CN105479580B - 一种桉木镂铣纤维板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桉木镂铣纤维板及其制造方法,是以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢木片1200kg、石蜡4.0‑4.5kg、胶黏剂205‑210kg和蒸煮助剂2.0‑3.0kg。本发明以材质较差的速生桉木梢为原料制备桉木镂铣纤维板,解决了优质木材匮乏和镂铣纤维板生产成本高等问题,提高了速生桉木人工林采伐剩余物的利用价值,增加农民的收入和提高企业经济效益,实现了用低端原料生产高端产品的愿望,具有极好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及纤维板制造技术领域,具体来说是一种桉木镂铣纤维板及其制造方法。
背景技术
纤维板作为人造板的三大板种之一,是家具制造业的重要原材料。所谓镂铣纤维板是一种比普通纤维板密度较高,质地细腻,结构匀称,可以用作雕刻镂铣或用于高性能家具的中密度纤维板。随着家具制造业对外观要求的不断提高,需对纤维板进行镂铣加工,以获得客户要求的各种图案花纹和外观造型。然而目前市场上供应的普通纤维板虽然具有良好的机械加工性能,但在镂铣加工性能上,并未达到家具制造企业的要求。原因是普通纤维板存在纤维粗糙,断面结构和密度不均匀、内结含强度低、镂铣面松软、粗糙、起毛、吸塑性差等不足。
镂铣纤维板应满足纤维柔软细腻,板的断面结构一致,密度均匀,整体物理力学性能达到国家标准等要求,而且在镂铣加工性能方面,要求镂铣面密实、光滑、不起毛、吸塑性能好。鉴于此,纤维板制造企业的一般观点认为,制造高质量的镂铣纤维板必须具备以下两个条件:一是要有高品质的木材原料;二是要有相应的工艺技术。其中高品质的木材原料一般指的是按40%-50%的松木与50%-60%优质硬杂木搭配的原料。然而目前许多纤维板制造企业都面临原料匮乏的境地,不但缺乏材质优良的松木,连硬杂木的数量都难以保证。因此,如何利用相对劣质的木材原料生产高品质的镂铣纤维板,是纤维板制造企业面临的一大难题。
速生桉是世界上著名的三大速生树种之一,也是世界上最有价值的阔叶树硬质材之一。由于桉树的生长速度快、成活率高及适应能力强等而受到广泛的欢迎。目前,我国桉树人工林的面积已经超过150万亩,种植面积位居世界前三位。当前桉树可用于建筑、枕木、矿柱、桩木、家具、火柴、农具、电杆、围栏以及碳材等。桉木采伐剩余物(桉木梢)则可作为人造板及造纸原料。然而,由于速生桉木梢木材纤维形态差,物理力学性能差,被列为人造纤维板的下等原料,一般只作为搭配原料使用,不能作为主原料使用。本发明将以单一的纯桉木梢作为生产镂铣纤维板的主原料,通过改进和提高工艺技术,以实现普通劣质原料的高效、高值利用,进一步提高桉木采伐剩余物的利用价值。
发明内容
本发明在于针对镂铣纤维板面临优质原料匮乏及纤维板制造工艺存在的问题,提供一种桉木镂铣纤维板及其制造方法。本发明在没有松木和优质硬杂木作为基础原料的情况下,采用材质较差的速生桉木梢为原料,配以相宜的工艺技术,制造出高品质的镂铣纤维板以用于生产高质量的家具,以提高速生桉人工林采伐剩余物(桉木梢)的利用价值,增加农民的收入和提高企业经济效益。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案如下:
一种桉木镂铣纤维板,是以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢1200kg、石蜡4.0-4.5kg、胶黏剂205-210kg和蒸煮助剂2.0-3.0kg。
以上所述桉木梢为速生桉木的采伐剩余物。
以上所述的蒸煮助剂由1.5-2.0kg的碳酸钠和0.5-1.0kg聚丙烯酰胺混合而成。
以上所述的胶黏剂为E1级三聚氰胺改性树脂胶;其中E1级三聚氰胺改性树脂胶的固含量50-55%,pH值为6.5-7.0。
以上所述E1级三聚氰胺改性树脂胶的制备方法包括以下步骤:
将甲醛加入容器,加热至35℃,加入质量浓度为35%的NaOH溶液调pH值至8.3-8.5,再加入第一批尿素和三聚氰胺,第一批尿素的加入量是甲醛质量的33%,三聚氰胺的加入量是甲醛质量的6%;升温至70℃时停止加热,让其自然放热,使温度升至85-88℃,计时保温30min,在25-30min内缓慢滴加质量浓度为20%的甲酸溶液,使反应液的pH值调至5.8-6.3,调好pH后,每隔5-10min用涂四杯测一次粘度,接近终点时连续测粘度,终点粘度控制在60-80min,温度控制在89-91℃,加入浓度35%的NaOH溶液调pH值至7.0-7.3;再加入第二批尿素,第二批尿素的加入量是甲醛质量的22.5%,在80-85℃之间保温40min,然后降温,同时调pH值至7.3-7.5;再加入第三批尿素,第三批尿素的加入量是甲醛质量的15%,在70-75℃之间保温15min,降温至45℃以下,调pH值8.5-8.8,搅拌10min取样出料,即可得到E1级三聚氰胺改性树脂胶。
一种桉木镂铣纤维板的制造方法,包括以下工艺步骤:
(1)木片制备:将桉木梢经过削片机削片得到木片,再将木片喷淋调湿,再归堆静置24h,得到处理好的木片;
(2)木片蒸煮:将处理好的木片加入蒸煮缸,再加入蒸煮助剂,其用量为每1200kg桉木梢木片加入2.0-3.0kg蒸煮助剂,在温度为170-180℃、压力为0.80-0.85MPa下蒸煮7-10min;
(3)纤维制备:将蒸煮后的木片送入热磨机进行研磨处理,其中磨室温度为170-180℃、压力为0.75-0.8MPa,磨盘间隙0.08mm,动盘转速为1000-1500r/min,热磨后得到90-140目的纤维;
(4)施蜡施胶:按每1m³镂铣纤维板加入石蜡4.0-4.5kg、胶黏剂205-210kg,将各组分混合均匀,得到混合物料;将混合物料再送入干燥机干燥,其中干燥机入口温度为170-185℃、出口温度为55-60℃,干燥使纤维的含水率降至8.5-9.5% ;
(5)成型预压:将干燥后的纤维采用机械式铺装头进行板坯成型,然后再经过板坯预压;
(6)热压:将预压后的板坯送至热压机进行热压,热压后冷却,得到毛板;其中热压的工艺参数为:压板温度175-185℃、压力为2.5-18MPa、时间140-160s;
(7)裁边、堆放及砂光:将毛板裁边,再将裁边后的板材堆放时效72~120 小时,然后进行砂光,检验、包装后,即可得到桉木镂铣纤维板。
以上步骤(3)所述热磨机的磨片采用特制磨片,其中齿宽6mm、齿槽宽7.5mm和齿槽深8.5mm。
以上所述的步骤(1)是将木片喷淋调湿使木片的含水率为45-55%。
以上所述的步骤(6)的热压分为前、中和后期三个阶段;前期为高压定型,压力为15-18MPa、加压速度为25-30s、保压时间为1-3s;中期为低压传热干燥,压力为2.5-3.0MPa、保压时间为40-50s;后期为固化定厚,压力为9-10MPa、保压时间为75-80s;然后再经过三个阶段降压,第一阶段压力降至3MPa,时间为3s,第二阶段降压至2MPa,时间为3s,第三阶段降压至1MPa,时间为5s。
与现有技术相比,本发明取得的有益效果:
1、本发明以材质较差的速生桉木梢为原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等相应工艺步骤制备镂铣纤维板,解决了优质木材匮乏和镂铣纤维板生产成本高等问题,提高了速生桉人工林采伐剩余物(桉木梢)的利用价值,增加农民的收入和提高企业经济效益,本发明实现了用低端原料生产高端产品的愿望,具有极好的经济效益和社会效益。
2、针对桉木片细胞纹孔大多被侵填物堵塞而造成渗透性差的特性,本发明在蒸煮木片时,为了提高木片蒸煮效率及获得优质纤维,特加入以碳酸钠和聚丙烯酰胺组成的助剂。蒸煮时加入碳酸钠可以脱除木片的木质素、杂质等,从而提高纤维素的含量;但由于桉木片具有渗透性差的特性,使得碳酸钠药液难以渗透到木片内部,造成碳酸钠用量大、蒸煮时间长,加入聚丙烯酰胺可以改变木片原料在蒸煮过程中的渗透性和扩散性的问题,从而降低了碱的用量及提高了蒸煮效率和纤维质量。
3、本发明以三聚氰胺改性树脂胶作为胶黏剂,其耐水性、耐磨性好,可长期储存,游离甲醛含量更低,克服了常用脲醛树脂存在耐水性差、游离甲醛含量高的问题。
4、本发明热磨机采用特制磨片:齿宽6mm、齿槽宽7.5mm和齿槽深8.5mm,与一般磨片相比(一般磨片的齿宽3mm、齿槽宽7.5mm和齿槽深10mm),增大了磨片的有效研磨面积,减少了木片在齿槽中的停留时间,提高了研磨交换率,使木片纤维得到更充分的分离,而获得纤维形态更好、质地更柔软的适于制造镂铣纤维板的优质纤维。
