CN106696047B - 一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法 - Google Patents

一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法 Download PDF

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Abstract

一种环保型高密度木竹纤维板材，该环保型高密度木竹纤维板材的加工方法为：经切片、粉粹、捏炼、热压、干燥制成，其密度一般在880kg/m3以上，厚度为2～30mm。具有：无游离甲醛释放；优良的防水性能；优良的耐磨性能；阻燃性能良好；板面质地平滑；内部组织结构细密、特别具有密实的边缘；适于代替传统的中高密度纤维板及天然木材作结构材料。

Description

一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法
技术领域
本发明涉及环保板材制备领域，特别涉及一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法。
背景技术
目前市场上所销售的中密度纤维板是以小径级原木、采伐、加工剩余物以及非木质的植物纤维原料，经切片、蒸煮、纤维分离、干燥后，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂，再经热压后制成的一种人造板材。成分：木材或除木材外的植物纤维。密度：0.5-0.88g/cm3，厚度:一般为2－30mm。中密度纤维板是六十年代中期发展起来的产品，之后高速发展。原因是它具有优良的物理力学性能、装饰性能和加工性能等。但由于其工艺配方中加有脲醛树脂或其他有游离甲醛的胶粘剂而带来严重的空气污染的可能性,同时由于其胶黏剂多为水性胶黏剂,防水性能较差。生产过程需要对木质纤维进行蒸煮器进行蒸煮软化，还需燃煤锅炉提供大量蒸汽，因而有大量废水废气排放且能耗高。生产过程需要对木质材料进行蒸煮和热磨，产生大量的废水排放，并需配备锅炉以提供大量的热能，生产工艺具有高污染物排放、高能源消耗等缺点。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法。一种高密度纤维板制造工艺,用于生产一种绿色环保装饰材料。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法，包括以下步骤：
步骤一、切片—筛选：(1)所有的原木经链条进给运输机送入剥皮机，所有的竹材经链条进给运输机送入去竹黄机，(2)剥皮后通过皮带运输机进入切片机的木材被切成规格木片，通过皮带运输机进入切片机的竹材被切成规格竹片，木竹片长16～30mm，宽15～25mm，厚3～5mm，并且均匀一致；在切片机前装有金属探测器，避免带金属的原木损坏刀盘。木竹片经螺旋运输机或皮带运输机送至木竹片料仓贮存；(3)从木竹片料仓出来的木竹片通过皮带运输机送入筛选机进行筛分，筛选机有3层，即过大木竹片，合格木竹片和砂石及杂物；除去长、宽在30mm以上的和砂石及杂物。合格木竹片通过皮带运输机送往贮料间；
步骤二、粉粹—干燥：(1)将合格木竹片进入预热料仓临时贮存和预热，温度控制在50-60℃，预热提高并均衡木竹片含水率；然后将木竹片输送至粉粹机粉粹，纤维得率为92％～96％，所得到的木竹纤维粉粒径控制在80-120目；(2)合格纤维从粉粹机出来进入电热连续烘烤干燥机对纤维进行加热，直到达到要求的含水率；干燥机入口温度最大180℃，进口处纤维最大含水率50％，干燥机出口温度70℃，干燥后绝干纤维的含水率10％～12％；干燥好的纤维通过2个旋风分离器与湿热空气分离，从旋转下料器排出；湿热空气排到大气中；
