本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域,涉及刨花板的制造方法,具體涉及一種隔熱隔音刨花板的制造方法。
背景技術(shù):
刨花板是由木材或其他木質(zhì)纖維素材料制成的碎料施加膠粘劑后,經(jīng)機(jī)械加工和施壓壓合而成的人造板,其提高了木材的綜合利用率,可以實(shí)現(xiàn)小材大用和劣材優(yōu)用,是木材的節(jié)約代用產(chǎn)品。刨花板被用于建筑工業(yè)和家具制造業(yè),性能優(yōu)越的刨花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,以及火車、汽車車廂等。
隨著刨花板制造技術(shù)的進(jìn)步和人造板產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,人們對人造板的認(rèn)識和認(rèn)可度正在逐漸提升,同時(shí)對刨花板性能的要求也越來越高。除了對刨花板環(huán)保性能、力學(xué)性能的要求以外,人們對刨花板板材的隔音、隔熱性能也開始有了較高要求。特別是當(dāng)人們越來越多的將刨花板應(yīng)用于建筑工程及室內(nèi)裝飾領(lǐng)域時(shí),如何對刨花板材進(jìn)行處理或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以增強(qiáng)其隔音隔熱性能就變得具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)有技術(shù)中對刨花板環(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)度隔音隔熱刨花板的有關(guān)研究成果,高強(qiáng)度隔音隔熱刨花板材研發(fā)技術(shù)遲遲沒有獲得突破,如何在提升刨花板強(qiáng)度的同時(shí)使刨花板具有隔音、隔熱的性能,是當(dāng)前刨花板技術(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)材料引入到刨花板等木質(zhì)復(fù)合材料中則可望改善材料的物理性能。而刨花板等木質(zhì)復(fù)合材料很難形成封閉的真空環(huán)境,以現(xiàn)有技術(shù)無法使刨花板具有較好的隔熱隔音效果,如何改進(jìn)刨花板使刨花板的性能發(fā)生變化,使之具有真空材料的特性是當(dāng)前函待解決的技術(shù)問題。此外,當(dāng)刨花板具有真空材料的特性之后,如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,如何解決這一材料在板型材制造、鋸切加工、安裝施工等方面可能遇到的困難也是需要在材料開發(fā)過程中一并考慮的技術(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)而提出一種隔熱隔音刨花板的制造方法。所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,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、原料預(yù)處理:通過控制溫濕度設(shè)備,控制木質(zhì)原料的含水率;S3、添加膠粘劑:使用噴涂方法將液態(tài)膠粘劑施加在預(yù)處理后的木質(zhì)原料上;S4、分層鋪裝:將所述添加膠粘劑的木質(zhì)原料分成多份,取其中一份均勻鋪裝在模具內(nèi),然后將事先準(zhǔn)備好的真空管進(jìn)行定向鋪裝;再取一份添加膠粘劑的木制原料鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管上,并進(jìn)行預(yù)壓獲得板坯;S5、熱壓成型:將所獲得的板坯放入熱壓設(shè)備中熱壓成型,所述熱壓成型的熱壓溫度為120℃~220℃,熱壓時(shí)間為3~20分鐘;S6、后期加工:進(jìn)行裁邊和表面處理。
這一技術(shù)方案所帶來的技術(shù)效果是:使刨花板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境,從而使刨花板具有了真空材料的部分特性,使刨花板的隔熱隔音性能獲得提升;并且制造的刨花板具有低密度、隔熱、隔音的效果,且由于真空管是定向鋪裝的,使板材在定向鋪裝方向上的力學(xué)性能得到改善。
此外,由于采用了這一技術(shù)方案所述的方法使刨花板板材能夠做到平均密度低而表面密度高,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,步驟S4中所述分層鋪裝板坯時(shí)定向鋪裝真空管的步驟與鋪裝添加膠粘劑的木制原料的步驟交替進(jìn)行多次,所述真空管鋪裝有多層;所述分層鋪裝過程中第一層和最后一層鋪裝的均為添加膠粘劑的木制原料。
進(jìn)一步,步驟S2中木質(zhì)原料的含水率控制在10%~15%;步驟S5中所述熱壓設(shè)備為高頻加熱的熱壓設(shè)備。
進(jìn)一步,所述木質(zhì)原料為木材顆粒、木材纖維、木材刨花中的一種或幾種的組合,所述木材顆粒、木材纖維的粒徑為0.1~2mm,所述木材刨花的長度為20~200mm,寬度為2~20mm,厚度為0.1~2mm。
