CN104626292A - 一种可饰面定向刨花板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可饰面定向刨花板及其制备工艺，可饰面定向刨花板包括芯层和表层，芯层原料选用胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料，表层原料选用集成材、细木工板、刨花板或中纤板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉，所述原料经干燥、筛选、施胶、铺装、板坯锯裁和热压后制得可饰面定向刨花板，定向刨花板平行方向的静曲强度可达到22～30MPa，弹性模量可达到3500～4800MPa,表面粗糙度小于0.8μm，可直接用于加工饰面，亦可以广泛代替胶合板、细木工板、刨花板、中纤板等人造板。

Description

一种可饰面定向刨花板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种刨花板及其制备工艺，适用于定向刨花板，尤其适用于对表层细腻度要求较高的定向刨花板，具体地说，涉及一种可饰面定向刨花板及其制备工艺，属于刨花板技术领域。
背景技术
定向刨花板是刨花板新品种之一。刨花铺装成型时，定向刨花板的上下两个表层将拌胶刨花按其纤维方向纵行排列，而芯层刨花横向排列，组成三层结构板胚，进而热压制成定向刨花板。这种刨花板的刨花形状要求长宽比较大，而厚度比普通刨花板的刨花略厚。
定向刨花板是原木经去皮、顺着木纹方向切成具有一定几何形状的刨片，刨片尺寸通常为长40～140 mm，宽5～20 mm，厚0.40～0.60 mm，再经干燥、并施加合成树脂胶和防水剂，模拟天然木材的纤维排列方向经定向铺装成板坯后，再经高温热压制成的一种人造工程结构板材。
定向刨花板表芯层刨花的形状、尺寸一样，只是采用定向铺装，芯层刨花横向排列，表层刨花纵向排列，表芯层刨花形成一定的定向夹角，从而使定向刨花板各方向的力学性能相同，定向刨花板的定向铺装使得定向刨花板具有强度高、尺寸稳定性好、加工性能好等特点，把胶合板和普通刨花板的优点合二为一，既融合了胶合板的木质单元较长、层次分明、排列均匀的特点，同时又汲取了普通刨花板加工过程简便易操作、可规模化生产的特点，常代替胶合板做结构材使用。
但这样的定向刨花板有两个局限性，首先原料制备方面，定向刨花板因刨花尺寸要求较大，因此需要的原木径级不能过小，一般需在60 mm以上，经剥皮后制备成刨花。这样在原料采购上有一定的限制，价格较一般小径材要高，提高了原料采购的成本，从而使板材成本较高。
其次，由于表层刨花尺寸较大，与芯层刨花差别不大，制成的板材面板凹凸不平，如用于室内装饰或制造家具，需进行二次加工表面处理后，才可进行饰面装饰，如砂光、双面贴一定厚度的单板等，这样会提高后期的加工成本，也增加了加工工序，在一定程度上限制了其使用的范围。
以上两点使得目前在人造板市场竞争激烈的情况下，限制了其使用范围，降低了市场竞争力。随着人造板市场竞争的日益激烈，普通定向刨花板存在的以上不足急需得到解决。
中国专利CN201110084640公开了一种向刨花板及制备工艺。该发明所述的定向刨花板为通过胶粘剂粘合在一起的三层结构，包括上下两个表层和中间一个芯层；所述的制备工艺以胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料为原料，代替小径规格材，其表、芯层均以废单板为原料，无法解决定向刨花板表面凹凸不平的问题。
中国专利CN201220536276公开了一种特种定向刨花板的生产方法。该发明所述的特种定向刨花板包括表层、芯层和底层，所述底层、芯层和表层经过胶水胶合在一起自下而上依次排列，所述底层和表层为细刨花；这种特种定向刨花板使用的为普通刨花板的原材料，大刨花和细碎刨花都得到了综合的利用，提高木材的利用率，节约木材，细碎刨花用于表层，增强板材的表面涂饰性能。这种生产方法仍使用普通的原材料，芯层原料来源仍为小径级规格材，无法降低成本。表层使用普通刨花板的原材料，仍需进行原料制备，且使用刨花为原材料，无法达到定向刨花板表层致密、细腻的质量要求。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种可饰面定向刨花板，具有表层紧致、细腻，表面光滑度可优于中密度纤维板，表面粗糙度小于0.8μm，手感光滑；强度高，静曲强度、弹性模量均超过相同规格的刨花板和中密度纤维板15%以上，定向刨花板平行方向的静曲强度可达到22～30 MPa以上，弹性模量可达到3500～4800 MPa以上；尺寸稳定性好，吸水厚度膨胀率较相同规格刨花板和中密度纤维板低20%；加工性能好，可用于薄木贴面、装饰纸贴面、直接涂漆等表面加工；适用性广的优点，可用于家具、木质建筑、室内装饰、车船内饰等；可直接用于加工饰面，亦可以广泛代替胶合板、细木工板、刨花板、中纤板等人造板。
同时，本发明还提供一种定向刨花板的制备工艺，采用本发明所述的制备工艺，芯层采用旋切单板废料为原料，表层使用集成材、细木工板、刨花板、中纤板等人造板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉等废料为原料，提高了木材的利用率，节约木材资源，原料成本低，可降低至少50%；加工工序简单、合理，加工成本低，能耗降低至少10%，人工成本降低至少5%，且加工质量高，适用于工业化生产。
