本發(fā)明屬于復合材料領域，涉及木塑復合板的制造方法，具體涉及一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法。

背景技術：

木塑復合材料是復合材料領域增長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(chǎn)木塑復合材料的方法，但是擠出和注射法限制了其產(chǎn)品的尺寸，因此熱壓法是生產(chǎn)大幅面木塑復合材料的最優(yōu)方法。木塑復合板被用于建筑工業(yè)和家具制造業(yè)，性能優(yōu)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(nèi)裝飾部品、辦公桌、櫥柜類家具等。

木塑復合材料的主要原料包括木質(zhì)原料和塑料，在成本上，塑料的價格高于木質(zhì)原料的價格，因此提高產(chǎn)品中木質(zhì)原料的含量可以降低產(chǎn)品的成本。然而，現(xiàn)有木塑復合材料中木質(zhì)原料的質(zhì)量分數(shù)一般在20%到50%，當木質(zhì)原料含量高于50%時，木質(zhì)原料與塑料混合物的流動性差，與設備管壁的摩擦阻力較大，造成產(chǎn)品均勻性差和表面開裂等缺陷。同時，隨著木塑復合板制造技術的進步，人們對木塑復合材料的認識和認可度正在逐漸提升，同時對木塑復合板性能的要求也越來越高。在關注木塑復合板環(huán)保性能的同時，也越來越關注木塑復合板板材的力學性能，以及吸音、隔熱性能等。特別是當人們越來越多的將木塑復合板應用于建筑工程及室內(nèi)裝飾領域時，如何對木塑復合板材進行處理或是結構設計以增強其吸音隔熱性能就變得具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)有技術中對木塑復合板環(huán)保性能、力學性能提升的研究較為充分，但尚缺乏對高強度吸音隔熱木塑復合板的有關研究成果，高強度吸音隔熱木塑復合板材研發(fā)技術遲遲沒有獲得突破，如何在提升木塑復合板強度的同時使木塑復合板具有吸音、隔熱的性能，是當前木塑復合板技術研發(fā)中的難點。

對真空材料的研究發(fā)現(xiàn)真空是聲音與熱的不良導體，其具有良好的發(fā)展前景，若能將真空結構材料引入到木塑復合板等木質(zhì)復合材料中則可望改善材料的物理性能。而木材是一種多孔材料，其不具備密封特性不能夠形成真空環(huán)境，以木材為原料的木塑復合材難以具有較優(yōu)越的隔熱隔音效果，因此如何改進模塑復合板使其性能發(fā)生變化，并具有真空材料的特性是當前函待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中存在的一系列問題，進而提出一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法。所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，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行加工，獲得木質(zhì)原料；S2、原料預處理：對木質(zhì)原料進行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；S3、制備塑料薄片：將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；S4、滾筒混合：將熱塑性塑料薄片與所述木質(zhì)原料置于滾筒中混合均勻，獲得木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物；S5、添加偶聯(lián)劑：使用噴涂方法將液態(tài)偶聯(lián)劑施加在木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物上；S6、分層鋪裝：將所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物分成多份，取其中一份均勻鋪裝在模具內(nèi)，然后將事先準備好的真空管進行定向鋪裝；再取一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管上，并進行預壓獲得板坯；S7、熱壓及冷壓：將在真空管兩面鋪裝完木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物的板坯放入壓機中進行熱壓及冷壓；S8、后期加工：進行裁邊和表面處理。本發(fā)明的有益效果是：使木塑復合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的木塑復合板具有低密度、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性能得到改善，同時使板材做到了平均密度低而表面密度高，保證了板材的輕質(zhì)高強以及良好的表面加工性能。

進一步，所述步驟S6中的分層鋪裝需先鋪真空管，即先將真空管在模具內(nèi)進行定向鋪裝；然后將所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物分成多份，將其中至少一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上，鋪裝好之后進行預壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉，再將至少一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管另一面，進一步進行預壓。

進一步，在所述步驟S6中所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上倒扣V字形擋板之后，再鋪裝添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物并預壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉，進而繼續(xù)在翻轉后的板坯內(nèi)部分露出的真空管上倒扣V字形擋板，再鋪裝所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物并預壓。

進一步，所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的。

進一步，所述步驟S6中分層鋪裝時定向鋪裝真空管的步驟與鋪裝添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物的步驟交替進行多次，所述真空管鋪裝有多層；所述分層鋪裝過程中至少第一層和最后一層鋪裝的均為添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物。