步骤三、混料—捏炼：(1)将干燥后的合格纤维粉与pvc粉及麦饭石粉进行混合，pvc粉的粒径为50-60目，麦饭石粉的粒径为100-120目；(2)投入多层浆叶搅拌机搅拌20min，搅拌时采用高低速交替搅拌使其各种原料充分捏合；
步骤四、铺装—预压：(1)将混合捏炼好的原料送至铺装机铺装成连续板坯，铺装纤维板坯密度≥30kg/m3，板坯铺装厚度80～100mm；(2)板坯通过预压机连续排除板坯内的空气和预压板坯，使板坯具有初强度并减少板坯厚度，最大线压力300N/mm，原料的压缩率为60％～85％，回弹率为15％～30％；加压保压时间为10～30s，随压机速度的变化而调整。便于运输和热压；
步骤五、热压—冷却：(1)板坯通过修边锯齐边后进入连续滚压机，连续滚压机生产线在铺装机的前端和热压机的进口处安装板坯增湿装置；在铺装时和在板坯进入压机之前连续地将定量的水雾分别喷在铺装带上，用于增加板坯的含水率；采用干法热压，在温度和压力的同时作用下生产纤维板；压机的介质为热油，压机的压力、温度、速度、板坯厚度通过PLC系统自动控制，高密度板的热压曲线是从高到低，高压段为10MPa～15MPa，中压段不大于5MPa；第一段进料段，1/4的长度消耗了80％的能量；进料口温度为210℃，出料口温度为160℃；到中间段加压，板坯内的空气就不会向外喷而冲坏板坯；板坯含水率为12％，压好的素板含水率为4％～6％；压机入口处板坯温度35～50℃；热油循环的温度要求250℃；(2)从压机出来的素板通过星形冷却器转动翻转板子进行冷却，经过冷却的素板运至中间贮存区进行贮存；
步骤六、素板贮存—板垛输送：(1)素板贮存安排为5d成品素板的产量，堆垛高度约4m，在生产小于3mm板时，为避免碰损板垛，采用真空吸盘堆垛，每小垛高度为200～300mm。承托护板厚度为19～24mm；(2)自动堆垛和运送系统完成从压制线到板垛贮存区的板垛输送+板垛区的板垛贮存+从板垛区到输送系统到砂光线或是到规格锯切线的板垛输送；
步骤七、砂光—规格分割：(1)素板用自动堆垛装置码垛堆放，砂光前素板的厚度为2～42mm；(2)砂光后的净板送入纵向锯和横向锯分割为规格板材。锯切线配备带有边料的剪切槽，剪切后板块落入废料处理系统；在横锯机架上，安装了一个推料器，把最大100mm的切下板块平稳地排送到废料输送系统里，废料处理系统中锯切下的板条收集后用破碎装置将它们变成25mm长的板段，然后回送到混料间，经粉粹后可重新作为原料利用；
步骤八、检验分等—包装出厂：成品板经检查分等，检验合格后盖印包装出厂。
进一步的，所述步骤一中，在切片机前装有金属探测器，避免带金属的原木损坏刀盘。
进一步的，所述步骤二中，预热提高并均衡木片含水率，使其含水率均匀控制在30-50％以内。
进一步的，所述步骤二中，所得到的木纤维粉粒径控制在80-120目。
进一步的，所述步骤四中，最大线压力300N/mm，原料的压缩率为60％～85％，回弹率为15％～30％；加压保压时间为10～30s，随压机速度的变化而调整。
进一步的，所述步骤五中，生产高密度薄板时为防止应力变形和保证砂光的表面平整度，可以先不裁边，留待砂光后再裁割。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明所研发的高密度纤维板是以木竹纤维、pvc、麦饭石等为主要原料，经切片、热磨、捏炼、热压、干燥制成的一种新型环保板材。其密度一般在880kg/m3以上，厚度为2～30mm。该发明的高密度纤维板材具有：(1)无游离甲醛释放。由于未使用含有游离甲醛的胶黏剂，所以完全防止了空气污染的可能性；(2)优良的防水性能。