CN104947546A - 一种复合木材加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种复合木材加工工艺,将选材为甘蔗渣、秸秆、木屑混合加碱蒸煮,进行升温处理60-75min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,加三聚氰胺进行间歇搅拌,进行蒸汽干燥、成型,获得复合木材初成品,将其进行浸泡、冷风干燥、表面涂饰,获得复合木材成品,其加工工艺简单、无污染,可以利用纤维类、木材废材类为选材制造木材,并且通过本加工工艺制造的复合木材具有高抗腐、抗压、抗弯性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种复合木材加工工艺。
背景技术
木材具有重量轻、色调美、可塑性好、绝缘性,在建筑、家居等多个领域得以大量利用,同时也是当下生活生产中重要的原材料。
人们对木材的应用起源很早,随着生活质量的提高,对木材的改进也从量变引起了质变,其中,木材加工具有能耗低、污染少、资源再生性的优点,并且现如今的发展,已经将木材从初加工品发展到成材再造加工品,比如人造板、胶合板、复合板等产品琳琅满目,但是依然满足不了现代化的需求,在现有木材成品中,其易降解、易霉变、易腐的缺点还需研究人员不断改进;在现有木材加工工艺中,产生大量边角废料,边角废料的再利用范围小,要求高,如边角废料再生产木材,其工艺技术不成熟,试剂用量不合适,使得边角废料再生产的木材长期使用性较短,性能效果不佳,例如,抗腐抗霉性,抗压抗弯强度等。
并且随着资源的紧缺,直接利用原木为选材制造优质木材的加工工艺,已给自然生态造成了巨大压力,人类每况愈下的自燃资源已无法承担日渐高涨的物质需求,所以,木材研究人员急需对相关课题进行转型研究。
在这个大背景下,本发明人多年从事木材加工技术的研究,为改善复合木材加工工艺提供一种新思路。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种复合木材加工工艺,本发明制造的复合木材具有良好的抗腐抗霉、抗压性能。
本发明的技术方案为:选材包括秸秆、甘蔗渣、木屑。
进一步优选本发明的技术方案为:选材重量份配比为10-30份秸秆、8-27份甘蔗、11-34份木屑。
更进一步优选本发明的技术方案为:选材重量份配比为17份秸秆、17份甘蔗、21份木屑。
具体包括以下步骤:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理60-75min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为<80℃,维持保温温度为55-79℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的40-70%,用碱量为用水量的15-25%,硫化度为用碱量的10-20%。
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的5-12%。
所述的步骤(2)中间歇搅拌是间隔8min进行一次搅拌,一共搅拌7次,每次搅拌时间为10min。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的3-8%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为30-50%,其中,蒸汽干燥的温度为70-100℃。
所述的步骤(2)、(3)中成型、表面涂饰采用传统的方式。
所述的步骤(3)中浸泡是将复合木材初成品浸泡于防腐液。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为10-20%。
本发明的有益效果
①抗腐蚀性能佳。首先,本发明采用两阶段加碱蒸煮方式,使得木质素、纤维素、半纤维素得到有效地分离,在升温阶段只有少量木质素分离,保温阶段属于分离大量木质素阶段,而在时加入适量羟丙基甲基纤维素,可以增加粘稠性,保证木质素和防腐液中细小组分的留着率,同时又有效分离木质素,加碱使得pH呈碱性,并最终干燥水分含量为10-20%,而据资料显示,木腐菌生存的环境条件需要大量的木质素,且pH呈酸性,且水分含量35-60%,所以在本加工工艺可以有效遏制木腐菌的生长,进而增强了抗腐蚀性。
②无甲醛。因为三聚氰胺可以与甲醛反应,生产对身体无害的产物,所以利用三聚氰胺可以消除甲醛,在间歇搅拌中加入三聚氰胺,一方面可以充分反应,另一方面可以降低反应温度,阻止三聚氰胺产生有毒气体。
③抗压性能、抗弯性能好。通过改变加工工艺和技术参数,使得本发明的加工工艺不仅节能,无污染,还增强了木材的抗压性能、抗弯性能,采用蒸汽干燥和冷风干燥,一冷一热的环境条件提高了木材的塑性;通过传统测试,与传统胶合板、传统纤维板的抗压性、抗弯性进行对比,可发现:采用本加工工艺制造的复合木材的抗压性、抗弯性较优。
另外,本发明的加工工艺可以利用纤维类或木材废材类为选材制造木材,缓解资源压力。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种复合木材的加工工艺,其选材为12份秸秆、9份甘蔗、13份木屑。
具体步骤为:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理68min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为76℃,维持保温温度为70℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的45%,用碱量为用水量的18%,硫化度为用碱量的19%
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的6%。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的7%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为42%,其中,蒸汽干燥的温度为83℃。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为14%。
实施例2
一种复合木材的加工工艺,其选材包括18份秸秆、11份甘蔗、33份木屑。
