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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