由于采用了憎水的pvc作为胶黏剂，所以具有良好的防水性能；(3)优良的耐磨性能。(4)阻燃性能良好。在燃烧时无明火产生；(5)板面质地平滑。在环境温、湿度变化时，尺寸稳定性好，容易进行表面装饰处理；(6)内部组织结构细密、特别具有密实的边缘，可以加工成各种异型的边缘，并且不必封边直接涂饰，可以取得较好的造型效果。组织结构均匀，内外一致，因此可以进行表面的雕花加工和加工成各种断面的装饰线条，(7)适于代替传统的中高密度纤维板及天然木材作结构材料。(8)生产过程无废水排放，产品可回收利用。
刨花板\中密度板\本发明产品性能比较
指标 刨花板 普通中高密度纤维板 本发明产品
游离甲醛释放 有 有 无
防水性能 较差 较差 优良
耐磨性能 差 差 优良
阻燃性能 较差 较差 良好
环保性能 高耗能、高污染 高耗能、高污染 低耗能、无污染
附图说明
图1为：本发明的方法原理框图。(1)切片—筛选(2)粉粹—干燥(3)混料—捏炼(4)铺装—预压(5)热压—冷却(6)素板贮存—板垛输送(7)砂光—规格分割(8)检验分等—包装出厂
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
实施例：
如图1所示，一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法，
本发明公开的环保型高密度木竹纤维板材制作方法，包括以下步骤：
一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法，包括以下步骤：
步骤一、切片—筛选：(1)所有的原木经链条进给运输机送入剥皮机，所有的竹材经链条进给运输机送入去竹黄机，(2)剥皮后通过皮带运输机进入切片机的木材被切成规格木片，通过皮带运输机进入切片机的竹材被切成规格竹片，木竹片长16～30mm，宽15～25mm，厚3～5mm，并且均匀一致；在切片机前装有金属探测器，避免带金属的原木损坏刀盘。木竹片经螺旋运输机或皮带运输机送至木竹片料仓贮存；(3)从木竹片料仓出来的木竹片通过皮带运输机送入筛选机进行筛分，筛选机有3层，即过大木竹片，合格木竹片和砂石及杂物；除去长、宽在30mm以上的和砂石及杂物。合格木竹片通过皮带运输机送往贮料间；
步骤二、粉粹—干燥：(1)将合格木竹片进入预热料仓临时贮存和预热，温度控制在50-60℃，预热提高并均衡木竹片含水率；然后将木竹片输送至粉粹机粉粹，纤维得率为92％～96％，所得到的木竹纤维粉粒径控制在80-120目；(2)合格纤维从粉粹机出来进入电热连续烘烤干燥机对纤维进行加热，直到达到要求的含水率；干燥机入口温度最大180℃，进口处纤维最大含水率50％，干燥机出口温度70℃，干燥后绝干纤维的含水率10％～12％；干燥好的纤维通过2个旋风分离器与湿热空气分离，从旋转下料器排出；湿热空气排到大气中；
步骤三、混料—捏炼：(1)将干燥后的合格纤维粉与pvc粉及麦饭石粉进行混合，pvc粉的粒径为50-60目，麦饭石粉的粒径为100-120目；(2)投入多层浆叶搅拌机搅拌20min，搅拌时采用高低速交替搅拌使其各种原料充分捏合；
步骤四、铺装—预压：(1)将混合捏炼好的原料送至铺装机铺装成连续板坯，铺装纤维板坯密度≥30kg/m3，板坯铺装厚度80～100mm；(2)板坯通过预压机连续排除板坯内的空气和预压板坯，使板坯具有初强度并减少板坯厚度，最大线压力300N/mm，原料的压缩率为60％～85％，回弹率为15％～30％；加压保压时间为10～30s，随压机速度的变化而调整。便于运输和热压；
