CN101722552B - 一种再生刨花、刨花板及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种再生刨花及其刨花板制备方法，该方法是将废旧刨花板破碎，然后爆破制成再生刨花，将制成的再生刨花与新刨花混合制备成刨花板。本发明方法通过爆破对废旧刨花板胶层破坏而分离刨花，能够使原刨花形态保持完整，刨花的理化性质影响很小，而且，高温蒸汽处理木材可以提高木材塑性，本发明利用再生刨花制备的刨花板的性能指标能够满足刨花板国家标准(GB/T 4897.2-2003及GB/T17657—1999)的要求。

Description

一种再生刨花、刨花板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人造板原料、人造板及其制备方法，特别涉及一种刨花板原料及其制备方法和由该刨花板原料制备刨花板的方法。
背景技术
近年来，由于我国森林资源贫乏，木材供应一直很紧张；同时，经济的快速发展带动了家具家装业，每年有大量的人造板产品从更新换代中淘汰出来，出现大量废旧刨花板，合理的利用这些废弃产品可以缓解人造板生产资源紧缺，同时又有利于环境保护。
再生刨花的制造是利用废旧木材或人造板制造再生刨花板关键环节，对于生产设备、生产成本、效率、刨花质量以及最终产品质量提出较高的要求。如何得到高质量的清洁木片或刨花是科研单位和企业关系的重点。
《林产工业中》2003年30卷第6期中李跃等人的文章“利用废旧木料生产人造板用高质量的木片”公开了迈耶公司的二级设备布置方案：整个配置由第一级破碎系统、人工分选仓、第二级破碎系统、筛选机、和除尘系统组成，该系统对废旧木材加工可以得到高质量刨花，但该系统对废旧刨花板加工时存在缺限：原刨花形态在再碎过程中受到损伤严重，将会影响产品的静曲强度、弹性模量；机械破碎不能完全破坏胶层，刨花的形态差，产生的颗粒状刨花影响后期板坯铺装均匀性，造成产品性能不稳定，同时刨花板颗粒状表层刨花对砂光时砂带磨损大。
《木材加工机械》(“废旧刨花板水煮技术研究”，2008年第二期，王侠等)研究了利用普通刨花板使用脲醛树脂胶粘剂耐水性差的特点，通过不同温度的热水处理废旧刨花板，此方法可将胶层破坏从而使刨花分离出来并保持了刨花形态，但水热处理时间较长，刨花含水率增加大，工业化生产时难度较大。
发明内容
本发明的首要目的是针对上述问题提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法，通过该方法制备再生刨花和利用再生刨花制备刨花板，该方法通过爆破使废旧刨花板分散成刨花，所获得的刨花能够保持原刨花的形态，利用该再生刨花制备的刨花板能够满足国标的性能指标要求。
为实现上述目的，本发明一方面提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法，包括将废旧刨花板首先破碎成碎片，然后将碎片爆破成刨花。
本发明另一方面提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法，包括以下顺序进行的步骤：1)对废旧刨花板进行去除杂质处理；2)通过削片机将废旧刨花板制成片状的碎片；3)筛选出符合预定尺寸要求的碎片；4)通过爆破将碎片制成再生刨花。
此外，还包括步骤：将再生刨花干燥到预定含水率。
其中，再生刨花的含水率为1-10％，优选为3-5％。
其中，碎片的尺寸小于40mm×40mm；
其中，步骤4)中所述的爆破是将碎片封闭在容器中，通入蒸汽，保持蒸汽处理1—7min后，使容器内的爆破压力达到1.0-2.5MPa时实施爆破。
特别是，通入的蒸汽压力为1.0-1.5MPa，优选为1.0-1.2MPa；保持蒸汽处理时间优选为3—5min；爆破压力优选为2.0-2.5MPa。
本发明另一方提供一种按照上述方法制备而成的再生刨花。
本发明另一方面提供一种利用上述再生刨花制备的刨花板，包括新刨花和再生刨花。
其中，新刨花和再生刨花的重量配比为1：0.25—1.5，优选1：1。
本发明方法具有以下优点：
1、本发明方法通过爆破破坏废旧刨花板的胶层，从而把刨花从刨花板中分离出来，并且能够使原刨花形态保持完整。
2、本发明方法在爆破过程中，通过高温蒸汽处理加速胶层的老化分解，并通过压力瞬间释放时爆破作用分离胶层，可以使胶层全部破坏，而对刨花的理化性质影响很小，同时，高温蒸汽处理木材可以提高木材塑性，因此利用本发明再生刨花制备的刨花板的性能指标能够满足(GB/T4897.2-2003及GB/T17657—1999)的要求。
附图说明
图1杉木刨花与爆破制备的再生杉木刨花的红外光谱图
具体实施方式
实施例1
采用单一树种杉木制备的废旧刨花板，按照如下步骤将废旧刨花板制成刨花：
1、除去废旧刨花板中的金属连接件、塑料、泥土等杂质；
2、采用削片机(德国辛北尔康普(SiempelKamp)公司)将刨花板破碎成碎片；
3、筛选出尺寸大于40mm×40mm的不合格碎片，同时分离出砂石、塑料、小块金属等杂物；
4、将碎片送入爆破装置中，首先通入1.0MPa的饱和蒸汽进行处理，并使爆破装置内的压力维持1.0MPa，保持5分钟后，使爆破装置内的爆破压力升至2.0MPa时，打开爆破装置的放料阀，使碎片瞬间爆破喷放至接收容器中，获得再生刨花。
5、将再生刨花干燥到要求的含水率3—5％；
6、利用所得的再生刨花制备刨花板，具体步骤如下：
1)按新刨花和再生刨花的重量配比为1：1备料；胶粘剂采用科诺(北京)木业有限公司生产的固含为53％的改性脲醛树脂胶粘剂；石蜡乳液采用永港伟方(北京)科技有限公司生产的质量百分比浓度为30％的石蜡乳液。本实施例中采用的新刨花为杉木刨花。
2)将胶粘剂和石蜡乳液施加到备好的刨花原料中，其中改性脲醛树脂胶粘剂的施胶量为10％(按树脂固含量与绝干刨花重量计算)；石蜡乳液的施加量为1％(按石蜡乳液中石蜡的重量与绝干刨花重量计算)。
本发明使用的脲醛树脂不限于上述改性脲醛树脂，工厂普遍采用的各种普通脲醛树脂和改性脲醛树脂均适用。
3)将施胶后的混合料制成板坯；
4)对铺装好的板坯在室温下进行预压，预压压力为1.8MPa，预压时间为120s。
5)对预压的板坯进行热压，热压温度为160-170℃，热压压力为2.0—3.0MPa，热压时间为40s/mm，制成12mm厚的刨花板，经裁切后得到本发明的刨花板。
按照国标GB/T17657—1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测本发明刨花板，结果见表1。
实施例2
将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了采用混合树种制备的废旧刨花板，以及通入1.2MPa的饱和蒸汽并使爆破装置内的蒸汽处理压力维持为1.2MPa并保持3分钟和爆破压力为2.5MPa之外，其余与实施例1同。
利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为1：1.5，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。
制备的刨花板性能检测结果见表1。
实施例3
将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了采用混合树种制备的废旧刨花板，以及通入1.5MPa的饱和蒸汽并使爆破装置内的蒸汽处理压力维持为1.5MPa并保持3分钟以及爆破压力为2.0MPa，其余与实施例1同。
利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为1：0.67，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。
制备的刨花板性能检测结果见表1。
          表1  产品性能测试结果
 
