專利名稱：生產強化人造板的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產人造板的方法，尤其涉及一種生產具有更高強度的強化的人造板的方法。
背景技術：
人造板是以木材或其它非木植物為原料，經過機械加工、施加或不施加膠粘劑和其它添加劑膠合而成的板材或模壓制品，如膠合板、刨花板、纖維板等。早在19世紀，人造板已經工業化生產，1898年英國已經可以制造半硬質纖維板，美國創造了馬松奈脫法纖維分離技術之后的1928年，已經能夠生產高質量的硬質纖維板。刨花板第一項專利的出現是在1889年的德國，尤其是合成樹脂膠粘劑的出現，為刨花板工藝生產提供了條件。與鋸材相比，人造板的優點是:幅面大，結構性好，施工方便；膨脹收縮率低，尺寸穩定，材質較鋸材均勻，不易變形開裂；作為人造板原料的單板及各種碎料易于浸潰，因而可作各種功能性處理(如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等);范圍較寬的厚度級及密度級適用性強；彎曲成型性能比鋸材好；此外，I立方米人造板可代替3飛立方米原木使用。尤其是木材日益短缺和環境保護日益得到重視的今天，人造板被用來代替鋸材的許多傳統用途，其產量也迅速增加，已取代原木成為家具和裝飾板材的主流。專利CN1944007A中公開了一種使用秸桿等農業廢棄物制備人造板的方法，同時配以刨花等木質材料作為表層,提高的物理性能、并降低了成本。專利CN1683129A中公開了一種使用王草(皇竹草)制備人造板的方法，將王草切斷、削片、纖維脫離后，加入三聚氰胺改性脲醛樹脂、熔融石蠟，干燥、熱壓制成板材，該技術完全脫離了木材。但是人造板的缺點是膠層會老化，長期承載能力差，使用期限比鋸材短，抗彎和抗拉強度均次于鋸材。為此，專利CN101131036A公開了一種秸桿水泥混合人造板，將秸桿錘碎，與水泥、石英砂、粉煤灰等混合制備，但是由于大量的無機物的使用，導致產品重量過大。隨著科技的社會的發展，并在家具和裝飾板中人造板已占據很大比重，2007年全年我國規模以上人造板加工行業實現累計工業總產值2219億元，2008年f 10月我國規模以上人造板加工行業實現累計工業總產值2405億元。因此，基于上述缺陷，急需解決人造板載能力差、抗彎、抗拉強度低的缺陷，以延長人造板使用的期限。

發明內容
為了解決傳統人造板物理性能較差的問題，本發明提供了一種生產強化人造板的方法，通過強化材料在人造板中形成網狀結構，從而實現強化效果。為此，本發明的目的是提供一種生產強化人造板的方法，具體地，向人造板原料中加入纖維增強材料，并在人造板中形成網狀結構，制成人造板；其中，纖維增強材料為比人造板原料中纖維長度更長的纖維材料。
其中，所述人造板原料包括但不限于木材或其它非木材植物材料中的任意一種，
如秸桿、草莖等。其中，所述纖維增強材料包括但不限于植物纖維、動物纖維、人工合成纖維(化學纖維)、金屬絲、金屬絲網中的任意一種。所述金屬可以是單質金屬或金屬合金。其中，所述網狀可以是平面網狀，如制成各種經緯密度的纖維布或金屬網；或可以是三維立體網狀結構，當網狀為三維立體網狀結構時，所述網狀最優選為三維立體金屬絲網。根據本發明所述生產強化人造板方法的第一種優選實施方法，其中，步驟包括: 步驟1，將纖維增強材料加入到含有纖維的人造板原料中，混合；
步驟2，用膠水將步驟I中得到的混合物壓制成型。其中，纖維增強材料將人造板原料中的纖維固化，并與人造板原料中的纖維形成網狀結構
根據本發明所述生產強化人造板方法的第二種優選實施方法，其中，步驟包括:
步驟1，將纖維增強材料織成網狀；
步驟2，將織成網狀的纖維增強材料作為夾層置于人造板中。其中，更優選地，所述網狀可以是三維立體網狀結構，作為骨架，將人造板原料填充在骨架內。