步骤五、热压—冷却：(1)板坯通过修边锯齐边后进入连续滚压机，连续滚压机生产线在铺装机的前端和热压机的进口处安装板坯增湿装置；在铺装时和在板坯进入压机之前连续地将定量的水雾分别喷在铺装带上，用于增加板坯的含水率；采用干法热压，在温度和压力的同时作用下生产纤维板；压机的介质为热油，压机的压力、温度、速度、板坯厚度通过PLC系统自动控制，高密度板的热压曲线是从高到低，高压段为10MPa～15MPa，中压段不大于5MPa；第一段进料段，1/4的长度消耗了80％的能量；进料口温度为210℃，出料口温度为160℃；到中间段加压，板坯内的空气就不会向外喷而冲坏板坯；板坯含水率为12％，压好的素板含水率为4％～6％；压机入口处板坯温度35～50℃；热油循环的温度要求250℃；(2)从压机出来的素板通过星形冷却器转动翻转板子进行冷却，经过冷却的素板运至中间贮存区进行贮存；
步骤六、素板贮存—板垛输送：(1)素板贮存安排为5d成品素板的产量，堆垛高度约4m，在生产小于3mm板时，为避免碰损板垛，采用真空吸盘堆垛，每小垛高度为200～300mm。承托护板厚度为19～24mm；(2)自动堆垛和运送系统完成从压制线到板垛贮存区的板垛输送+板垛区的板垛贮存+从板垛区到输送系统到砂光线或是到规格锯切线的板垛输送；
步骤七、砂光—规格分割：(1)素板用自动堆垛装置码垛堆放，砂光前素板的厚度为2～42mm；(2)砂光后的净板送入纵向锯和横向锯分割为规格板材。锯切线配备带有边料的剪切槽，剪切后板块落入废料处理系统；在横锯机架上，安装了一个推料器，把最大100mm的切下板块平稳地排送到废料输送系统里，废料处理系统中锯切下的板条收集后用破碎装置将它们变成25mm长的板段，然后回送到混料间，经粉粹后可重新作为原料利用；
步骤八、检验分等—包装出厂：成品板经检查分等，检验合格后盖印包装出厂。
本发明所研发的高密度纤维板是以木竹纤维、pvc、麦饭石等为主要原料，经切片、粉粹、捏炼、热压、干燥制成的一种新型环保板材。其密度一般在880kg/m3以上，厚度为2～30mm。该发明的高密度纤维板材具有：(1)无游离甲醛释放。由于未使用含有游离甲醛的胶黏剂，所以完全防止了空气污染的可能性；(2)优良的防水性能。由于采用了憎水的pvc作为胶黏剂，所以具有良好的防水性能；(3)优良的耐磨性能。(4)阻燃性能良好。在燃烧时无明火产生；(5)板面质地平滑。在环境温、湿度变化时，尺寸稳定性好，容易进行表面装饰处理；(6)内部组织结构细密、特别具有密实的边缘，可以加工成各种异型的边缘，并且不必封边直接涂饰，可以取得较好的造型效果。组织结构均匀，内外一致，因此可以进行表面的雕花加工和加工成各种断面的装饰线条，(7)适于代替传统的中高密度纤维板及天然木材作结构材料。(8)生产过程无废水排放，产品可回收利用。
相关产品(刨花板\中密度板\本发明产品性能比较)如表1所示
指标 刨花板 普通中高密度纤维板 本发明产品
游离甲醛释放 有 有 无
防水性能 较差 较差 优良
耐磨性能 差 差 优良
阻燃性能 较差 较差 良好
环保性能 高耗能、高污染 高耗能、高污染 低耗能、无污染
表1
从表1可以看出，本发明方法所制得的环保性高密度木竹纤维板无游离甲醛释放，防水性能优良，且耐磨阻燃，具有很好的环保性，随着目前人们对家具材料的环保性要求越来越提高，具有很好的市场应用前景。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种环保型高密度木竹纤维板材制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、切片—筛选：(1)所有的原木经链条进给运输机送入剥皮机，所有的竹材经链条进给运输机送入去竹黄机，(2)剥皮后通过皮带运输机进入切片机的木材被切成规格木片，通过皮带运输机进入切片机的竹材被切成规格竹片，木竹片长16～30mm，宽15～25mm，厚3～5mm，并且均匀一致；在切片机前装有金属探测器，避免带金属的原木损坏刀盘，木竹片经螺旋运输机或皮带运输机送至木竹片料仓贮存；(3)从木竹片料仓出来的木竹片通过皮带运输机送入筛选机进行筛分，筛选机有3层，即过大木竹片，合格木竹片和砂石及杂物；除去长、宽在30mm以上的木竹片和砂石及杂物，合格木竹片通过皮带运输机送往贮料间；
