本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及木塑復(fù)合板的制造方法，具體涉及一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合材料是復(fù)合材料領(lǐng)域增長(zhǎng)最快的新型聚合物復(fù)合材料之一。擠出、注射和熱壓是三種主要的生產(chǎn)木塑復(fù)合材料的方法，但是擠出和注射法限制了其產(chǎn)品的尺寸，因此熱壓法是生產(chǎn)大幅面木塑復(fù)合材料的最優(yōu)方法。木塑復(fù)合板被用于建筑工業(yè)和家具制造業(yè)，性能優(yōu)越的木塑復(fù)合板可以替代天然木材用以制造木結(jié)構(gòu)建筑、室內(nèi)裝飾部品、辦公桌、櫥柜類家具等。

木塑復(fù)合材料的主要原料包括木質(zhì)原料和塑料，在成本上，塑料的價(jià)格高于木質(zhì)原料的價(jià)格，因此提高產(chǎn)品中木質(zhì)原料的含量可以降低產(chǎn)品的成本。然而，現(xiàn)有木塑復(fù)合材料中木質(zhì)原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在20%到50%，當(dāng)木質(zhì)原料含量高于50%時(shí)，木質(zhì)原料與塑料混合物的流動(dòng)性差，與設(shè)備管壁的摩擦阻力較大，造成產(chǎn)品均勻性差和表面開裂等缺陷。同時(shí)，隨著木塑復(fù)合板制造技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)木塑復(fù)合材料的認(rèn)識(shí)和認(rèn)可度正在逐漸提升，同時(shí)對(duì)木塑復(fù)合板性能的要求也越來越高。在關(guān)注木塑復(fù)合板環(huán)保性能的同時(shí)，也越來越關(guān)注木塑復(fù)合板板材的力學(xué)性能，以及吸音、隔熱性能等。特別是當(dāng)人們?cè)絹碓蕉嗟膶⒛舅軓?fù)合板應(yīng)用于建筑工程及室內(nèi)裝飾領(lǐng)域時(shí)，如何對(duì)木塑復(fù)合板材進(jìn)行處理或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以增強(qiáng)其吸音隔熱性能就變得具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)木塑復(fù)合板環(huán)保性能、力學(xué)性能提升的研究較為充分，但尚缺乏對(duì)高強(qiáng)度吸音隔熱木塑復(fù)合板的有關(guān)研究成果，高強(qiáng)度吸音隔熱木塑復(fù)合板材研發(fā)技術(shù)遲遲沒有獲得突破，如何在提升木塑復(fù)合板強(qiáng)度的同時(shí)使木塑復(fù)合板具有吸音、隔熱的性能，是當(dāng)前木塑復(fù)合板技術(shù)研發(fā)中的難點(diǎn)。

對(duì)真空材料的研究發(fā)現(xiàn)真空是聲音與熱的不良導(dǎo)體，其具有良好的發(fā)展前景，若能將真空結(jié)構(gòu)材料引入到木塑復(fù)合板等木質(zhì)復(fù)合材料中則可望改善材料的物理性能。而木材是一種多孔材料，其不具備密封特性不能夠形成真空環(huán)境，以木材為原料的木塑復(fù)合材難以具有較優(yōu)越的隔熱隔音效果，因此如何改進(jìn)模塑復(fù)合板使其性能發(fā)生變化，并具有真空材料的特性是當(dāng)前函待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一系列問題，進(jìn)而提出一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法。所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，包括以下步驟：S1、備料：將木材或秸稈通過刨片、削片、碾壓、鋸切和篩選中的一種或幾種方式進(jìn)行加工，獲得木質(zhì)原料；S2、原料預(yù)處理：對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；S3、制備塑料薄片：將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；S4、滾筒混合：將熱塑性塑料薄片、中空微球及所述木質(zhì)原料置于滾筒中混合均勻，獲得三者的混合物；S5、鋪真空管：將真空管在模具內(nèi)進(jìn)行定向鋪裝；S6、分層鋪裝板坯：將所述混合物分成兩份，將其中一份鋪裝在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上，鋪裝好之后進(jìn)行預(yù)壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉(zhuǎn)，再將另一份混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管另一面，進(jìn)一步進(jìn)行預(yù)壓；S7、熱壓及冷壓：將在真空管兩面鋪裝完所述混合物的板坯放入壓機(jī)中進(jìn)行熱壓及冷壓；S8、后期加工：進(jìn)行裁邊和表面處理。本發(fā)明的有益效果是：使木塑復(fù)合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復(fù)合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復(fù)合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的中空微球木塑復(fù)合板具有低密度、隔熱、隔音的效果，不僅使板材做到了平均密度低而表面密度高，還保證了板材的輕質(zhì)高強(qiáng)以及良好的表面加工性能。