根據本發明所述生產強化人造板方法的第三種優選實施方法，其中，步驟包括: 步驟1，將纖維增強材料織成網狀；
步驟2，將織成網狀的纖維增強材料敷貼在人造板基材表面。本發明上述第二和第三種優選實施方法中，織成網狀結構中，經緯方向纖維可以密實排布，或留有一定孔徑的網孔，如孔面積優選為但不限于50mm2>^ 30mm220mm2、(10mm2>^ 8mm25mm2等,但也可以是更大的面積。本發明上述的方法中，所述纖維增強材料占人造板總體積的百分比優選為
0.5 50%，更優選為0.5 20%，更優選為2% 10%，更優選為5% 10%。本發明上述的方法中，所示纖維增強材料的纖維長度優選為大于等于人造板原材料中纖維長度的1.3倍，更優選為> 1.5倍，更優選為> 2倍、更優選為> 5倍。本發明上方法中，為了提高板材利用率，減少二次加工造成的廢料，可以按常用規格生產出不同尺寸的強化板材，后續不需要再次裁切即可利用在家具和裝飾材料中。本發明提供的生產強化人造板的方法，徹底改變了人造板的致命缺點，大大拓寬人造板的使用范圍；高強度人造板因承載能力的提高，可拓展使用在船舶家具、公共建筑、交通工具等方面，以及需要高承載能力的領域，如大寬度家具，公共圖書館、舞臺和室內外展覽構建中。由于采用強化工藝，同等強度的板材可使得厚度減半，成倍節約寶貴的木材資源，符合國家節能減排戰略。按中國每年人造板產量估算，每年可為國家節省數百億元原材料。此外，本產品將徹底顛覆人造板一百多年來的生產工藝。人造板將不僅僅是利用木材或其他非木材植物為原料的產品。


圖1為本發明生產強化人造板方法一種實施例制備的人造板中網狀結構示意圖； 圖2為本發明生產強化人造板方法另一種實施例制備的人造板結構示意 圖3為本發明生產強化人造板方法另一種實施例制備的人造板結構示意圖。
具體實施例方式為提高人造板承載能力差、抗彎和抗拉強度低的缺點，本發明提供了一種生產強化人造板的方法，向人造板原料中加入纖維增強材料，并形成網狀結構，然后制成人造板；其中，纖維增強材料為比人造板原料中纖維長度更長的纖維材料。其中，所述人造板原料包括木材或其它非木材植物材料中的任意一種，如秸桿、草莖等。其中，所述纖維增強材料包括但不限于植物纖維、動物纖維、人工合成纖維、金屬絲、金屬絲網中的任意一種或者多種組合。所述金屬可以是單質金屬或金屬合金。其中，所述網狀可以是平面網狀，如制成各種經緯密度的纖維布或金屬網；或可以是三維立體網狀結構，當網狀為三維立體網狀結構時，所述網狀最優選為三維立體金屬絲網。下面通過具體實施例，對本發明生產強化人造板的方法進行詳細的介紹和描述，以使更好的理解本發明，但是應當理解的是，下述實施例并不限制本發明范圍。實施例1
人造板原材料為刨花板、纖維板(也成密度板)屬于短纖維材料，將長度為人造板原材料短纖維長度2倍的植物纖維、動物纖維和/或化學纖維等長纖維強化材料在人造板基材生產壓制前添加在木材和其他非木材(如秸桿)等主要原材料中，并使用膠水壓制成型。其中，長纖維增強材料占人造板總體積的20%。上述長纖維強化材料在板材結構中可以將短纖維固化并借助長纖維形成網狀結構，從而大大提高人造板承載能力以及抗彎和抗拉強度。上述方法類似于石膏板生產中的纖維添加法。參照圖1，本實施例生產的人造板中，人造板基材中的纖維10與添加的纖維20在粘合劑的作用下，形成網狀結構。通過上述方法，本實施例生產的強化人造板強度比不加入長纖維增強材料的人造板提高了 6倍。實施例2