具体步骤为:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理74min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为63℃,维持保温温度为56℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的68%,用碱量为用水量的17%,硫化度为用碱量的11%。
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的11%。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的5%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为33%,其中,蒸汽干燥的温度为96℃。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为13%。
实施例3
一种复合木材的加工工艺,其选材为27份秸秆、26份甘蔗、25份木屑。
具体步骤为:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理68min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为58℃,维持保温温度为58℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的53%,用碱量为用水量的21%,硫化度为用碱量的15%。
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的8%。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的8%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为47%,其中,蒸汽干燥的温度为73℃。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为19%。
实施例4
一种复合木材的加工工艺,其选材包括24份秸秆、17份甘蔗、16份木屑。
具体步骤为:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理62min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为73℃,维持保温温度为60℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的60%,用碱量为用水量的18%,硫化度为用碱量的12%。
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的5%。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的3%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为40%,其中,蒸汽干燥的温度为83℃。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为17%。
实施例5
一种复合木材的加工工艺,其选材为21份秸秆、10份甘蔗、29份木屑。
具体步骤为:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理70min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
所述的步骤(1)中升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为80℃,维持保温温度为76℃。
所述的步骤(1)中加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的67%,用碱量为用水量的15%,硫化度为用碱量的19%
所述的步骤(1)中羟丙基甲基纤维素的用量为选材的11%。
所述的步骤(2)中三聚氰胺的用量为选材的5%。
所述的步骤(2)中一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为38%,其中,蒸汽干燥的温度为88℃。
所述的步骤(3)中二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为20%。
试验例1:
按传统木材性能检测方式,选取长宽高规格为:240×120×45mm的传统胶合板、传统纤维板以及按实施例1-5方案制造的复合木材进行检测,其结果如下表1:
表1
由上表可知,与传统胶合板、传统纤维板相比,实施例1-5的复合木材的纵横两向的弹性模量、静弯曲强度较优,进而推出,本加工工艺制造的的复合木材抗弯性能较好;同理,对比最大荷载,发现:实施例1-5的复合木材较传统胶合板、传统纤维板的最大荷载大,推出,本加工工艺制造的复合木材具有良好的抗压能力。
Claims (8)
1.一种复合木材加工工艺,其特征在于,其选材包括秸秆、甘蔗渣、木屑。
2.如权利要求1所述的复合木材加工工艺,其特征在于,其步骤包括:
(1)将甘蔗渣、秸秆、木屑置于蒸球内加碱蒸煮,进行升温处理60-75min,加入羟丙基甲基纤维素,进行保温处理30min,获得浆料;
(2)将浆料转入搅拌机,加入三聚氰胺进行间歇搅拌,进行一次干燥、成型,获得复合木材初成品;
(3)将复合木材初成品进行浸泡、二次干燥、表面涂饰,获得复合木材成品。
3.如权利要求2所述的复合木材加工工艺,其特征在于,所述的升温处理是以每10min升温5℃的速度进行蒸煮,并控制最终蒸煮温度为<80℃,保温处理的保温温度为55-79℃。
4.如权利要求2所述的复合木材加工工艺,其特征在于,所述的加碱是将氢氧化钠、硫化钠依次加入装有选材的蒸球,其中,用水量为选材的40-70%,用碱量为用水量的15-25%,硫化度为用碱量的10-20%。
5.如权利要求2所述的复合慕残加工工艺,其特征在于,所述的间歇搅拌是间隔8min进行一次搅拌,一共搅拌7次,每次搅拌时间为10min。
6.如权利要求2所述的复合木材加工工艺,其特征在于,所述的一次干燥是采用蒸汽干燥浆料至含水量为30-50%。
7.如权利要求5所述的复合木材加工工艺,其特征在于,所述的蒸汽干燥的温度为70-100℃。
8.如权利要求2所述的复合木材加工工艺,其特征在于,所述的二次干燥是采用冷风干燥处理复合木材初成品至含水量为10-20%。
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