CN104999537A - 一种木质先进生物复合材的制造方法 - Google Patents

一种木质先进生物复合材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种木质先进生物复合材的制造方法，木质碎料经过预处理、干燥、施胶三道工序，再采用纤维板、刨花板常规热压方法成型。本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的制造木质先进生物复合材的方法。

Description

一种木质先进生物复合材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种一种制造复合材的方法，具体地说，涉及一种采用竹醋液预处理木质碎料实现低施胶量制备木质先进生物复合材的方法。
背景技术
人工林，是采用人工播种、栽植或扦插等方法和技术措施营造培育而成的森林，是世界林产化工的主要原材料林，特别是中国、巴西、南非、印度等大量种植人工林，其中我国人工林已达5325万公顷，居世界第一位，仅桉树人工林面积达到170万ha2，杨树人工林面积达到700多万ha2，已形成南“桉”北“杨”人工林群落。人工林树干通直，纹理美观，生物量高，可广泛应用于木质复合材料、制浆造纸等领域。其中无人工甲醛释放纤维复合先进材料、绿色造纸是人工林木材精深加工研究的前沿领域，需要木材细胞壁再结合，其关键工艺是木材细胞壁之间高效结合，形成足够的结合强度。然而，现有技术主要采用脲醛、酚醛等树脂实现木材细胞粘合，产品易释放甲醛、游离酚等有害物质而造成室内环境严重污染，引发白血病等重大疾病。
其中木材细胞壁之间实现高效再结合，一直是木材科学家研究的热点，其中大尺度木材常采用榫结合和过盈应力，实现木材牢固的机械结合。但小尺度木材碎料之间高效再结合是木材复合加工的关键。早在公元105年，蔡伦发明了造纸术，开创了纤维细胞间再结合技术应用。在酚醛树脂和脲醛树脂发明后，湿法纤维胶合技术一度占据主体地位，但存在大量废水和残渣污染；后经技术升级改良，干法木质碎料胶合技术凭着环保、高效等优势，迅速取代了湿法纤维胶合，到2011年底，全球干法纤维板产量达到约1亿m3，刨花板产量。然而，采用树脂粘合进行干法纤维板和刨花板生产及其产品使用过程中，产生了大量甲醛、游离酚等污染物，严重威胁着人们的环居安全与生命健康。为了消除脲醛等树脂胶合的负面影响，国内外一些学者先后利用了物理、化学、生物等多种方法探讨实现木材细胞壁无胶胶合的途径。然而，目前木材细胞壁无胶胶合仍存在着结合强度不足、工序繁琐、效率低下等缺陷，导致纤维板、刨花板无醛化再结合加工技术未被规模工业化应用。我们的最新研究表明，仅依靠半纤维或木质素的胶结性能难以实现木材细胞壁高强度无胶胶合，而再结合可促使木材细胞壁之间形成高强度的结合层，然而，对木质高效结合行为特征和结合本质尚不清楚，制约了木质先进生物复合材制造技术的产业化应用。
目前，中国具有大量竹醋液得不到有效利用而被肆意排放，不仅严重污染周边环境，还浪费了宝贵的资源。
为了克服这种现象，发明人历时20多年，耗资巨大，全面分析《一种木质先进生物复合材制造方法》(申请号：201310674548X)、《在连续生产刨花板、纤维板等木质材料板的过程中压制和硬化压制料垫的方法》(申请号：03104109.4)、《复合纤维板》(申请号：02111211.8)、《降低刨花板的甲醛含量和甲醛释放量的方法》(申请号：01811365.6)等近400项发明专利的基础上，本发明申请人原始创新纤维板、刨花板的木质碎料预处理、纤维碎料干燥、施胶三个工序，制备出木质先进生物复合材，实现竹醋液变废为宝，为提高人工林木材附加值与增加农民收入提供技术支撑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现、操作方便、生产成本低的超低甲醛释放的制造木质先进生物复合材的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的制造木质先进生物复合材的方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，包括木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶三个工序，其特征是：所述的木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝2～10:1，常温常压下浸泡木质碎料10～60分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；所述的纤维碎料干燥工序是：在温度70～80℃、干燥风管长21m～30m，风速21m/s～25m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到20％～35％；所述的施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在0～7％范围；然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
所述的回收废液的参数是：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。
采用上述技术方案的制造木质先进生物复合材的方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理、纤维碎料干燥、施胶三个工序就能制造出木质先进生物复合材。易于实现，操作方便，生产成本低，竹醋液变废为宝，产品具有高强度、超低甲醛释放、耐水防潮等优点，为提高人工林木材附加值与增加农民收入提供技术支撑，可增加果农收入，对构建和谐社会具有重要意义。该发明将能产生显著的经济与社会效益，具有很好的推广价值。
综上所述，本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的制造木质先进生物复合材的方法。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。
实施例1：
一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶工序就能制造出木质先进生物复合材，木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝2:1，常温常压下浸泡木质碎料10分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；废液回收参数：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。纤维碎料干燥工序是：在温度70℃、干燥风管长21m，风速21m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到20％～35％。所述的施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在2％范围。然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
实施例2：
一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶工序就能制造出木质先进生物复合材，木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝5:1，常温常压下浸泡木质碎料25分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；废液回收参数：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。纤维碎料干燥工序是：在温度72℃、干燥风管长25m，风速23m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到25％。施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在7％范围。然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
实施例3：
一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶工序就能制造出木质先进生物复合材，木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝8:1，常温常压下浸泡木质碎料45分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；废液回收参数：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。纤维碎料干燥工序是：在温度78℃、干燥风管长28m，风速24m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到30％。施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在5％范围。然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
实施例4：
一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶工序就能制造出木质先进生物复合材，木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝10:1，常温常压下浸泡木质碎料60分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；废液回收参数：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。纤维碎料干燥工序是：在温度80℃、干燥风管长30m，风速25m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到35％。施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在3.5％范围。然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
实施例5：
一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，只同时变革木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶工序就能制造出木质先进生物复合材，木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝2:1，常温常压下浸泡木质碎料10分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；废液回收参数：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。纤维碎料干燥工序是：在温度70℃、干燥风管长21m，风速21m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到20％～35％。所述的施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在0。然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。

Claims (2)

1.一种木质先进生物复合材的制造方法，采用常规纤维板、刨花板制造工艺参数，包括木质碎料预处理工序、纤维碎料干燥工序和施胶三个工序，其特征是：所述的木质碎料预处理工序是：按照质量比m竹醋液:m木质碎料＝2～10:1，常温常压下浸泡木质碎料10～60分钟，然后螺旋机挤干木质碎料，并回收废液；其中竹醋液是指竹材在制备竹炭、或活性炭过程中产生的溜出物，直接冷凝而成的液体；木质碎料是指纤维板生产中的纤维，刨花板生产中的刨花；所述的纤维碎料干燥工序是：在温度70～80℃、干燥风管长21m～30m，风速21m/s～25m/s下干燥木质碎料，使木质碎料含水率达到20％～35％；所述的施胶工序是：采用纤维板、刨花板常规施胶方法，将施胶量控制在0～7％范围；然后，再按照常规纤维板、刨花板铺装、预压、热压、陈放、砂光和裁边工艺参数，完成木质先进生物复合材制造。
2.根据权利要求1所述的制造木质先进生物复合材的方法，其特征是：所述的回收废液的参数是：在150℃下蒸发，然后冷凝，得到精醋液。
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