參照圖2，本實施例中，首先將植物纖維、動物纖維、化學纖維和/或金屬絲織成平面網狀結構2，如制成各種經緯密度的纖維布或金屬網，然后在人造板生產中作為夾層，置于人造板片I之間，起到強化作用。其中，經緯方向的纖維可以密實排布，但也可以留有一定孔徑的網孔，如孔面積5mm2。織成的平面網狀結構占人造板總體積的35%。通過上述方法，本實施例生產的強化人造板強度比不加入長纖維增強材料的人造板提高了 8倍。實施例3 本實施例中，首先將金屬絲織成三維立體網狀結構，然后在人造板生產中作為夾層(骨架)，起到強化作用。金屬絲還可做成厚度適當的各種三維立體網狀結構，如矩形、正方形、橢圓形、圓柱形等，將短纖維材料立體固化，金屬絲網作為整個板材的骨架，人造板其它原材料填充其中并將其包裹，成為整個板材的肌肉，制成特高強度的人造板。其中，三維立體網狀結構孔面積為20mm2。織成的平面網狀結構占人造板總體積的5%。通過上述方法，本實施例生產的強化人造板強度其承載能力、抗彎和抗拉強度接近于金屬板材，而且具有金屬板材不具備的裝飾效果。實施例4
參照圖3，本實施例中，首先將植物纖維、動物纖維、化學纖維和/或金屬絲織成纖維布或金屬網2，然后敷貼壓制在人造板I表面。織成的纖維布或金屬網占人造板總體積的15%。上述工藝既可由基材生產廠家在生產基材時一次生產壓制完成，也可由后續的板材表面處理廠家，如熱壓三聚氰胺紙、或PVC吸塑前用未經強化的普通基材壓制強化材料，將普通基材生產成為強化基材，然后再進行表面裝飾材料的敷貼。通過上述方法，本實施例生產的強化人造板強度比不加強化纖維的人造板提高了5倍。以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種生產強化人造板的方法，其特征在于，向人造板原料中加入纖維增強材料，并在人造板中形成網狀結構，制成人造板； 其中，纖維增強材料為比人造板原料中纖維長度更長的纖維材料。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟包括: 步驟1，將纖維增強材料加入到含有纖維的人造板原料中，混合； 步驟2，用膠水將步驟I中得到的混合物壓制成型； 其中，纖維增強材料將人造板原料中的纖維固化，并與人造板原料中的纖維形成網狀結構。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟包括: 步驟1，將纖維增強材料織成網狀； 步驟2，將織成網狀的纖維增強材料作為夾層置于人造板中。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟包括: 步驟1，將纖維增強材料織成網狀； 步驟2，將織成網狀的纖維增強材料敷貼在人造板表面。
5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述纖維增強材料包括植物纖維、動物纖維、人工合成纖維、金屬絲、金屬絲網中的任意一種或多種組合。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網狀為平面網狀或三維立體網狀結構。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述網狀為三維立體金屬絲網。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述人造板原料包括木材和非木材的植物材料。
全文摘要
本發明公開了一種生產強化人造板的方法，使用一種或多種纖維增強材料，在人造板基材中形成網狀結構，從而實現對人造板的增強，將徹底改變人造板的致命缺點，大大拓寬人造板的使用范圍，高強度人造板因承載能力的提高，可拓展使用在船舶家具、公共建筑、交通工具等方面，以及需要高承載能力的領域，如大寬度家具，公共圖書館、舞臺和室內外展覽構建中。
文檔編號B32B37/00GK103192576SQ201210005690
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者張殿禮 申請人:張殿禮