CN107866891A - 一种油棕叶片重组木及其制作方法 - Google Patents

一种油棕叶片重组木及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：(1)将油棕叶片的叶羽去掉并截断成所要求长度的叶柄；(2)将固定长度的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；(3)将疏解的木束进行自然或人工干燥；(4)对干燥后的木束进行胶黏剂施胶处理；(5)对施胶后木束含水率大于20％的进行预干燥处理；含水率20％以下的直接进入下一步骤；(6)铺装冷压定型得到板坯或毛方材；(7)板坯或毛方材通过热固化成型得到重组木。本发明的制作方法工艺简单，且油棕叶片的利用率高，制得的重组木的工程结构强度高。

Description

一种油棕叶片重组木及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种油棕叶片重组木及其制作方法，属于木质人造板加工技术领域。
背景技术
油棕(Elaeisguineensis Jacq.)属多年生单子叶植物，是热带木本油料作物；植株高大，须根系，茎直立，不分枝，圆柱状；叶片羽状全裂，单叶，肉穗花序(圆锥花序)，雌雄同株异序，果实属核果。油棕原产自西非，经济寿命长达25-30年，目前主要栽培于东南亚的马来西亚、印度尼西亚等国家，我国海南、广东、广西、云南和福建等省区均有零散分布。
油棕在生产过程中产生大量的废弃物，其中油棕叶片的生物量占比达50％以上，目前油棕叶片的利用很少，修剪后的叶片主要进行回田或焚烧处理，造成资源的浪费和环境的污染，因此，利用油棕叶片加工生物质人造板，是发展农业废弃物资源再利用，解决世界木材供需矛盾的重要举措。目前油棕叶片材质化利用的报道较少，现有的研究主要提取叶柄中的纤维用于制备纤维复合材料，如CN102371609A公开了一种用于结构应用的定向结构刨花板及其制造方法，其利用叶柄的外壳制造油棕叶柄定向刨花板，该方法对材料的尺寸及强度有特殊要求，而且要对叶柄壳和核进行分离，工艺技术不易控制，原料的利用率低。
重组木是在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下，将木材材碾压成“木束”重新改性组合，制成一种强度高、规格大、具有天然木材纹理结构的新型木材，完全可以代替实木硬木，其性能甚至优于实木硬木。因此，研究如何利用油棕废弃物制备有价值的重组木，并且使得油棕叶片利用率高、工艺简便，所得木质工程结构材料强度高，具有重要的现实意义。
发明内容
为此，本发明的目的之一在于提供一种油棕叶片重组木的制作方法，该制作方法工艺简单，且油棕叶片的利用率高，制得的重组木的工程结构强度高。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并截断成所要求长度的叶柄；
(2)将固定长度的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束，叶柄是油棕叶片的叶羽去掉之后所得到的部分；
(3)将疏解的木束进行干燥；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂施胶处理；
(5)对施胶后木束含水率大于20％的进行预干燥处理；含水率20％以下的直接就进入下一步骤；
(6)铺装冷压定型得到板坯或毛方材；
(7)冷压定型的板坯或毛方材通过热固化成型得到重组木。
作为优选，在步骤(1)中，采用裁切机或带锯机对叶片进行截断，叶片长度可以根据产品的用途进行调整。
作为优选，在步骤(2)中，碾压疏解采用木束碾压疏解设备，对于大尺寸的叶柄可以剖分成细长条叶柄再进行碾压。
优选地，碾压前叶柄的含水率控制在60-100％。叶柄的含水率会影响木束的单元形态和质量，水分过低或过高，碾压过程会破坏木束纤维从而影响后期板材的性能，含水率在上述范围可使得碾压过程不会破坏木束纤维从而保证后期板材的性能。
作为优选，在步骤(3)中，干燥后木束的含水率为8-15％。
作为优选，在步骤(4)中，所述的胶黏剂为脲醛胶黏剂(UF)和/或酚醛胶黏剂(PF)。
优选地，施胶的方式采用表面喷涂或浸泡的方式。
优选地，施胶的量为木束绝干质量的9-15％。
作为优选，在步骤(5)中，采用浸泡处理的需进行预干燥处理，处理后的含水率为10-20％。
优选地，预干燥的温度为50-70℃。
作为优选，在步骤(6)中，木束铺装在专用的模具中进行冷压定型。模具可采用市场现有设备，可根据设计规格进行定做。通过控制木束的铺装重量来控制产品的密度，冷压定型后的木束密度范围优选为0.5-0.9g/cm3，密度是决定木材强度的主要指标，小于0.5g/cm3，则强度不能满足要求，在上述范围内密度越大，强度越高，密度大于0.9g/cm3后，强度也没有明显改善。
优选地，在步骤(7)中，热固化成型为热压机热压固化成型或烘干窑烘干固化成型或高频加热固化成型；对于板坯所述处理可以通过热压机直接热压固化定型，对于木方所述处理可以采用烘干的方式固化成型，或采用高频加热方式固化成型。
本发明的目的之一还在于提供一种本发明所述制作方法制作的油棕叶片重组木。本发明制得的重组木的力学强度大，是一种良好的工程结构材料。
本发明油棕叶片重组木的制作方法具有工艺简单，原材料利用率高的特点。利用本发明制造的油棕叶片重组木力学强度高，是一种良好的工程结构材料。本发明制得的重组木的强度指标中的抗弯强度均大于定向结构刨花板中OSB/3标准要求，弹性模量达到OSB/1要求，达到结构用材强度标准。
附图说明
图1为本发明制作油棕重组材的工艺流程图；
