一种防水抗菌定向刨花板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种防水抗菌定向刨花板，包括上表层、芯层和下表层，上、下表层与芯层质量比为60~75%：25~40%，上、下表层与芯层铺装夹角为80~90°。本发明专利技术还提供一种防水抗菌定向刨花板的制备方法，包括：刨花、干燥、混合喷涂、干燥、施胶、铺装、喷液热压、板坯平衡、裁边、冷却、砂光、成膜。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术的防水抗菌定向刨花板，其板材内部异氰酸酯MDI胶的‑NCO基团与刨花的‑OH基团之间的反应完全，胶合效果好，内应力分布均匀；板材整体稳定性好，长期使用或储存过程中，无裂纹、分层、起鼓等现象，且无甲醛等对人体有害物质释放；能够有效抗菌、防霉、防虫，其抗菌率达99.1~99.7%。

A waterproof and antibacterial oriented particleboard and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防水抗菌定向刨花板及其制备方法
本专利技术涉及定向刨花板领域，尤其是涉及一种防水抗菌定向刨花板及其制备方法。
技术介绍
定向刨花板是刨花板新品种之一。刨花铺装成型时，定向刨花板的上下两个表层将拌胶刨花按其纤维方向纵行排列，而芯层刨花横向排列，组成三层结构板坯，进而热压制成定向刨花板。这种刨花板的刨花形状要求长宽比较大，而厚度比普通刨花板的刨花略厚。定向刨花板是原木经去皮、顺着木纹方向切成具有一定几何形状的刨片，再经干燥、并施加合成树脂胶和防水剂，模拟天然木材的纤维排列方向经定向铺装成板坯后，再经高温热压制成的一种人造工程结构板材。定向刨花板采用定向铺装，芯层刨花横向排列，表层刨花纵向排列，表芯层刨花形成一定的定向夹角，从而使定向刨花板各方向的力学性能相同，定向刨花板的定向铺装使得定向刨花板具有强度高、尺寸稳定性好、加工性能好等特点，把胶合板和普通刨花板的优点合二为一，既融合了胶合板的木质单元较长、层次分明、排列均匀的特点，同时又汲取了普通刨花板加工过程简便易操作、可规模化生产的特点，常代替胶合板做结构材使用。目前刨花板行业中的主流胶粘剂主要包括脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺甲醛胶以及异氰酸酯MDI胶等。在满足不同场合及性能需求的前提下，不同胶种都有其独特的特点和优势。随着各国对甲醛释放控制要求的提高，以及大众对甲醛危害的重视，无甲醛释放的异氰酸酯MDI胶将越来越受到的刨花板厂家的青睐。据统计，目前刨花板厂家70%以上采用异氰酸酯MDI胶粘剂生产，并且从脲醛、酚醛切换至异氰酸酯MDI胶的趋势愈加明显。异氰酸酯MDI胶在定向刨花板的生产过程中，其除了具有与其他传统胶黏剂近似的物理胶合性能外，还具有化学胶合性能。具体为，异氰酸酯MDI胶中的-NCO基团与刨花木纤维中的-OH基团发生化学反应，从而达到化学胶合的效果。申请人发现，现有防水抗菌定向刨花板加工制备过程中，其板材加工工艺致使定向刨花板板材内部异氰酸酯MDI胶的-NCO基团与刨花的-OH基团之间的反应不完全，制成定向刨花板后，两基团之间仍会发生扩散、反应、固化等过程，导致其定向刨花板的内部应力分布不均，整体处于不稳定的状态。最终致使定向刨花板板体形成许多细小裂纹，以及刨木片之间、表芯层之间、板体与饰面之间分层、起鼓，形成防水抗菌薄弱点。不但造成其强度、弹性模量无法提高，并且影响其防水抗菌性能，在潮湿环境下，易滋生细菌、发霉、生虫。专利CN104608228A公开了一种抗菌防霉芳香型定向刨花板及其制备工艺，其通过向定向刨花板的表层及芯层分别添加特定成分的胶黏剂，并向胶黏剂中添加抗菌防霉芳香剂等成分，制得抗菌、防霉、能够持续释放芳香的定向刨花板。该专利的不足之处：该制备工艺在制得定向刨花板后，其板材内部的异氰酸酯MDI胶的-NCO基团与刨花的-OH基团之间的反应并不完全，后续反应导致定向刨花板内应力分布不均，板体易开裂、分层，防水性能不佳，强度、弹性模量无法提高。专利CN109591148A公开了一种抗菌负氧功能性刨花板的制造工艺，其通过将MDI胶、负氧离子催化剂、抗菌抑氧剂混匀，分别对表层、芯层、表层施胶，经热压制得。该专利的不足之处：该制备工艺在制得定向刨花板后，其板材内部的异氰酸酯MDI胶的-NCO基团与刨花的-OH基团之间的反应并不完全，后续反应导致定向刨花板内应力分布不均，板体易开裂、分层，影响其防水抗菌性能，在潮湿环境下，易滋生细菌、发霉、生虫。期刊《中国人造板》（2012.6）中的《防潮/防水刨花板研究与工业化生产的经济性对比分析》公开了MDI胶的使用过程中，刨花板板材内部的异氰酸酯MDI胶的-NCO基团与刨花的-OH基团之间的反应不完全的问题，其采用上、下表层采用酚醛树脂胶黏剂，芯层采用MDI胶的方式以解决该问题。但是，上述做法无法从根本上解决该技术问题，无法克服板材内部应力不均的问题，其仅是将开裂、分层的芯层板体通过上、下表层夹合、掩盖住。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种防水抗菌定向刨花板及其制备方法，以克服以下技术问题：如何提供一种防水抗菌定向刨花板及其制备方法，其板材内部异氰酸酯MDI胶的-NCO基团与刨花的-OH基团之间的反应完全，内应力分布均匀，板材整体稳定可靠。为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种防水抗菌定向刨花板，包括上表层、芯层和下表层；所述上、下表层与芯层质量比为60~75%：25~40%；所述上表层与下表层质量比为1:1；所述上、下表层与芯层铺装夹角为80~90°；所述上表层、芯层和下表层由刨花组成，所述刨花尺寸为，长80~140mm，宽15~30mm，厚0.3~0.7mm。一种防水抗菌定向刨花板的制备方法，包括刨花、干燥、混合喷涂、干燥、施胶、铺装、喷液热压、板坯平衡、裁边、冷却、砂光、成膜。所述刨花，将大径级原木经刨片机切削刨花后得到预定规格的刨花，所述大径级原木为桉木或杨木。所述干燥，将刨花置于80~90℃环境下进行干燥，干燥至刨花含水率＜5.0%。所述混合喷涂，采用银单质浓度为5g/L的纳米银悬浮液和壳聚糖铋配合物浓度为20g/L的壳聚糖铋配合物悬浮液，同时对刨花进行雾状喷涂；所述纳米银悬浮液喷涂流速为100ml/min，喷涂量为刨花总重量的5%；所述壳聚糖铋配合物悬浮液喷涂流速为150ml/min，喷涂量为刨花总重量的7.5%；所述纳米银悬浮液，将金属银单质投入去离子水中，经超声处理制得；所述银单质粒径为10~18nm；所述壳聚糖铋配合物悬浮液，将壳聚糖与铋酸钾反应，经沉淀、洗涤、过滤、烘干后，分散于去离子水中制得，所述壳聚糖与铋酸钾的重量份比值为5:3；所述壳聚糖铋配合物悬浮液粒径为200~300nm。所述干燥，将混合喷涂后的刨花置于90~110℃环境下进行干燥，干燥至刨花含水率＜3.2%。所述施胶，对干燥后的刨花进行施胶，施胶量为被施胶刨花干基总质量的6%；胶黏剂为MDI胶黏剂、30nm磷酸锆载银抗菌剂、艾草提取物、石蜡乳液的混合物，具体为，将预定份数的MDI胶黏剂、30nm磷酸锆载银抗菌剂、艾草提取物、石蜡乳液混合，搅拌转速1000-1200RPM，搅拌时间15-20min；其中，MDI胶黏剂：30nm磷酸锆载银抗菌剂：艾草提取物：石蜡乳液重量份比值为85~95：12~17：5~9：10~18。所述艾草提取物为100目~200目的市售艾草提取物。所述铺装，分三层进行铺装，按预定规格依次铺装下表层、芯层、上表层，上、下表层与芯层铺装夹角为80~90°。所述喷液热压，向铺装后的刨花表面喷水，喷水量为0.2L/m2；然后向刨花喷洒混合液，喷洒量为0.2~1.2L/m2，热压成型，制得定向刨花板板坯。所述混合液包括月桂酸铋、硅酸锆、市售脱模剂、去离子水，其中，月桂酸铋：硅酸锆：脱模剂：去离子水的重量份比值为7：3：80：200。所述硅酸锆粒径为10~15μm。所述板坯平衡，将喷液热压后的定向刨花本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水抗菌定向刨花板，包括上表层、芯层和下表层，其特征在于，所述上、下表层与芯层质量比为60~75%：25~40%；所述上表层与下表层质量比为1:1；所述上、下表层与芯层铺装夹角为80~90°。/n

