一种纤维板及其制备方法技术

本申请实施例公开了一种纤维板及其制备方法，该种纤维板包括导热功能层，所述导热功能层包括相互混合并由胶粘剂粘结的木质纤维与石墨成分，所述木质纤维的纤维长度是5mm～10mm，所述石墨成分是粒径0.3mm～5mm的石墨颗粒、或长0.3mm～5mm的小型石墨片材。该种纤维板具有相对较好的导热效果，胶合强度相对较好，石墨成分与木质纤维的结合强度高，力学强度、材料细腻而利于机械加工。材料细腻而利于机械加工。材料细腻而利于机械加工。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及木质板材产品结构的
，具体为一种纤维板，本专利技术同时还涉及该种纤维板的制备方法。

技术介绍

[0002]以木质纤维为原材料制得的人造板称为纤维板(或密度板)，广泛应用于家装、建材、运输、印刷电路板的垫板等领域。在一些应用领域中，需要纤维板具有相对较高的导(散)热性能，例如地热地板、印刷电路板的垫板等。但是，纤维板的主要原材料是木质纤维和胶粘剂，木质纤维具有较好的保温性能，胶粘剂则具有一定的隔热性能，所以纤维板的导(散)热性能往往相对较差，影响了其在上述领域的应用或使用效果。
[0003]为解决这一技术问题、提供一种具有较高的导(散)热性能的纤维板，现有技术中大致记载有两种解决方案。第一种方案是将石墨成分以涂层、结构层的形式与纤维板复合。例如，中国专利数据库中公布号为CN207560369U，名称为“石墨烯发热芯片”的技术专利，公开了一种包括从下到上依次叠在一起的：第一纤维板、第二纤维板、石墨烯碳纤维板、铜箔加热层以及第三纤维板。又如，公布号为CN114074369A，名称为“石墨烯纤维板的生产工艺”的中国专利技术专利申请，公开了一种由上至下依次包括纳米石墨烯层、阻燃纤维层、石墨烯防腐层、纤维板坯的石墨烯纤维板，其中，纳米石墨烯层为单层纳米石墨烯层，石墨烯防腐层是石墨烯复合涂料经由涂刷形成，纤维板坯使用的胶粘剂中添加有石墨烯基添加剂。该方案提供的复合有石墨烯的纤维板具有相对较高的导(散)热性能、防腐、防火阻燃性能。但是它存在着以下问题：第一，纳米石墨烯层、阻燃纤维层、石墨烯防腐层之间分别通过胶粘剂粘合，但是石墨烯与木质纤维无法形成交联使得三个结构层之间的粘结强度单纯依赖于胶粘剂本身的粘结性能，胶粘性能相对较差；第二，石墨烯的价格昂贵使该方案的石墨烯纤维板生产成本十分高昂。
[0004]第二种方案是将石墨成分以分散的形式添加在胶粘剂中。例如，中国专利数据库中公布号为CN111621253A，名称为“一种基于石墨的高强导热环氧树脂胶粘剂及其制备方法”的中国专利技术专利申请，公开了在双酚A型环氧树脂胶粘剂中添加改性石墨、复合玻璃纤维等成分以提高胶粘剂导热性能的技术方案。又如，公布号为CN113650127A，名称为“一种含石墨烯纤维板的制备工艺”的中国专利技术专利申请，公开了木材剥皮
→
削片
→
筛选
→
水洗
→
蒸煮
→
纤维分离
→
调施胶
→
纤维干燥
→
铺装成型
→
预压
→
热压
→
冷却
→
砂光
→
检验分等
→
包装入库的制作方法，其中调施胶步骤是将含石墨烯的树脂施加到纤维中。但是，在第一件对比文件中，所谓的改性石墨就是提取得到的石墨烯，提取过程相对繁复、成本相对较高。第二件对比文件则直接添加的石墨烯。经过专利技术人的对比试验发现，采用添加有改性石墨或石墨烯的胶粘剂(不论何种胶粘剂)，胶粘剂的石墨成分不仅不与木质纤维发生联结，甚至会阻碍木质纤维之间的联结，从而导致以该种胶粘剂制得的纤维板的胶合强度相对较差，并能够预料到纤维板的耐水性、力学强度等理化性能也极大的受到影响。
[0005]综上所述，现有技术中缺少一种能够提高纤维板导(散)热性能但同时能够保证它
的胶合强度的产品或者制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个技术目的在于克服上述的至少一个技术问题，从而提供一种纤维板；本专利技术的第二个技术目的在于提供该种纤维板的制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供了一种纤维板，包括导热功能层，所述导热功能层包括相互混合并由胶粘剂粘结的木质纤维与石墨成分，其特征在于，所述木质纤维的纤维长度是5mm～10mm，所述石墨成分是粒径0.3mm～5mm的石墨颗粒，或长0.3mm～5mm的小型石墨片材。
[0008]作为优选，所述石墨成分的添加量占由木质纤维、胶粘剂、石墨成分构成的混合物的总质量的4.5％～40％。
