一种微波改性无机胶凝木基板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微波改性无机胶凝木基板材及其制备方法，微波改性无机胶凝木基板材，由均匀性分布的无机木料胶条与粗木料压制而成，无机木料胶条由无机胶凝材料和细木料的混合料挤出制备而成。本发明专利技术微波改性无机胶凝木基板材，利用微波改性无机胶凝材料与木屑、锯木废料、木粉、木皮、木块或木条等木质材料混合料，可制得不同的标准木质密度板、家具板、胶木板等板材，不仅环保无甲醛无污染，还具有阻燃防火特性，可达到国家建材A1级防火标准，板材强度密度等均达到或超过木质密度板、家具板、胶木板等的相关要求；可用于室内、室外装修等；经济便宜，性价比高，彻底解决了现有板材中有机胶凝材料带来的环境污染问题。

A microwave modified inorganic cemented wood based panel and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种微波改性无机胶凝木基板材及其制备方法
本专利技术涉及一种微波改性无机胶凝木基板材及其制备方法，属于木基板材领域。
技术介绍
目前市面上存在大量的利用木屑、锯木废料、木粉、小块木条、木块与有机胶凝材料(多为醛类，淀粉，树脂类胶凝材料)复合压制成的标准板材，这类板材主要有多层实木家具板、胶木板、木质密度板等。此类复合木质板材作为实木板材较便宜的替代品被广泛使用。但由于此类板材的制备需要用到有机凝胶材料，而有机胶凝材料含有挥发性或半挥发性有害物质，进而导致生产环境和使用环境的污染。如今国家对环境保护的管理愈发严格，此类板材的很多厂家因环保问题被关停，整个行业面临被淘汰的风险。目前市面上也有一些水泥木丝纤维板，这些板材需要使用丝状木纤维、并用水泥包裹，存在板材强度差等缺陷，通常只能作为装饰板使用，与市场上大量使用的木质密度板、家具板、胶木板在强度方面存在很大差距。
技术实现思路
本专利技术提供一种微波改性无机胶凝木基板材及其制备方法，利用微波改性无机胶凝材料与木屑、锯木废料、木粉、木皮、木块或木条等木质材料混合料，可制得不同的标准木质密度板、家具板、胶木板等板材，不仅环保无甲醛无污染，还具有阻燃防火特性，可达到国家建材A1级防火标准，板材强度等达到或超过木质密度板、家具板、胶木板等的相关要求；可用于室内、室外装修等；经济便宜，性价比高，彻底解决了现有板材中有机胶凝材料带来的环境污染问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种微波改性无机胶凝木基板材，由均匀性分布的无机木料胶条与粗木料压制而成，无机木料胶条由无机胶凝材料和细木料的混合料挤出制备而成。本申请微波改性无机胶凝木基板材，质量轻、强度高，可替代现有的木质密度板、家具板、胶木板等板材。为了兼顾效率和质量，粗木料厚度小于0.5cm。本申请的微波改性无机胶凝木基板材可以制备为各种厚度，为了满足日常需求，优选的厚度为0.5-1.5cm，可以是0.6cm、0.8cm、1.2cm、1.4cm等，以代替传统的胶木板，用于装饰、家具、建材等。上述微波改性无机胶凝木基板材的制作方法，包括如下步骤：1)将无机胶凝材料的原料组分混合均匀，形成胶凝浆料；2)将步骤1)所得的胶凝浆料与细木料通过压力搅拌，形成密度为1300-1400kg/m3的半干混合料；3)将步骤2)所得半干混合料在微波辐照下，升温至45-60℃；4)将步骤3)所得物料挤压成条状，得无机木料胶条；5)将步骤4)所得无机木料胶条与粗木料均匀铺在制板模具中；6)将10-15层步骤5)所得的完成布料的模具层层叠加，压制成型；7)脱除各层模具，得10-15块板材，养护后，既得微波改性无机胶凝木基板材；其中，步骤1)中的胶凝浆料、步骤2)中的细木料和步骤5)中的粗木料的质量比为1：(0.5-2.5)：(0.5-1.5),优选为，1：(0.5-1)：(0.5-1)。上述步骤2)在压力搅拌机中完成。步骤3)可利用隧道式微波输送带实现。步骤6)中的模压设备的吨位较高，需要100-150吨压力机，每层模具四周有钢制限位防止模具变形，模压过程主要是起定型作用。专利技术人经过多年对水泥基胶凝材料的研究，结合微波催化促凝技术，加入少量改性剂，用无机胶凝材料代替有机胶凝材料，彻底解决了木质密度板材的污染问题；同时使用高压搅拌，压力成型工艺，制成的板材性能，具有低密度高强度的特点，综合性能超过现有木质密度板。低密度是因为水泥材料和硅酸钠形成高强度的发泡结构，水泥在微波条件下形成更稳定的结晶晶向，最后在压制成型时，无机材料与木料填充料结合形成完整高强度低密度的无机胶凝木基板材。为了进一步提高粘结性能和产品的强度性能，步骤1)中，无机胶凝材料的原料组分包括：硫铝酸盐水泥25-35份，水25-35份，硅微粉25-35份，硅酸钠溶液7-10份，纤维素0.4-1.6份和氧化锂0.4-0.6份，所述份数为质量份数；胶凝浆料的制备方包括如下步骤：1.1)将硫铝酸盐水泥与硅微粉混合成粉料；1.2)将水、硅酸钠溶液、纤维素和氧化锂混合成液体料；1.3)将粉料与液体料混合形成胶凝浆料。硫铝酸盐水泥的品牌可以是小野田水泥、海螺水泥或阿尔博白水泥等。为了进一步提高产品的强度性能，硅酸钠溶液的模数为2.2-2.3M；硅微粉目数为1000-1200目。上述无机胶凝材料中，硫铝酸盐水泥为胶凝材料的主要成分，具有快速初凝的特征，同时在微波条件下会形成更好的结晶形状从而提高胶粘强度；高目数硅微粉在物料进行压力搅拌后，能够极大增加物料强度；硅酸钠溶液在微波状态下迅速固化使压力搅拌过程中胶浆迅速成型，在氧化锂高温发热和微波催化的帮助下，氧化锂周围的硅酸钠溶液迅速膨胀固化形成类似聚苯颗粒的轻质骨料；纤维素增加液体粘度使胶浆更易操作；氧化锂在微波条件下会迅速放热，促使硫铝酸盐水泥快速固化，形成的高温区域使硅酸钠快速膨胀固化，并使物料由内向外蒸发水份。上述步骤2)中，细木料为木粉或木屑中的至少一种。木粉的目数在50目以上，木屑的长度小于2cm。为了提高所得板材的强度，步骤2)中的压力搅拌在微波辐照下进行，其中，压力为12-15kg/cm2，搅拌时间为50-60秒，微波辐照的功率为20kw。可通过在压力搅拌机中装设功率为20kw的微波发射源实现微波辐照。为了进一步提高所得板材的强度，步骤3)中，微波辐照的功率为20kw，时间为100-120秒，所得半干混合料的密度下降至800-1000kg/m3。申请人经研究发现，降低密度有两个方面原因：一方面，微波照射会使无机胶凝材料中的氧化锂温度骤升大量放热，在物料内部形成斑状高温区域，这部分高温区域的硅酸钠和水在微波与高温作用下又会迅速膨胀形成轻质发泡料，从而降低密度；另一方面，微波照射会让混合料中的水份由内而外强制蒸发，水蒸气由内向外蒸发使物料形成大量细小通气孔，这些气孔通路也可减少物料密度。上述步骤5)中，粗木料为木条、木块、木皮或木板中的至少一种；为了方便布料，粗木料厚度小于0.5cm；为了提高所得板材的力学性能，步骤5)中铺料时间为100-120秒。为了进一步提高板材的均匀性和强度，步骤5)中，在模具中铺料时，无机木料胶条层和粗木料层相间铺设、且顶层和底层均为无机木料胶条层，也即先在模具底层铺一层无机木料胶条层，然后在无机木料胶条上均匀铺设一层粗木料层，再在粗木料层上均匀铺设一层无机木料胶条层，依次类推，直到铺设完毕，且最后一层需要铺设无机木料胶条层。为了提高产品质量，步骤6)中，压制成型时的压力为100-150吨，压制时间为10-15分钟。各步骤的时间控制的优选也非常重要，步骤2)中搅拌50-60秒，步骤3)中微波辐照100-120秒，步骤5)中无机木料胶条与粗木料的铺料时间为100-120秒，步骤6)中模压成形10-15分钟；步骤2)中搅拌50-60秒和步骤3)中微波辐照100-120秒正好是硫铝酸盐水泥在微波和氧化锂共同作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波改性无机胶凝木基板材，其特征在于：由均匀性分布的无机木料胶条与粗木料压制而成，无机木料胶条由无机胶凝材料和细木料的混合料挤出制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种微波改性无机胶凝木基板材，其特征在于：由均匀性分布的无机木料胶条与粗木料压制而成，无机木料胶条由无机胶凝材料和细木料的混合料挤出制备而成。