为解决以上问题，本发明采用以下技术方案：一种可饰面定向刨花板，包括芯层和表层，其特征在于：表层与芯层刨花形成60°～90°的定向夹角。
一种优化方案，所述定向刨花板平行方向的静曲强度可达到22～30MPa，弹性模量可达到3500～4800MPa；
所述定向刨花板表面粗糙度小于0.8μm。
一种可饰面定向刨花板的制备工艺，包括以下步骤：
1）原料制备；
2）原料干燥；
3）原料筛选；
4）施胶；
5）铺装；
6）板坯锯裁；
7）热压。
一种优化方案，所述原料制备包括芯层和表层原料的制备；
芯层原料选用胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料；
表层原料选用集成材、细木工板、刨花板或中纤板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉。
另一种优化方案，所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加三聚氰胺胶粘剂，施胶量为5%～9%，芯层施加改性脲醛树脂胶粘剂，施加量为4%～8%。
再一种优化方案，所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4%～8%，芯层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施加量为3%～6%。
进一步的优化方案，所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加酚醛树脂胶粘剂，施胶量为5%～8%，芯层施加酚醛树脂胶粘剂，施加量为4%～7%。
再进一步的优化方案，所述铺装步骤包括：
将施胶步骤完成后的物料通过五层铺装头进行铺装，其中芯层分为三层结构，包括芯层中间层、芯层上表层和芯层下表层，铺装芯层材料，芯层中间层为横向铺装，芯层的上下表面层铺装芯层刨花，为纵向铺装，芯层的上、下表面铺装表层刨花，得到板坯。
更进一步的优化方案，所述热压步骤包括：
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
再进一步的优化方案，当表层施加MDI异氰酸酯胶粘剂时，首先对压机钢带喷涂脱膜剂，再进行热压。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：所述定向刨花板芯层使用旋切单板废料为原料，表层使用集成材、细木工板、刨花板、中纤板等人造板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉等废料为原料，配合特定的制备步骤和参数，生产出的定向刨花板表层致密、细腻，表面光滑度可以达到与中密度纤维板相当；强度高，静曲强度、弹性模量均超过相同规格的刨花板和中密度纤维板15%以上，定向刨花板平行方向的静曲强度可达到22～30 MPa以上，弹性模量可达到3500～4800 MPa以上；尺寸稳定性好，吸水厚度膨胀率较相同规格刨花板和中密度纤维板低20%；加工性能好，可用于薄木贴面、装饰纸贴面、直接涂漆等表面加工；适用性广的优点，可用于家具、木质建筑、室内装饰、车船内饰等，可适应各种不同的加工方式，适用性广，可以广泛代替胶合板、细木工板、刨花板、中纤板等人造板。
所述定向刨花板的生产工艺中原料全部采用各种木材加工剩余物，有效利用木材加工过程中的废料，形成木材废弃物的零排放，原料成本降低50%左右，既节约了资源，又保护了环境，在木材原料日益缺乏的今天，是一种效益很高的资源综合利用方法，且加工工序简单、合理，加工成本低，能耗降低至少10%，人工成本降低至少5%，加工质量高，适用于工业化生产。
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
具体实施方式
实施例1，一种可饰面定向刨花板，包括芯层和表层，表层包括上表层和下表层，上表层与芯层的上表面连接，下表层与芯层的下表面连接。
芯层刨花横向排列，表层刨花纵向排列，表层与芯层刨花形成60°～90°的定向夹角。
所述芯层占定向刨花板总厚度的70%～80%，表层占定向刨花板总厚度的30%～20%。
所述定向刨花板的制备工艺包括以下步骤：
1）原料制备。
（1）芯层原料制备。
胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料经初步晾晒通风自然干燥至含水率为15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花，刨花经过皮带运输机运输至湿刨花料仓存储。
（2）表层原料制备。
集成材、细木工板、刨花板、中纤板等人造板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉等废料经过收集，初步晾晒通风自然干燥至含水率在15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花。
根据生产需要将表层和芯层按照重量比为1:3的比例一起输送至湿刨花料仓备用。
2）原料干燥。
