本發明屬于復合材料領域，涉及復合板的制備方法，具體涉及一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法。

背景技術：

木塑復合材料是復合材料領域發展最快的新型聚合物復合材料之一。擠出、注射和熱壓是三種主要的生產木塑復合材料的方法。木塑復合板被用于建筑工業和家具制造業，性能優越的木塑復合板可以替代天然木材用以制造木結構建筑、室內裝飾部品、辦公桌、櫥柜類家具等。在木塑復合材料的制造中，一方面現有的木塑復合材料生產技術要求木質原材料的尺寸足夠小，但原材料的磨粉不僅增加了能耗，而且也是粉塵污染和噪聲污染的源泉。

使用大尺寸原料，能保持原料的原始結構少被破壞，從而有利于增加產品的各項性能，并能起到節能降噪的作用。另一方面低質木材、速生材未得到有效利用，有必要對低質木材進行改造以獲得性能更好的材料。將速生材破碎后再通過加入膠粘劑進行人造板制造的利用方式雖然有利于提高速生材的利用率，可以改善板材性能，但如果膠粘劑選擇不合理則會帶來環境污染等困擾人們的問題。因此，如何以新的方式利用速生材，使材料性能更優越、價值更大是需要思考的重要問題。專利申請公布號為CN103659946A的中國發明專利申請，公開了一種以大長徑比的木質原料和塑料薄片進行混合制備定向木塑復合板材的方法，該方法可以防止塑料顆粒向底層滑漏，一定程度上提高了木塑復合材板材的質量。

然而，這一技術方案板材的制造效率低，不能解決傳統熱壓法需長時間保壓冷卻的問題。不僅浪費時間，而且保壓冷卻加工過程中需要反復升高或降低模具溫度，還對能源造成浪費。且這一技術也不能從根本上解決板材內部木材和塑料分布不均勻，以及由于板材內部不均勻而應力相對集中給板材力學性能和表面質量所帶來的缺陷。此外，在室外裝飾裝修中經常需要使用具有較大長度的板材，且在室外環境中對板材耐水性具有較高的要求。使木塑復合板材具有更優的物理力學性能，在避免板材發生翹曲變形的同時使板材具有較強的耐水性，并具有較大長度而滿足室外裝飾裝修的需要，都是當前木塑復合板材需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明為解決現有技術中存在的一系列問題，進而提出一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法。所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法包括如下步驟：S1、單板制備：以旋切或刨削的方法制備出厚度為0.5 mm ~5mm的單板；S2、單板預處理：對制備好的單板進行預處理，所述預處理為干燥處理和高溫熱處理中的一種或幾種；S3、涂覆偶聯劑：在所述經預處理的單板表面涂敷液態偶聯劑，所述液態偶聯劑為異氰酸酯偶聯劑，用量為10g~80g每平方米；S4、塑料薄膜制備：以熱塑性塑料的新料、回收料或者新料與回收料的組合制備熱塑性塑料薄膜；S5、疊加組坯：將步驟S3中經過涂敷偶聯劑的單板與經步驟S4制備的塑料薄膜進行依次分層疊加鋪裝，完成疊加組坯；S6、加熱滾壓：使所述疊加組坯后的板坯連續通過加熱裝置，并對板坯進行多次滾壓，滾壓壓力逐漸增大；S7、定厚冷卻：將步驟S6加熱滾壓后的板坯通過多個定厚滾，通過水冷、氣冷或水冷和氣冷方式降低板坯溫度，達到降溫定厚的目的；S8、裁切：對經定厚冷卻的板坯進行裁切，制得特定規格的板材。本發明的有益效果是：通過對單板和塑料薄膜進行分層鋪裝實現了木塑復合材的連續生產，通過冷水對板材進行快速冷卻定型，規避了保壓冷卻工藝耗時耗能的缺陷，提高了木質復合板的生產效率，同時有助于提高產品的力學性能和表面質量；此外，也使板材內部的木質原料和塑料的均勻分布，有利于改善板材的力學性能和表面質量。

進一步，在步驟S1中將所述的單板經鋸解、切割、裁剪、刨削、膠粘、壓合或縫制中一種或幾種方法的組合，制成寬度為50mm~350mm的單板。

進一步，在步驟S2中經過通風干燥、高溫熱處理和等離子處理中的一種或幾種方法，使單板的含水量低于5%，同時降低單板的表面能。

進一步，所述薄膜的厚度為0.1mm~1mm，寬度為50mm~350mm；所述塑料薄膜的寬度大于或等于所述單板的寬度。

進一步，步驟S5中所述單板通過滾涂裝置進行偶聯劑的滾涂，所述滾涂裝置通過旋轉滾涂使單板的表面均勻滾涂上偶聯劑，所述單板經所述滾涂裝置滾涂后，至少有一面滾涂上所述偶聯劑。