图2为本发明制作的油棕重组材的结构图示意图；
图3为本发明一个实施例制作的油棕重组材正面图；
图4为本发明一个实施例制作的油棕重组材侧面图；
图5为本发明一个实施例制作的油棕重组材端面图。
具体实施方式
为了充分利用油棕叶片，发展农业废弃物资源再生利用，本发明提供了一种油棕叶片重组木的制作方法，其工艺流程图见图1所示，具体包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并截断成所要求的长度；
(2)将固定长度的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行干燥；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂施胶处理；
(5)对施胶后木束含水率大于20％的进行预干燥处理；含水率20％以下的直接进入下一步骤；
(6)铺装冷压定型得到重组木；
(7)冷压定型的板坯或毛方材通过热压机热压固化成型或烘干窑烘干固化成型或高频加热固化成型得到重组木
图2为本发明制作的油棕重组材的结构图示意图。
从图中可知，木束纤维在板材内纵向排列，纤维束的端面形状不规则，在厚度方向呈随机铺装，木束纤维之间有一定的层积交错连接，但看不出明显分层结构，这一结构有利于提高重组材纵向的力学强度。
在步骤(1)中，可采用裁切机或带锯机对叶片进行截断，所截长度根据预期用途确定。在步骤(2)中，碾压疏解采用木束碾压疏解设备，碾压前叶片的含水率控制在60-100％，例如为63％、68％、74％、79％、85％、92％、98％等。含水率为叶片中所含水的量与干基叶片的质量比。上述范围的含水率更有利于碾压疏解的进行并保证碾压疏解的效果，保证后期板材的性能。在步骤(3)中，干燥可为室温下进行的自然干燥，或者利用烘干设备进行人工干燥；干燥后木束的含水率可控制为8-15％，有利于后面步骤的施胶均匀性和保证施胶后持久性，例如为9％、11％、13％、14.5％等。
在步骤(4)中，所述的胶黏剂为脲醛胶黏剂和/或酚醛胶黏剂。
施胶的方式可采用表面喷涂或浸泡的方式。如为表面喷涂进行施胶则施胶后可直接进行下面的铺装，如果采用浸泡的方式施胶，则需要在浸泡后进行预干燥使得其中的水分降低至20％以下，优选预干燥后的水分质量含量为10-20％，例如为12％、14％、16％、18％等。
施胶的量为木束绝干质量的9-15％，既可以达到预期的粘结强度，又利于后面的铺装冷压定型处理，例如为10％、12％、14％等。预干燥的温度可为50-70℃，干燥时间可根据达到预期含水率确定。施胶量是按胶黏剂的固含量计算的，一般水溶性胶黏剂的固含量为40-60％，其余的为水。如果采用浸泡的施胶方式，胶黏剂还要加水稀释，以便均匀的渗透。
在步骤(6)中，木束铺装在模具中进行冷压定型。通过控制木束的铺装重量来控制产品的密度在0.5-0.9g/cm3，例如为0.5g/cm3、0.6g/cm3、0.7g/cm3等。
在步骤(7)中板坯或毛方材通过热压机热压固化成型或烘干窑烘干固化成型或高频加热方式固化成型得到重组木。
对于板坯所述处理可以通过热压机直接热压固化定型，对于木方所述处理可以采用烘干的方式固化成型，或采用高频加热方式固化成型。
本发明还提供了由本发明的方法制作的油棕叶片重组木，其力学强度高。
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用带锯机截断成所要求的长度；
(2)将含水率60％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行人工干燥至含水率为8％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂浸泡的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的9％；
(5)预干燥处理至含水率为10％；
(6)木束铺装在模具中进行冷压定型；密度控制为0.5g/cm3；
(7)对于制得板坯通过热压机直接热压固化定型。
实施例2
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用裁切机截断成所要求的长度；
(2)将含水率100％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行人工干燥至含水率为10％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂表面喷涂的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的9％；
(5)木束铺装在模具中进行冷压定型；密度控制为0.6g/cm3；
(6)对于制得板坯通过热压机直接热压固化定型。
实施例3
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用裁切机截断成所要求的长度；
(2)将含水率70％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行人工干燥至含水率为10％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂浸泡的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的9％；
(5)预干燥处理至含水率为14％；
(6)木束铺装在模具中进行冷压定型；密度控制为0.7g/cm3；
(7)对于制得板坯通过热压机直接热压固化定型。
图3为本实施例制作的油棕重组木正面图；图4为其侧面图；图5为其端面图。
