王福華, 程瑞香, 隋淑娟, 魏鵬 申請(qǐng)人:徐州盛和木業(yè)有限公司