将步骤1）中制备的原料通过风机气力输送至单通道辊式干燥机，使用400~500℃的混合烟气对原料进行干燥，干燥时间5～8 s，干燥后物料含水率为2%～4%。
3）原料筛选。
通过机械筛选，将芯层和表层材料分离，并除去原料中所含的金属物质、砂石、塑料等杂质。
4）施胶。
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加三聚氰胺胶粘剂，施胶量为5%～9%，芯层施加改性脲醛树脂胶粘剂，施加量为4%～8%。
5）铺装。
将施胶步骤完成后的物料通过五层铺装头进行铺装，其中芯层分为三层结构，包括芯层中间层、芯层上表层和芯层下表层，铺装芯层材料，芯层中间层为横向铺装，芯层的上下表面层铺装芯层刨花，为纵向铺装，芯层的上、下表面铺装表层材料，得到板坯。
6）板坯锯裁。
将铺装后板坯通过预压机压实，再经板坯裁边锯裁成需要的板坯宽度。
7）热压。
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
8）后处理。
热压后的成品板横截、翻板冷却、陈化储存、规格裁板、检验分等和包装入库。
采用本实施例的制备工艺获得的定向刨花板主要应用于普通室内型环保可饰面定向刨花板。
本实施例制备的定向刨花板按照GB/T17657规定的检测方法进行检测，获得各项性能指标见下表：
表1：普通室内型环保可饰面定向刨花板性能指标
实施例2，一种可饰面定向刨花板，包括芯层和表层，表层包括上表层和下表层，上表层与芯层的上表面连接，下表层与芯层的下表面连接。
芯层刨花横向排列，表层刨花纵向排列，表层与芯层刨花形成60°～90°的定向夹角。
所述芯层占定向刨花板总厚度的70%～80%，表层占定向刨花板总厚度的30%～20%。
所述定向刨花板的制备工艺包括以下步骤：
1）原料制备。
（1）芯层原料制备。
胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料经初步晾晒通风自然干燥至含水率为15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花，刨花经过皮带运输机运输至湿刨花料仓存储。
（2）表层原料制备。
集成材、细木工板、刨花板、中纤板等人造板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉等废料经过收集，初步晾晒通风自然干燥至含水率在15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花。
根据生产需要将表层和芯层按照重量比为1:3的比例一起输送至湿刨花料仓备用。
2）原料干燥。
将步骤1）中制备的原料通过风机气力输送至单通道辊式干燥机，使用400~500℃的混合烟气对原料进行干燥，干燥时间5～8 s，干燥后物料含水率为8%～11%。
3）原料筛选。
通过机械筛选，将芯层和表层材料分离，并除去原料中所含的金属物质、砂石、塑料等杂质。
4）施胶。
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4%～8%，芯层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施加量为3%～6%。
5）铺装。
将施胶步骤完成后的物料通过五层铺装头进行铺装，其中芯层分为三层结构，包括芯层中间层、芯层上表层和芯层下表层，铺装芯层材料，芯层中间层为横向铺装，芯层的上下表面层铺装芯层刨花，为纵向铺装，芯层的上、下表面铺装表层材料，得到板坯。
6）板坯锯裁。
将铺装后板坯通过预压机压实，再经板坯裁边锯裁成需要的板坯宽度。
7）热压。
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机钢带喷涂脱膜剂以防止MDI异氰酸酯胶粘剂粘钢带，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
8）后处理。
热压后的成品板横截、翻板冷却、陈化储存、规格裁板、检验分等和包装入库。
采用本实施例的制备工艺获得的定向刨花板主要应用于零甲醛防水型可饰面定向刨花板。
本实施例制备的定向刨花板按照GB/T17657规定的检测方法进行检测，获得各项性能指标见下表：
表2：零甲醛防水型可饰面定向刨花板性能指标
实施例3，一种可饰面定向刨花板，包括芯层和表层，表层包括上表层和下表层，上表层与芯层的上表面连接，下表层与芯层的下表面连接。
芯层刨花横向排列，表层刨花纵向排列，表层与芯层刨花形成60°～90°的定向夹角。
所述芯层占定向刨花板总厚度的70%～80%，表层占定向刨花板总厚度的30%～20%。
所述定向刨花板的制备工艺包括以下步骤：
1）原料制备。
（1）芯层原料制备。
胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料经初步晾晒通风自然干燥至含水率为15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花，刨花经过皮带运输机运输至湿刨花料仓存储。
（2）表层原料制备。
集成材、细木工板、刨花板、中纤板等人造板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉等废料经过收集，初步晾晒通风自然干燥至含水率在15%～30%，通过再碎机和刨片机刨片，制成长40～140mm，宽5～20 mm，厚0.20～0.60 mm的刨花。
