CN107160530A - 高强度纤维板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度纤维板及其制备方法，所述制备方法包括：将木纤维、缓冲溶液、漆酶、ABTS、水和石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30‑40min后加入填充颗粒、胶粘剂和助剂，得到纤维浆料B；将所述纤维浆料B经热压成型工艺得到所述高强度纤维板。解决了目前的纤维板还存在诸多不足之处，一是强度相对较低，二是吸水后容易膨胀变形的问题。

Description

高强度纤维板及其制备方法
技术领域
本发明涉及板材制备领域，具体地，涉及一种高强度纤维板及其制备方法。
背景技术
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板，制造过程中可以施加胶粘剂和/或添加剂，纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，用途广泛。但是目前的纤维板还存在诸多不足之处，一是强度相对较低，二是吸水后容易膨胀变形。
因此，提供一种强度较高，且具备优良的耐水性的高强度纤维板及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度纤维板及其制备方法，解决了目前的纤维板还存在诸多不足之处，一是强度相对较低，二是吸水后容易膨胀变形的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度纤维板的制备方法，所述制备方法包括：
（1）将木纤维、缓冲溶液、漆酶、ABTS、水和石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；
（2）在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30-40min后加入填充颗粒、胶粘剂和助剂，得到纤维浆料B；
（3）将所述纤维浆料B经热压成型工艺得到所述高强度纤维板。
本发明还提供了一种高强度纤维板，所述高强度纤维板由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种高强度纤维板的制备方法，所述制备方法包括：将木纤维、缓冲溶液、漆酶、ABTS、水和石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30-40min后加入填充颗粒、胶粘剂和助剂，得到纤维浆料B；将所述纤维浆料B经热压成型工艺得到所述高强度纤维板；通过各原料之间的协同作用，使得制得的高强度纤维板具备优良的机械性能，其强度较高，制得的纤维板具有优良的耐水性，不易吸水膨胀，同时用于制备该高强度纤维板的方法简单、原料易得。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高强度纤维板的制备方法，所述制备方法包括：
（1）将木纤维、缓冲溶液、漆酶、ABTS、水和石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；
（2）在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30-40min后加入填充颗粒、胶粘剂和助剂，得到纤维浆料B；
（3）将所述纤维浆料B经热压成型工艺得到所述高强度纤维板。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的纤维板具备更为优良的机械性能和耐水性能，相对于100重量份的木纤维，所述缓冲溶液的用量为50-80重量份，所述漆酶的用量为2-8重量份，所述ABTS的用量为4-12重量份，所述水的用量为20-40重量份，所述石蜡乳液的用量为10-20重量份，所述填充颗粒的用量为15-25重量份，所述胶粘剂的用量为5-12重量份，所述助剂的用量为2-8重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的纤维板具备更为优良的机械性能和耐水性能，所述缓冲溶液由柠檬酸、柠檬酸钠和水组成，且所述柠檬酸的浓度为0.1-0.2mol/L，所述柠檬酸钠的浓度为0.2-0.3mol/L。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的纤维板具备更为优良的机械性能和耐水性能，所述填充颗粒为聚丙烯颗粒、聚乙烯颗粒和聚氯乙烯颗粒中的一种或多种；
其中，所述填充颗粒的平均粒径为2-5mm。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得纤维板内部能够形成更为紧密的结构，以提高制得的纤维板的力学性能，所述胶粘剂为改性脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂和三聚氰胺树脂胶黏剂中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的纤维板具备更为优良的机械性能和耐水性能，所述助剂为氯化铵和/或硫酸铵。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的纤维板具备更为优良的机械性能和耐水性能，在所述热压成型工艺中，热压温度为100-150℃，热压时间为10-20min，热压压力为30kg/cm2-110kg/cm2。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步去除木纤维中的水分，提高纤维板的力学性能，所述木纤维在使用前需要进行干燥，干燥的温度为90-110℃，干燥的时间为20-40min。
本发明还提供了一种高强度纤维板，所述高强度纤维板由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，ABTS为2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐。
实施例1
