CN103612294B - 一种桉树阻燃人造板的制备方法 - Google Patents

一种桉树阻燃人造板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桉树阻燃人造板的制备方法，该方法以收集的桉树加工时产生的碎单板条作为原料，按其厚度分类后，根据所需的长宽尺寸进行裁剪；然后将阻燃剂浸泡，胶粘剂施胶后；根据板坯所需长宽高的尺寸，将碎单板条沿长度方向进行单层和多层的平行铺装形成板坯；最后将铺装成型的板坯进行预压和热压，得到所需的桉树阻燃人造板。使用本发明的方法制备的桉树阻燃人造板，因原料宽度小，便于阻燃剂渗入至其内部，提高了人造板阻燃性能；且铺装成型时，因碎单板条的随机铺装，原料的天然缺陷分散在板坯中，使制成的人造板物理力学性能优良；而独有的铺装方式也在板坯的宽度和长度方向加大了板坯的剪切应力，增强了板材的强度，该方法简单易行。

Description

一种桉树阻燃人造板的制备方法
技术领域
本发明涉及木材加工领域，具体涉及一种桉树阻燃人造板的制备方法。
背景技术
随着大径级优质原木的减少及我国天然林保护工程的实施，开发利用速生丰产林成为促进我国木材行业持续发展的有效途径。经历半个世纪的快速发展后，桉树已成为我国南方最重要的人工林树种。
桉树在木材、林浆、纤维板、胶合材、单宁、清油、蜂蜜、芦丁、燃料、饲料等方面均有应用潜力。而在进入21世纪后，随着无卡轴旋切机的推广使用，以速丰桉为原料的旋切单板产业迅速发展，推动了桉树胶合板的产业化发展。
无卡旋切机应用于胶合板的生产基本解决了小径级桉树的旋切问题。但是，由于桉树具有内应力大、斜纹理等生长缺陷、且幼龄材偏多，故在桉树胶合板的生产过程中进行旋切时会产生大量的不完整碎单板条。目前产生的碎单板条并未得到有效的利用，其中一部分被填充到胶合板中，但影响了胶合板的质量；其余部分仅作为燃料使用。如果能高效利用这一部分加工产生的碎单板条，不仅可提高企业的经济效益，还能提高木材利用率，有利于节约木材和林业可持续发展。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种桉树阻燃人造板的制备方法。
为实现上述目的，本发明的一种桉树阻燃人造板的制备方法包括以下步骤：
(1)以收集的桉树加工时产生的碎单板条作为原料，按其厚度分类后，根据所需的长宽尺寸进行裁剪；
(2)将碎单板条浸泡在阻燃剂中，使阻燃剂渗透到碎单板条内部，然后干燥至碎单板条的含水率为8-10％；
(3)将步骤(2)所得的含有阻燃剂的碎单板条进行施胶处理；
(4)根据板坯所需长宽高的尺寸，将施胶的碎单板条沿长度方向进行单层和多层的平行铺装；同一单层平行铺装时使用同一厚度的碎单板条进行铺装，并使碎单板条各搭接处尽可能分散并避免碎单板条侧立；多层平行铺装时使上下两层相邻的碎单板条在宽度和长度方向部分重叠、错开铺装；
(5)将铺装成型的板坯进行预压；
(6)预压后的板坯进行热压，得到桉树阻燃人造板。
进一步，所述步骤(4)的铺装成型在成型槽中进行，在同一成型槽中在高度方向上铺装多个板坯，在上下相邻板坯之间设置有隔板；所述步骤(5)中，将成型槽和铺装成型的多个板坯同时进行预压；所述步骤(6)中，撤去隔板，将预压所得的板坯放入多层热压机中进行热压，制得桉树阻燃人造板。
进一步，所述步骤(1)中，所述碎单板条的宽度为10mm、15mm或20mm；所述碎单板条的长度范围设置为200mm-400mm。
进一步，所述阻燃剂为聚磷酸铵溶液、磷酸二氢铵溶液、磷酸氢二铵溶液中的至少一种。
进一步，所述步骤(2)中，采用常温常压浸泡方式将所述碎单板条浸泡在所述阻燃剂中，所述浸泡时间以能完全浸透所述碎单板条为准。
进一步，所述胶粘剂为改性脲醛树脂胶、酚醛树脂胶中的任意一种。
进一步，所述步骤(3)中，采用辊筒施胶机施胶或喷雾施胶，施胶量为12-15％。
进一步，所述步骤(5)中预压压力为卜2MPa，预压时间为20-40min，根据所述板坯厚度调整。
进一步，所述步骤(6)中热压压力为4-6MPa，热压温度为110℃-160℃，热压时间0.8-1.5min/mm。
进一步，所述成型槽和所述隔板由木质或金属材料制成，所述成型槽包括一个底板和两个侧面板，由两个侧面板控制所述板坯的宽度或长度。
本发明的桉树阻燃人造板制备方法简单易行，以桉树加工时产生的碎单板条作为原料，只需将碎单板条进行裁剪再经加工，即可制成桉树阻燃人造板加以利用，该制备方法具有以下优点：
