CN105799033A - 芦苇复合纤维板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芦苇复合纤维板及其制造方法，其原料包含主料和辅料，所述主料是芦苇纤维和人工速生材纤维维制备而成的混合纤维；辅料为胶粘剂、固化剂和防水剂；所述主料包括：芦苇纤维占主料绝干重量的20-90％，人工速生材纤维占主料绝干重量的为10-80％。辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料的5-15％，固化剂为胶粘剂固体含量的0-3％，防水剂添加量为主料绝干重量的1-4％。

Description

芦苇复合纤维板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种以人工速生材和芦苇为主要原料制造的芦苇复合纤维板，尤其是一种包含芦苇、杨木两种混合纤维制备的芦苇复合纤维板以及其纤维板的制造方法。

背景技术

芦苇为禾本科多年生草本植物，是形态上高度分化的湿地植被建群种，广泛分布于全国各流域湿地。我国现有湿地面积5360.26万公顷，其中芦苇重点产区是湖南洞庭湖、辽宁盘锦地区、新疆博斯腾湖等地，长苇面积达50多万公顷，年产芦苇250万～300万t。芦苇作为湿地的主要挺水植物，其生态功能显著，但必须对其加以妥善利用，开辟经济利用芦苇的新途径，才能避免湿地污染的同时，提高湿地的经济利用价值。目前，芦苇主要用于造纸和编织，其中：污染问题一直困扰着造纸行业，编织产业属于劳动密集型产业。因而，开辟芦苇提效增值利用新途径成为湿地芦苇可持续发展面临的紧迫任务。由于我国目前木材资源短缺，人造板工业用于生产纤维板的原料短缺，因此如果能够将这些芦苇利用于人造板生产，不仅会解决我国人造板工业木材资源短缺的问题，而且为芦苇的高效利用寻找了出路，激发农民种植和培育芦苇的积极性，对于改善生态环境以及增加农民收入，促进农村剩余劳动再就业等具有积极的作用。

现有技术中制作纤维板主要使用木材加工成木纤维，再混入胶粘剂等添加剂，经过压制而成。如果能使用芦苇制作密度纤维板，就可以充分利用芦苇资源，节约宝贵的木材，是利国利民之举。

目前，造成芦苇尚未得到有效的利用主要是相关技术没有解决，其主要技术问题有：

(1)由于芦苇的嫩梢部分韧性大，在削片过程中通常混有长条状的木片，这些没有切断的长条不仅缠绕鼓式削片机的刀轮，堵塞鼓轮和筛网，而且造成气力输送管道堵塞、风机叶轮被缠绕和木片料仓搭桥的问题，不能正常供料，严重影响生产。

(2)芦苇树皮含量高达20％以上，而对于生产纤维板所使用的原料中，树皮一般要求控制在10％以下；

由于上述两个原因，单独利用芦苇在生产纤维板的产业化过程中还存在的许多问题。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种芦苇复合纤维板以及其纤维板的制造方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种芦苇复合纤维板及其制造方法。

本发明的芦苇复合纤维板，包括其原料包含主料和辅料，所述主料是芦苇纤维和人工速生材纤维维制备而成的混合纤维；辅料为胶粘剂、固化剂和防水剂；所述主料包括：芦苇纤维占主料绝干重量的20-90％，人工速生材纤维占主料绝干重量的为10-80％。辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料的5-15％，固化剂为胶粘剂固体含量的0-3％，防水剂添加量为主料绝干重量的1-4％。

进一步的，所述胶粘剂为脲醛树脂或三聚氰胺改性脲醛树脂，所述防水剂为石蜡，所述固化剂为氯化铵。

进一步的，所述芦苇纤维是湿地芦苇中一种或多种，所述的人工速生材纤维维为杨木、桦木、桉树中一种或数种。

一种上述的芦苇复合纤维板的制造方法，包括以下步骤：

S1：备料：将芦苇的含水率控制在10-30％之间，对芦苇进行削片，并将长度大于10cm的木片控制在5％之内，或者将芦苇的含水率控制在10-30％之间，将其切成长度为1.5-5.0cm的小段木棍；将人工速生材含水率控制在10-30％之间，对其进行削片；

S2：热磨：将人工速生林木片与芦苇均匀混合，在热磨机中将上述的混合木片进行磨浆，形成人工速生林木材纤维与芦苇混合纤维；

S3：施胶、干燥：本步骤采用施胶与干燥同步的方法，同时施加防水剂，施胶粘剂的量为5-15％，固化剂的添加量为胶粘剂固含量的0-3％，防水剂添加量为混合纤维重量的0.5-4％；将施胶粘剂后的混合纤维含水率干燥至8-12％；