進一步，涂覆偶聯劑的單板與塑料薄膜從下至上依次疊加鋪裝，當所述單板鋪裝在第奇數層時所述塑料薄膜則均鋪裝在第偶數層，當所述單板鋪裝在第偶數層時所述塑料薄膜則均鋪裝在第奇數層。

進一步，步驟S5中所述經涂覆偶聯劑的單板與熱塑性塑料薄膜進行分層疊加鋪裝，所述塑料薄膜置于單板之間和板坯的上下表面，所述疊加組坯步驟S5在連續運行的鋼帶上完成。

進一步，步驟S6中所述加熱裝置能夠使塑料熔化，其溫度范圍為100℃~300℃；所述加熱裝置具有多個加熱區段，每個加熱區段的加熱溫度可分別進行控制；所述滾壓通過上下壓輥之間的轉動滾壓實現，滾壓過程所使用的壓輥能夠根據需要進行相對位置調整，通過控制壓輥之間的距離能夠控制板材的密度；所述上下壓輥成對設置，且上下壓輥為多組，所述上下壓輥之間的距離在板坯前進方向上逐漸變小。

進一步，所述單板在豎直方向上對齊，且單板的寬度相同，所述單板相互平行且互不接觸。

進一步，所述塑料是PP、PE、HDPE、PS中的一種或多種的組合。

進一步，在所述步驟S6中還具有密封封邊的步驟，即在加熱滾壓的同時，在板坯的兩側添加熔融的塑料，對板坯的兩側進行密封封邊。

進一步，所述步驟S7中定厚冷卻需將板坯冷卻至60℃以下。

進一步，步驟S8中裁切加工采用圓鋸機進行。

進一步，在所述步驟S7之前還具有表面處理的步驟，即對板材表面進行砂光或涂飾的表面處理。

附圖說明

圖1是本發明的制備方法流程示意圖；

圖2是本發明中單板-塑料薄膜復合板的板坯結構示意圖；

圖中各部分含義如下：1單板；2塑料薄膜。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發明的具體實施方式。

具體實施方式1：結合圖1說明本實施方式，一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，包括如下步驟：S1、單板制備：以旋切或刨削的方法制備出厚度為0.5mm~5mm的單板；S2、單板預處理：對制備好的單板進行預處理，所述預處理為干燥處理和高溫熱處理中的一種或幾種；S3、涂覆偶聯劑：在所述經預處理的單板表面涂敷液態偶聯劑，所述液態偶聯劑為異氰酸酯偶聯劑，用量為10g~80g每平方米；S4、塑料薄膜制備：以熱塑性塑料的新料、回收料或者新料與回收料的組合制備熱塑性塑料薄膜；S5、疊加組坯：將步驟S3中經過涂敷偶聯劑的單板與經步驟S4制備的塑料薄膜進行依次分層疊加鋪裝，完成疊加組坯；S6、加熱滾壓：使所述疊加組坯后的板坯連續通過加熱裝置，并對板坯進行多次滾壓，滾壓壓力逐漸增大；S7、定厚冷卻：將步驟S6加熱滾壓后的板坯通過多個定厚滾，通過水冷、氣冷或水冷和氣冷方式降低板坯溫度，達到降溫定厚的目的；S8、裁切：對經定厚冷卻的板坯進行裁切，制得特定規格的板材。

本實施方式的技術效果是：通過對單板和塑料薄膜進行分層鋪裝實現了木塑復合材的連續生產，通過冷水對板材進行快速冷卻定型，規避了保壓冷卻工藝耗時耗能的缺陷，提高了木質復合板的生產效率，同時有助于提高產品的力學性能和表面質量；此外，也使板材內部的木質原料和塑料的均勻分布，有利于改善板材的力學性能和表面質量。

具體實施方式2：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，在步驟S1中將所述的單板經鋸解、切割、裁剪、刨削、膠粘、壓合或縫制中一種或幾種方法的組合，制成寬度為50mm~350mm的單板；其他與具體實施方式1相同。

本實施方式的技術效果是：改變木塑復合材制備中通常的木制原料加工方式，減少機械加工對木質原料的破壞，減少能耗，提高木材的利用率的同時提高單板的力學性能；以鋸解、切割、裁剪、刨削、膠粘、壓合或縫制等方法可以使幅面不達標的單板變得具有標準的幅面，以利于板材的標準化生產，同時有利于單板-塑料薄膜復合板的機械化制造。

具體實施方式3：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，在步驟S2中經過通風干燥、高溫熱處理和等離子處理中的一種或幾種方法，使單板的含水量低于5%，同時降低單板的表面能；其他與具體實施方式1相同。

本實施方式的技術效果是：單板經過處理之后含水量得到控制，且表面能降低，有利于單板與塑料薄膜的復合，也使得板材的力學性能得到提升，使板材內部出現氣泡的可能性變小，避免了因為氣泡出現而帶來的應力集中；同時由于單板表面能降低，有利于提高木材與塑料的界面結合強度。

