CN1007603B

CN1007603B - 一种碎料胶合板及其制造方法

Info

Publication number: CN1007603B
Application number: CN 88105263
Authority: CN
Inventors: 徐学云
Original assignee: HUANTAI COUNTY WOODEN ARTICLES FACTORY
Current assignee: HUANTAI COUNTY WOODEN ARTICLES FACTORY
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1990-04-18
Also published as: CN88105263A

Abstract

介绍一种以麦草为原料、以脲醛、聚乙烯缩醛、氯丙烯酰胺三元树脂为胶粘剂热压而成的碎料胶合板及其制造方法，这种碎料板的性能与木质碎料胶合板相近似，可用作建筑板材等。

Description

本发明是一种碎料胶合板及其制造方法，它属于植物碎料人造板的制造，它包括粉碎、上胶、热压等过程。

目前制造碎料胶合板一直沿用木质碎料与合成树脂胶粘剂热压而成的工艺方法。随着人造板需求量的急剧增长，木质原料显得紧缺。长期以来，人们曾力图开发草本植物碎料资源，解决人造板行业原料紧缺的问题。

1954年4月美国的勒斯乐波（E.C.lathrop）等在现代塑料（Modern plastics）月刊上发表一篇报告，阐述了利用稻壳为原料制造硬质纤维板的工艺过程。他们利用粉碎后的稻壳加15%粉状酚醛树脂和少量松香脂热压而成比重高达1.12的硬质纤维板。此板质地硬脆，握钉力极差，而且成本高，无法在市场推广使用。

1974年范西思博士（Dr.R.C.Vdsishth）在US3，850，677中公开了一种利用他自己特制的酚醛树脂和经他事先处理的稻壳制造稻壳板的方法，稻壳处理的目的是除去表层的砂砾及粉末，否则树脂消耗量会更大，难得实施。

在日本公开特许昭60-44302中公开了一种以稻壳为原料合成木质材料的方法，它的目的亦是开发稻壳资源，构成是将稻壳干燥粉碎成120-300/英寸²的碎料，干燥至含水率1-5%，加入30-70%的氯乙烯树脂加压固化成型。不足之处是用氯乙烯树脂量大、成本高，而且处理稻壳中所含醋酸工艺复杂，否则会腐蚀挤出机、充模等，而且只用稻壳，取材面较窄。

1985年2月25日在CN85105958A中公开了一种利用纤维木素原料，制造合成板的方法，它的目的是以任何植物性材料森林和农业生产残留物，如干、枝、叶、杆、壳、核等为原料制造板材或模塑物。它的构成是利用上述原料，不需添加粘合剂，经高压水蒸汽高温水解，再经热固化成型。不足之处是需高温高压，设备造价高，工艺复杂，难以实施。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种以一年生草本植物为原料，使用水基三元组合树脂胶粘剂制成的碎料胶合板产品，同时提供本产品的制造方法。一年生草本植物碎料的应用，开发了人造板的原料资源，降低了成本，采用三元组合树脂胶粘剂价格低廉，做成的胶合板与木质板相当。从而达到了以草代木、降低成本的双重目的。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：本发明的碎料胶合板以一年生草本农作物废弃物为原料，并采用水基三元组合树脂胶粘剂，六个步骤制造：a）原料粉碎;b）负压输送;c）烘干、筛选;d）搅拌上胶;e）铺装予压;f）热压成型。

本发明的碎料胶合板以一年生草本农作物废弃物为原料，采用水基三元组合树脂胶粘剂，并加入防水剂，尤其是二组分固体石蜡和液体石蜡防水剂更好，经过如下步骤制造：a）原料粉碎;b）负压输送;c）烘干筛选;d）搅拌上浆，加防水剂;e）铺装予压;f）热压

本发明的目的还可为通过以下更具体的措施来实现：上述一年生草本农作物废弃物是指麦草、棉柴、玉米楷、高粱楷、稻草等等。其中麦草和稻草、棉柴产量最大，除部分用于造纸外，作为其它产品的原料，尚未得到开发利用，因此，本发明的产品选用麦草、稻草、棉柴最适宜。

作为本发明的产品的原料的一年生草本农作物废弃物的根、茎、叶均可不经分离而直接使用，这样就简化了工艺，而且对含水率的要求在15%（重量百分比）即可。

本发明所采用的水基三元组合树脂的组分是脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂和聚丙烯酰胺树脂。其水溶液的百分浓度分别是，脲醛树脂45-58%;聚乙烯醇缩甲醛树脂是5-10%;聚丙烯酰胺树脂是7.0-8.0%。