S4：铺装；

S5：热压：热压机的蒸汽压力为2-5kg/cm²，热压温度140-200℃，热压压力2.5-4MPa，热压时间为15-60s/mm；

S6：裁边。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：采取混合纤维即在芦苇中添加人工速生林木材，采用混合磨浆方法，降低了芦苇中的皮含量，改善了芦苇纤维的质量，从而改善了纤维板的质量，本发明通过在备料工段中将长度大于10cm的芦苇的木片控制在5％之内，或者将芦苇切成长度为1.5-5.0cm的小段木棍，再与速生林木材的木片混合，解决了由于芦苇尚未切断的长条缠绕鼓式削片机的刀轮，堵塞鼓轮和筛网，从而造成气力输送管道堵塞、风机叶轮被缠绕和木片料仓搭桥的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明芦苇复合纤维板的工艺流程图；

图2是本发明芦苇复合纤维板的另一工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，本发明一较佳实施例所述的一种芦苇复合纤维板，其原料包含主料和辅料，所述主料是芦苇纤维和人工速生材纤维维制备而成的混合纤维；辅料为胶粘剂、固化剂和防水剂；所述主料包括：芦苇纤维占主料绝干重量的20-90％，人工速生材纤维占主料绝干重量的为10-80％。辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料的5-15％，固化剂为胶粘剂固体含量的0-3％，防水剂添加量为主料绝干重量的1-4％，所述胶粘剂为脲醛树脂或三聚氰胺改性脲醛树脂，所述防水剂为石蜡，所述固化剂为氯化铵，所述芦苇纤维是湿地芦苇中一种或多种，所述的人工速生材纤维维为杨木、桦木、桉树中一种或数种。

具体的，本实施例中，芦苇纤维占主料绝干重量的60％，杨木纤维占主料绝干重量的40％，辅料中胶粘剂为脲醛树脂胶黏剂，其施胶量即胶黏剂固体含量占主料绝干重量为5-15％，优选10％；固化剂采用氯化铵，其添加量为胶粘剂固体含量的0-3％，优选2％；防水剂采用石蜡，其添加量为主料绝干重量的1-4％，优选3％。

上述芦苇复合纤维板的制造方法，包括以下步骤：

S1：备料：将芦苇的含水率控制在10-30％之间，对芦苇进行削片，并将长度大于10cm的木片控制在5％之内，将人工速生材含水率控制在10-30％之间，对其进行削片；

具体的，将芦苇和杨木的含水率控制在12-15％之间，采用BX218鼓式削片机进行削片，其木片尺寸见表1。由于芦苇的树皮含量高达20％以上，树皮和嫩梢部分韧性大，切断困难，这些没有切断的长条不仅缠绕鼓式削片机的刀轮，堵塞鼓轮和筛网，而且造成气力输送管道堵塞、风机叶轮被缠绕和木片料仓搭桥，不能正常供料，严重影响生产。为了解决上述问题，本发明利用水的浮力和重力相结合的分选方法，对木片进行分选，结果见表1，从表1可以看出，经过分选后，芦苇木片长度大于10cm的长条比例分别为3.56％。经过分选后按芦苇木片占主料绝干重量的60％，杨木木片占主料绝干重量的40％称去木片，将木片混合均匀后备用。

表1采用分选前后长条和合格削片各占百分数

或将芦苇的含水率控制在10-30％之间，将其切成长度为1.5-5.0cm的小段木棍。

S2：热磨：将人工速生林木片与芦苇均匀混合，在热磨机中将上述的混合木片进行磨浆，形成人工速生林木材纤维与芦苇混合纤维，热磨机的蒸汽压力为3kg/cm²，对上述纤维经过烘干后，用标准筛分别对其进行筛分，各种纤维的筛分结果见表2。

从表2可以看出，由两种材料根据不同工艺分离出的三种纤维，纤维分离效果较好；三种纤维中均无大于8目的粗纤维，小于120目的纤维含量小于15％，均为理想的中、高密度纤维板用的纤维。从表2可以看出，由于材质不同，用相同工艺条件下，芦苇、杨木和混合的三种纤维筛分值不同，混合的纤维形态分布较佳。

S3：施胶、干燥：本步骤采用施胶与干燥同步的方法，同时施加防水剂，施胶粘剂的量为5-15％，固化剂的添加量为胶粘剂固含量的0-3％，防水剂添加量为混合纤维重量的0.5-4％；将胶粘剂后的混合纤维含水率干燥至8-12％；具体的，施胶量为12％，固化剂添加量为胶粘剂固含量的1.5％，防水剂添加量为绝干纤维重量的1.5％；施胶后的纤维含水率干燥至10％。

S4：铺装；按照设定密度秤取施胶后干燥好的混合纤维，将其均匀地铺装长度为2500mm，宽度为1500mm成型框内，移去成型框后形成的板坯。

S5：热压：热压机的蒸汽压力为2-5kg/cm2，热压温度140-200℃，热压压力2.5-4MPa，热压时间为15-60s/mm；具体的，采用热压温度180℃，热压压力3MPa，热压时间为30s/mm。

