专利名称：：含泡桐的木质复合材料的利记博彩app含泡桐的木质复合材料
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：木材是用来建造门和其他建筑构件的普通材料。即使现在，在开发了几种新型的复合材料之后，木材仍是最广泛使用的结构材料之一，原因是木材具有优良的强度和刚性，令人愉悦的美观，良好的绝缘性质以及易加工性。然而，近年来，因为长期生长的原始森林的逐渐消耗，实木材料的成本随其供应紧縮而显著提高。由这种材料制造的门特别贵，因为砍伐的木材中通常只有不到一半成为天然的实木木材，其余的都作为废料丢弃。因此，由于高级木材的成本以及对保存天然资源的重点关注，已经开发了基于木材的替代品，以代替天然实木木材，这些替代品能更有效地利用砍伐的木材并减少作为废料丢弃的木材量。胶合板，特别是碎料板和定向纤维(orientedstrandboard,"0SB")是天然实木木材的基于木材的复合材料的替代品的例子，在过去的七十五年中，这些复合材料在许多结构应用取代了天然实木木材。这些基于木材的复合材料不仅能更有效地使用木材的可利用的供应资源，而且也可以由低级木种甚至是木材废料形成。但是，虽然这些基于木材的复合材料的性能特性如强度和绝缘性质能和天然实木木材相当或甚至更好，但是一些用户抱怨在一些高度潮湿环境，如外墙板，复合材料的边缘因水渗入材料边缘使其膨胀而遭受溶胀和开裂。为防止这种损害，已经开发了各种技术，如在木材的边缘固定金属或聚合物的模制品，或者在复合材料易受影响的边缘施涂聚合物涂层或膜层。这些技术能有效解决边缘的溶胀和开裂问题，但是存在大大增加材料成本以及用来制备材料的制造工艺复杂的缺点。在上述
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的情况下，存在对能克服这些不足的木质复合材料的需求。特别是这种木质复合材料的性能应优于或类似于实木木材的性能，同时比常规OSB材料更轻(密度更低)，具有良好的表面光洁度，因而可消除压制后的砂磨步骤，并具有优良的耐边缘溶胀性和抵抗其他这类与潮湿相关的缺陷的能力。此外，这种木质复合材料中一定程度地加入从某些树种砍伐的纤维，这些树种的生长比常规用于木质复合材料的那些树种要快。发明概述本发明涉及一种木质复合材料，该复合材料包含上表面层和下表面层以及芯层；其中，芯层含有至少约70重量％泡桐木片(strand);表面层含有至少约70重量％的其他高密度的非泡桐木的木片。发明详述除非另外规定，本文采用的所有份、百分比和比率均以重量表示。本文引用的所有文件均纳入本文作参考。本文采用的"木材"是指一种纤维素结构，其具有通过木质素聚合物结合到一起的纤维素和半纤维素纤维组成的细胞壁。还应指出术语"木材"一般包括木质纤维素材料。"木质复合材料"指一种含有木材和一种或多种木质复合材料的添加剂，如粘合剂或蜡的复合材料。木材通常为薄板、薄片、木片、片(wafer)、颗粒和碎片形式。木质复合材料的非限制性例子包括定向纤维板("OSB")、木屑板(waferboard)、碎料板、碎木胶合板、中密度纤维板、胶合板、平行纤维木材(parallelstrandlumber)、定向纤维木材(orientedstrandlumber)和层叠纤维木材(laminatedstrandlumber)。木质复合材料的共有特性是它们是由用聚合物树脂和其它特殊的添加剂结合在一起的木片(strand)和层叠薄板(plyveneer)组成的复合材料。在本文中，"薄片"、"木片"、"碎片"、"颗粒"和"片"被认为是互相等价的，且可以互相交换使用。木质复合材料的非排它性描述可以参见《可克欧诗玛化学技术百科全书(Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology)》的增补巻，第765-810，第6版。本发明涉及包含泡桐木片的木质复合材料(特别是木复合板和片)。作为材料的泡桐相对于木质复合材料中常用的其它木材具有许多优点。最值得注意的是是泡桐比其它类似的树种生长得快得多。另外，泡桐受高湿环境的影响较少。此外，泡桐具有极佳的强度/重量比，致密程度远小于其它的木材。泡桐之类的快速生长的树种的一个缺陷在于，它们会得到较低密度的木材，幼龄木材的百分率高。在特定的种类中，幼龄木材与成熟木材相比，更不希望前者用于木质复合材料，这是由于幼龄木材强度低。由于密度与刚性和强度有关，所以泡桐之类的低密度种类往往在木质复合材料中的使用价值较低。例如，特定尺寸的泡桐木材的强度比不上相同尺寸的其它木材，因此必须通过将泡桐切成较厚的片，或者与其它木材结合使用，才能获得更好的或类似的强度性能。以下的泡桐树是中国大陆当地的树种(以下树种.A不到)例如毛泡桐(Pauh)wniatomentosa)和兰考泡朴ij(Paulowniaelongata)、台湾泡朴l](Paulowniakawakamii)、「'l花泡桐(Paulowniafortunei)、川泡朴'〗(Paulowniafargesii)、揪叶泡朴'〗(Paul()wnJacatalpiiblia)、鄂川泡桐(Paulowniaalbiphloea),l國付方泡朴'(Paul(画iaaustralis)和f湾泡朴'〗(Paulowniataiwaniana)。