進一步，所述木質(zhì)原料的規(guī)格為：長20~200mm，寬2~20mm，厚0.1~2mm；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm。

進一步，步驟S3中所述塑料薄片占隔熱隔音木塑復合板質(zhì)量的4%～25%；步驟S5中所述液態(tài)偶聯(lián)劑占隔熱隔音木塑復合板板材質(zhì)量的0.5%~4%；步驟S6中所述真空管占隔熱隔音木塑復合板板材質(zhì)量百分數(shù)的4%~19%；步驟S6中所述木質(zhì)原料占隔熱隔音木塑復合板板材質(zhì)量百分數(shù)的70%~90%。

進一步，步驟S7中的熱壓在平板熱壓機中進行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機加熱板通入5~25℃冷水或將板坯轉入至常溫壓機中進行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時取出。

進一步，步驟S6中的所述真空管按以下步驟制備：a、在真空管制造設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開口；b、密閉真空管制造設備并啟動真空泵抽離設備中的空氣，使真空管制造設備中處于真空狀態(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合，待所述膠粘劑固化，所述填充塞體與所述開口密封結合；g、關閉真空泵，開啟真空管制造設備，使所述人造板用真空管制造設備處于正常氣壓，取出真空管。

進一步，所述真空管制造設備具有密封倉、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倉口，所述倉口能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉換，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)；所述大氣壓力表設于所述密封倉上，能夠實時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開口，在一定真空度下通過所述造管裝置能夠使吸氣劑進入真空管殼體內(nèi)，并能夠通過所述造管裝置以填充塞體對真空管殼體進行密封。

進一步，內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的尺寸為長400~2440mm，寬400~1220mm，厚6~120mm。

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)明的隔熱隔音木塑復合板的一種剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明的隔熱隔音木塑復合板的另一種剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明中真空管制造設備的整體結構示意圖；

圖5是本發(fā)明中密封倉剖面結構示意圖；

圖6是本發(fā)明中密封倉另一具體實施方式的剖面結構示意圖；

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。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發(fā)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，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，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行加工，獲得木質(zhì)原料；

S2、原料預處理：對木質(zhì)原料進行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；

S3、制備塑料薄片：將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；

S4、滾筒混合：將熱塑性塑料薄片與所述木質(zhì)原料置于滾筒中混合均勻，獲得木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物；

S5、添加偶聯(lián)劑：使用噴涂方法將液態(tài)偶聯(lián)劑施加在木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物上；

S6、分層鋪裝：將所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物分成多份，取其中一份均勻鋪裝在模具內(nèi)，然后將事先準備好的真空管進行定向鋪裝；再取一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管上，并進行預壓獲得板坯；

S7、熱壓及冷壓：將在真空管兩面鋪裝完木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物的板坯放入壓機中進行熱壓及冷壓；

S8、后期加工：進行裁邊和表面處理。

本實施方式的技術效果是：使木塑復合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的木塑復合板具有低密度、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性能得到改善，同時使板材做到了平均密度低而表面密度高，保證了板材的輕質(zhì)高強以及良好的表面加工性能。

具體實施方式2：結合圖1和圖2說明本實施方式，所述步驟S6中的分層鋪裝需先鋪真空管，即先將真空管在模具內(nèi)進行定向鋪裝；然后將所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物分成多份，將其中至少一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上，鋪裝好之后進行預壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉，再將至少一份添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管另一面，進一步進行預壓；其他與具體實施方式1相同。

本實施方式的技術效果是：通過這一實施方式可使真空管占到木塑復合板體積份數(shù)的20~80%，可大大降低木塑復合板的整體密度，但由于木質(zhì)原料部分經(jīng)過熱壓及冷壓后被壓實，形成高密度表面，提高了木塑復合板的彎曲彈性模量、靜曲強度等物理力學性能以及良好的表面加工性能。同時，由于采用這一實施方式使木塑復合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復合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性能也得到了改善。

具體實施方式3：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，在所述步驟S6中所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上倒扣V字形擋板8之后，再鋪裝添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物并預壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉，進而繼續(xù)在翻轉后的板坯內(nèi)部分露出的真空管上倒扣V字形擋板8，再鋪裝所述添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物并預壓；其他與具體實施方式1或2相同。