从图3可以看出，产品的表面致密，呈现出一定交错叠加的斜纹理。从图4可知，油棕木束的排列方式为纵向排列，纤维长度方向沿着纵向分布，这种定向的排列有利于提高纵向的抗弯强度。从图5可知，油棕木束纤维压缩致密，纤维原有的结构保持完好，没有因压缩被破坏，有利于保持纤维的强度。
实施例4
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用裁切机截断成所要求的长度；
(2)将含水率80％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行自然或人工干燥至含水率为13％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂浸泡的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的12％；
(5)预干燥处理至含水率为14％；
(6)木束铺装在模具中进行冷压定型；密度控制为0.5g/cm3；
(7)对于木方采用高频加热方式固化成型得到重组木。
实施例5
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用裁切机截断成所要求的长度；
(2)将含水率60％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行自然或人工干燥至含水率为13％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂浸泡的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的12％；
(5)预干燥处理至含水率为14％；
(6)木束铺装在专用的模具中进行冷压定型，密度控制为0.6g/cm3；
(7)对于板坯所述处理可以通过热压机直接热压固化定型，对于木方所述处理可以采用高频加热方式固化成型得到重组木。
实施例6
一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并采用裁切机截断成所要求的长度；
(2)将含水率80％固定长度为1220mm的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行自然或人工干燥至含水率为13％；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂浸泡的方式进行施胶处理，施胶的量为木束绝干质量的12％；
(5)预干燥处理至含水率为14％；
(6)木束铺装在专用的模具中进行冷压定型，密度控制为0.7g/cm3；
(7)对于板坯所述处理可以通过热压机直接热压固化定型，对于木方所述处理可以采用高频加热方式固化成型得到重组木。
木材强度中的抗弯强度和弹性模量测试参照定向结构刨花板GB/T4897-2015标准规定测定。表1为上述实施例制作的油棕重组材的测试结果。
表1
从表1中可以看出，本发明实施例制得的重组木的抗弯强度、内结合强度、24h吸水膨胀率均大于OSB/3标准要求，弹性模量达到OSB/1要求，达到结构用材强度标准。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种油棕叶片重组木的制作方法，包括如下步骤：
(1)将油棕叶片的叶羽去掉并截断成所要求长度的叶柄；
(2)将固定长度的叶柄进行碾压疏解成疏松扁状的长条木束；
(3)将疏解的木束进行干燥；
(4)对干燥后的木束进行胶黏剂施胶处理；
(5)对施胶后木束含水率大于20％的进行预干燥处理；含水率20％以下的直接进入下一步骤；
(6)铺装冷压定型得到板坯或毛方材；
(7)板坯或毛方材通过热固化成型得到重组木。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用裁切机或带锯机对叶片进行截断。
3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，在步骤(2)中，碾压疏解采用木束碾压疏解设备。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(2)中，碾压前叶柄的含水率控制在60-100％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(3)中，干燥后木束的含水率为8-15％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述的胶黏剂为脲醛胶黏剂和/或酚醛胶黏剂；
优选地，施胶的方式采用表面喷涂或浸泡的方式；
优选地，施胶的量为木束绝干质量的9-15％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(5)中，采用浸泡处理的需进行预干燥处理，处理后的含水率为10-20％；
优选地，预干燥的温度为50-70℃。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(6)中，木束铺装在模具中进行冷压定型。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制作方法，其特征在于，在步骤(7)中，热固化成型为热压机热压固化成型或烘干窑烘干固化成型或高频加热固化成型。
10.一种权利要求1-9任一项所述制作方法制作的油棕叶片重组木。
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