性能测试 密度g/cm3 含水率％ 静曲强度MPa 弹性模量MPa 内结合强度MPa 吸水厚度膨胀率(％)
实施例1 0.80 10 13.1 3220 0.64 8
实施例2 0.81 9 14.2 2783 0.53 7.8
实施例3 0.81 9 14.3 2984 0.60 7.7
表1的测试结果表明，本发明方法制备的刨花板性能均满足国家标准(GB/T4897.2-2003及GB/T17657—1999)的国标要求。
实验例  刨花的红外光谱分析
取本发明制备的杉木再生刨花与杉木新刨花样品进行红外光谱检测，采用德国Bruker公司的TENSOR27型傅立叶变换红外光谱仪进行红外光谱检测，该仪器的分辨率：0.5～1cm-1；信噪比：40,000:1(P/P值)。杉木新刨花为新刨切制备而成。
杉木再生刨花与杉木新刨花红外光谱分析结果见图1。
红外光谱检测结果表明：本发明方法制备的杉木再生刨花纤维与杉木新刨花纤维的红外光谱图相似，只是部分吸收峰的强度发生变化，证明没有新的化学结构和功能性基团生成，木材主体化学结构没有明显变化。
试样经爆破后，代表—OH的伸展振动的3400cm-1峰峰形变宽，峰强有所增加，这说明试样处理过程中，羟基含量增加。1735cm-1处表征的是非共轭酮基和羧基中的伸展振动，此峰是半纤维素的特征峰，处理后此峰减小，说明在爆破处理过程中半纤维素发生脱乙酰化作用，形成有机酸。1600cm-1、1510cm-1和1423cm-1的吸收代表苯环的骨架振动，处理前后试样的吸收强度基本一致，爆破处理过程对木素结构未产生影响。897em-1代表的是β-糖甙键的特征吸收，试样处理前后，吸收强度基本无变化，说明爆破处理过程中对纤维素的破坏较小。
因此，回收刨花形态完整，可以较好的保持刨花原有的机械强度，有利于再次使用。

Claims (8)

1.一种制备再生刨花的方法，其特征是包括以下顺序进行的步骤：1)对废旧刨花板进行去除杂质处理；2)通过削片机将废旧刨花板制成片状的碎片；3)筛选出符合预定尺寸要求的碎片；4)将碎片封闭在容器中，通入蒸汽，保持蒸汽处理1-7min后，使容器内的爆破压力达到1.0-2.5MPa时实施爆破，制成保持原刨花形态的刨花。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是还包括步骤：将刨花干燥到预定含水率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是，步骤2)所述碎片的尺寸小于40mm×40mm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，通入的所述蒸汽的压力为1.0-1.5MPa，所述蒸汽处理时间选择3-5min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的爆破压力选择为2.0-2.5MPa。
6.一种再生刨花，其特征是按照如权利要求1-4任一所述方法制备而成。
7.一种利用如权利要求6所述的再生刨花制备的刨花板，其特征是包括新刨花和再生刨花。
8.如权利要求7所述的刨花板，其特征是，所述新刨花和再生刨花的重量配比为1∶0.25-1.5。
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