CN104626329A - 一种无醛刨花板、生产方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无醛刨花板、生产方法及用途。本发明所述的无醛刨花板通过将竹质材料和/或秸秆经过汽爆预处理、分选、混合助剂、热压等工艺制备而成。采用本发明的方法制备的无醛刨花板未检出甲醛、防水性能好、力学指标好，板材质量稳定，可应用于基材、各类家具、装修装饰、建筑模板、厨房箱柜、包装板等。

Description

一种无醛刨花板、生产方法及用途

技术领域

本发明涉及板材生产技术领域，具体涉及一种无醛刨花板、生产方法及用途。

背景技术

目前，我国森林覆盖率为16.55%，只相当于世界森林覆盖率的61.3%。全国人均占有森林面积仅相当于世界人均占有量的21.3%，人均森林蓄积量只有世界人均蓄积量的1/8。我国森林资源由于无限制砍伐及火灾等原因，造成森林面积骤减，严重破坏了我国的生态坏境。

同时，我国拥有十分丰富的竹资源，有竹类植物500多种，竹林面积为500多万公顷，占世界竹种的30%以上。我国年产竹材约12亿根，年产值达到上亿元的企业超过10家。2009年，我国竹产业年产值达700亿元。由于天然、环保，竹产品在国外颇受宠爱，竹产品出口额达15亿美元，产品出口177个国家。

丰富的竹资源和广泛的竹产品生产能产生大量的竹枝桠、竹刨花、废竹片、废竹材等。将这些废弃物资源再利用，既可转变企业经济增长方式，又可增加农民收入、增加社会就业，是一项具有引领带动作用的新兴技术。

我国是农业大国，每年产生约8亿吨的农作物秸秆，种类丰富，如玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆等。随着我国经济的高速发展，推动了秸秆综合利用多样化，如青储饲料、秸秆发电、秸秆制炭、秸秆还田等。但秸秆的焚烧仍屡禁不止。如果将低廉的秸秆转变为高附加值的环保产品，将提升秸秆利用率、变废为宝，增加农民种植积极性，具有客观的社会效益与经济效益。

甲醛是世界上公认的致癌物，刺激呼吸道，危害身体健康。如果长期居住在甲醛含量高的环境下，可致人死亡。目前市场现有的刨花板，普遍存在甲醛释放量高、力学指标低、防水性差等缺点。

CN102152370A公开了一种木竹复合刨花板及其生产工艺。其是用木刨花和竹刨花复配生产复合刨花板的生产工艺，指出当复配40%竹刨花时可生产符合标准的木竹复合刨花板，其内结合强度为0.48MPa，静曲强度为17.5MPa，吸水厚度膨胀率为2.3%，粘合剂采用的还是传统的施胶工艺，并没有提及对甲醛释放量的改进工艺，所涉及的刨花板产品只是改善了吸水厚度膨胀率，而其内结合强度、静曲强度的指标和甲醛释放量方面并没有得到改善。

CN102198685A公开了一种均密度竹材刨花板生产方法，通过多次筛选、多次烘干、控制物料含水率、分次压板的工艺制备了一种均密度的竹材刨花板，该竹材刨花板具有各处密度均匀，尺寸稳定性高、静曲强度高的优点，但是没有解决甲醛释放量及产品的内结合强度的问题。

CN102248572A公开了一种高强环保无胶刨花板制造方法，利用造纸黑液和人造板砂光废料为原料制备高强环保无胶刨花板，该板不添加任何的胶类物质，解决了环保的问题，但其吸水厚度膨胀率大于10%，在高强和环保的同时没有解决吸水厚度膨胀率的问题。

发明内容

为了克服现有技术中刨花板甲醛释放量超标、吸水厚度膨胀率过大、内结合强度、静曲强度不足等问题，本发明提供一种无醛刨花板、生产方法及用途。

本发明所述的无醛刨花板采用将竹质材料和/或秸秆经过汽爆预处理、分选、混合助剂、热压等工艺制备而成。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种无醛刨花板的生产方法，所述方法包括以下步骤：