根据生产需要将表层和芯层按照重量比为1:3的比例一起输送至湿刨花料仓备用。
2）原料干燥。
将步骤1）中制备的原料通过风机气力输送至单通道辊式干燥机，使用400~500℃的混合烟气对原料进行干燥，干燥时间5～8 s，干燥后物料含水率为2%～4%。
3）原料筛选。
通过机械筛选，将芯层和表层材料分离，并除去原料中所含的金属物质、砂石、塑料等杂质。
4）施胶。
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加酚醛树脂胶粘剂，施胶量为5%～8%，芯层施加酚醛树脂胶粘剂，施加量为4%～7%。
5）铺装。
将施胶步骤完成后的物料通过五层铺装头进行铺装，其中芯层分为三层结构，包括芯层中间层、芯层上表层和芯层下表层，铺装芯层材料，芯层中间层为横向铺装，芯层的上下表面层铺装芯层刨花，为纵向铺装，芯层的上、下表面铺装表层材料，得到板坯。
6）板坯锯裁。
将铺装后板坯通过预压机压实，再经板坯裁边锯裁成需要的板坯宽度。
7）热压。
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
8）后处理。
热压后的成品板横截、翻板冷却、陈化储存、规格裁板、检验分等和包装入库。
采用本实施例的制备工艺获得的定向刨花板主要应用于室外耐老化防水型可饰面定向刨花板。
本实例制备的定向刨花板按照GB/T17657规定的检测方法进行检测，获得各项性能指标见下表：
表3：室外耐老化防水型可饰面定向刨花板性能指标
当然，以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。上述说明并非是对发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本发明的保护范围以权利要求的内容为准，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可饰面定向刨花板，包括芯层和表层，其特征在于：表层与芯层刨花形成60°～90°的定向夹角。
2.如权利要求1所述的一种可饰面定向刨花板，其特征在于：所述定向刨花板平行方向的静曲强度可达到22～30MPa，弹性模量可达到3500～4800MPa；
所述定向刨花板表面粗糙度小于0.8μm。
3.如权利要求1或2所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺包括以下步骤：
1）原料制备；
2）原料干燥；
3）原料筛选；
4）施胶；
5）铺装；
6）板坯锯裁；
7）热压。
4.如权利要求3所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述原料制备包括芯层和表层原料的制备；
芯层原料选用胶合板生产过程中剩余的旋切单板下脚料；
表层原料选用集成材、细木工板、刨花板或中纤板生产过程中产生的锯屑、刨花、废纤维、砂光粉。
5.如权利要求3所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加三聚氰胺胶粘剂，施胶量为5%～9%，芯层施加改性脲醛树脂胶粘剂，施加量为4%～8%。
6.如权利要求3所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施胶量为4%～8%，芯层施加MDI异氰酸酯胶粘剂，施加量为3%～6%。
7.如权利要求3所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述施胶步骤包括：
采用机械式拌胶分别对表层和芯层进行施胶，表层施加酚醛树脂胶粘剂，施胶量为5%～8%，芯层施加酚醛树脂胶粘剂，施加量为4%～7%。
8.如权利要求5～7其中之一所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述铺装步骤包括：
将施胶步骤完成后的物料通过五层铺装头进行铺装，其中芯层分为三层结构，包括芯层中间层、芯层上表层和芯层下表层，铺装芯层材料，芯层中间层为横向铺装，芯层的上下表面层铺装芯层刨花，为纵向铺装，芯层的上、下表面铺装表层刨花，得到板坯。
9.如权利要求5或7所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述热压步骤包括：
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
10.如权利要求6所述的一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于：所述热压步骤包括：
将锯裁后的板坯采用连续式平压机热压，压机钢带喷涂脱膜剂，压机长度为39.5m，热压温度依次为220~250℃、200~230℃、200~230℃、190~220℃、160~180℃，热压因子5~8 s/mm，压力依次为1.2~1.6 MPa、0.8~1.5 MPa、0.8~1.0 MPa、0.2~0.6 MPa、0.6~1.0 MPa五段压力曲线进行热压。
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