将100g木纤维（使用前需要进行干燥，干燥的温度为90℃，干燥的时间为20min）、50g缓冲溶液（由柠檬酸、柠檬酸钠和水组成，且柠檬酸的浓度为0.1mol/L，柠檬酸钠的浓度为0.2mol/L）、2g漆酶、4gABTS、20g水和10g石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30min后加入15g聚丙烯颗粒（平均粒径2mm）、5g改性脲醛树脂胶黏剂和2g氯化铵，得到纤维浆料B；将所述纤维浆料B经热压成型工艺（热压温度为100℃，热压时间为10min，热压压力为30kg/cm2）得到所述高强度纤维板A1。
实施例2
将100g木纤维（使用前需要进行干燥，干燥的温度为110℃，干燥的时间为40min）、80g缓冲溶液（由柠檬酸、柠檬酸钠和水组成，且柠檬酸的浓度为0.2mol/L，柠檬酸钠的浓度为0.3mol/L）、8g漆酶、12gABTS、40g水和20g石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌40min后加入25g聚乙烯颗粒（平均粒径5mm）、12g酚醛树脂胶黏剂和8g硫酸铵，得到纤维浆料B；将所述纤维浆料B经热压成型工艺（热压温度为150℃，热压时间为20min，热压压力为110kg/cm2）得到所述高强度纤维板A2。
实施例3
将100g木纤维（使用前需要进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥的时间为30min）、缓冲溶液（由柠檬酸、柠檬酸钠和水组成，且柠檬酸的浓度为0.15mol/L，柠檬酸钠的浓度为0.25mol/L）、5g漆酶、8gABTS、25g水和15g石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌35min后加入聚氯乙烯颗粒（平均粒径4mm）、8g胶粘剂和5g氯化铵，得到纤维浆料B；将所述纤维浆料B经热压成型工艺（热压温度为120℃，热压时间为15min，热压压力为70kg/cm2）得到所述高强度纤维板A3。
对比例1
按照实施例3的方法进行，不同的是，相对于100g的木纤维，所述缓冲溶液的用量为40g，所述漆酶的用量为1g，所述ABTS的用量为3g，所述水的用量为15g，所述石蜡乳液的用量为8g，所述聚氯乙烯颗粒的用量为12g，所述三聚氰胺树脂胶黏剂的用量为3g，所述氯化铵的用量为1g，最终得到高强度纤维板D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行，不同的是，相对于100g的木纤维，所述缓冲溶液的用量为80g，所述漆酶的用量为10g，所述ABTS的用量为15g，所述水的用量为45g，所述石蜡乳液的用量为25g，所述聚氯乙烯颗粒的用量为30g，所述三聚氰胺树脂胶黏剂的用量为15g，所述氯化铵的用量为10g，最终得到高强度纤维板D2。
测试例
对制得的高强度纤维板A1-A3，D1和D2进行弯曲性能检测、冲击韧性检测和拉伸性能检测，其中，弯曲性能检测按照GB/T 1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》标准进行检测、冲击韧性检测按照GB/T 1451-2005《纤维增强塑料简支梁式冲击韧性试验方法》标准进行检测、拉伸性能检测按照GB/T 1447-2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》标准进行检测；
将制得的高强度纤维板A1-A3，D1和D2分别在水中浸泡48h，贯穿其表面膨胀现象。
通过表1数据可以看出，在本发明的范围内制得的纤维板A1-A3具备优良的力学性能，且其也具备优良的耐水性能，遇水不易膨胀，在本发明范围外制得的纤维板D1和D2各方面性能相对较差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种高强度纤维板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
（1）将木纤维、缓冲溶液、漆酶、ABTS、水和石蜡乳液混合后得到纤维浆料A；
（2）在所述纤维浆料中持续通入空气并进行搅拌，搅拌30-40min后加入填充颗粒、胶粘剂和助剂，得到纤维浆料B；
（3）将所述纤维浆料B经热压成型工艺得到所述高强度纤维板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的木纤维，所述缓冲溶液的用量为50-80重量份，所述漆酶的用量为2-8重量份，所述ABTS的用量为4-12重量份，所述水的用量为20-40重量份，所述石蜡乳液的用量为10-20重量份，所述填充颗粒的用量为15-25重量份，所述胶粘剂的用量为5-12重量份，所述助剂的用量为2-8重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述缓冲溶液由柠檬酸、柠檬酸钠和水组成，且所述柠檬酸的浓度为0.1-0.2mol/L，所述柠檬酸钠的浓度为0.2-0.3mol/L。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述填充颗粒为聚丙烯颗粒、聚乙烯颗粒和聚氯乙烯颗粒中的一种或多种；
其中，所述填充颗粒的平均粒径为2-5mm。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述胶粘剂为改性脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂和三聚氰胺树脂胶黏剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述助剂为氯化铵和/或硫酸铵。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，在所述热压成型工艺中，热压温度为100-150℃，热压时间为10-20min，热压压力为30kg/cm2-110kg/cm2。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述木纤维在使用前需要进行干燥，干燥的温度为90-110℃，干燥的时间为20-40min。
9.一种高强度纤维板，其特征在于，所述高强度纤维板由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得。
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