一种纳米交联防渗冷压多层实木板及其制作方法与流程

本发明涉及一种纳米交联防渗冷压多层实木板及其制作方法，属于建材领域。

背景技术：

1、原木家具造价昂贵，为了迎合消费者既要便宜又要有木材质感的需要，人造板材应运而生。人造板材通常是将生长得快的木材切割成颗粒、条状或片状，再用胶粘剂粘合成成型。

2、以往，人造板（特指木板）中所用的胶粘剂为脲醛胶，而脲醛胶会在长久使用中不断分解出甲醛，释放期长达十年。随着消费者的知识水平不断提高，甲醛对人体健康造成的危害也越来越引起人们的关注。甲醛会刺激眼睛、鼻腔和喉咙，引起眼睛发痒、流泪、喉咙痛等不适症状，甲醛还会刺激呼吸道黏膜，导致咳嗽、气喘、咳痰等呼吸道疾病的发生。长期暴露在高浓度甲醛环境中的人还容易患上慢性支气管炎、肺气肿等呼吸系统疾病。长时间暴露在高浓度甲醛环境中，会导致皮肤发红、瘙痒、干燥等不适症状；甲醛还会破坏皮肤的天然保护层，使皮肤变得敏感，容易引发过敏反应，如湿疹、皮炎等皮肤病。此外，长期暴露在高浓度甲醛环境中还会对神经系统产生负面影响，甲醛会影响大脑的正常功能，导致头痛、头晕、失眠。世界卫生组织将甲醛列为一类致癌物质，长期暴露在高浓度甲醛环境中会增加患上鼻咽癌、鼻腔癌、喉癌等呼吸道癌症的风险，甲醛还会导致胸腺、肝脏、肾脏等内脏器官受损，增加患上癌症的可能性。

3、为此，近年来，人造板逐渐改用mdi（二苯基甲烷二异氰酸酯）胶。mdi胶不会释放甲醛，且耐高温。但mdi仍然会释放苯类空气污染物，释放期约一个月，仍然不能达到即装即住的要求。尽管mdi胶在过了一个月释放期后基本无毒，但mdi胶的生产原料具有剧毒，对生产时的防护要求很高，这无疑增加了mdi胶的生产、储运成本。另一方面，mdi胶目前只能适用于颗粒板和刨花板，对于密度板和多层实木板则不适用。因此如何制得环保的多层实木板成为建材领域尚需解决的难题。而且，无论是脲醛胶还是mdi胶，虽有一定耐水性，但不强，导致用于高湿环境中人造板极易变形，故卫生间等场所通常只能用铝合金做柜。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种纳米交联防渗冷压多层实木板及其制作方法，所制得的多层实木板不含挥发性有机物，并且具有防潮、耐火的性能。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，本技术提供一种纳米交联防渗冷压多层实木板制作方法，包括以下步骤；

4、在单板表面涂上无机胶；

5、将多块所述单板层叠后进行冷压，得到复合板；

6、干燥所述复合板，得到所述纳米交联防渗冷压多层实木板；

7、按质量计，所述无机胶包括氧化镁35份-50份、二氧化硅气凝胶1份-5份、硅酸铝纤维1份-2份、磷酸二氢盐5份-20份、氧化铝5份-10份、水30份-50份。

8、本技术提供的纳米交联防渗冷压多层实木板制作方法不用到任何挥发性有机物，而是利用磷酸二氢盐与氧化镁反应，生成磷酸盐基无机胶来粘合板材，无机胶中混合有二氧化硅气凝胶来提高板材的耐高温、耐火性能；虽然二氧化硅气凝胶具有吸水性，但将其包裹在磷酸盐基无机胶中后，阻碍了二氧化硅气凝胶吸水，同时磷酸盐基无机胶也增强了多层实木板的防潮能力，使多层实木板不易变形；磷酸盐基无机胶和二氧化硅气凝胶都具有脆性，无机胶中的硅酸铝纤维可对磷酸盐基无机胶进行增韧，并且硅酸铝纤维与本技术无机胶中的成分相近，无机胶对硅酸铝纤维的润湿性好，固化后两者的界面结合力强，硅酸铝纤维还可以提高板材的耐火性能。

9、优选地，硅酸铝纤维的长度为50μm-100μm，长径比为10至15，可提供更好的增韧效果，提高板材的弯曲强度。

10、进一步地，所述磷酸二氢盐由磷酸二氢钾和磷酸二氢钠以1：2的质量比组成，所述无机胶中还含有氯化镁，按质量计，所述无机胶包括氧化镁45份-50份、二氧化硅气凝胶1份-5份、硅酸铝纤维1份-2份、磷酸二氢盐5份-8份、氧化铝5份-10份、水30份-50份、氯化镁1份-3份。

11、磷酸二氢盐与氧化镁反应生成无机胶中最主要的具有粘性的成分，氧化铝作为高硬度填料。如果磷酸二氢盐全部选用磷酸二氢钾，则无机胶虽然早期强度大，但固化得较快，较难适应多层实木板的生产。以磷酸二氢钠作为主要的磷酸二氢盐，再混入磷酸二氢钾，有利于调节无机胶的固化时间适应多层实木板的生产节奏。同时组分中加入氯化镁，既提供一部分镁离子，也能调节无机胶的ph，从而调节无机胶的固化速度。

