[发明专利]仿木结构木塑复合板材制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及仿木结构木塑复合板材制备方法。

背景技术

木材具有低密度高强度、可生物降解的优势，作为工程材料在房屋、桥梁、车船制造等领域具有广泛应用。但由于世界范围内的木材资源短缺和材质的下降，现今难以获得高强重比、低成本、大幅面的木质建筑材料。但我国拥有丰富的竹材资源，竹子生长速度快，产量高，且许多力学和理化性质优于木材，在南方地区是传统的建筑材料，被应用于房屋、简易桥梁等设施。竹子中空，具有强重比极高的优势。但细小的竹竿无法作建筑材料使用，一般用来扎篱笆、晾衣杆等。有的竹子种类本身也不能生长为大直径材，加工利用都受限制。

目前，竹材人造板的加工一般包含以下几个步骤：1）首先必须将圆形的竹筒压溃或者剖分开来，然后刨切成扁平状再进行后续加工。2）将径级较大的竹子旋切成竹单板条，再拼接成大幅面单板用来制造胶合板。3）竹子表面的竹青、竹黄含有脂肪、蜡、硅等成分，与极性的热固性树脂难以交联固化，需要进行化学处理或物理切削去掉竹青竹黄。4）竹子与热塑性塑料复合制造板材时，必须先将竹子加工成粉末或细小纤维，再与塑料颗粒混配、熔融复合、挤出成型、冷却成条状型材。竹材材质坚硬，上述加工过程需要耗费大量人力和动力，工序繁琐，增加成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有大幅面优质木质建筑材料短缺、竹材人造板加工工艺繁琐、成本高以及木/塑板材幅面小的问题，而提供仿木结构竹塑复合板材制造方法。

本发明的仿木结构木塑复合板材制备方法，是按照以下步骤进行的：

一、板坯铺装：在模具底层铺撒一层塑料粉末，然后在上面平铺一层竹竿，在竹竿上再铺撒塑料粉末；继续在上面铺摆竹竿，然后再铺撒一层塑料粉末；

二、重复步骤一的操作直至板坯厚度为10～60mm；

三、预热：将步骤二铺装了板坯的模具放在130℃～140℃温度下预热，使板坯内外都升温至130℃～140℃后，盖上模具盖；

四、热压成型：将步骤三预热过的模具在温度为160℃～185℃、压力为1.5～3MPa的条件下，按照每毫米板坯热压1.2～1.8min进行热压；

五、脱模：将步骤四热压后的模具冷却55℃以下，然后脱除模具，即得仿木结构木塑复合板材。

本发明包含以下有益效果：

本发明选用适合的非极性热塑性树脂，采用简单的加工工艺即可制造出强重比高的建筑材料，性能优于现有的木/塑复合材料，可替代高强度的木材加以应用，且成本低廉。

本发明模拟天然木材的生物构造，制备具有孔状结构、孔壁坚硬、单元孔柱紧密粘结的新型材料，具有加工工艺简单、成本低廉、制品幅面较大、密度低、力学性能高的优点，同时克服了木材容易产生干缩湿胀的缺点。

选用直径5-20mm的细竹竿作为支撑结构，竹竿具有中空结构，竹壁坚硬，在本发明中起到类似木材细胞的作用；选用粉末状的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料作为基体树脂，将竹竿粘连到一起，起到类似粘结木材细胞的木质素的作用。竹竿表面的竹青含有蜡质成分，极性低，渗透性差，与塑料的相容性好于木材。为提高结合复合板材强度，可在塑料中添加占塑料量3-6%的偶联剂，如马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯等。

附图说明

图1为仿木结构板材的横断面图，其中，图中的代表竹竿。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的仿木结构木塑复合板材制备方法，是按照以下步骤进行的：

一、板坯铺装：在模具底层铺撒一层塑料粉末，然后在上面平铺一层竹竿，在竹竿上再铺撒塑料粉末；继续在上面铺摆竹竿，然后再铺撒一层塑料粉末；

二、重复步骤一的操作直至板坯厚度为10～60mm；

三、预热：将步骤二铺装了板坯的模具放在130℃～140℃温度下预热，使板坯内外都升温至130℃～140℃后，盖上模具盖；

四、热压成型：将步骤三预热过的模具在温度为160℃～185℃、压力为1.5～3MPa的条件下，按照每毫米板坯热压1.2～1.8min进行热压；

五、脱模：将步骤四热压后的模具冷却55℃以下，然后脱除模具，即得仿木结构木塑复合板材。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的塑料粉末为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯，其中，塑料为回收的塑料或原生塑料，塑料粉末的粒径为40～120目。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。