專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)人造板的方法，尤其涉及一種生產(chǎn)具有更高強(qiáng)度的強(qiáng)化的人造板的方法。
背景技術(shù)：
人造板是以木材或其它非木植物為原料，經(jīng)過(guò)機(jī)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(jì)，人造板已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，1898年英國(guó)已經(jīng)可以制造半硬質(zhì)纖維板，美國(guó)創(chuàng)造了馬松奈脫法纖維分離技術(shù)之后的1928年，已經(jīng)能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的硬質(zhì)纖維板。刨花板第一項(xiàng)專(zhuān)利的出現(xiàn)是在1889年的德國(guó)，尤其是合成樹(shù)脂膠粘劑的出現(xiàn)，為刨花板工藝生產(chǎn)提供了條件。與鋸材相比，人造板的優(yōu)點(diǎn)是:幅面大，結(jié)構(gòu)性好，施工方便；膨脹收縮率低，尺寸穩(wěn)定，材質(zhì)較鋸材均勻，不易變形開(kāi)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(jí)及密度級(jí)適用性強(qiáng)；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(huán)境保護(hù)日益得到重視的今天，人造板被用來(lái)代替鋸材的許多傳統(tǒng)用途，其產(chǎn)量也迅速增加，已取代原木成為家具和裝飾板材的主流。專(zhuān)利CN1944007A中公開(kāi)了一種使用秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物制備人造板的方法，同時(shí)配以刨花等木質(zhì)材料作為表層,提高的物理性能、并降低了成本。專(zhuān)利CN1683129A中公開(kāi)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(shù)脂、熔融石蠟，干燥、熱壓制成板材，該技術(shù)完全脫離了木材。但是人造板的缺點(diǎn)是膠層會(huì)老化，長(zhǎng)期承載能力差，使用期限比鋸材短，抗彎和抗拉強(qiáng)度均次于鋸材。為此，專(zhuān)利CN101131036A公開(kāi)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(wú)機(jī)物的使用，導(dǎo)致產(chǎn)品重量過(guò)大。隨著科技的社會(huì)的發(fā)展，并在家具和裝飾板中人造板已占據(jù)很大比重，2007年全年我國(guó)規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值2219億元，2008年f 10月我國(guó)規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)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(qiáng)度低的缺陷，以延長(zhǎng)人造板使用的期限。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)人造板物理性能較差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法，通過(guò)強(qiáng)化材料在人造板中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化效果。為此，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法，具體地，向人造板原料中加入纖維增強(qiáng)材料，并在人造板中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，制成人造板；其中，纖維增強(qiáng)材料為比人造板原料中纖維長(zhǎng)度更長(zhǎng)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(qiáng)材料包括但不限于植物纖維、動(dòng)物纖維、人工合成纖維(化學(xué)纖維)、金屬絲、金屬絲網(wǎng)中的任意一種。所述金屬可以是單質(zhì)金屬或金屬合金。其中，所述網(wǎng)狀可以是平面網(wǎng)狀，如制成各種經(jīng)緯密度的纖維布或金屬網(wǎng)；或可以是三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)網(wǎng)狀為三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，所述網(wǎng)狀最優(yōu)選為三維立體金屬絲網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明所述生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法的第一種優(yōu)選實(shí)施方法，其中，步驟包括: 步驟1，將纖維增強(qiáng)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(qiáng)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
根據(jù)本發(fā)明所述生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法的第二種優(yōu)選實(shí)施方法，其中，步驟包括:
步驟1，將纖維增強(qiáng)材料織成網(wǎng)狀；
步驟2，將織成網(wǎng)狀的纖維增強(qiáng)材料作為夾層置于人造板中。其中，更優(yōu)選地，所述網(wǎng)狀可以是三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，作為骨架，將人造板原料填充在骨架內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明所述生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法的第三種優(yōu)選實(shí)施方法，其中，步驟包括: 步驟1，將纖維增強(qiáng)材料織成網(wǎng)狀；
步驟2，將織成網(wǎng)狀的纖維增強(qiáng)材料敷貼在人造板基材表面。本發(fā)明上述第二和第三種優(yōu)選實(shí)施方法中，織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，經(jīng)緯方向纖維可以密實(shí)排布，或留有一定孔徑的網(wǎng)孔，如孔面積優(yōu)選為但不限于50mm2>^ 30mm220mm2、(10mm2>^ 8mm25mm2等,但也可以是更大的面積。本發(fā)明上述的方法中，所述纖維增強(qiáng)材料占人造板總體積的百分比優(yōu)選為
0.5 50%，更優(yōu)選為0.5 20%，更優(yōu)選為2% 10%，更優(yōu)選為5% 10%。本發(fā)明上述的方法中，所示纖維增強(qiáng)材料的纖維長(zhǎng)度優(yōu)選為大于等于人造板原材料中纖維長(zhǎng)度的1.3倍，更優(yōu)選為> 1.5倍，更優(yōu)選為> 2倍、更優(yōu)選為> 5倍。本發(fā)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(guī)格生產(chǎn)出不同尺寸的強(qiáng)化板材，后續(xù)不需要再次裁切即可利用在家具和裝飾材料中。本發(fā)明提供的生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法，徹底改變了人造板的致命缺點(diǎn)，大大拓寬人造板的使用范圍；高強(qiáng)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(lǐng)域，如大寬度家具，公共圖書(shū)館、舞臺(tái)和室內(nèi)外展覽構(gòu)建中。由于采用強(qiáng)化工藝，同等強(qiáng)度的板材可使得厚度減半，成倍節(jié)約寶貴的木材資源，符合國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略。按中國(guó)每年人造板產(chǎn)量估算，每年可為國(guó)家節(jié)省數(shù)百億元原材料。此外，本產(chǎn)品將徹底顛覆人造板一百多年來(lái)的生產(chǎn)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(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法一種實(shí)施例制備的人造板中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法另一種實(shí)施例制備的人造板結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明生產(chǎn)強(qiáng)化人造板方法另一種實(shí)施例制備的人造板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為提高人造板承載能力差、抗彎和抗拉強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法，向人造板原料中加入纖維增強(qiáng)材料，并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后制成人造板；其中，纖維增強(qiáng)材料為比人造板原料中纖維長(zhǎng)度更長(zhǎng)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(qiáng)材料包括但不限于植物纖維、動(dòng)物纖維、人工合成纖維、金屬絲、金屬絲網(wǎng)中的任意一種或者多種組合。