進(jìn)一步,步驟S3中所述液態(tài)膠粘劑占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量的2%~4%;步驟S4中所述真空管占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5%~20%;步驟S4中所述木質(zhì)原料占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的76%~93%。
進(jìn)一步,在所述步驟S4中定向鋪裝真空管之前,現(xiàn)在模具內(nèi)放置V字形擋板,所述真空管鋪裝在所述V字形擋板上;再在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上倒扣V字形擋板;然后鋪裝所述添加膠粘劑的木制原料并預(yù)壓制得板坯。
進(jìn)一步,所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的。
進(jìn)一步,步驟S4中的所述真空管按以下步驟制備:
a、在真空管制造設(shè)備中放入足夠的真空管殼體、填充塞體、吸氣劑及膠粘劑;所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口;
b、密閉真空管制造設(shè)備并啟動真空泵抽離設(shè)備中的空氣,使真空管制造設(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、向所述真空管殼體內(nèi)裝填吸氣劑;
e、在所述填充塞體側(cè)表面施加膠粘劑;
f、對所述填充塞體施壓,使所述填充塞體與所述真空管殼體的所述開口緊密結(jié)合,待所述膠粘劑固化,所述填充塞體與所述開口密封結(jié)合;
g、關(guān)閉真空泵,開啟真空管制造設(shè)備,使所述人造板用真空管制造設(shè)備處于正常氣壓,取出真空管。
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管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完全進(jìn)入所述開口。
進(jìn)一步,所述真空管制造設(shè)備具有密封倉、真空泵、大氣壓力表、造管裝置,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)具有真空管殼體、填充塞體、吸氣劑,所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口,在一定真空度下通過所述造管裝置能夠使吸氣劑進(jìn)入真空管殼體內(nèi),并能夠通過所述造管裝置以填充塞體對真空管殼體進(jìn)行密封。
進(jìn)一步,隔熱隔音刨花板的尺寸為長400~2440mm,寬400~1220mm,厚35-120mm。
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)明的隔熱隔音刨花板的剖面示意圖;
圖3是本發(fā)明的隔熱隔音刨花板的另一剖面示意圖;
圖4是本發(fā)明中真空管制造設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明中密封倉剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明中密封倉另一具體實(shí)施方式的剖面結(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造管裝置;5管線;6倉口;7真空管;71真空管殼體;711開口;72填充塞體;73吸氣劑;8 V字形擋板。
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)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,包括:S1備料、S2原料預(yù)處理、S3添加膠粘劑、S4分層鋪裝、S5熱壓成型及S6后期加工的步驟,具體而言:所述S1備料步驟,是指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原料預(yù)處理是指,通過控制溫濕度設(shè)備,控制木質(zhì)原料的含水率;S3添加膠粘劑是指,使用噴涂方法將液態(tài)膠粘劑施加在預(yù)處理后的木質(zhì)原料上;S4分層鋪裝是指,將所述添加膠粘劑的木質(zhì)原料分成多份,取其中一份均勻鋪裝在模具內(nèi),然后將事先準(zhǔn)備好的真空管7進(jìn)行定向鋪裝,再取一份添加膠粘劑的木制原料鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管7上,并進(jìn)行預(yù)壓獲得板坯;S5熱壓成型是指,將所獲得的板坯放入熱壓設(shè)備中熱壓成型,所述熱壓成型的熱壓溫度為120℃~220℃,熱壓時(shí)間為3~20分鐘;S6后期加工是指,對經(jīng)熱壓獲得的板材進(jìn)行裁邊和表面處理。