5、本发明制造镂铣纤维板的工艺简单、能耗低、生产效率高、成本低等优点,具有很好经济效益,容易实现工业化生产。
6、本发明制造的桉木镂铣纤维板具有镂铣面质地均匀、密实、光滑、不起毛、吸塑性能好、物理性能好等优点,可用作雕刻镂铣或生产高性能家具。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进一步说明,但不限于本发明的保护范围。
以下实施例所述的E1级三聚氰胺改性树脂胶的制备方法包括以下步骤:
将甲醛加入容器,加热至35℃,加入质量浓度为35%的NaOH溶液调pH值至8.3-8.5,再加入第一批尿素和三聚氰胺,第一批尿素的加入量是甲醛质量的33%,三聚氰胺的加入量是甲醛质量的6%;升温至70℃时停止加热,让其自然放热,使温度升至85-88℃,计时保温30min,在25-30min内缓慢滴加质量浓度为20%的甲酸溶液,使反应液的pH值调至5.8-6.3,调好pH后,每隔5-10min用涂四杯测一次粘度,接近终点时连续测粘度,终点粘度控制在60-80min,温度控制在89-91℃,加入浓度35%的NaOH溶液调pH值至7.0-7.3;再加入第二批尿素,第二批尿素的加入量是甲醛质量的22.5%,在80-85℃之间保温40min,然后降温,同时调pH值至7.3-7.5;再加入第三批尿素,第三批尿素的加入量是甲醛质量的15%,在70-75℃之间保温15min,降温至45℃以下,调pH值8.5-8.8,搅拌10min取样出料,即可得到固含量50-55%,pH值为6.5-7.0的E1级三聚氰胺改性树脂胶。
实施例1
一种桉木镂铣纤维板,以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢木片1200kg、石蜡4.0kg、胶黏剂208kg和以碳酸钠1.5kg和聚丙烯酰胺0.5kg混合而成的蒸煮助剂2.0kg。
桉木镂铣纤维板的制造方法,包括以下工艺步骤:
(1)木片制备:将桉木梢经过削片机削片得到木片,再将木片喷淋调湿,使木片的含水率为50%,再归堆静置24h,得到处理好的木片;
(2)木片蒸煮:将处理好的木片加入蒸煮缸,再加入以碳酸钠1.5kg和聚丙烯酰胺0.5kg混合而成的蒸煮助剂2.0kg,在温度为170℃、压力为0.85MPa下蒸煮8min;
(3)纤维制备:将蒸煮后的木片送入热磨机进行研磨处理,其中磨室温度为170℃、压力为0.75MPa,磨盘间隙0.08mm,动盘转速为1000r/min,热磨后得到90目的纤维;
(4)施蜡施胶:按每1m³镂铣纤维板加入石蜡4.0kg、胶黏剂208kg,将各组分混合均匀,得到混合物料;将混合物料再送入干燥机干燥,其中干燥机入口温度为175℃、出口温度为55℃,干燥使纤维的含水率降至9.0% ;
(5)成型预压:将干燥后的纤维采用机械式铺装头进行板坯成型,然后再经过板坯预压;
(6)热压:将预压后的板坯送至热压机进行热压,热压后冷却,得到毛板;其中热热压分为前、中和后期三个阶段,前期为高压定型,压力为15MPa、加压速度为25s、保压时间为2s,中期为低压传热干燥,压力为3.0MPa、保压时间为45s,后期为固化定厚,压力为9MPa、保压时间为75s,然后再经过三个阶段降压,第一阶段压力降至3MPa,时间为3s,第二阶段降压至2MPa,时间为3s,第三阶段降压至1MPa,时间为5s。
(7)裁边、堆放及砂光:将毛板裁边,再将裁边后的板材堆放时效72小时,然后进行砂光,检验、包装后,即可得到桉木镂铣纤维板。
实施例2
一种桉木镂铣纤维板,以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢木片1200kg、石蜡4.3kg、胶黏剂205kg和以碳酸钠2.0kg和聚丙烯酰胺0.8kg混合而成的蒸煮助剂2.8kg。
桉木镂铣纤维板的制造方法,包括以下工艺步骤:
(1)木片制备:将桉木梢经过削片机削片得到木片,再将木片喷淋调湿,使木片的含水率为45%,再归堆静置24h,得到处理好的木片;
(2)木片蒸煮:将处理好的木片加入蒸煮缸,再加入以碳酸钠2.0kg和聚丙烯酰胺0.8kg混合而成的蒸煮助剂2.8kg,在温度为175℃、压力为0.80MPa下蒸煮10min;