本實施方式的技術效果是：在鋪裝過程中限定了真空管的位置，防止真空管在后續(xù)加工過程中的位移，從而形成均一的結構。

具體實施方式4：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的；其他與具體實施方式1-3中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：V字形擋板為低熔點熱塑料性塑料，在加熱過程中融化，填充真空管周圍的空隙，且與木質(zhì)原料形成嚙合結構，促進真空管與木質(zhì)原料及塑料薄片的界面接合。

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內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，所述步驟S6中分層鋪裝時定向鋪裝真空管的步驟與鋪裝添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物的步驟交替進行多次，所述真空管鋪裝有多層；所述分層鋪裝過程中至少第一層和最后一層鋪裝的均為添加偶聯(lián)劑的木質(zhì)原料與塑料薄片的混合物；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：由于采用了所述方法，可以多層排列真空管使木塑復合板板材能夠更好的實現(xiàn)板材平均密度低而表面密度高，進一步保證了板材的輕質(zhì)高強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。

具體實施方式6：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，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；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm；所述真空管優(yōu)選壁厚為0.5-2mm，外徑為2-30mm規(guī)格的真空管；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：大長徑比的木質(zhì)原料在板坯中與定向鋪裝的真空管一起鋪裝，使木塑復合板的靜曲強度等力學性能在徑向方向上增加50%~150%，拓寬了產(chǎn)品的用途，可將之用于承載結構。

具體實施方式7：結合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，步驟S3中所述塑料薄片占隔熱隔音木塑復合板質(zhì)量的4%～25%；步驟S5中所述液態(tài)偶聯(lián)劑占隔熱隔音木塑復合板板材質(zhì)量的0.5%~4%；步驟S6中所述真空管占隔熱隔音木塑復合板板材質(zhì)量百分數(shù)的4%~19%；其他與具體實施方式1-6中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：木質(zhì)原料與真空管外壁形成良好的界面結合，提高了材料的物理力學性能，同時木質(zhì)原料含量較大，在整體木塑復合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，方便進行后續(xù)加工和運輸。

具體實施方式8：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，步驟S7中的熱壓在平板熱壓機中進行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機加熱板通入5~25℃冷水或將板坯轉入至常溫壓機中進行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時取出；其他與具體實施方式7相同。

本實施方式的技術效果是：消除冷卻過程中塑料收縮引起的內(nèi)部應力，且使板材表面光滑平整，避免在無壓情況下塑料收縮形成凹陷。

具體實施方式9：結合圖1、圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，步驟S6中的所述真空管7按以下步驟制備：a、在真空管制造設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至少具有一個開口711；b、密閉真空管制造設備并啟動真空泵2抽離設備中的空氣，使真空管制造設備中處于真空狀態(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密封結合；g、關閉真空泵2，開啟真空管制造設備，使所述人造板用真空管制造設備處于正常氣壓，取出真空管7；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：制成了隔熱隔聲屏障，能夠在較長時間內(nèi)保持真空狀態(tài)，且具有較好的力學強度，能夠在后續(xù)制備過程中承受較大的壓力。

具體實施方式10：結合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，步驟a所述填充塞體72兩端粗細不相等，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入所述開口711；其他與具體實施方式9相同。

本實施方式的技術效果是：快速密封真空管管體，防止外部氣體進入管體內(nèi)部，使管體在較長時間內(nèi)保持較低的真空度，隔阻熱和聲的傳遞。

具體實施方式11：結合圖1、圖4、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，所述真空管制造設備具有密封倉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上還具有至少一個倉口6，所述倉口6能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉換，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設于所述密封倉1上，能夠實時反映所述密封倉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進行密封；其他與具體實施方式9至10中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：實現(xiàn)了實驗室手工制備真空管并可以以機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，為實驗研究真空度對各項性能的影響、使隔熱隔音刨花板產(chǎn)業(yè)化制造提供了條件。

具體實施方式12：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種內(nèi)置真空管的隔熱隔音木塑復合板的制造方法，所述步驟S8中將板材的尺寸加工為長400~2440mm，寬400~1220mm，厚35-120mm；其他與具體實施方式1至11中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：可實現(xiàn)超厚隔熱隔音木塑復合板的生產(chǎn)和制造，結合在門窗以及隔墻中的實際應用，方便進行模塊化和集成化生產(chǎn)和安裝。