所述金屬可以是單質(zhì)金屬或金屬合金。其中，所述網(wǎng)狀可以是平面網(wǎng)狀，如制成各種經(jīng)緯密度的纖維布或金屬網(wǎng)；或可以是三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)網(wǎng)狀為三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，所述網(wǎng)狀最優(yōu)選為三維立體金屬絲網(wǎng)。下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹和描述，以使更好的理解本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。實(shí)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(zhǎng)度為人造板原材料短纖維長(zhǎng)度2倍的植物纖維、動(dòng)物纖維和/或化學(xué)纖維等長(zhǎng)纖維強(qiáng)化材料在人造板基材生產(chǎn)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(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料占人造板總體積的20%。上述長(zhǎng)纖維強(qiáng)化材料在板材結(jié)構(gòu)中可以將短纖維固化并借助長(zhǎng)纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而大大提高人造板承載能力以及抗彎和抗拉強(qiáng)度。上述方法類(lèi)似于石膏板生產(chǎn)中的纖維添加法。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例生產(chǎn)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述方法，本實(shí)施例生產(chǎn)的強(qiáng)化人造板強(qiáng)度比不加入長(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料的人造板提高了 6倍。實(shí)施例2
參照?qǐng)D2，本實(shí)施例中，首先將植物纖維、動(dòng)物纖維、化學(xué)纖維和/或金屬絲織成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2，如制成各種經(jīng)緯密度的纖維布或金屬網(wǎng)，然后在人造板生產(chǎn)中作為夾層，置于人造板片I之間，起到強(qiáng)化作用。其中，經(jīng)緯方向的纖維可以密實(shí)排布，但也可以留有一定孔徑的網(wǎng)孔，如孔面積5mm2?？棾傻钠矫婢W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)占人造板總體積的35%。通過(guò)上述方法，本實(shí)施例生產(chǎn)的強(qiáng)化人造板強(qiáng)度比不加入長(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料的人造板提高了 8倍。實(shí)施例3 本實(shí)施例中，首先將金屬絲織成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后在人造板生產(chǎn)中作為夾層(骨架)，起到強(qiáng)化作用。金屬絲還可做成厚度適當(dāng)?shù)母鞣N三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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(wǎng)作為整個(gè)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(gè)板材的肌肉，制成特高強(qiáng)度的人造板。其中，三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔面積為20mm2?？棾傻钠矫婢W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)占人造板總體積的5%。通過(guò)上述方法，本實(shí)施例生產(chǎn)的強(qiáng)化人造板強(qiáng)度其承載能力、抗彎和抗拉強(qiáng)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(shí)施例4
參照?qǐng)D3，本實(shí)施例中，首先將植物纖維、動(dòng)物纖維、化學(xué)纖維和/或金屬絲織成纖維布或金屬網(wǎng)2，然后敷貼壓制在人造板I表面?？棾傻睦w維布或金屬網(wǎng)占人造板總體積的15%。上述工藝既可由基材生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)基材時(shí)一次生產(chǎn)壓制完成，也可由后續(xù)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(jīng)強(qiáng)化的普通基材壓制強(qiáng)化材料，將普通基材生產(chǎn)成為強(qiáng)化基材，然后再進(jìn)行表面裝飾材料的敷貼。通過(guò)上述方法，本實(shí)施例生產(chǎn)的強(qiáng)化人造板強(qiáng)度比不加強(qiáng)化纖維的人造板提高了5倍。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)強(qiáng)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(qiáng)材料，并在人造板中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，制成人造板； 其中，纖維增強(qiáng)材料為比人造板原料中纖維長(zhǎng)度更長(zhǎng)的纖維材料。
2.根據(jù)權(quán)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(qiáng)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(qiáng)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)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(qiáng)材料織成網(wǎng)狀； 步驟2，將織成網(wǎng)狀的纖維增強(qiáng)材料作為夾層置于人造板中。
4.根據(jù)權(quán)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(qiáng)材料織成網(wǎng)狀； 步驟2，將織成網(wǎng)狀的纖維增強(qiáng)材料敷貼在人造板表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)材料包括植物纖維、動(dòng)物纖維、人工合成纖維、金屬絲、金屬絲網(wǎng)中的任意一種或多種組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)狀為平面網(wǎng)狀或三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)狀為三維立體金屬絲網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)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(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)強(qiáng)化人造板的方法，使用一種或多種纖維增強(qiáng)材料，在人造板基材中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人造板的增強(qiáng)，將徹底改變?nèi)嗽彀宓闹旅秉c(diǎn)，大大拓寬人造板的使用范圍，高強(qiáng)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(lǐng)域，如大寬度家具，公共圖書(shū)館、舞臺(tái)和室內(nèi)外展覽構(gòu)建中。
文檔編號(hào)B32B37/00GK103192576SQ201210005690
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者張殿禮 申請(qǐng)人:張殿禮