(3)纤维制备:将蒸煮后的木片送入热磨机进行研磨处理,其中磨室温度为175℃、压力为0.80MPa,磨盘间隙0.08mm,动盘转速为1200r/min,热磨后得到120目的纤维;
(4)施蜡施胶:按每1m³镂铣纤维板加入石蜡4.3kg、胶黏剂205kg,将各组分混合均匀,得到混合物料;将混合物料再送入干燥机干燥,其中干燥机入口温度为170℃、出口温度为55℃,干燥使纤维的含水率降至9.5% ;
(5)成型预压:将干燥后的纤维采用机械式铺装头进行板坯成型,然后再经过板坯预压;
(6)热压:将预压后的板坯送至热压机进行热压,热压后冷却,得到毛板;其中热热压分为前、中和后期三个阶段,前期为高压定型,压力为16MPa、加压速度为30s、保压时间为3s,中期为低压传热干燥,压力为2.5MPa、保压时间为50s,后期为固化定厚,压力为10MPa、保压时间为80s,然后再经过三个阶段降压,第一阶段压力降至3MPa,时间为3s,第二阶段降压至2MPa,时间为3s,第三阶段降压至1MPa,时间为5s。
(7)裁边、堆放及砂光:将毛板裁边,再将裁边后的板材堆放时效96小时,然后进行砂光,检验、包装后,即可得到桉木镂铣纤维板。
实施例3
一种桉木镂铣纤维板,以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢木片1200kg、石蜡4.5kg、胶黏剂210kg和以碳酸钠2.0kg和聚丙烯酰胺1.0kg混合而成的蒸煮助剂3kg。
桉木镂铣纤维板的制造方法,包括以下工艺步骤:
(1)木片制备:将桉木梢经过削片机削片得到木片,再将木片喷淋调湿,使木片的含水率为55%,再归堆静置24h,得到处理好的木片;
(2)木片蒸煮:将处理好的木片加入蒸煮缸,再加入以碳酸钠2.0kg和聚丙烯酰胺1.0kg混合而成的蒸煮助剂3.0kg,在温度为180℃、压力为0.85MPa下蒸煮7min;
(3)纤维制备:将蒸煮后的木片送入热磨机进行研磨处理,其中磨室温度为180℃、压力为0.75MPa,磨盘间隙0.08mm,动盘转速为1500r/min,热磨后得到140目的纤维;
(4)施蜡施胶:按每1m³镂铣纤维板加入石蜡4.5kg、胶黏剂210kg,将各组分混合均匀,得到混合物料;将混合物料再送入干燥机干燥,其中干燥机入口温度为185℃、出口温度为60℃,干燥使纤维的含水率降至8.5% ;
(5)成型预压:将干燥后的纤维采用机械式铺装头进行板坯成型,然后再经过板坯预压;
(6)热压:将预压后的板坯送至热压机进行热压,热压后冷却,得到毛板;其中热热压分为前、中和后期三个阶段,前期为高压定型,压力为18MPa、加压速度为25s、保压时间为1s,中期为低压传热干燥,压力为3.0MPa、保压时间为40s,后期为固化定厚,压力为9MPa、保压时间为75s,然后再经过三个阶段降压,第一阶段压力降至3MPa,时间为3s,第二阶段降压至2MPa,时间为3s,第三阶段降压至1MPa,时间为5s。
(7)裁边、堆放及砂光:将毛板裁边,再将裁边后的板材堆放时效120小时,然后进行砂光,检验、包装后,即可得到桉木镂铣纤维板。
上述实施例制造的桉木镂铣纤维板产品的质量指标如表1所示:
表1: 18mm桉木镂铣纤维板产品质量指标
检验项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
含水率(%) | 6.4 | 6.2 | 6.7 |
密度(g/cm3) | 0.81 | 0.78 | 0.82 |
吸水厚度膨胀率(%) | 10.6 | 11.4 | 10.1 |
静曲强度(MPa) | 42.6 | 39.6 | 44.8 |
内结合强度(MPa) | 1.47 | 1.32 | 1.65 |
弹性模量(MPa) | 3695 | 3532 | 3776 |
甲醛释放量(mg/100g) | 4.36 | 4.63 | 4.12 |
从表中可以看出,以材质较差的速生桉木梢为原料制备的镂铣纤维板具有优良的产品性能,市场前景极好。
Claims (6)
1.一种桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:以桉木梢为主原料,经过木片制备、木片蒸煮、纤维制备、施蜡施胶、成型预压、热压等步骤,得到镂铣纤维板;其中每1m³镂铣纤维板包括以下重量的原料:桉木梢木片1200kg、石蜡4.0-4.5kg、胶黏剂205-210kg和蒸煮助剂2.0-3.0kg;
