CN101524866A - 秸秆/木重组材的制造方法 - Google Patents

秸秆/木重组材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可再生秸秆/木重组生产环保板材的方法，其包括原料加工、铺装(施胶)、热压、锯片重组、再热压、成品处理步骤，其特征在于：将农作物秸秆清洁、筛选后，经过去外层表皮，蒸煮、烘干，切断成秸秆段。碾压后，经施胶的秸秆段各相邻层以正交方式铺装，经热压制成具有良好力学性能和加工性能的板材，然后锯成片材，片材再以正交方式组合，施胶、热压，制成力学性能更优良的板材。本发明原料充足，板材质量及生产效率高，高强、轻质、环保。

Description

秸秆/木重组材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种生产环保板材的方法，尤其涉及一种利用可再生秸秆(高粱秆、玉米秆等)和杨木(或其它木材)生产不含甲醛等有害胶粘剂的重组板材的技术方法。
背景技术
以前人们利用可再生秸秆生产板材，按照生产方式将秸秆板材分为刨花板和纤维板，主要生产方法是将秸秆制成碎料、或提取秸秆纤维与胶粘剂一起热压而成。本项目不破坏秸秆原有的自然形态，经过干法处理后，用异氰酸酯为胶粘剂，以杨木为拼接层生产制造出无甲醛释放、高强、轻质的重组板材。
发明内容
一种可再生秸秆/木重组板材的制造方法，生产方法包括：原料加工、铺装、首次施胶热压、锯片重组、再次施胶热压、成品处理步骤，其特征在于：原料加工：将筛选过的农作物秸秆切断成秸秆段，然后去外层表皮，软化，干燥，碾压。铺装：在模具中铺装秸秆段，相邻层的铺装方向相差90度，即互相成正交铺装，同时施加胶粘剂，上表面和下表面以木材薄板作为拼接层。首次热压：将铺装后的板坯进行热压，上下层压板均使用脱模剂，然后保压。锯片重组：将首次热压后的板材以木材拼接层为结合面，施胶粘合，然后锯成片材，再将两片片材以正交方式叠加重组，片材之间涂胶粘剂并热压，然后保压。成品处理：将再次施胶热压的板材冷却、拼接、裁边、砂光。
优选农作物秸秆段的铺装以15-20层为一个单元，上表面和下表面再各铺一层厚度为0.8-1.2mm的杨木薄板作为拼接层。
所述农作物秸秆为高粱秆或玉米秆。
所述秸秆段长120-150cm。
所述软化为在100-120℃沸水中煮20-30min。
所述干燥为烘干至含水率为10％-15％。
所述模具为槽形模具。
所述胶粘剂均为异氰酸酯胶粘剂，施胶量为3％-5％。
将铺装后的板坯进行热压的过程中：热压压力2-4MPa、热压时间20-30min、保压时间15-20min、热压温度100-120℃。
所述片材的厚度为5-7mm。
所述板材由片材以正交方式叠加重组，弥补了秸秆材料沿不同方向性能的差异，提高了材料的力学性能。
采用上述方法所生产的可再生秸秆/木重组板材的性能如下：密度为0.6-1.0g/cm3，MOR为18-25MPa，MOE为2.5-4GPa，厚度膨胀率为5％以下。
同时，发明人通过研究发现采用如下参数所生产的可再生秸秆/木重组板材的性能明显优于其他：
原料加工时：所述农作物秸秆为高粱秆，所述农作物秸秆段长130cm，所述软化为在100℃沸水中煮30min，所述干燥为烘干至含水率为12％；
铺装时，所述模具为槽形模具，所述胶粘剂为异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4.5％，农作物秸秆段的铺装以15层为一个单元，上表面和下表面再各铺一层0.8-1.2mm厚度的杨木薄板；
首次热压时，将铺装后的板坯进行热压的热压压力为2-4MPa，热压时间30min，保压时间15min，热压温度110℃；
锯片重组时，所述片材厚度为5mm；片材之间再次施胶热压时：热压压力为0.2-0.5MPa、热压时间30min、保压时间15min，热压温度110℃。
其性能如表1所示：
  项目   性能
  密度(g/cm3)   0.6-1.0
  板材厚度(mm)   10、20或30
  MOR(MPa)   18-25
  MOE(GPa)   2.5-4
  内结合强度(MPa)   ≥0.5
  厚度膨胀率(％)   ＜5％
  握钉力(N)   ≥600
  阻燃性   难燃B1级(按照JIS A1321标准)
  甲醛释放   0.0mg/L
  声音透过损失(dB)   35
  耐冻融性   200次冻融循环无异常
  热传导率(kcal/mh℃)   0.12
附图说明
附图1是可再生秸秆/木重组板材的组坯铺装排列断面示意图。
附图2是首次热压的板材的结构示意图
附图3是首次热压的板材拼接示意图
附图4将首次热压的板材拼接后锯成片材示意图
附图5是片材结构示意图
附图6是再次施胶热压的板材重组示意图
附图7是再次施胶热压的板材结构示意图
图中1、秸秆，2、杨木薄板，3、片材，4、两片片材互成90度叠加
具体实施方式
下面结合附图给出具体的实施例。
实施例1
原料加工：将清洁、筛选的农作物秸秆切断成秸秆段，秸秆段长120-150cm，去外层表皮。在100-120℃沸水中煮20-30min，烘干至含水率为10％-15％，碾压。
铺装(施胶)：在一槽形模具中铺装秸秆段，相邻层的铺装方向相差90度，即互相成正交铺装，同时施加自制异氰酸酯胶粘剂，施胶量为3％-5％；农作物秸秆段的铺装以15-20层为一个单元，上表面和下表面再各铺一层厚度为0.8-1.2mm的杨木薄板作为拼接层。如图1所示。
首次热压：将铺装后的板坯进行热压，上下层压板均使用脱模剂，热压压力2-4MPa，热压时间20-30min，保压时间15-20min，热压温度100-120℃。得到首次热压的板材，如图2所示。
锯片重组：将热压后的板材以杨木拼接层为结合面，施胶粘合，粘合层数为3层，如图3所示。然后沿长度或宽度方向锯成厚度为5-7mm的片材，如图4与图5所示。然后将两片片材互成90度，即以正交方式叠加重组，两层之间涂胶热压，热压压力0.2-0.5MPa，热压时间30min，保压时间15min，热压温度100-120℃，得到再次施胶热压的板材，如图6与图7所示。
成品处理：将再热压的板材冷却、裁边、砂光。
所得农作物秸秆重组板材力学性能如表2所示：
表2农作物秸秆重组板材力学性能
  项目   性能
  密度(g/cm3)   0.6-0.8
  板材厚度(mm)   10
  MOR(MPa)   18-20
  MOE(GPa)   3-4
  内结合强度(MPa)   0.5
  厚度膨胀率(％)   2％
  握钉力(N)   600
  甲醛释放   0.0mg/L
实施例2
原料加工：将清洁、筛选的高粱秆切断成秸秆段，秸秆段长150cm，去外层表皮。在100℃沸水中煮30min，烘干至含水率为12％，碾压。
铺装(施胶)：在一槽形模具中铺装秸秆段，相邻层的铺装方向相差90度，即互相成正交铺装，同时施加添加有阻燃剂的自制异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4.5％。
高粱秆秸秆段的铺装以15层为一个单元，上表面和下表面再各铺一层厚度为1mm的杨木薄板作为拼接层。
热压：将铺装后的板坯进行热压，上下层压板均使用脱模剂，热压压力2.5MPa，热压时间30min，保压时间15min，热压温度110℃。
锯片重组：将热压后的板材以杨木拼接层为结合面，施胶粘合，然后锯成厚度为5mm的片材，再将两片片材以正交方式叠加重组，两层之间涂胶热压，热压压力0.3MPa，热压时间30min，保压时间15min，热压温度110℃。
成品处理：将再热压的板材冷却、裁边、砂光。
该板材具有高强、轻质、阻燃、环保等优点。