(1)在制备过程中，将碎单板条浸泡在阻燃剂中，由于碎单板条的宽度较小，便于阻燃剂充分渗入到其内部，从而提高了人造板的阻燃性能；
(2)在碎单板条铺装成型过程中，由于碎单板条随机铺装，碎单板条中的天然缺陷如节子、斜纹和幼龄材等分散在板坯中，使制成的人造板物理力学性能优良；
(3)在碎单板条铺装成型过程中，既要使同层的碎单板条搭接处尽可能地分散，又需在多层平行铺装时要使上下两层相邻的碎单板条在宽度和长度方向部分重叠，即要尽量错开、不重叠，这种铺装方法在板坯的宽度和长度方向加大了板坯的剪切应力，增强了板材的强度，使人造板的质量更加稳定；
(4)在碎单板条铺装成型时，在一个设备中铺装多个板坯，并使用隔板将上下相邻板坯隔开，既能一次制备多个板坯，提高了生产效率，又能因隔板的加入避免在后续的预压过程中相邻板坯表面的碎单板条错位。
本发明的制备方法采用桉树加工时产生的碎单板条作为原料，原料丰富，成本低廉，经济效益好。
附图说明
图1为实施例1中板坯铺装成型时的侧面示意图；
其中，1为成型槽的底板，2为成型槽的侧面板，3为碎单板条，4为隔板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
以本发明方法制备板坯尺寸约为2600×1300×30mm的桉树阻燃人造板，具体步骤包括：
(1)收集桉树加工时产生的碎单板条作为本实施例的原料，挑选出厚度为2.0mm的碎单板条，再经剪切机裁剪成宽度为10-20mm、长度为300-400mm规格的碎单板条。
(2)将聚磷酸铵溶于水中形成溶液作为阻燃剂，常温常压下，将步骤(1)中裁剪好的碎单板条浸泡在阻燃剂中，待阻燃剂完全渗透至碎单板条；然后干燥调节碎单板条含水率至8-10％。
(3)选用三聚氰胺改性脲醛树脂胶作为胶粘剂，将完成步骤(2)的碎单板条以13％的施胶量经小型辊筒施胶机施胶。(施胶量为胶粘剂重量与单板条绝干重量之比。)
(4)施胶后的碎单板条送入成型槽进行人工定向铺装，如图1所示。图1中所示的成型槽包括一个底板1和两个侧面板2，底板1和两个侧面板2连接形成成型槽，两个侧面板2用于控制板坯的长度。
在成型槽底板上首先铺上隔板，在隔板上将碎单板条沿长度方向上进行平行铺装，铺装过程中大部分使用宽度为20mm的碎单板条，在每层单板条层宽度方向上的边缘选用合适宽度的碎单板条进行铺装，同样的每层单板条层长度方向上的边缘选用合适长度的碎单板条进行铺装。
在同一单层铺装时，使同层碎单板条搭接处尽可能分散，避免碎单板条的搭接处集中或碎单板条侧立，而在铺装多层碎单板条层时，应注意上下两层相邻的碎单板条在长度和宽度方向上尽量错开，只需部分重叠，以增强成型板坯的剪切应力，从而使板坯不易被损坏。
待碎单板条层数达到15层时，即已经达到成型板坯需求的长宽高度后，在成型板坯的最上一层单板条层放置隔板，再进行下一板坯的铺装。重复上述步骤，直至达到/接近成型槽侧面板2的高度。本实施例铺装了6块2600×1300×30mm的板坯，相邻板坯之间有隔板相隔。
(5)将成型槽和铺装成型的6块板坯连同隔板一同送入冷压机内，在1.5MPa压力下预压30min。
(6)将预压后所得6块板坯，撤去隔板与成型槽，送往多层热压机，在压力5MPa、压板温度120℃条件下热压20min，制得所需的桉树阻燃人造板。
实施例2
以本发明方法制备板坯尺寸约为2600×1300×30mm的桉树阻燃人造板，具体步骤包括：
(1)收集桉树加工时产生的碎单板条作为本实施例的原料，挑选出厚度为3.0mm的碎单板条，再经剪切机裁剪成宽度为15-20mm、长度为300-400mm规格的碎单板条。
(2)将磷酸二氢铵溶于水中形成溶液作为阻燃剂，常温常压下，将步骤(1)中裁剪好的碎单板条浸泡在阻燃剂中，待阻燃剂完全渗透至碎单板条；然后干燥调节碎单板条含水率至8-10％。
(3)选用酚醛树脂胶作为胶粘剂，将完成步骤(2)的碎单板条以13％的施胶量经喷胶机喷胶。(施胶量为胶粘剂重量与单板条绝干重量之比。)
(4)施胶后的碎单板条送入成型槽进行人工定向铺装，在成型槽底板上首先铺上隔板，在隔板上将碎单板条沿长度方向上进行平行铺装，铺装过程中多采用宽度为20mm的碎单板条，在每层单板条层宽度方向上的边缘选用合适宽度的碎单板条进行铺装，同样的每层单板条层长度方向上的边缘选用合适长度的碎单板条进行铺装。