1）将竹质材料和/或秸秆进行破碎处理；

2）将破碎后的物料进行汽爆处理；

3）将汽爆后的物料进行烘干处理；

4）向物料中混入干粉类助剂和不含甲醛液体助剂；

5）混合后的物料铺装后热压成型；

6）成板后经处理得到成品刨花板。

本发明的汽爆工艺是利用竹材、竹屑、竹渣、竹下脚料、竹枝竹丫、秸秆中的木质素、纤维素、半纤维素在高温高压的作用下转化成单糖类，糖在热压高温条件下分子间脱水生成拒水的高分子链状聚合物，替代脲醛胶，进而实现无甲醛释放的竹质（秸秆）刨花板的生产。

步骤1）所述破碎处理后得到1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的物料。

所述竹质材料选自竹材、竹屑、竹渣、竹下脚料、竹枝竹丫、竹刨花、废竹片、废弃的竹材编织物、竹制品废料或剩余料中的一种或至少两种的混合物。

所述秸秆选自玉米秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、芝麻秸秆、苎麻秸秆、亚麻秸秆、黄麻秸秆、剑麻秸秆、槿麻秸秆、大麻秸秆、茼麻秸秆、罗布麻秸秆或甘蔗秸秆中的一种或至少两种的混合物。

步骤3）烘干处理的温度为70-210℃，例如可选择70.1-209.8℃，75-201℃，83.4-195℃，100-180℃，118-163.4℃，130-154.2℃等。

烘干时间为烘干后物料的含水率2-30%之间为宜。

步骤4）所述干粉类助剂选自硅灰石粉、石灰石粉、熟石灰粉、滑石粉、石蜡粉或石英石粉中的一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的例子包括硅灰石粉，石灰石粉，滑石粉，石英石粉，熟石灰粉和滑石粉的组合，石灰石粉、石蜡粉和石英石粉的组合，硅灰石粉、熟石灰粉和滑石粉的组合，石灰石粉、滑石粉、硅灰石粉和石英石粉的组合等，皆可用于实施本发明。

所述干粉类助剂占物料重量的1-20%，例如可选择1.2-18.6%，2.5-16%，5-13.8%，7.5-12%，8-10.2%，9%等。

所述不含甲醛液体助剂选自石蜡乳液、硅油乳液或二甲基硅油中的一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的例子包括：石蜡乳液，硅油乳液，二甲基硅油，石蜡乳液和硅油乳液的组合，石蜡乳液和二甲基硅油的组合，石蜡乳液、二甲基硅油和硅油乳液的组合等，皆可用于实施本发明。

所述不含甲醛液体助剂占物料重量的0.1-10%，例如可选择0.12-9.5%，0.3-8%，0.45-7.2%，0.9-7%，1.4-6.2%，2-5.5%，2.8-5%，3.2-4.3%等。

向物料中再加入占物料重量5-15%的糖蜜。糖蜜能明显提高板材静曲强度及内结合强度。所述糖蜜的加入量可选择5.02-14.8%，5.4-12%，6-10.7%，6.8-9%等。

步骤5）所述的热压温度为120-230℃，例如122-228℃，135-216℃，143.2-208℃，160-195℃等。

热压压力为0.8-2.8MPa，例如0.82-2.76MPa，0.9-2.56MPa，1.2-2.4MPa，1.5-2.23MPa，1.67-2.1MPa等。

热压时间为8-50s/mm板厚，例如8.2-49s/mm板厚，10-45s/mm板厚，15.2-42.3s/mm板厚，18-40s/mm板厚，23.5-35.4s/mm板厚，28-32s/mm板厚，30.4s/mm板厚等。

步骤6）成板后经过晾凉、齐边、砂光等处理后得到成品刨花板。优选地，所述处理还包括砂光后的贴面处理。

本发明所述生产方法还包括将烘干后的物料进行除杂分选，步骤如下：优选地，所述除杂分选处理是将物料中混入的沙土、石子、铁等杂质除去，物料分为500目以下的细料和500目以上的粗料，分别作为表层料和芯层料。

本发明的目的之二在于提供一种无醛刨花板，所述刨花板是通过上述的方法生产得到的。

所述刨花板为单层均质结构、双层结构、三层结构或多层渐变结构。其中单层均质结构为不经过分选芯表层料的汽爆竹材（秸秆）直接进行均匀铺装；双层结构为芯层、表层的两层结构；三层结构即为中间芯层上下两层表层料的复合结构；多层渐变结构为根据物料粒径的大小依次由中间向两边均匀铺装成板坯后的结构。