【技术特征摘要】
1.一种防水抗菌定向刨花板，包括上表层、芯层和下表层，其特征在于，所述上、下表层与芯层质量比为60~75%：25~40%；所述上表层与下表层质量比为1:1；所述上、下表层与芯层铺装夹角为80~90°。


2.根据权利要求1所述的防水抗菌定向刨花板，其特征在于，所述上表层、芯层和下表层由刨花组成，所述刨花尺寸为长80~140mm，宽15~30mm，厚0.3~0.7mm。


3.一种防水抗菌定向刨花板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：刨花、干燥、混合喷涂、干燥、施胶、铺装、喷液热压、板坯平衡、裁边、冷却、砂光、成膜。


4.根据权利要求3所述的防水抗菌定向刨花板的制备方法，其特征在于，所述混合喷涂，采用纳米银悬浮液和壳聚糖铋配合物悬浮液，同时对刨花进行雾状喷涂。


5.根据权利要求4所述的防水抗菌定向刨花板的制备方法，其特征在于，所述纳米银悬浮液中，银单质浓度为5g/L；所述壳聚糖铋配合物悬浮液中，壳聚糖铋配合物浓度为20g/L；所述纳米银悬浮液喷涂流速为100ml/min，喷涂量为所述刨花总重量的5%；所述壳聚糖铋配合物悬浮液喷涂流速为150ml/min，喷涂量为所述刨花总重量的7.5%。


6.根据权利要求4所述的防水抗菌定向刨花板的制备方法，其特征在于，所述纳米银悬浮液，将金属银单质投入去离子水中，经超声处理制得；所述银单质粒径为10~18nm；所述壳聚糖铋配合物悬浮液，将壳聚糖与铋酸钾反应，经沉淀、洗涤、过滤、烘干后，分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛立军，李晓升，张芳焕，杨忠华，霍子微，
申请(专利权)人：寿光市鲁丽木业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37