步骤二、粉粹—干燥：(1)将合格木竹片进入预热料仓临时贮存和预热，温度控制在50-60℃，预热提高并均衡木竹片含水率；然后将木竹片输送至粉粹机粉粹，纤维得率为92％～96％，所得到的木竹纤维粉粒径控制在80-120目；(2)合格纤维从粉粹机出来进入电热连续烘烤干燥机对纤维进行加热，直到达到要求的含水率；干燥机入口温度最大180℃，进口处纤维最大含水率50％，干燥机出口温度70℃，干燥后绝干纤维的含水率10％～12％；干燥好的纤维通过2个旋风分离器与湿热空气分离，从旋转下料器排出；湿热空气排到大气中；
步骤三、混料—捏炼：(1)将干燥后的合格纤维粉与pvc粉及麦饭石粉进行混合，pvc粉的粒径为50-60目，麦饭石粉的粒径为100-120目；(2)投入多层浆叶搅拌机搅拌20min，搅拌时采用高低速交替搅拌使其各种原料充分捏合；
步骤四、铺装—预压：(1)将混合捏炼好的原料送至铺装机铺装成连续板坯，铺装纤维板坯密度≥30kg/m3，板坯铺装厚度80～100mm；(2)板坯通过预压机连续排除板坯内的空气和预压板坯，使板坯具有初强度并减少板坯厚度，最大线压力300N/mm，原料的压缩率为60％～85％，回弹率为15％～30％；加压保压时间为10～30s，随压机速度的变化而调整，便于运输和热压；
步骤五、热压—冷却：(1)板坯通过修边锯齐边后进入连续滚压机，连续滚压机生产线在铺装机的前端和热压机的进口处安装板坯增湿装置；在铺装时和在板坯进入压机之前连续地将定量的水雾分别喷在铺装带上，用于增加板坯的含水率；采用干法热压，在温度和压力的同时作用下生产纤维板；压机的介质为热油，压机的压力、温度、速度、板坯厚度通过PLC系统自动控制，高密度板的热压曲线是从高到低，高压段为10MPa～15MPa，中压段不大于5MPa；第一段进料段，1/4的长度消耗了80％的能量；进料口温度为210℃，出料口温度为160℃；到中间段加压，板坯内的空气就不会向外喷而冲坏板坯；板坯含水率为12％，压好的素板含水率为4％～6％；压机入口处板坯温度35～50℃；热油循环的温度要求250℃；(2)从压机出来的素板通过星形冷却器转动翻转板子进行冷却，经过冷却的素板运至中间贮存区进行贮存；
步骤六、素板贮存—板垛输送：(1)素板贮存安排为5d成品素板的产量，堆垛高度约4m，在生产小于3mm板时，为避免碰损板垛，采用真空吸盘堆垛，每小垛高度为200～300mm，承托护板厚度为19～24mm；(2)自动堆垛和运送系统完成从压制线到板垛贮存区的板垛输送+板垛区的板垛贮存+从板垛区到输送系统到砂光线或是到规格锯切线的板垛输送；
步骤七、砂光—规格分割：(1)素板用自动堆垛装置码垛堆放，砂光前素板的厚度为2～42mm；(2)砂光后的净板送入纵向锯和横向锯分割为规格板材，锯切线配备带有边料的剪切槽，剪切后板块落入废料处理系统；在横锯机架上，安装了一个推料器，把最大100mm的切下板块平稳地排送到废料输送系统里，废料处理系统中锯切下的板条收集后用破碎装置将它们变成25mm长的板段，然后回送到混料间，经粉粹后可重新作为原料利用；
步骤八、检验分等—包装出厂：成品板经检查分等，检验合格后盖印包装出厂。
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