本发明的无醛刨花板的静曲强度平均值为18.0-25.0Mpa，内结合强度平均值在0.7-1.5Mpa，板面握螺钉力平均值为1200-2500N，板边握螺钉力平均值为900-2000N，2h吸水厚度膨胀率平均值为1.0-5.0%，24h吸水厚度膨胀率平均值为2.5-8.0%，甲醛释放量未检出（干燥器法），是一种高强度、低吸水、无甲醛释放的无醛刨花板。

本发明的目的之三在于提供一种如上所述刨花板的用途，所述刨花板用于制作基材、各类家具、厨房箱柜、柜台面、地板铺垫板、楼梯脚踏板、搁板门心、门樘、装修、装饰、衣帽柜、建筑模板以及包装板等。本发明的无醛刨花板甲醛释放量未检出、防水性能好、力学指标好，板材质量稳定，且生产成本低。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的无醛竹质（秸秆）刨花板所使用的原料为竹材、竹屑、竹渣、竹下脚料、竹枝竹丫、秸秆材料，属于农林废弃资源再利用，可增加竹农和竹制品加工企业的收入，具有良好的经济效益和社会效益。

本发明的生产工艺简单易实现，仅为汽爆工艺和传统压板工艺的对接，不对传统的生产线进行大的改造，不论是新建厂还是传统板材厂都可以很容易实现新工艺的改造。

本发明的原料易得，操作工艺简单，采用汽爆工艺，不添加传统的脲醛胶，同时实现了竹质（秸秆）刨花板的高物理性能、低吸水厚度膨胀率和无甲醛释放，使竹质（秸秆）刨花板的应用范围更加的广阔。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1：

将鲜竹材用刨片机加工成1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的物料，然后进行汽爆，汽爆后的物料用旋转烘干机在温度155℃、时间4min的条件下进行烘干，物料的最终含水率为7.5%，用风选设备分别选出500目（含）以下的细料和500目以上的粗料，分别进入表层料仓和芯层料仓，分别对芯、表层物料进行助剂混合，添加占物料重量15%的硅灰石粉与1%的石蜡乳液，通过拌料机拌匀，再由铺装机铺装成三层结构，热压条件为温度185℃和压力1.0Mpa，320s的时间一次热压成型，成板后经过晾凉、齐边、砂光、贴面即可得到本发明无醛竹质刨花板。

产品的静曲强度平均值为19.0Mpa，内结合强度平均值在1.0Mpa，板面握螺钉力平均值为1750N，板边握螺钉力平均值为1350N，2h吸水厚度膨胀率平均值为1.2%，24h吸水厚度膨胀率平均值为4.5%，甲醛释放量未检出。

实施例2

将棉花秸秆用刨片机或锤碎机加工成1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的料，然后进行汽爆，汽爆后的物料用旋转烘干机在温度165℃、时间3.5min的条件下进行烘干，物料的最终含水率为8.2%，用风选设备分别选出500目（含）以下的细料和500目以上的粗料，分别进入表层料仓和芯层料仓，分别对芯、表层物料进行助剂混合，添加占物料重量5%的硅灰石粉与1.2%的石蜡粉，通过拌料机拌匀，通过铺装机铺装成上表层下芯层的双层结构，热压条件为温度195℃和压力1.1Mpa，380s的时间一次热压成型，成板后经过晾凉、齐边、砂光步骤即可得到本发明无醛秸秆刨花板。

产品的静曲强度平均值为19.6Mpa，内结合强度平均值在0.9Mpa，板面握螺钉力平均值为1550N，板边握螺钉力平均值为1150N，2h吸水厚度膨胀率平均值为1.8%，24h吸水厚度膨胀率平均值为6.5%，甲醛释放量未检出。

实施例3

将竹刨花用刨片机或锤碎机加工成1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的料，然后进行汽爆，汽爆后的物料用旋转烘干机在温度70℃、时间7min的条件下进行烘干，物料的最终含水率为30%。对物料进行助剂混合，添加占物料重量1%的熟石灰粉、10%的硅油乳液、15%的糖蜜，通过拌料机拌匀，通过铺装机铺装成单层均质结构，热压条件为温度120℃和压力2.8Mpa，380s的时间一次热压成型，成板后经过晾凉、齐边、砂光步骤即可得到本发明无醛竹质刨花板。

