一种高强度刨花板及其制备方法与流程

本发明涉及刨花板，具体的，涉及一种高强度刨花板及其制备方法。

背景技术：

1、传统刨花板，作为木质复合材料的重要一员，其生产流程简单且成本效益高，在多个行业中占据了举足轻重的地位。通过将木材刨花碎料与适量的胶粘剂混合，并在高温高压下压制成型，这种材料不仅保留了木材的天然质感，还具备了良好的加工性能和可塑性，易于切割、钻孔和组装，为家具制造、建筑装修以及包装行业提供了丰富的设计空间和灵活的应用选择。

2、然而，尽管传统刨花板具有诸多优点，但其力学性能和耐水性能的不能兼顾一个不容忽视的问题。在浴室、厨房、地下室等湿度较高的环境中，水分容易渗透到刨花板内部，导致板材吸水膨胀、变形，甚至引起表面开裂、脱落。这种物理变化不仅破坏了刨花板的美观性，更重要的是，它严重影响了板材的力学性能和结构稳定性。随着水分的不断侵蚀，刨花板的内部结构逐渐瓦解，强度显著降低，无法再承受原有的荷载，从而增加了使用过程中的安全隐患。

3、对此，本发明提出了一种创新的高强度刨花板及其独特的制备方法，旨在提升刨花板的力学性能和耐水性，拓宽其应用领域。

技术实现思路

1、本发明提出一种高强度刨花板及其制备方法，通过玉米淀粉改性刨花的制备以及与脲醛树脂胶黏剂的复配使用，可以在保证刨花板力学性能的同时，兼顾提升板材的耐水性。

2、本发明的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提出一种高强度刨花板，包括重量份比值为（10-12）：（0.1-0.2）的玉米淀粉改性刨花和胶黏剂；其中所述玉米淀粉改性刨花的制备方法包括：将刨花粉碎后用氢氧化钠溶液浸渍后清洗干燥，加入无水乙醇中超声分散，随后加入硅烷偶联剂和氧化玉米淀粉搅拌混合即得。

4、作为进一步的技术方案，所述刨花的含水率为4%-5%，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为6%-8%，所述浸渍时间为10-15min。

5、作为进一步的技术方案，所述超声分散时间为20-30min。

6、作为进一步的技术方案，所述搅拌混合的转速为200-240r/min，搅拌混合时间为1-1.2h，搅拌后静置20-30min。

7、作为进一步的技术方案，所述刨花、无水乙醇、硅烷偶联剂和氧化玉米淀粉的重量份比值为20：（30-40）：（0.2-0.4）：（0.5-1）。

8、作为进一步的技术方案，所述氧化玉米淀粉的制备方法包括：在玉米淀粉中加入去离子水中，成为质量比为30%-32%的淀粉混合液，加入氢氧化钠条件溶液ph为12，在温度为40-46℃条件下搅拌并加入与淀粉含量一致的高锰酸钾，保持温度恒定，加入与淀粉含量一致的硫酸，当溶液变成纯白色时洗涤抽滤，在温度为50-60℃条件下干燥后即得。

9、作为进一步的技术方案，所述胶黏剂为脲醛树脂胶黏剂。

10、第二方面，本发明提出一种高强度刨花板的制备方法，步骤包括：将改性刨花和胶黏剂搅拌混合，在模具中进行铺装，将铺装成型的板材进行预压，随后进行热压、冷却，对热压成型板坯进行裁边、砂光处理即得。

