低施胶量环保混凝土模板的制造方法技术

本发明专利技术是低施胶量环保混凝土模板的制造方法，属于人造板制造技术领域。其工艺是将木段旋切成1.5～2.5mm木质单板，烘干调整含水率至2～10％，对单板双面进行常压低温等离子体改性处理，通过超声和气旋协同作用，将胶黏剂雾化为直径小于40μm的颗粒喷于单板紧面，单面胶黏剂施加量控制在10～80g/m2，按相邻层单板纤维纹理方向互相垂直组坯，再经预压、热压和覆膜制得低施胶量环保混凝土模板。产品性能符合国家标准要求，无游离甲醛释放，且胶黏剂用量较传统涂胶方式用量下降30～70％，产品品质显著提升，生产成本明显下降。此外这种方法生产工艺节能环保，生产设备操作简便、效率高、可控性好，且可连续自动化作业。

【技术实现步骤摘要】
低施胶量环保混凝土模板的制造方法
本专利技术涉及一种低施胶量环保混凝土模板的制造方法。属于人造板制造

技术介绍
混凝土模板是使新浇筑混凝土成形并养护，使之达到一定强度以承受自重的临时性结构并能拆除的模型板，是混凝土结构工程施工的重要工具。在现浇混凝土结构工程中，模板工程一般占混凝土结构工程造价的20％～30％，占工程用工量的30％-40％，占工期的50％左右。模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，因此，它是推动我国建筑技术进步的一个重要内容，在建筑工程中建筑模板占据着相当重要的地位。以木材为原料的混凝土模板密度为530～750kg/m3，相对较轻，适合于高层建筑及桥梁施工；模板幅面大，最大幅面可达3000×1500mm，可以减少模板的接缝数，减少漏浆现象，保证了混凝土的工程质量，并提高支模工作效率；具有保温性，可以减少外界气温对混凝土的影响，有利于冬季施工；施工性能好，可以根据施工需要加工成各种形状的模板；表面光泽，平整，坚硬，光滑，对普通酸碱等化学品具有耐腐蚀性，耐水性很好，可耐霜冻和高温，易于脱模，用其做清水混凝土模板浇注的物件表面光滑美观，省去二次抹灰工艺，可直接贴面装饰，减缩工期30％，是建筑工程应用最广泛的模板形式之一。然而，由于木材是多孔性材料，易于吸湿吸水，而引起尺寸和形状的变化，尤其是木质混凝土模板以多层胶合板为基材，胶层的强度和耐水性直接影响了模板的重复周转次数和使用寿命。实际生产中主要通过采用防水型胶黏剂和提高胶黏剂用量来确保模板的质量，通常双面胶黏剂用量为220～340g/m2，但是，如此会显著提高产品的生产成本。木质混凝土模板制造过程中，胶黏剂成本约占生产总成本的1/3以上。针对化工原料价格日趋昂贵，胶黏剂成本越来越高的问题，大幅度减少胶黏剂用量是降低混凝土模板生产成本行之有效的办法。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用常压低温等离子体对木质单板表面进行改性处理，在木质单板表面构建具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，同时利用超声与气旋雾化协同效应，将胶液雾化成微细颗粒，均匀喷施于木质单板表面，利用经等离子体改性后单板表面的高润湿性使胶液自动快速流展，在单板表面形成均匀连续的薄胶层，实现微量施胶(胶黏剂用量较传统涂胶方式用量下降30～70％)方式下木材与胶黏剂之间的高效胶合目的，制备获得物理力学性能符合混凝土模板国家标准的要求，且无游离甲醛释放。本专利技术的技术解决方案：低施胶量环保混凝土模板的制造方法是按以下步骤完成的：一、木质单板制备：先将原木截成木段，再经软化处理以提高木材塑性，而后经剥去树皮，然后确定木段旋切回转中心，经旋切成木质单板，最后经烘干处理待用；步骤一所述的木质单板的厚度为1.5～2.5mm，由于木质单板含水率过低干燥耗能大，含水率过高进行表面等离子体处理时容易产生击穿现象，因此，经烘干处理后，木质单板的含水率控制在2～10％；二、木质单板表面预处理：对烘干后的木质单板双面进行常压低温等离子体改性处理，通过等离子体中的电子、离子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子对木质单板表面