几个世纪以来人们(特别是日本人)已经将泡桐树用于装饰用途以及某些建筑应用。这是一种吸引人的树，会在春天开放长的毛地黄状的花，具有大的柔软的叶片。这种树通常几乎没有竞争地生长在受干扰区，在美国大部分地区，例如在矿场、废弃的荒地、路堑和林业种植园都可发现。实际上，泡桐的快速生长情况意味着，种植园中生长的泡桐树可以在少至2-3年内达到可以采伐用于木质复合材料的尺寸。根据本发明制造的板或板材可以各种不同的材料(例如木材或木质复合材料)，如定向纤维板("OSB")的形式制成。除了泡桐以外，这些OSB板材还可单独或混合地加入来自其它合适种类木材(包括天然存在的硬木或软木种类)的木片，不管这些木材是干的(水分含量为2-12重量％)或者新鲜的(水分含量为30-200重量％)。除了泡桐以外的合适的木材种类包括松木，例如火炬松、弗吉尼亚松、湿地松、短叶松和长叶松，以及白杨木或与白杨木类似的其它种类的硬木。本发明中，泡桐木片集中在芯层中，其他木种的木片集中在表面层中，较好地，表面层含有小于15重量％泡桐，大于约85重量％的其他非泡桐木种的木片。较好地，芯层含有小于15重量％的其他木种和大于约85重量％的泡桐木片。关于提高泡桐木片在木质复合材料中的浓度的一个具体结果是木质复合材料的密度将会较低。例如，满足PS-2标准并且不含任何泡桐木片的0SB的密度在约35-48磅/英尺"lbs/ft"范围。对南方松该密度在40-48磅/英尺3范围，对白杨木的密度在35-42磅/英尺3范围。与之比较，完全由泡桐木片制造的符合PS-2标准的0SB板的密度在约20-40板/英尺3范围。对不必满足PS-2标准的其他应用，制造的有用的木质复合材料的密度可低至15板/英尺3，在这些其它应用中，将泡桐与其他木种混合可能是合乎需要的。当然，用于这些混合种类的木质复合材料中的泡桐木片的百分率越高，板或板材的密度就越低。板材的厚度应约为0.6厘米(约1/4英寸)至约10.2厘米(约4英寸)。通常，将原木原料(新的或再生的)切成具有所需尺寸和形状的木片、片或薄片，这是本领域普通技术人员众所周知的。这些木片优选长度大于2英寸，宽度大于0.3英寸，厚度小于0.25英寸。尽管不希望被理论所限，但是认为木片越长(即长度约大于6英寸)，通过使其更好地对齐便可提高最终产品的机械强度。还已知为了获得更好的产品质量，优选木片具有均匀的宽度。均匀的木片几何形状使得制造者可以对各种尺寸木片的制造工艺优化。例如，如果所有的木片尺寸为4X1英寸，则可使用定向机使这些木片在单独的层中对齐的结果最佳。如果添加长l英寸、宽0.25英寸的木片，一些这样的木片可能会侧向滑动通过该定向机。横向取向的木片降低产品的总体机械强度/刚性。切割木片之后，在烘箱中对其进行干燥，使得水分含量约为1-20%,优选2-18%,更优选约为3-15%，然后涂覆一种或多种聚合热固性粘合剂树脂、蜡和其它添加剂。在本文中将施涂到木材上的粘合剂树脂、蜡和其它各种添加剂称为涂层，但是所述粘合剂和添加剂可以为小颗粒的形式，例如雾化颗粒或固体颗粒，它们并不在木材上形成连续的涂层。通常所述粘合剂、蜡和任意的其它添加剂是通过一种或多种喷涂、掺混或混合技术施涂到木材上的，优选的技术是当所述木片在转鼓混合器中翻滚的时候，将蜡、树脂和其它添加剂喷涂到木片上。涂覆了所需的涂层并用处理化学试剂处理过之后，使用这些涂覆过的木片形成多层垫。在一种用来形成多层垫的常规方法中，将涂覆过的木材以一系列的两层或更多层、优选三层铺展在传送带上。这些木片作为交替的层位于传送带上，相邻层中的"木片"的取向通常互相垂直。不过本领域普通技术人员也可以理解，在本方法制造的产品中，木片可以全部沿相同的方向对齐，或者没有特定的排列，随机取向。可以使用各种聚合树脂，优选是热固性树脂作为木薄片或木片的粘合剂。合适的聚合物粘合剂包括异氰酸酯树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂("MUF")以及它们的共聚物。异氰酸酯是优选的粘合剂，优选的是所述异氰酸酯选自聚合物的二苯基甲垸-对,对'-二异氰酸酯类，其具有能与其它有机基团反应生成聚合物类(例如聚脲、-NCON-和聚氨酯，NCOO-)的NCO-官能团。优选的是4，4-二苯基甲垸二异氰酸酯("MDI")。一种合适的工业pMDI产品是6购自美国犹他州盐湖城豪斯曼(Huntsman，SaltLakeCity,UT)的Rubinate1840，以及购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳公司(BayerCorporation,NorthAmerica,ofPittsburgh,PA)的Mondur541pMDI。