11、作为进一步的技术方案，所述预压温度为190-200℃，预压时间为25-35min；预压压力为2-3mpa。

12、作为进一步的技术方案，所述热压温度为110-120℃，热压时间为8-10min；热压压力为2-3mpa。

13、本发明的工作原理及有益效果为：

14、本发明通过加入氢氧化钠调节溶液至碱性环境（ph=12），并在适宜温度（43℃）下加入高锰酸钾，可以引发淀粉分子的氧化反应。氧化反应会引入羧基、醛基等亲水性官能团，但同时也可能增加淀粉分子的交联度，形成更紧密的网络结构。随后加入硫酸中和反应，当溶液变为纯白色时，表明氧化反应基本完成。洗涤、抽滤和干燥后得到的氧化玉米淀粉，其分子结构发生了改变，具有更好的耐水性和稳定性。本发明在制备玉米淀粉改性刨花时，刨花首先经过氢氧化钠溶液浸渍处理，以提高其表面粗糙度和润湿性，有利于后续胶粘剂的附着。随后，通过超声分散在无水乙醇中，可以进一步打开刨花的纤维结构，增加其比表面积。加入硅烷偶联剂后，硅烷偶联剂的一端能与刨花表面的羟基等官能团反应，另一端则能与氧化玉米淀粉中的官能团结合，从而在刨花与淀粉之间形成牢固的化学键。这种化学键的形成不仅增强了刨花之间的粘结力，还提高了板材的耐水性。因为硅烷偶联剂本身具有优异的防水性能，能够有效阻止水分渗透到板材内部。脲醛树脂作为一种常用的木材胶粘剂，虽然具有较好的粘结性能，但其耐水性相对较差。然而，当与玉米淀粉改性刨花复配使用时，可以显著提升刨花板的耐水性。首先，玉米淀粉改性刨花中的氧化玉米淀粉和硅烷偶联剂已经为刨花之间提供了较强的粘结力和一定的耐水性。当这些改性刨花与脲醛树脂混合后，脲醛树脂能够进一步填充刨花之间的空隙，形成更加致密的板材结构。这种结构上的致密性有助于阻止水分的渗透。其次，脲醛树脂在固化过程中会形成三维网络结构，将刨花牢固地粘结在一起。而玉米淀粉改性刨花中的氧化玉米淀粉和硅烷偶联剂则能够作为这种网络结构的增强点，提高整个网络结构的稳定性和强度。这种增强的网络结构不仅提升了板材的力学性能，还增强了其耐水性。最后，玉米淀粉改性刨花中的氧化玉米淀粉和硅烷偶联剂与脲醛树脂配合，进一步增强了它们之间的相容性和粘结力。这种增强的相容性和粘结力有助于在板材内部形成更加均匀、致密的粘结层，从而提高板材的整体耐水性。

技术特征：

1.一种高强度刨花板，其特征在于，包括重量份比值为（10-12）：（0.1-0.2）的玉米淀粉改性刨花和胶黏剂；其中所述玉米淀粉改性刨花的制备方法包括：将刨花粉碎后用氢氧化钠溶液浸渍后清洗干燥，加入无水乙醇中超声分散，随后加入硅烷偶联剂和氧化玉米淀粉搅拌混合即得。

2.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述刨花的含水率为4%-5%，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为6%-8%，所述浸渍时间为10-15min。

3.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述超声分散时间为20-30min。

4.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述搅拌混合的转速为200-240r/min，搅拌混合时间为1-1.2h，搅拌后静置20-30min。

5.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述刨花、无水乙醇、硅烷偶联剂和氧化玉米淀粉的重量份比值为20：（30-40）：（0.2-0.4）：（0.5-1）。

6.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述氧化玉米淀粉的制备方法包括：在玉米淀粉中加入去离子水中，成为质量比为30%-32%的淀粉混合液，加入氢氧化钠条件溶液ph为12，在温度为40-46℃条件下搅拌并加入与淀粉含量一致的高锰酸钾，保持温度恒定，加入与淀粉含量一致的硫酸，当溶液变成纯白色时洗涤抽滤，在温度为50-60℃条件下干燥后即得。

7.根据权利要求1所述的一种高强度刨花板，其特征在于，所述胶黏剂为脲醛树脂胶黏剂。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的高强度刨花板的制备方法，其特征在于，步骤包括：将改性刨花和胶黏剂搅拌混合，在模具中进行铺装，将铺装成型的板材进行预压，随后进行热压、冷却，对热压成型板坯进行裁边、砂光处理即得。

9.根据权利要求8所述的一种高强度刨花板的制备方法，其特征在于，所述预压温度为190-200℃，预压时间为25-35min；预压压力为2-3mpa。

10.根据权利要求8所述的一种高强度刨花板的制备方法，其特征在于，所述热压温度为110-120℃，热压时间为8-10min；热压压力为2-3mpa。

技术总结
本发明涉及刨花板技术领域，提出了一种高强度刨花板及其制备方法。该种高强度刨花板，包括重量份比值为（10‑12）：（0.1‑0.2）的玉米淀粉改性刨花和胶黏剂；其中玉米淀粉改性刨花的制备方法包括：将刨花粉碎后用氢氧化钠溶液浸渍后清洗干燥，加入无水乙醇中超声分散，随后加入硅烷偶联剂和氧化玉米淀粉搅拌混合即得高强度刨花板。本发明提供的一种高强度刨花板，通过原料调整解决了传统刨花板在力学性能和耐水性方面的不足，为木材加工行业提供了新的发展方向，也为消费者带来了更加耐用、环保的优质产品选择。

技术研发人员：何建树,陈则改
受保护的技术使用者：廊坊奥松木业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14