Claims (10)

1、一种可再生秸秆/木重组板材的制造方法，包括原料加工、铺装、首次热压、锯片重组、再次施胶热压、成品处理步骤，其特征在于：
原料加工：将农作物秸秆切断成农作物秸秆段，然后去外层表皮，软化，干燥，碾压；
铺装：在模具中铺装农作物秸秆段，相邻层的铺装方向相差90度即互相成正交铺装，施加胶粘剂，铺装以15-20层农作物秸秆段为一个单元，单元的上表面和下表面均以木材薄板作为拼接层，得到板坯；
首次热压：将铺装得到的板坯进行首次热压，上下层压板均使用脱模剂，然后保压，得到首次热压的板材；
锯片重组：将首次热压的板材在木材拼接层处施胶拼接，然后锯成片材，将两片片材以正交方式叠加重组，片材之间再次施胶热压，然后保压，得到再次施胶热压的板材；
成品处理：将再次施胶热压的板材冷却、拼接、裁边、砂光。
2、如权利要求1所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：作为单元的上表面和下表面的拼接层的木材薄板都是厚度为0.8-1.2mm的杨木薄板。
3、如权利要求1或2所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：所述农作物秸秆为高粱秆或玉米秆。
4、如权利要求3所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：所述软化为在100-120℃沸水中煮30-60min。
5、如权利要求4所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：所述胶粘剂均为异氰酸酯胶粘剂，施胶量为3％-5％。
6、如权利要求5所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：将铺装得到的板坯进行首次热压的过程中：热压压力2-4MPa、热压时间为20-30min、保压时间为15-20min、热压温度100-120℃。
7、如权利要求6所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：所述片材的厚度为5-7mm。
8、如权利要求7所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：片材之间再次施胶热压时：热压压力0.2-0.5MPa、热压时间20-30min、保压时间为15-20min、热压温度100-120℃。
9、如权利要求1所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法，其特征是：
原料加工时：所述农作物秸秆为高粱秆，所述农作物秸秆段长130cm，所述软化为在100℃沸水中煮30min，所述干燥为烘干至含水率为12％；
铺装时，所述模具为槽形模具，所述胶粘剂为异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4.5％，农作物秸秆段的铺装以15层为一个单元，上表面和下表面再各铺一层杨木薄板；
首次热压时，将铺装得到的板坯进行热压的热压压力为2-4MPa，热压时间30min，保压时间15min，热压温度110℃；
锯片重组时，所述片材厚度为5mm；片材之间再次施胶热压时：热压压力为0.2-0.5MPa、热压时间30min、保压时间15min，热压温度110℃。
10、采用如权利要求9所述可再生秸秆/木重组板材的制造方法制成的重组材，其特征是：所生产的可再生秸秆/木重组板材的性能如下：密度为0.6-1.0g/cm3，MOR为18-25MPa，MOE为2.5-4GPa，内结合强度≥0.5MPa，厚度膨胀率＜5％，握钉力≥600N，阻燃性达到难燃B1级，甲醛释放为0，声音透过损失为35dB，耐冻融性200次冻融循环无异常，热传导率为0.12kcal/mh℃。
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