進(jìn)一步，在S5中還使用噴涂方法將液態(tài)偶聯(lián)劑在滾筒混合過程中施加在熱塑性塑料薄片、中空微球及木質(zhì)原料三者的混合物上，所獲得的混合物為添加偶聯(lián)劑的混合物。

進(jìn)一步，所述木質(zhì)原料的規(guī)格為：長(zhǎng)20~200mm，寬2~20mm，厚0.1~2mm；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長(zhǎng)60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm；所述中空微球的密度為0.05～0.15g/cm³，粒徑為10～150微米。

進(jìn)一步，步驟S7中的熱壓在平板熱壓機(jī)中進(jìn)行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機(jī)加熱板通入5~25℃冷水或?qū)迮鬓D(zhuǎn)入至常溫壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時(shí)取出。

進(jìn)一步，在所述步驟S7中所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上倒扣V字形擋板，之后再鋪裝所述混合物并預(yù)壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而繼續(xù)在翻轉(zhuǎn)后的板坯內(nèi)部分露出的真空管上倒扣V字形擋板，再鋪裝所述混合物并預(yù)壓。

進(jìn)一步，所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的。

進(jìn)一步，所述中空微球?yàn)榭膳蛎浘酆衔镂⑶?，所述中空微球由熱塑性聚合物的殼層和它包裹的液體組成。

進(jìn)一步，步驟S5中的所述真空管按以下步驟制備：

a、在真空管制造設(shè)備中放入足夠的真空管殼體、填充塞體、吸氣劑及膠粘劑；所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口；

b、密閉真空管制造設(shè)備并啟動(dòng)真空泵抽離設(shè)備中的空氣，使真空管制造設(shè)備中處于真空狀態(tài)；

c、調(diào)真空度，確保真空度在-0.05Mpa到-0.08Mpa范圍內(nèi)；

d、向所述真空管殼體內(nèi)裝填吸氣劑；

e、在所述填充塞體側(cè)表面施加膠粘劑；

f、對(duì)所述填充塞體施壓，使所述填充塞體與所述真空管殼體的所述開口緊密結(jié)合，待所述膠粘劑固化，所述填充塞體與所述開口密封結(jié)合；

g、關(guān)閉真空泵，開啟真空管制造設(shè)備，使所述人造板用真空管制造設(shè)備處于正常氣壓，取出真空管。

進(jìn)一步，所述真空管制造設(shè)備具有密封倉、真空泵、大氣壓力表、造管裝置，所述密封倉由不透氣材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透氣材料制得，所述密封倉具有抽氣孔，所述抽氣孔通過管線與真空泵連接，所述密封倉上還具有至少一個(gè)倉口，所述倉口能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，倉口密閉并啟動(dòng)真空泵后所述密封倉能夠處于真空狀態(tài)；所述大氣壓力表設(shè)于所述密封倉上，能夠?qū)崟r(shí)反映所述密封倉的真空度；所述密封倉內(nèi)具有真空管殼體、填充塞體、吸氣劑，所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口，在一定真空度下通過所述造管裝置能夠使吸氣劑進(jìn)入真空管殼體內(nèi)，并能夠通過所述造管裝置以填充塞體對(duì)真空管殼體進(jìn)行密封。

進(jìn)一步，步驟S3中所述塑料薄片占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的4%～25%；所述液態(tài)偶聯(lián)劑占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的0.5%~4%；步驟S5中所述真空管占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的4%~19%；步驟S4中所述木質(zhì)原料占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的70%~90%。

進(jìn)一步，中空微球木塑復(fù)合板的尺寸為長(zhǎng)400~2440mm，寬400~1220mm，厚6~45mm。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制造方法流程示意圖；

圖2是本發(fā)明所制造板材的一種剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明所制造板材的另一種剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明中真空管制造設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中密封倉剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各部分含義如下：1密封倉；11抽氣孔；2真空泵；3大氣壓力表；4造粒裝置；5管線；6倉口；7真空管；8 V字形擋板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式1：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，包括以下步驟：

S1、備料：將木材或秸稈通過刨片、削片、碾壓、鋸切和篩選中的一種或幾種方式進(jìn)行加工，獲得木質(zhì)原料；

S2、原料預(yù)處理：對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行干燥處理，將木質(zhì)原料的含水率干燥至5%以下；