在同一单层铺装时，使同层碎单板条搭接处尽可能分散，避免碎单板条的搭接处集中或碎单板条侧立，而在铺装多层碎单板条层时，应注意上下两层相邻的碎单板条在长度和宽度方向上尽量错开，只需部分重叠，以增强成型板坯的剪切应力，从而使板坯不易被损坏。
待碎单板条层数达到10层时，即已经达到成型板坯需求的长宽高度后，在成型板坯的最上一层单板条层放置隔板，再进行下一板坯的铺装。重复上述步骤，直至达到/接近成型槽侧面板的高度。本实施例铺装了6块2600×1300×30mm的板坯，相邻板坯之间有隔板相隔。
(5)将成型槽和铺装成型的6块板坯连同隔板一同送入冷压机内，在1.5MPa压力下预压30min。
(6)将预压后所得6块板坯，撤去隔板与成型槽，送往多层热压机，在压力5MPa、压板温度120℃条件下热压20min，制得所需的桉树阻燃人造板。
本发明方法中所涉及到的阻燃剂为人造板生产过程中常用的阻燃剂中的至少一种，只要能够实现阻燃功能即可，其水溶液中有效阻燃剂的含量可根据需求进行调整；同样涉及到的胶粘剂为人造板生产过程中常用的胶粘剂中的任意一种，只要能够实现粘接的功能即可。本发明根据产品用途要求，制备不同尺寸大小的板坯，可铺装不同层数，一般为5-15层。
上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种具体实施方式都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桉树阻燃人造板的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)以收集的桉树加工时产生的碎单板条作为原料，按其厚度分类后，根据所需的长宽尺寸进行裁剪；
(2)将碎单板条浸泡在阻燃剂中，使阻燃剂渗透到碎单板条内部，然后干燥至碎单板条的含水率为8-10%；
(3)将步骤(2)所得的含有阻燃剂的碎单板条进行施胶处理；
(4)根据板坯所需长宽高的尺寸，将施胶的碎单板条沿长度方向进行单层和多层的平行铺装；同一单层平行铺装时使用同一厚度的碎单板条进行铺装，并使碎单板条各搭接处尽可能分散并避免碎单板条侧立；多层平行铺装时使上下两层相邻的碎单板条在宽度和长度方向部分重叠、错开铺装；铺装成型在成型槽中进行，在同一成型槽中的高度方向上铺装多个板坯，在上下相邻板坯之间设置有隔板；
(5)将铺装成型的板坯进行预压；将成型槽和铺装成型的多个板坯同时进行预压；
(6)预压后撤去隔板，将预压所得的板坯放入多层热压机中进行热压，制得桉树阻燃人造板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述碎单板条的宽度为10mm、15mm或20mm；所述碎单板条的长度范围设置为200mm-400mm。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵溶液、磷酸二氢铵溶液、磷酸氢二铵溶液中的至少一种。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用常温常压浸泡方式将所述碎单板条浸泡在所述阻燃剂中，所述浸泡时间以能完全浸透所述碎单板条为准。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，胶粘剂为改性脲醛树脂胶、酚醛树脂胶中的任意一种。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用辊筒施胶机施胶或喷雾施胶，施胶量为12-15%。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中预压压力为1-2MPa，预压时间为20-40min，根据所述板坯厚度调整。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中热压压力为4-6MPa，热压温度为110℃-160℃，热压时间0.8-1.5min/mm。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型槽和所述隔板由木质或金属材料制成，所述成型槽包括一个底板和两个侧面板，由两个侧面板控制所述板坯的宽度或长度。
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