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:通過這一實(shí)施方式可以使刨花板具有低密度、隔熱、隔音的效果。所制造的刨花板密度為0.25~0.45g/m3,刨花板表層密度為0.6~1.0 g/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.05~0.10W/m·k,最大隔音系數(shù)為50~75分貝。通過這一實(shí)施方式可使真空管占到刨花板體積份數(shù)的20~80%,可大大降低刨花板的整體密度,但由于木質(zhì)原料部分被壓實(shí),形成高密度表面,提高了刨花板的彎曲彈性模量、靜曲強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率等物理力學(xué)性能以及良好的表面加工性能。同時(shí),由于采用這一實(shí)施方式使刨花板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境,從而使刨花板具有了真空材料的部分特性,使刨花板的隔熱隔音性能獲得提升;且由于真空管是定向鋪裝的,使板材在定向鋪裝方向上的力學(xué)性能也得到了改善。
具體實(shí)施方式2:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,步驟S4中所述分層鋪裝板坯時(shí)定向鋪裝真空管7的步驟與鋪裝添加膠粘劑的木制原料的步驟交替進(jìn)行多次,所述真空管7鋪裝有多層;所述分層鋪裝過程中第一層和最后一層鋪裝的均為添加膠粘劑的木制原料;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:由于采用了所述方法,可以多層排列真空管使刨花板板材能夠更好的實(shí)現(xiàn)板材平均密度低而表面密度高,進(jìn)一步保證了板材的輕質(zhì)高強(qiáng)以及良好的表面加工性能;此外也有利于形成輕質(zhì)的厚板材,利于板材的模塊化和集成化安裝,適合縱向受理,可用于制造墻體、門板等具有隔音和隔熱功能的建筑部件。
具體實(shí)施方式3:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,步驟S2中木質(zhì)原料的含水率控制在10%~15%;步驟S5中所述熱壓設(shè)備為高頻加熱的熱壓設(shè)備;其他與具體實(shí)施方式1或2相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:控制木質(zhì)原料的含水率并使木質(zhì)原料具有較高的含水率是木材加工行業(yè)較少采用的方法,因?yàn)槌R?guī)的增加含水率會使板材的性能不穩(wěn)定且不利于板材的成型,一般情況下在制造刨花板時(shí)會控制木質(zhì)原料的含水率在5%以下,而在本發(fā)明中10%~15%的板材含水率與本發(fā)明采用的高頻加熱設(shè)備相結(jié)合,可以使具有較厚厚度的板材得以更好的成型,能夠更便捷的生產(chǎn)出具有較大厚度的隔熱隔音刨花板。
具體實(shí)施方式4:結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,所述木質(zhì)原料為木材顆粒、木材纖維、木材刨花中的一種或幾種的組合,所述木材顆粒、木材纖維的粒徑為0.1~2mm,所述木材刨花的長度為20~200mm,寬度為2~20mm,厚度為0.1~2mm;其他與具體實(shí)施方式1-3中任一項(xiàng)相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:木材顆粒、木材纖維的粒徑為0.1~2mm會提高刨花板的表面性能,而大長徑比木質(zhì)原料在板坯中定向鋪裝,使刨花板的靜曲強(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,可將之用于承載結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式5:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,步驟S3中所述液態(tài)膠粘劑占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量的2%~4%;步驟S4中所述真空管7占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5%~20%;步驟S4中所述木質(zhì)原料占隔熱隔音刨花板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的76%~93%;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:木質(zhì)原料與真空管外壁形成良好的界面結(jié)合,提高了刨花的物理力學(xué)性能,同時(shí)木質(zhì)刨花含量較大,在整體刨花板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6:結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