S3、制備塑料薄片：將熱塑性塑料加工成熱塑性塑料薄片；

S4、滾筒混合：將熱塑性塑料薄片、中空微球及所述木質(zhì)原料置于滾筒中混合均勻，獲得三者的混合物；

S5、鋪真空管：將真空管在模具內(nèi)進(jìn)行定向鋪裝；

S6、分層鋪裝板坯：將所述混合物分成兩份，將其中一份鋪裝在所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上，鋪裝好之后進(jìn)行預(yù)壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉(zhuǎn)，再將另一份混合物鋪裝在經(jīng)定向鋪裝的真空管另一面，進(jìn)一步進(jìn)行預(yù)壓；

S7、熱壓及冷壓：將在真空管兩面鋪裝完所述混合物的板坯放入壓機(jī)中進(jìn)行熱壓及冷壓；

S8、后期加工：進(jìn)行裁邊和表面處理。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：使木塑復(fù)合板內(nèi)形成了封閉的真空環(huán)境，從而使木塑復(fù)合板具有了真空材料的部分特性，使木塑復(fù)合板的隔熱隔音性能獲得提升；并且制造的中空微球木塑復(fù)合板具有低密度、隔熱、隔音的效果，不僅使板材做到了平均密度低而表面密度高，還保證了板材的輕質(zhì)高強(qiáng)以及良好的表面加工性能。

具體實(shí)施方式2：在S5中還使用噴涂方法將液態(tài)偶聯(lián)劑在滾筒混合過程中施加在熱塑性塑料薄片、中空微球及木質(zhì)原料三者的混合物上，所獲得的混合物為添加偶聯(lián)劑的混合物；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：使用噴涂方法可使三種材料上均勻的附著偶聯(lián)劑，而通過滾筒混合則有利于獲得更加均勻分散的材料，在后續(xù)鋪裝及壓制成板的過程中有效的保證了板材的力學(xué)性能均一，保證了板材的質(zhì)量。

具體實(shí)施方式3：結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，所述木質(zhì)原料的規(guī)格為：長(zhǎng)20~200mm，寬2~20mm，厚0.1~2mm；所述熱塑性塑料薄片的規(guī)格為：長(zhǎng)60～100mm，寬15～20mm，厚0.05～0.2mm；所述中空微球的密度為0.05～0.15g/cm³，粒徑為10～150微米；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：材料的這一規(guī)格決定了材料在混合過程中的均勻性，并有利于三種材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而形成有力的結(jié)合，可促進(jìn)板材的質(zhì)量提升。

具體實(shí)施方式4：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，步驟S7中的熱壓在平板熱壓機(jī)中進(jìn)行，首先在120~220℃下熱壓3~20分鐘，之后向熱壓機(jī)加熱板通入5~25℃冷水或?qū)迮鬓D(zhuǎn)入至常溫壓機(jī)中進(jìn)行冷壓，待板坯溫度降至30~60℃時(shí)取出；其他與具體實(shí)施方式1相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：通過120~220℃的熱壓可以使塑料薄片熔融，在偶聯(lián)劑的作用下木質(zhì)原料中的羥基與偶聯(lián)劑發(fā)生共價(jià)化學(xué)反應(yīng)，且可以與塑料形成纏繞結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了木制原料與塑料之間的結(jié)合強(qiáng)度；通過冷壓使板材降溫定型，可獲得表面質(zhì)量高且性能穩(wěn)定的板材。

具體實(shí)施方式5：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，在所述步驟S7中所述經(jīng)定向鋪裝的真空管上倒扣V字形擋板，之后再鋪裝所述混合物并預(yù)壓制得部分嵌入真空管的板坯；將板坯翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而繼續(xù)在翻轉(zhuǎn)后的板坯內(nèi)部分露出的真空管上倒扣V字形擋板，再鋪裝所述混合物并預(yù)壓；其他與具體實(shí)施方式1-4中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：在鋪裝過程中限定了真空管的位置，防止真空在后續(xù)加工過程中的位移，從而形成均一的結(jié)構(gòu)；另一方面V字形擋板也使得在板坯鋪裝過程中真空管周圍形成低密度區(qū)，從而在熱過程中受力較小，起到保護(hù)真空管的作用。

具體實(shí)施方式6：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，所述V字形擋板是以PCL、PEA、PBS、PBSA或PBAT材料制備的；其他與具體實(shí)施方式1-5中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：V字形擋板為低熔點(diǎn)熱塑料性塑料，在加熱過程中融化，填充真空管周圍的空隙，且與木質(zhì)原料形成嚙合結(jié)構(gòu)，促進(jìn)真空管與木質(zhì)原料的界面接合。