2.如权利要求1所述的微波改性无机胶凝木基板材，其特征在于：粗木料厚度小于0.5cm；微波改性无机胶凝木基板材的厚度为0.5-1.5cm。


3.权利要求1或2所述的微波改性无机胶凝木基板材的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将无机胶凝材料的原料组分混合均匀，形成胶凝浆料；
2)将步骤1)所得的胶凝浆料与细木料通过压力搅拌，形成密度为1300-1400kg/m3的半干混合料；
3)将步骤2)所得半干混合料在微波辐照下，升温至45-60℃；
4)将步骤3)所得物料挤压成条状，得无机木料胶条；
5)将步骤4)所得无机木料胶条与粗木料均匀铺在制板模具中；
6)将10-15层步骤5)所得的完成布料的模具层层叠加，压制成型；
7)脱除各层模具，得10-15块板材，养护后，既得微波改性无机胶凝木基板材；
其中，胶凝浆料、细木料和粗木料的质量比为1：(0.5-2.5)：(0.5-1.5)。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，无机胶凝材料的原料组分包括：硫铝酸盐水泥25-35份，水25-35份，硅微粉25-35份，硅酸钠溶液7-10份，纤维素0.4-1.6份和氧化锂0.4-0.6份，所述份数为质量份数；胶凝浆料的制备方包括如下步骤：1.1)将硫铝酸盐水泥与硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：席宗隆，李庆峰，
申请(专利权)人：江苏道通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32