产品的静曲强度平均值为21.5Mpa，内结合强度平均值在1.1Mpa，板面握螺钉力平均值为1790N，板边握螺钉力平均值为1250N，2h吸水厚度膨胀率平均值为1.5%，24h吸水厚度膨胀率平均值为5.7%，甲醛释放量未检出。

实施例4

将小麦秸秆用刨片机或锤碎机加工成1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的料，然后进行汽爆，汽爆后的物料用旋转烘干机在温度210℃、时间3.5min的条件下进行烘干，物料的最终含水率为2%，用风选设备分别选出500目（含）以下的细料和500目以上的粗料，分别进入表层料仓和芯层料仓，分别对芯、表层物料进行助剂混合，添加占物料重量20%的石灰石粉、0.1%的石蜡乳液、5%的糖蜜，通过拌料机拌匀，通过铺装机铺装成中间芯层上下两层表层料的复合结构，热压条件为温度230℃和压力0.8Mpa，275s的时间一次热压成型，成板后经过晾凉、齐边、砂光步骤即可得到本发明无醛秸秆刨花板。

产品的静曲强度平均值为20.2Mpa，内结合强度平均值在0.95Mpa，板面握螺钉力平均值为1650N，板边握螺钉力平均值为1270N，2h吸水厚度膨胀率平均值为1.9%，24h吸水厚度膨胀率平均值为4.7%，甲醛释放量未检出。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种无醛刨花板的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）将竹质材料和/或秸秆进行破碎处理；

2）将破碎后的物料进行汽爆处理；

3）将汽爆后的物料进行烘干处理；

4）向物料中混入干粉类助剂和不含甲醛液体助剂；

5）混合后的物料铺装后热压成型；

6）成板后经处理得到成品刨花板。

2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤1）所述破碎处理后得到1-50mm长，0.1-8mm宽，0.1-5mm厚的物料；

优选地，所述竹质材料选自竹材、竹屑、竹渣、竹下脚料、竹枝竹丫、竹刨花、废竹片、废弃的竹材编织物、竹制品废料或剩余料中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述秸秆选自玉米秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、芝麻秸秆、苎麻秸秆、亚麻秸秆、黄麻秸秆、剑麻秸秆、槿麻秸秆、大麻秸秆、茼麻秸秆、罗布麻秸秆或甘蔗秸秆中的一种或至少两种的混合物。

3.如权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，步骤3）烘干处理的温度为70-210℃；

优选地，烘干时间为烘干后物料的含水率2-30%之间为宜。

4.如权利要求1-3之一所述的生产方法，其特征在于，步骤4）所述干粉类助剂选自硅灰石粉、石灰石粉、熟石灰粉、滑石粉、石蜡粉或石英石粉中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述干粉类助剂占物料重量的1-20%；

优选地，所述不含甲醛液体助剂选自石蜡乳液、硅油乳液或二甲基硅油中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述不含甲醛液体助剂占物料重量的0.1-10%；

优选地，向物料中再加入占物料重量5-15%的糖蜜。

5.如权利要求1-4之一所述的生产方法，其特征在于，步骤5）所述的热压温度为120-230℃；

优选地，热压压力为0.8-2.8MPa；

优选地，热压时间为8-50s/mm板厚。

6.如权利要求1-5之一所述的生产方法，其特征在于，步骤6）成板后经过晾凉、齐边、砂光等处理后得到成品刨花板；优选地，所述处理还包括砂光后的贴面处理。

7.如权利要求1-6之一所述的生产方法，其特征在于，还包括将烘干后的物料进行除杂分选；

优选地，所述除杂分选处理是将物料中混入的沙土、石子、铁等杂质除去，物料分为500目以下的细料和500目以上的粗料。

8.一种无醛刨花板，其特征在于，所述刨花板是通过权利要求1-7之一所述的方法生产得到的。

9.如权利要求8所述的刨花板，其特征在于，所述刨花板为单层均质结构、双层结构、三层结构或多层渐变结构。

10.一种如权利要求8或9所述刨花板的用途，其特征在于，所述刨花板用于制作基材、各类家具、厨房箱柜、柜台面、地板铺垫板、楼梯脚踏板、搁板门心、门樘、装修、装饰、衣帽柜、建筑模板以及包装板等。