具體實(shí)施方式7：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，所述中空微球?yàn)榭膳蛎浘酆衔镂⑶?，所述中空微球由熱塑性聚合物的殼層和它包裹的液體組成；其他與具體實(shí)施方式1-6中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：所述殼體在受熱過程中會(huì)軟化，而殼體內(nèi)液體會(huì)發(fā)生氣化膨脹進(jìn)而使中空微球的體積增大。

具體實(shí)施方式8：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，步驟S5中的所述真空管按以下步驟制備：

a、在真空管制造設(shè)備中放入足夠的真空管殼體、填充塞體、吸氣劑及膠粘劑；所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口；

b、密閉真空管制造設(shè)備并啟動(dòng)真空泵抽離設(shè)備中的空氣，使真空管制造設(shè)備中處于真空狀態(tài)；

c、調(diào)真空度，確保真空度在-0.05Mpa到-0.08Mpa范圍內(nèi)；

d、向所述真空管殼體內(nèi)裝填吸氣劑；

e、在所述填充塞體側(cè)表面施加膠粘劑；

f、對(duì)所述填充塞體施壓，使所述填充塞體與所述真空管殼體的所述開口緊密結(jié)合，待所述膠粘劑固化，所述填充塞體與所述開口密封結(jié)合；

g、關(guān)閉真空泵，開啟真空管制造設(shè)備，使所述人造板用真空管制造設(shè)備處于正常氣壓，取出真空管；其他與具體實(shí)施方式1-7中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：制成了隔熱隔聲屏障，能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持真空狀態(tài)，且具有較好的力學(xué)強(qiáng)度，能夠在后續(xù)制備過程中承受較大的壓力。

具體實(shí)施方式9：結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，所述真空管制造設(shè)備具有密封倉1、真空泵2、大氣壓力表3、造管裝置4，所述密封倉1由不透氣材料制得，且其中至少一部分是以透明的不透氣材料制得，所述密封倉1具有抽氣孔11，所述抽氣孔11通過管線5與真空泵2連接，所述密封倉1上還具有至少一個(gè)倉口6，所述倉口6能夠在開啟狀態(tài)和密閉狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，倉口6密閉并啟動(dòng)真空泵2后所述密封倉1能夠處于真空狀態(tài)；所述大氣壓力表3設(shè)于所述密封倉1上，能夠?qū)崟r(shí)反映所述密封倉1的真空度；所述密封倉1內(nèi)具有真空管殼體、填充塞體、吸氣劑，所述真空管殼體至少具有一個(gè)開口，在一定真空度下通過所述造管裝置4能夠使吸氣劑進(jìn)入真空管殼體內(nèi)，并能夠通過所述造管裝置4以填充塞體對(duì)真空管殼體進(jìn)行密封；其他與具體實(shí)施方式1-8中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：實(shí)現(xiàn)以機(jī)械化的方法制備真空管，可調(diào)節(jié)真空管真空度，快速封裝，為實(shí)驗(yàn)研究真空度對(duì)各項(xiàng)性能的影響、使隔熱隔音刨花板產(chǎn)業(yè)化制造提供了條件。

具體實(shí)施方式10：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，步驟S3中所述塑料薄片占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的4%～25%；所述液態(tài)偶聯(lián)劑占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量的0.5%~4%；步驟S5中所述真空管占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的4%~19%；步驟S4中所述木質(zhì)原料占中空微球木塑復(fù)合板板材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的70%~90%；其他與具體實(shí)施方式1至9中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：通過改進(jìn)木塑復(fù)合板的組分使中空微球和真空管在木塑復(fù)合板中發(fā)揮作用，可以在降低木塑復(fù)合板平均密度的同時(shí)使木塑復(fù)合板內(nèi)部形成封閉的真空環(huán)境，進(jìn)而使木塑復(fù)合板具有了較好的隔熱隔音效果。

具體實(shí)施方式10：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種中空微球木塑復(fù)合板的制造方法，中空微球木塑復(fù)合板的尺寸為長(zhǎng)400~2440mm，寬400~1220mm，厚6~120mm；其他與具體實(shí)施方式1至10中任一項(xiàng)相同。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：可實(shí)現(xiàn)超厚隔熱隔音木塑復(fù)合板的生產(chǎn)和制造，結(jié)合在門窗以及隔墻中的實(shí)際應(yīng)用，方便進(jìn)行模塊化和集成化生產(chǎn)和安裝。