的刻蚀作用以及自由基引发化学作用，改变木质单板表面微观结构，并在其表面引入大量极性基团，形成了具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，大幅度提高了胶黏剂在木质单板表面的润湿性，为实现木质单板在低施胶量情况下的高效胶合奠定基础；步骤二所述的木质单板表面常压低温等离子体改性处理方法是：将烘干后木质单板置于木质薄板低温等离子体改性和微量施胶一体化装置进料输送带上，根据被处理木质单板的厚度调整四对用钢玉陶瓷覆盖的差分激励双介质阻挡放电电极间距，其范围值为5～10mm，开启电源，调节处理功率至3～6KW，使电极之间的空气通过介质阻挡放电产生低温等离子体，使木质单板以2～40m/min的速度悬空依次通过上下四对放电电极中间的间隙，在常压状态下对木质单板的两个表面同时进行低温等离子体改性处理，并且由于木质单板依次通过四对电极，相当于同一个被处理位置依次叠加处理四次，强化了木质单板的表面改性效果；三、木质单板表面微量施胶：通过超声和气旋协同作用，将胶液雾化为直径小于40μm的颗粒喷施于木质单板的紧面，即不存在超越裂缝的单板表面，木质单板单面胶黏剂施加量控制在20～90g/m2，视不同胶黏剂种类而定，胶黏剂用量较常规用量减少30～70％；步骤三所述的木质单板表面微量施胶方法是：将胶黏剂通过胶泵以稳定速度输入超声气旋雾化施胶系统，将经过常压低温等离子体处理后的木质单板以2～40m/min与常压低温等离子体处理系统一致的速度匀速通过施胶系统，在其表面均匀喷施一层薄的胶层，控制超声气旋雾化施胶系统工作频率为42±3KHz，功率为1～5W，流量1-50mL/min，喷嘴与木质单板表面的距离为200-400mm，气压为0.01-0.1MPa；超声和气旋的协同效应能使胶黏剂雾化为细小颗粒，这种细小的胶黏剂颗粒能通过木质单板表面被等离子体刻蚀的纳米尺度刻痕渗透到木材细胞壁，与细胞壁物质紧密接触，形成纳米力学嵌合或与细胞壁中聚合物成分产生化学连接，形成互相渗透的聚合物网络，从而可实现低施胶量情况下木材与胶黏剂之间的高效胶合；步骤三所述的木质单板表面微量施胶所用胶黏剂为酚醛树脂胶和异氰酸酯胶中的一种，为保证胶黏剂顺利被雾化为细小颗粒，其粘度应小于40s，优选控制在20～30s；步骤二和步骤三均通过木质薄板低温等离子体改性和微量施胶一体化装置完成，该装置包括设备框架、木质薄板传输组件、动力组件、低温等离子体处理组件、超声气旋喷胶组件和控制器组件，木质单板通过传输组件(包括沿进料方向依次设置于设备框架上的木质薄板进料传输带、木质薄板进料感应装置、木质薄板进料压辊、木质薄板出料压辊、木质薄板出料感应装置和木质薄板出料传输辊组)输送进入低温等离子体处理；低温等离子体处理组件(包含四对差分激励双介质阻挡放电电极、低温等离子发生器、低温等离子体电源以及冷却排臭氧装置)中低温等离子体电源和低温等离子体发生器与电极通过高绝缘线缆可靠连接，在电极间隙间放电获得宽幅均匀的低温等离子体，木质单板悬空通过电极间隙，两个表面同时进行低温等离子体改性处理；经低温等离子体处理后的木质单板在出料压辊的带动下进入超声气旋施胶区域，超声气旋喷胶组件(包括超声气旋协同作用喷嘴支撑支架、超声气旋协同作用喷嘴、胶量控制阀、管路清洗阀、胶黏剂收集装置和喷胶除味装置)中超声气旋协同作用喷嘴通过不锈钢滑块平行对称地固定在喷嘴支撑支架上，不锈钢滑块可在喷嘴支撑支架上上下左右移动，以调节喷嘴与木质薄板表面的距离以及六个喷嘴相互间的间距，从而调控每组喷嘴的胶液喷施面积，以实现调控木质单板表面施胶量的目的，喷嘴与木质薄板表面距离的调节范围为200-400mm，喷嘴可随意左右移动，喷嘴通过通气管与进气压力装置连接，调节进气压力装置气压为0.01-0.1MPa，使胶黏剂雾化，同时控制喷嘴工作频率42±3KHz，功率为1～5W，产生超声波使胶液颗粒进一步细化直径小于40μm的颗粒，调节流量范围为1-50mL/min，再利用经低温等离子体处理后木质单板表面的高润湿性使喷施于其表面的微细胶滴迅速流展，实现在低施胶量情况下能在单板表面形成一层均匀的薄胶层，以利于胶合后本文档来自技高网...