上述水基三元组合树脂水溶液的重量比是，脲醛∶聚乙烯醇缩甲醛∶聚丙烯酰胺＝0.5-0.8∶0.25-0.1∶0.25-0.1。我们建议采用0.5∶0.25∶0.25。树脂加入量为绝干原料的8-12%。建议采用10%。

本发明所述的碎料胶合板制造过程中所采用的防水剂是双组分防水剂，其组分为液态石蜡和固态石蜡，采用的比例为1∶1，加入量为绝干原料的0.5-2%，最好采用1%。

本发明的碎料胶合板的制造过程是：将含水率＜15%的不腐不烂的一年生草本农作物废弃物由输送机送入锤式粉碎机，粉碎成长度为2-20毫米碎料，经负压气力输送机送入湿料仓。负压输送是为了防止原料进一步破碎和堵塞管路，这是叶轮式鼓风机所不能实现的;湿料仓的原料经限量输送机送入烟气干燥机烘干至含水率2-6%，然后进入振动筛除尘;除尘后的原料经气力输送系统送入干料仓，再经原料限量输送机送入搅拌机。加入定量三元组合树脂胶粘剂、防水剂、少量固化剂，搅匀后送入铺装机;铺装机将上胶原料连续均匀的铺装在予压机上，铺装厚度为成板的6-8倍，以7倍为佳;本制造方法采用连续辊式预压机，预压压缩比是0.20-0.24，回弹率为82-86%，预压板坯的含水率控制在9-12%;预压后坯板经横截后，输送到装板机，装入压机格层进行加温加压，本制造方法采用上举式多层热压机，多层压机的闭合速度＜40秒，热压温度为160-180℃最高压力为20Kg/cm²，热压过程分为三段逐步减压进行，高压压力为20Kg/cm²，时间为2-4分钟;中压压力为10Kg/cm²，时间是3-5分钟;低压压力为5Kg/cm²，时间为3.5-4.5分钟。热压后的成板含水率是8-10%。

原料经上述一系列的加工过程后，再经齐边热压后用四边锯截成所需尺寸堆垛等湿处理24小时后，经砂光机砂光入库。

利用本发明的方法制造的碎料胶合板的技术指标与木质碎料板国家标准GB4897-85技术指标对照表：

项目单位国家标准本发明的碎料板

含水率 % 5.0-11.0 8-10

密度 g/cm³0.5-0.85 0.55-0.65

静曲强度 N/mm²≥15.0 ≥16

平面抗拉强度 N/mm²≥0.3 ≥0.4

吸水厚度膨胀率 % ≤10.0 ≤5.0

平面握钉力 N ≥1100 ≥1100

端面握钉力 N ≥700 ≥700

弹性模量 N/mm²2.0×10³2.0×10³

由上表可以看出，本发明的碎料胶合板，技术指标与木质碎料胶合板比较，质量相当，而且在吸水厚度膨胀率一项较木质板有很大提高。

本发明的碎料胶合板及其制造方法与现在技术相比有如下优点：

1、一年生草本农作物废弃物用于人造板原料，实现以草代木，节约大量木板，为人造板生产开辟了新的料源。

2、以水基三元组合树脂代替原单组分脲醛、酚醛、异氢酸酯、等胶粘剂，既降低了成本，又提高了胶合板质量，避免了比重大、成本高等缺陷。

3、工艺过程简单，设备造价较低。

本发明的胶合板，用于建筑板材和家具板材都已取得良好效果。

本发明下面将结合实例作进一步详述：

实施例1 麦草板的制造

将含水率＜15%的麦草送入锤式粉碎机，粉碎成长2-200mm，经负压气力输送机送入湿料仓，再经限量输送机送入烟气干燥机烘干至含水率2-6%，落入振动筛除尘后送干料仓。然后由原料限量机送入搅拌机，加入绝干麦草碎料10%的三元组合树脂和1%的防水剂，搅匀后，经铺装机将拌胶后的麦草均匀铺在预压机上，控制压缩比0.22，回弹率85%，预压板坯含水率9-12%，松入热压机，闭合速度＜40秒，控制高压20Kg/cm²2分钟，中压10Kg/cm²3分钟，低压5Kg/cm²4.5分钟，在30秒内减压开机，即压成含水率8-10%的成板。