合适的工业MUF粘合剂是购自丹尼公司(Dyneacorporation)的LS2358和LS2250产品。粘合剂浓度优选约为1.5-20重量％，更优选约为2-10重量％。通常使用蜡添加剂来提高OSB板材的抗水分渗透性。优选的蜡是疏松石蜡或乳液蜡。蜡的加入量优选约为0.5-2.5重量％。在根据上述方法形成多层垫之后，使用热压机对它们进行压制，使木材熔合和结合在一起，形成各种厚度和尺寸的固结的OSB板材。较佳的是，本发明的板材约在100-260。C的温度下压制2-10分钟。下面将结合以下具体的非限制性实施例更详细地描述本发明。实施例根据本发明制造了木质复合板，以表明根据泡桐木片在芯层中的浓度制备的木板的优良木材性能特征。获得可使用的松树原木和泡桐原木。然后将这些原木切割成长1-6英寸、宽0.25-4英寸、厚约0.025英寸的木片，然后将这些木片放在实验室内103°C的Griinberg强制空气烘箱中干燥过夜(对泡桐)，或在常规的完全制造规模的干燥机中干燥(对松木)。然后将这些木片分类并压制成12种不同类型的板，每块板具有不同的木片组合，最终板密度如下表I<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(第5-8号板代表按照本发明制造的板材)。这些木片仅沿一个单独的方向取向(即芯层按照与表面相同的方向取向)。上面实施例中的板含有5重量％MondurG541pMDI，该pMDI是购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳公司(BayerCorporation,Pittsburgh,PA)(在此试验中未使用蜡)。然后将所述板材切割成更小的尺寸，根据ASTMD1037所述的方法测试一些不同的木质复合材料的性能特征。这些性能特征包括沿平行方向和垂直方向的弹性模量("MOE"，度量板材刚性)；沿平行方向和垂直方向的断裂模量("MOR"，度量板材强度)；24小时水浸泡水吸收；l英寸厚度溶胀和边缘溶胀。测得的现有技术的板材和本发明的板材的性能特征都列于下表II。表II特征泡桐芯层/松木表面(本发明)混合泡桐和松树木片泡桐表面/松木芯层MOE1，000,000925,000980,000MOR736569吸水性(24小时,％厚度增加)24.5%29%31.50%l英寸厚度溶胀(24小时水浸泡，%厚度增加)18.5%19.5%23%边缘膨胀(24小时水浸泡，%厚度增加)20%20.5%23.5%从表I可以看出，根据本发明制备的OSB板的性能特征明显比其他板好。特别是根据本发明的OSB板的1英寸厚度溶胀和边缘溶胀以及吸水性能比比较的板好得多，表明其在较高湿度环境下使用效果好得多。对于强度性质，与比较板相比，根据本发明制造的板具有优良的所有特征性能。本领域技术人员能够理解，可以在不背离本发明主要理念的前提下对上述实施方式进行改变。因此应当理解本发明不限于所揭示的具体实施方式，而是包括所附权利要求书限定的本发明精神和范围之内的变化。8权利要求1.一种木质复合材料，包括上表面层和下表面层以及芯层；其中，芯层包含至少约70重量％泡桐木片；表面层包含至少约70重量％的其他高密度的非泡桐木片。2.如权利要求l所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合板的密度约为20-50磅/英尺3。3.如权利要求1所述的木质复合材料，其特征在于，其他非泡桐的木片选自下组松木类、白杨木类、以及其他硬木和软木种类。4.如权利要求1所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合材料为定向纤维板。5.如权利要求1所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合材料包含约1-20重量％的聚合物粘合剂。6.—种木质复合材料，包括上表面层和下表面层以及芯层；其中，芯层包含至少约70重量％泡桐木片；表面层包含至少约870重量％的木片，所述木片选自下组松木类、白杨木类、以及其他硬木种类。7.如权利要求6所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合板的密度约为20-50磅/英尺3。8.如权利要求6所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合板为定向纤维板形式。9.如权利要求6所述的木质复合材料，其特征在于，木质复合板包含约1-20重量％的聚合物粘合剂。全文摘要公开一种木质复合材料，该复合材料包括上表面层和下表面层以及芯层；其中，芯层包含至少约70重量％泡桐木片；表面层包含至少约70重量％的其他高密度的非泡桐的木片。文档编号B32B21/13GK101535046SQ200780024042公开日2009年9月16日申请日期2007年6月11日优先权日2006年6月26日发明者E·N·罗森申请人:邱博工程木材有限公司