具體實施方式4：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，所述薄膜的厚度為0.1mm~1mm，寬度為50mm~350mm；所述塑料薄膜的寬度大于或等于所述單板的寬度；其他與具體實施方式1相同。

本實施方式的技術效果是：對薄膜的厚度和寬度進行上述限定有利于降低塑料薄膜的使用量，可以在減輕板材自重的同時增加板材的強度，提高板材的強重比；而當塑料薄膜的寬度大于單板的寬度時，制備出的板材無需額外進行封邊處理就可以具有較好的邊部防水效果，不僅減少二度封邊所帶來的材料消耗和能量損失，更使板材的生產效率得到提升，使板材的使用場所和使用環境更加寬泛，具有更好的應用前景。

具體實施方式5：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，步驟S5中所述單板通過滾涂裝置進行偶聯劑的滾涂，所述滾涂裝置通過旋轉滾涂使單板的表面均勻滾涂上偶聯劑，所述單板經所述滾涂裝置滾涂后，至少有一面滾涂上所述偶聯劑；其他與具體實施方式1-4中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：偶聯劑均勻滾涂在與塑料有接觸的單板上，偶聯劑起到粘接單板和塑料的作用，增加單板與塑料之間的界面接合，從而有助于提高最終產品的物理力學性能。

具體實施方式6：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，涂覆偶聯劑的單板與塑料薄膜從下至上依次疊加鋪裝，當所述單板鋪裝在第奇數層時所述塑料薄膜則均鋪裝在第偶數層，當所述單板鋪裝在第偶數層時所述塑料薄膜則均鋪裝在第奇數層；其他與具體實施方式1-5中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：憎水性的塑料薄膜將親水性的單板進行包裹，阻隔了水分進入板材內部，使復合板具有防水性能，產品可用于室內高濕環境和戶外。

具體實施方式7：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，步驟S5中所述經涂覆偶聯劑的單板與熱塑性塑料薄膜進行分層疊加鋪裝，所述塑料薄膜置于單板之間和板坯的上下表面，所述疊加組坯步驟S5在連續運行的鋼帶上完成；其他與具體實施方式6相同。

本實施方式的技術效果是：分層疊加鋪裝有利于提高板材性能，且依此方式組坯板材的表面耐水性和表面光滑度均有明顯的改善。

具體實施方式8：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，步驟S6中所述加熱裝置能夠使塑料熔化，其溫度范圍為100℃~300℃；所述加熱裝置具有多個加熱區段，每個加熱區段的加熱溫度可分別進行控制；所述滾壓通過上下壓輥之間的轉動滾壓實現，滾壓過程所使用的壓輥能夠根據需要進行相對位置調整，通過控制壓輥之間的距離能夠控制板材的密度；所述上下壓輥成對設置，且上下壓輥為多組，所述上下壓輥之間的距離在板坯前進方向上逐漸變小；其他與具體實施方式1-7中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：塑料經過不同的溫區進行加熱，受熱逐漸熔化，并與偶聯劑相互作用，起到粘接單板的作用，通過加熱溫度的不同，可以控制塑料熔化和膨脹的程度，在加熱的同時降低復合板的厚度，實現產品的定厚和定型。

具體實施方式9：結合圖1說明本實施方式，所述塑料是PP、PE、HDPE、PS中的一種或多種的組合；其他與具體實施方式1-8中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：可以在較低加熱溫度情況下熔化塑料，同時在此溫度下單板不會發生劇烈的熱分解，有助于提升復合板的力學強度。

具體實施方式10：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，在所述步驟S6中還具有密封封邊的步驟，即在加熱滾壓的同時，在板坯的兩側添加熔融的塑料，對板坯的兩側進行密封封邊；其他與具體實施方式1-9中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：復合板的兩側由憎水性的塑料進行密封，防止外界水分從兩側進入復合板材內部，有助于提升產品的防水性能。

具體實施方式11：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，所述步驟S7中定厚冷卻需將板坯冷卻至60℃以下；其他與具體實施方式1-10中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：可以防止復合板中的熱塑性塑料在降溫過程中收縮，產生內部應力和表面凹陷，從而使產品表面平滑，也有助于提升產品的合格率。

具體實施方式12：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，步驟S8中裁切加工采用圓鋸機進行；其他與具體實施方式1-11中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：可以根據要求截取特定尺寸的復合板。

具體實施方式13：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種單板-塑料薄膜復合板的制備方法，在所述步驟S7之前還具有表面處理的步驟，即對板材表面進行砂光或涂飾的表面處理；其他與具體實施方式1-12中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：有助于提升復合板的表面光滑度，經過涂飾后提升產品的美觀性。