12、进一步地，所述单板在涂上所述无机胶之前还经过预处理，所述预处理的步骤包括：

13、用预处理液浸泡单板；

14、将所述单板沥干；

15、按质量计，所述预处理液包括磷酸二氢铝20份-35份、氯化镁10份-20份、硼酸0.5份-1份、水30份-50份。

16、预处理提供了加热加压的酸性环境，有利于除去木材纤维中的部分木质素和多糖，同时原本填充木质素的空间变为填充磷酸二氢铝、氯化镁、硼酸等成分，在涂上无机胶后，这些成分所含的离子也能参与无机胶的反应，相当于无机胶渗入单板内部，使得无机胶与单板的结合力更好，也使得无机胶固化后的板材更加防潮、防霉。组分中的硼酸具有缓凝作用，避免无机胶中的大量氧化镁一接触到单板侧的磷酸二氢铝就立即固化，同时单板侧中也可由氯化镁提供镁离子，更有利于无机胶深入单板中才固化。

17、更进一步地，所述无机胶中的磷酸二氢盐为磷酸二氢铝，所述无机胶中还含有0.3份-0.5份硼酸。

18、磷酸二氢铝可提供酸性和磷酸根来生成磷酸镁基胶，少部分磷酸二氢铝可生成磷酸铝基胶作为次要的粘性成分，磷酸铝基胶不像磷酸镁基胶那么脆，可减少板材的脆性，以便在切割板材时切口平整。除了形成磷酸镁基胶外，在加热的作用下，过量的镁离子可形成磷酸铝分子之间的-o-mg-o-桥链，使磷酸镁基胶和磷酸铝基胶交联互穿。

19、更进一步地，所述干燥所述复合板的步骤中，干燥温度为90℃-160℃，时间为10h-24h。

20、冷压过程中，先形成磷酸镁基胶和分布在湿的磷酸镁基胶中的磷酸铝分子，在干燥所需的加热中，磷酸铝基胶也开始固化，并且板材不断失水，从而形成磷酸镁基胶和磷酸铝基胶的交联网络，提高板材的韧性。

21、进一步地，所述氧化镁按质量包括5%的轻烧氧化镁和95%的重烧氧化镁，所述轻烧氧化镁的粒径分布为15μm-25μm，所述重烧氧化镁的粒径分布为150μm-250μm。

22、轻烧氧化镁胶结速度快，粒径小的轻烧氧化镁胶结速度更快，重烧氧化镁胶结速度慢，粒径大的重烧氧化镁胶结速度更慢，采用低含量粒径小的轻烧氧化镁与高含量粒径大的重烧氧化镁混合，粒径小的轻烧氧化镁会先形成具有一定初始强度的骨架，然后粒径大的重烧氧化镁较慢地逐渐固化，有利于形成高质量磷酸镁基胶，在单板支架起到良好的粘结作用和支撑作用。

23、更进一步地，所述无机胶的配制步骤包括：

24、将所述轻烧氧化镁和二氧化硅气凝胶混合，得到混合粉体；

25、将所述硼酸和所述磷酸二氢铝加入所述水中，然后在150rpm-200rpm的搅拌下依次加入所述硅酸铝纤维、所述氧化铝和所述重烧氧化镁，得到混合溶液；

26、将搅拌转速加至500rpm-600rpm，将所述混合粉体加入所述混合溶液中，继续搅拌5min-10min，得到所述无机胶。

27、该配制步骤先加入具有缓凝作用和激活作用的组分，再加入增强相和能缓慢反应的组份，得到具有一定初黏性但胶结缓慢的混合溶液，混合粉体中轻烧氧化镁和二氧化硅气凝胶混合均匀，在加入到混合溶液中后，轻烧氧化镁快速反应，形成包裹或半包裹二氧化硅气凝胶的支撑骨架，有利于维持二氧化硅气凝胶的空心状态，充分发挥二氧化硅气凝胶对板材起到的防火、隔热作用。

28、进一步地，在所述用预处理液浸泡单板的步骤中，加压100kpa-150kpa，温度100℃-110℃，时间10h-20h，有利于尽量除去单板表面的木质素和多糖。

29、进一步地，在所述冷压的步骤中，作用于板材的压强为16kpa-32kpa，冷压时间为6h-12h。

30、第二方面，本技术提供一种纳米交联防渗冷压多层实木板，由第一方面所述的纳米交联防渗冷压多层实木板制作方法制成，具有防火、防潮、无挥发性有机物的优势。

31、本发明的有益效果是：本发明不用到任何挥发性有机物，而是利用磷酸二氢盐与氧化镁反应，生成磷酸盐基无机胶来粘合板材，无机胶中混合有二氧化硅气凝胶来提高板材的耐高温、耐火性能；磷酸盐基无机胶能够提高多层实木板的防潮能力，使多层实木板不易变形；硅酸铝纤维可对磷酸盐基无机胶进行增韧并提高板材的耐火性能，而且硅酸铝纤维与无机胶中的成分相近，无机胶对硅酸铝纤维的润湿性好，固化后两者的界面结合力强。