【技术保护点】
低施胶量环保混凝土模板的制造方法，其特征在于：所述的低施胶量环保混凝土模板是按以下步骤制备的：步骤一：木质单板制备：先将原木截成木段，再经软化处理以提高木材塑性，而后经剥去树皮，然后确定木段旋切回转中心，经旋切成木质单板，最后经烘干处理待用；步骤二：木质单板表面预处理：对烘干后的木质单板双面进行常压低温等离子体改性处理，通过等离子体中的电子、离子、原子、分子以及光子等高能量活性粒子对木质单板表面的刻蚀作用以及自由基引发化学作用，改变木质单板表面微观结构，并在其表面引入大量极性基团，形成了具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，大幅度提高了胶黏剂在木质单板表面的润湿性，为实现木质单板在低施胶量情况下的高效胶合奠定基础；步骤三：木质单板表面微量施胶：通过超声和气旋协同作用，将胶黏剂雾化为直径小于40μm的颗粒喷施于木质单板的紧面，即不存在超越裂缝的单板表面，木质单板单面胶黏剂施加量控制在20～90g/m2；步骤四：木质单板组坯胶合：将施胶后的木质单板按照相邻层单板木材纤维纹理方向互相垂直的原则进行组坯，而后经预压、热压制成低施胶量环保混凝土模板基材；步骤五：基材表面覆膜：将基材经裁边、修补和定厚砂光，用酚醛树脂浸渍纸覆面，再经裁边后制得低施胶量环保混凝土模板，该板材的物理力学性能符合混凝土模板国家标准的要求，且无游离甲醛释放。...

【技术特征摘要】
1.低施胶量环保混凝土模板的制造方法，其特征在于：所述的低施胶量环保混凝土模板是按以下步骤制备的：步骤一：木质单板制备：先将原木截成木段，再经软化处理以提高木材塑性，而后经剥去树皮，然后确定木段旋切回转中心，经旋切成木质单板，最后经烘干处理待用；步骤二：木质单板表面预处理：将烘干后木质单板置于木质薄板低温等离子体改性和微量施胶一体化装置的进料输送带上，双面进行常压低温等离子体改性处理，通过等离子体中的电子、离子、原子、分子以及光子高能量活性粒子对木质单板表面的刻蚀作用以及自由基引发化学作用，改变木质单板表面微观结构，并在其表面引入大量极性基团，形成了具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层，大幅度提高了胶黏剂在木质单板表面的润湿性，为实现木质单板在低施胶量情况下的高效胶合奠定基础；步骤三：木质单板表面微量施胶：将胶黏剂通过胶泵以稳定速度输入木质薄板低温等离子体改性和微量施胶一体化装置的超声气旋雾化施胶系统，通过超声和气旋协同作用，将胶黏剂雾化为直径小于40μm的颗粒喷施于木质单板的紧面，即不存在超越裂缝的单板表面，木质单板单面胶黏剂施加量控制在20～90g/m2；步骤四：木质单板组坯胶合：将施胶后的木质单板按照相邻层单板木材纤维纹理方向互相垂直的原则进行组坯，而后经预压、热压制成低施胶量环保混凝土模板基材；步骤五：基材表面覆膜：将基材经裁边、修补和定厚砂光，用酚醛树脂浸渍纸覆面，再经裁边后制得低施胶量环保混凝土模板，该模板的物理力学性能符合混凝土模板国家标准的要求，且无游离甲醛释放；其中：步骤二和步骤三均通过木质薄板低温等离子体改性和微量施胶一体化装置完成，该装置包括设备框架、木质薄板传输组件、动力组件、低温等离子体处理组件、超声气旋喷胶组件和控制器组件；木质单板通过传输组件输送进入低温等离子体处理；经低温等离子体处理后的木质单板在传输组件的带动下进入超声气旋施胶区域，超声气旋喷胶组件可调控每组喷嘴的胶液喷施面积，从而调控木质单板表面施胶量；在木质单板表面构建具有特殊的纳米尺度刻痕的高反应活性表面层的同时，利用超声与气旋雾化协同效应，将胶液雾化成微细颗粒，均匀喷施于木质单板表面，胶液自动快速流展，在单板表面形成均匀连续的薄胶层，实现微量施胶。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓燕，陈敏智，曹倚中，陈卫民，王翔，史书凯，蒋帅南，万京林，卞杰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32