[發明專利]一種麻纖維增強定向木塑復合刨花板及其制造方法

在審

• 申請號: 201611268717.X
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN107662268A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 漆楚生;于志明;張揚;母軍;趙博識;張峰;儲德淼
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B27N3/02
• 分類號: B27N3/02;B27N3/06;B27N3/14;B27N1/00
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技術領域

本發明涉及于一種木塑復合材料，具體涉及一種麻纖維增強定向木塑復合刨花板，尤其是麻纖維增強大尺寸木質刨花定向多層木塑復合板；本發明還涉及一種麻纖維增強定向木塑復合刨花板的制造方法。

背景技術

木塑復合材料是復合材料領域增長最快的新型聚合物復合材料之一。擠出、注射和熱壓是三種主要的生產木塑復合材料的方法，但是擠出和注射法限制了其產品的尺寸，因此熱壓法是生產大幅面木塑復合材料的最優方法。

現有的木塑復合材料生產技術要求木質原材料的尺寸足夠小，工業通常使用40～100目的粉狀木質纖維，原材料的磨粉不僅增加了能耗，而且也是粉塵污染和噪聲污染的源泉。使用大尺寸原料，能保持原料的原始結構少被破壞，從而有利于增加產品的各項性能， 并能起到節能降噪的作用。木塑復合材料的主要原料包括木質原料和塑料，在成本上，塑料的價格高于木質原料的價格，因此提高產品中木質原料的含量可以降低產品的成本。然而，現有木塑復合材料中木質原料的質量分數一般在20%到50%，當木質原料含量高于50%時，木質原料與塑料混合物的流動性差，與設備管壁的摩擦阻力較大，造成產品均勻性差和表面開裂等缺陷，因此如何通過新的工藝提高木塑復合材料中木質原料的含量成為研究的重點和熱點。

在傳統熱壓法生產木塑料復合材料的過程中，塑料顆粒的密度大于木質原料的密度，從而在混合過程中，密度大的塑料與密度小的木質原料很難混合均勻，甚至在鋪裝和熱壓過程中，密度大的塑料顆粒將向板坯的底層滑漏，從而導致塑料含量和密度在產品厚度方向上分布不均。雖然長尺寸木質原料有利于增加最終產品的性能，但使用顆粒塑料導致的上述滑漏和分布不勻現象更明顯。中國發明專利CN103659946公開的定向木塑復合板，其使用塑料薄膜替代塑料顆粒在一定程度上避免了顆粒塑料滑漏，但塑料薄膜在用于制造木塑復合板材時容易在板坯的厚度方向上出現聚集，從而會形成波浪型斷面密度分布（VDP），因此同樣很難制備出勻質木塑復合板材。

此外，木塑復合刨花板的力學性能已經能夠滿足建筑工程和家居裝飾的需要，但在承重家具、航空器、交通工具等具有較高力學承載需要的應用場合，還需要在保持其表面裝飾特性不降低的前提下進一步提高木塑復合刨花板的強度、韌性等物理力學性能。

發明內容

為了克服現有技術木塑復合板制備過程中存在的因木質原料尺寸小、含量低、塑料和密度分布不均帶來的資源利用不合理、能量消耗大、木塑板材綜合力學性能差的問題，本發明闡述了一種麻纖維增強定向木塑復合刨花板及其制造方法，以木質刨花和熱塑性塑料薄膜和薄片為主要原料，采用塑料薄片與大尺寸木質刨花混合之后再輔以麻纖維進行多層定向鋪裝的生產工藝，克服傳統木塑復合材料制備工藝及產品的缺陷，制備木質原料尺寸大、含量高，產品物理力學性能好的大幅面定向木塑復合板，該板材在建筑、家具、交通工具、航空器等領域有廣泛的應用潛力。

本發明所采用的技術方案是：一種麻纖維增強定向木塑復合刨花板，其組分和重量百分數為：木質原料占60%～90%；麻纖維占5%～25%；熱塑性塑料占4%～30%；偶聯劑占1%～2%；所述木質原料為木材刨花，所述麻纖維增強定向木塑復合刨花板具有多層結構，所述多層結構至少具有底層和表層，所述底層和所述表層使用木材刨花和熱塑性塑料制成的塑料薄片的混合物定向鋪裝，在所述底層和表層之間鋪設有麻纖維。

優選的是：所述麻纖維為亞麻纖維、大麻纖維、苧麻纖維及劍麻纖維中的一種或多種的組合；所述麻纖維無捻單向鋪設于所述底層和表層之間；所述的熱塑性塑料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、尼龍、聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯中的一種或幾種；所述熱塑性塑料是原生料或經回收獲得的再生料；所述木質原料的含水率在5%以下；所述木質原料長度方向與板材軸向成0～30度夾角；所述木材刨花為楊木刨花，其長度為60～100mm，寬度為15～20mm，厚度為0.2～0.5mm；所述塑料薄片長度為60～100mm，寬度為15～20mm，厚度為0.05～0.2mm。

優選的是：所述麻纖維無捻單向鋪設于所述底層和表層之間時經過錨固，且保持錨固狀態至定向木塑復合刨花板成型。

優選的是：所述麻纖維經加捻制成有捻紗線，所述有捻紗線經編織成經緯向的織物后再鋪設于所述底層和表層之間。

優選的是：底層和表層之間具有中間層，所述麻纖維至少鋪設于所述中間層的中心平面，其上下疊加有塑料薄膜片層。