麦草碎料板的技术指标

1、含水率（%） 8-10%

2、容积重量（g/cm²） 0.65

3、静曲强度（N/mm²）＞16

4、平面抗拉强度（N/mm²）＞0.4

5、吸水厚度膨胀率＜0.6

6、平面握钉力N ≥1100

7、端面握钉力N ≥700

8、弹性模量（N/mm²） 2.0×10³

实施例2棉杆板的制造

将含水率小于15%的棉秆送入铡断机，切成长30cm的元柱块，送入切片机切成长2-20mm厚0.2-1mm的碎料，经负压气力输送入湿料仓，再经限量输送机，送入烟气干燥气机烘干至含水率2-6%，落入振动筛除尘后送入干料仓，然后由原料限量机送入搅拌机，加入绝干棉杆碎料12%的三元组合树脂和防水剂搅匀后，经铺装机铺平后，经予压机予压，控制压缩比0.22，回弹率85%，予压板坯含水率9-12%，送入热压机，闭合速度＜40秒，控制高压20Kg/cm²， 2分钟;中压10Kg/cm²3分钟;低压5Kg/cm²4.5分钟，在30秒钟内减压开机，即成成品。

棉柴刨花板技术指标

1、含水率（%） 8-10%

2、容积重（g/cm²） 0.65g/cm²

3、静曲强度（N/mm²）＞18

4、平面抗拉强度（N/mm²）＞0.4

5、平面握钉力（N） ≥1100

6、端面握钉力（N） ≥700

7、弹性模量（N/mm²） 2.0×10³

8、吸水厚度膨胀率（%）＜6

实施例3稻草板的制造

将含水率＜15%的稻草送入锤式粉碎机，粉碎成长2-20mm，经负压气力输送到湿料仓，再经限量输送机送入烟气干燥机烘干至含水率2-6%，装入振动筛除尘后送至干料仓，然后由原料限量机送入搅拌机，加入绝干稻草碎料10%的三元组合树脂和1%的防水剂，搅匀后，经铺装机将拌胶的碎料均匀的铺平，经予压机予压，压缩比0.22，回弹率85%，予压板坯含水率9-12%，送入热压机，闭合速度＜40秒，控制高压20Kg/cm²，中压10Kg/cm²3分钟，低压5Kg/cm²4.5分钟，在30秒钟内减压开机，即成含水率8-10%的成板。

稻草碎料板的技术指标

1、含水率（%） 8-10%

2、容积重（g/cm²） 0.65

3、静曲强度（N/mm²）＞18

4、平面抗拉强度（N/mm²）＞0.4

5、吸水厚度膨胀率（%）＜6

6、平面握钉力（N） ≥1100

7、端面握钉力（N） ≥700

8、弹性模量（N/mm²） 2.0×10³

Claims

1、一种碎料胶合板，包括植物碎料、胶粘剂和防水剂，其特征在于采用一年生草本植物为原料，加入占绝干原料8～12%的由脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂和聚丙烯酰胺树脂按一定比例组成的水基三元组合树脂胶粘剂，并加入占绝干原料重量的0.5～2%的液态石蜡和固体石蜡按一定比例混合的双组份防水剂制成。

2、按照权利要求1，其特征在于所述之一年生草本植物是指麦草、棉柴、玉米秸、高粱秸、稻草等。

3、按照权利要求1，其特征在于所述之一年生草本植物原料的含水率最好在15%（重量百分比）以下。

4、按照权利要求1，其特征在于所述之三元组合树脂胶粘剂中各组份水溶液的重量比是：脲醛∶聚乙烯醇缩甲醛∶聚丙烯酰胺＝0.5-0.8∶0.25-0.1∶0.25-0.1。

5、按照权利要求1，其特征在于所述之双组份防水剂的配比是：液态石蜡∶固体石蜡＝1∶1（重量比）。

6、一种碎料胶合板的制造方法，包括粉碎、输送、烘干、上胶、热压成型等过程，其特征在于采用负压输送、预压后经三段分级减压热压工艺。

7、按照权利要求6的制造方法，其特征在于所述之负压输送利用负压气力输送机实现。

8、按照权利要求6的制造方法，其特征在于所述之预压采用连续辊式预压机，预压坯的含水率控制在9-12%。

9、按照权利要求6的制造方法，其特征在于所述之三段分级热压过程是，预压坯板经横截后，输送到装板机，再装入压机格层进行加温加压，多层压机的闭合速度＜40秒，热压温度160-180℃，高压压力为20kg/cm³，时间为3～5分钟，中压压力为10kg/cm³，时间为3-5分钟;低压压力为5kg/cm³，时间为3.5～4.5分钟，热压后的成板含水率8～10%。