,在所述步驟S4中定向鋪裝真空管7之前,現(xiàn)在模具內(nèi)放置V字形擋板8,所述真空管7鋪裝在所述V字形擋板8上;再在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管7上倒扣V字形擋板8;然后鋪裝所述添加膠粘劑的木制原料并預(yù)壓制得板坯;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:在鋪裝過程中限定了真空管7的位置,防止真空管在后續(xù)加工過程中的位移,從而形成均一的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式7:結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的;其他與具體實(shí)施方式6相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:V字形擋板8為低熔點(diǎn)熱塑料性塑料,在加熱過程中融化,填充真空管周圍的空隙,且與木質(zhì)原料形成嚙合結(jié)構(gòu),促進(jìn)真空管與木質(zhì)原料的界面接合。
具體實(shí)施方式8:結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,步驟S4中的所述真空管7按以下步驟制備:
a、在真空管制造設(shè)備中放入足夠的真空管殼體71、填充塞體72、吸氣劑73及膠粘劑;所述真空管殼體71至少具有一個(gè)開口711;
b、密閉真空管制造設(shè)備并啟動真空泵2抽離設(shè)備中的空氣,使真空管制造設(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、向所述真空管殼體71內(nèi)裝填吸氣劑73;
e、在所述填充塞體72側(cè)表面施加膠粘劑;
f、對所述填充塞體72施壓,使所述填充塞體72與所述真空管殼體71的所述開口711緊密結(jié)合,待所述膠粘劑固化,所述填充塞體72與所述開口711密封結(jié)合;
g、關(guān)閉真空泵2,開啟真空管制造設(shè)備,使所述人造板用真空管制造設(shè)備處于正常氣壓,取出真空管7;其他與具體實(shí)施方式1-7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9:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,步驟a所述填充塞體72兩端粗細(xì)不相等,所述填充塞體72外輪廓與真空管殼體71的開口711輪廓相符合,所述填充塞體72一端小于或等于所述開口711的輪廓,所述填充塞體72另一端大于所述開口711的輪廓,在外力的作用下所述填充塞體72的一端可部分壓入所述開口711,且經(jīng)過施加外力所述填充塞體72的另一端也不會完全進(jìn)入所述開口711;其他與具體實(shí)施方式8相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:快速密封真空管7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10:結(jié)合圖1、圖4、圖5和圖6說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,所述真空管制造設(shè)備具有密封倉1、真空泵2、大氣壓力表3、造管裝置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)具有真空管殼體71、填充塞體72、吸氣劑73,所述真空管殼體71至少具有一個(gè)開口711,在一定真空度下通過所述造管裝置4能夠使吸氣劑73進(jìn)入真空管殼體71內(nèi),并能夠通過所述造管裝置4以填充塞體72對真空管殼體71進(jìn)行密封;其他與具體實(shí)施方式8相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室手工制備真空管并可以以機(jī)械化的方法制備真空管,可調(diào)節(jié)真空管真空度,快速封裝,為實(shí)驗(yàn)研究真空度對各項(xiàng)性能的影響、使隔熱隔音刨花板產(chǎn)業(yè)化制造提供了條件。
具體實(shí)施方式11:結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種隔熱隔音刨花板的制造方法,隔熱隔音刨花板的尺寸為長400~2440mm,寬400~1220mm,厚35-120mm;其他與具體實(shí)施方式6至8中任一項(xiàng)相同。
本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:實(shí)現(xiàn)超厚隔熱隔音刨花板的生產(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;由于35-120mm厚的隔熱隔音刨花板通常受到壓機(jī)加熱方式的限制而難以制得,采用本發(fā)明所述的高頻加熱方法才使具有這樣厚度的隔熱隔音刨花板得以制造成功,拓寬了隔熱隔音刨花板的應(yīng)用領(lǐng)域。