[0009]作为优选，所述石墨颗粒是片状石墨颗粒，所述石墨颗粒的厚度是0.05mm～0.1mm；所述木质纤维的纤维直径是0.05mm～0.08mm。
[0010]作为优选，所述导热功能层的厚度是0.2mm～2mm。
[0011]作为优选，所述导热功能层的表面和/或底面具有纤维层，所述纤维层包括由胶粘剂粘结的短纤维，所述短纤维的纤维长度是0.5mm～3mm。
[0012]作为优选，所述导热功能层、所述纤维层使用相同种类的胶粘剂。
[0013]为实现上述目的，本专利技术的另一个实施例提供了一种上述纤维板的制备方法，通过热压成型的步骤制得，依序通过木质纤维拌胶的步骤、混合石墨成分的步骤、混合物组坯的步骤、预成型的步骤、降温干燥的步骤以制备预固化导热功能层；
[0014]所述木质纤维拌胶的步骤，拌胶后的所述木质纤维的含水率是30～35％；
[0015]所述降温干燥的步骤，将所述预成型的步骤中得到的预固化导热功能层的含水率降至16％～20％。
[0016]作为优选，在所述预成型的步骤中，通过无压力热接触使胶粘剂预固化以得到所述预固化导热功能层，热接触温度是120℃～140℃。
[0017]作为优选，依序通过短纤维拌胶的步骤、短纤维组坯的步骤制备下纤维坯层，将所述预固化导热功能层置于所述下纤维坯层之上；和/或
[0018]在所述预固化导热功能层之上依序通过短纤维拌胶的步骤、短纤维组坯的步骤制备上纤维坯层；
[0019]最后，通过热压成型的步骤制得所述纤维板。
[0020]作为优选，所述木质纤维拌胶的步骤和所述短纤维拌胶的步骤中所使用的胶粘剂均是以木质素为部分苯酚替代原料改性的树脂胶粘剂。
[0021]综上所述，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、通过产品结构与成分组成的改进，参杂在木质纤维中的石墨成分使导热功能层具备了相对较好的导热效果；纤维长度相对较长的木质纤维的存在，能够提高导热功能层本体结构各处的胶合强度均匀度，提高纤维板成型过程中纤维的交织性和交织度以将石墨成分束缚在网袋状结构编织形成的空间中，从而能够提高石墨成分与木质纤维的结合强度，避免因石墨成分的存在而影响人造(纤维)板的胶合性能；纤维长度相对较短的木质纤维的存在，能够填充石墨成分与网袋状结构编织形成的空间之间的孔隙，提高力学强度，使
材料更细腻而利于机械加工。
[0023]2、通过产品结构与成分组成的进一步改进，纤维层由短纤维构成，因而具有更好的雕刻、划线、开槽等机械加工性能，便于加工，使本申请技术方案的纤维板能够适应各种建材的加工需求。
[0024]3、通过产品结构与成分组成的进一步改进，利用木质素替代部分原料改性的酚醛树脂胶粘剂，能够促进长纤维的交联，使形成的网袋状结构更为稳固。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维板，包括导热功能层，所述导热功能层包括相互混合并由胶粘剂粘结的木质纤维与石墨成分，其特征在于，所述木质纤维的纤维长度是5mm～10mm，所述石墨成分是粒径0.3mm～5mm的石墨颗粒，或长0.3mm～5mm的小型石墨片材。2.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于，所述石墨成分的添加量占由木质纤维、胶粘剂、石墨成分构成的混合物的总质量的4.5％～40％。3.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于，所述石墨颗粒是片状石墨颗粒，所述石墨颗粒的厚度是0.05mm～0.1mm；所述木质纤维的纤维直径是0.05mm～0.08mm。4.根据权利要求1或2或3所述的纤维板，其特征在于，所述导热功能层的厚度是0.2mm～2mm。5.根据权利要求4所述的纤维板，其特征在于，所述导热功能层的表面和/或底面具有纤维层，所述纤维层包括由胶粘剂粘结的短纤维，所述短纤维的纤维长度是0.5mm～3mm。6.根据权利要求5所述的纤维板，其特征在于，所述导热功能层、所述纤维层使用相同种类的胶粘剂。7.一种用于制备如权利要求1所述的纤维板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军锋，汤正捷，黄腾华，宋恋环，雷福娟，田珩，彭晋达，
申请(专利权)人：广西壮族自治区林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：