S6：裁边形成一种芦苇复合纤维板。

按照LY/T1611-2003地板基材用纤维板标准对上述制备的三种纤维纤维板的密度，静曲强度，弹性模量和吸水厚度膨胀进行测试，结果见表3。

表3不同纤维对板材物理力学性能的影响

从表3可以看出；单独利用芦苇纤维制成的纤维板的内结合强度、静曲强度和吸水厚度膨胀率达不到地板基材纤维板吸水厚度膨胀的要求。混合料纤维和杨木纤维制造的纤维板的各项新能指标均可以达到国标要求，并且混合料优于杨木纤维。

实施例2

以下结合附图2，以芦苇和桦木两种木材为原料进一步说明本发明的具体特征及技术手段，具体的制造方法包括如下步骤：(一)备料，(二)热磨，(三)施胶、干燥，(四)铺装，(五)热压，(六)裁边下面具体的实施例。

本发明提供的芦苇复合纤维板，其中原料包含主料和辅料，其中主料由芦苇纤维和桦木纤维两种纤维组成，其中：芦苇纤维占主料绝干重量的40％，桦木纤维占主料绝干重量的60％。辅料中胶粘剂为异氰酸酯胶黏剂，其施胶量即胶黏剂固体含量占主料绝干重量为5.0％，防水剂石蜡的添加量为主料绝干重量的2％。

本发明提供的一种芦苇复合纤维板的制造方法，其步骤为：

(一)备料：

将芦苇和桦木的含水率控制在12-15％之间。采用BX218鼓式削片机对桦木木材进行削片，将芦苇采用锯将其切成长度为3cm的小段木棍。按芦苇木棍占主料绝干重量的40％，杨木木片占主料绝干重量的60％称去木片，将木片混合均匀后备用。

(二)热磨：

将按要求切断的芦苇木棍送入磨浆机中，热压机的蒸汽压力为2.0kg/cm2，在温度为160-170℃，蒸煮时间为5min后进行热磨。

表4两种材料的纤维长度分布比例

从表5可以看出，由芦苇和桦木经过热磨后的纤维均无>8目的粗纤维，<120目的纤维含量小于15％，均为理想的中密度纤维板用的纤维。

(三)施胶干燥：

采用施胶与干燥同步的方法，防水剂也在此时施加；施胶量为5.0％，防水剂添加量为绝干纤维重量的2％；施胶后的纤维含水率干燥至12％。

(四)铺装：

按照设定密度秤取施胶后干燥好的混合纤维，将其均匀地铺装长度为2500mm，宽度为1500mm成型框内，移去成型框后形成的板坯。

(五)热压：

将上述的板坯送入热压机中，采用热压温度120℃，热压压力2.5MPa，热压时间为30s/mm。

(六)裁边，形成一种纤维板产品。

按照GB/T11718-1999中密度纤维板标准对上述不同密度纤维板的密度，静曲强度，弹性模量和吸水厚度膨胀进行测试，结果见表4。

表5三种密度芦苇中密度纤维板的物理力学性能

从表5可以看出，在不同的密度条件下，采用本发明提供的方法生产的芦苇中密度纤维板，其各项主要指标均达到或超过了GB/T11718-1999中密度纤维板的各项指标要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种芦苇复合纤维板，其原料包含主料和辅料，所述主料是芦苇纤维和人工速生材纤维维制备而成的混合纤维；辅料为胶粘剂、固化剂和防水剂；所述主料包括：芦苇纤维占主料绝干重量的20-90％，人工速生材纤维占主料绝干重量的为10-80％。辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料的5-15％，固化剂为胶粘剂固体含量的0-3％，防水剂添加量为主料绝干重量的1-4％。

2.根据权利要求1所述的芦苇复合纤维板，其特征在于：所述胶粘剂为脲醛树脂或三聚氰胺改性脲醛树脂，所述防水剂为石蜡，所述固化剂为氯化铵。

3.根据权利要求1所述的芦苇复合纤维板，其特征在于：所述芦苇纤维是湿地芦苇中一种或多种，所述的人工速生材纤维维为杨木、桦木、桉树中一种或数种。

4.一种如权利要求所述的芦苇复合纤维板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：备料：将芦苇的含水率控制在10-30％之间，对芦苇进行削片，并将长度大于10cm的木片控制在5％之内；或者将芦苇的含水率控制在10-30％之间，将其切成长度为1.5-5.0cm的小段木棍；将人工速生材含水率控制在10-30％之间，对其进行削片；

S2：热磨：将人工速生林木片与芦苇均匀混合，在热磨机中将上述的混合木片进行磨浆，形成人工速生林木材纤维与芦苇混合纤维；

S3：施胶、干燥：本步骤采用施胶与干燥同步的方法，同时施加防水剂，施胶粘剂的量为5-15％，固化剂的添加量为胶粘剂固含量的0-3％，防水剂添加量为混合纤维重量的0.5-4％；将施胶粘剂后的混合纤维含水率干燥至8-12％；

S4：铺装：

S5：热压：热压机的蒸汽压力为2-5kg/cm2，热压温度140-200℃，热压压力2.5-4MPa，热压时间为15-60s/mm；

S6：裁边。