具体制造方法,包括以下步骤:
(1)木片制备:将桉木梢经过削片机削片得到木片,再将木片喷淋调湿,再归堆静置24h,得到处理好的木片;
(2)木片蒸煮:将处理好的木片加入蒸煮缸,再加入蒸煮助剂,其用量为每1200kg桉木梢木片加入2.0-3.0kg蒸煮助剂,在温度为170-180℃、压力为0.80-0.85MPa下蒸煮7-10min;
(3)纤维制备:将蒸煮后的木片送入热磨机进行研磨处理,其中磨室温度为170-180℃、压力为0.75-0.8MPa,磨盘间隙0.08mm,动盘转速为1000-1500r/min,热磨后得到90-140目的纤维;
(4)施蜡施胶:按每1m³镂铣纤维板加入石蜡4.0-4.5kg、胶黏剂205-210kg,将各组分混合均匀,得到混合物料;将混合物料再送入干燥机干燥,其中干燥机入口温度为170-185℃、出口温度为55-60℃,干燥使纤维的含水率降至8.5-9.5% ;
(5)成型预压:将干燥后的纤维采用机械式铺装头进行板坯成型,然后再经过板坯预压;
(6)热压:将预压后的板坯送至热压机进行热压,热压后冷却,得到毛板;其中热压的工艺参数为:压板温度175-185℃、压力为2.5-18MPa、时间140-160s;
(7)裁边、堆放及砂光:将毛板裁边,再将裁边后的板材堆放时效72~120 小时,然后进行砂光,检验、包装后,即可得到桉木镂铣纤维板;
所述蒸煮助剂由1.5-2.0kg的碳酸钠和0.5-1.0kg聚丙烯酰胺混合而成。
2.根据权利要求1所述的桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:所述胶黏剂为E1级三聚氰胺改性树脂胶;其中E1级三聚氰胺改性树脂胶的固含量50-55%,pH值为6.5-7.0。
3.根据权利要求2所述的桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:所述E1级三聚氰胺改性树脂胶的制备方法包括以下步骤:
将甲醛加入容器,加热至35℃,加入质量浓度为35%的NaOH溶液调pH值至8.3-8.5,再加入第一批尿素和三聚氰胺,第一批尿素的加入量是甲醛质量的33%,三聚氰胺的加入量是甲醛质量的6%;升温至70℃时停止加热,让其自然放热,使温度升至85-88℃,计时保温30min,在25-30min内缓慢滴加质量浓度为20%的甲酸溶液,使反应液的pH值调至5.8-6.3,调好pH后,每隔5-10min用涂四杯测一次粘度,接近终点时连续测粘度,终点粘度控制在60-80min,温度控制在89-91℃,加入浓度35%的NaOH溶液调pH值至7.0-7.3;再加入第二批尿素,第二批尿素的加入量是甲醛质量的22.5%,在80-85℃之间保温40min,然后降温,同时调pH值至7.3-7.5;再加入第三批尿素,第三批尿素的加入量是甲醛质量的15%,在70-75℃之间保温15min,降温至45℃以下,调pH值8.5-8.8,搅拌10min取样出料,即可得到E1级三聚氰胺改性树脂胶。
4.根据权利要求1所述一种桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:所述热磨机的磨片采用特制磨片,其中齿宽6mm、齿槽宽7.5mm和齿槽深8.5mm。
5.根据权利要求1所述一种桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:步骤(1)是将木片喷淋调湿使木片的含水率为45-55%。
6.根据权利要求1所述一种桉木镂铣纤维板的制造方法,其特征在于:步骤(6)的热压分为前、中和后期三个阶段;前期为高压定型,压力为15-18MPa、加压速度为25-30s、保压时间为1-3s,中期为低压传热干燥,压力为2.5-3.0MPa、保压时间为40-50s,后期为固化定厚,压力为9-10MPa、保压时间为75-80s,然后再经过三个阶段降压,第一阶段压力降至3MPa,时间为3s,第二阶段降压至2MPa,时间为3s,第三阶段降压至1MPa,时间为5s。
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