CN107972156A - 一种利用木屑制作板材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于家具材料用品技术领域，具体公开了一种利用木屑制作板材的方法；本发明利用木屑制作板材的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)原料混合；(3)压制成型；(4)后处理。本发明以木屑为原料，对木屑进行改性处理后，与胶粘剂等混合放入模具压制制成板材，增加了木屑的应用范围，提高了木屑加工的附加价值，且制备得到的板材具有较好的机械性能。

Description

一种利用木屑制作板材的方法
【技术领域】
本发明涉及建筑材料用品技术领域，具体涉及一种利用木屑制作板材的方法。
【背景技术】
木材是一种易于加工、强度比较高的生物材料，作为工业和生活用材比同种用途的其他材料更能凸显固碳减排、低碳节能的优越性，从而得到了广泛的使用。现有木材种植的增长难以满足不断增加的木材需求量。
而木屑作为木材加工的剩余物，也随着木材使用量的不断增加而增加，现有木屑通常是作为燃料、肥料和饲料利用，利用率较低且用途较少，木屑加工的附加价值低。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种利用木屑制作板材的方法。本发明以木屑为原料，对木屑进行改性处理后，与胶粘剂等混合放入模具压制制成板材，增加了木屑的应用范围，提高了木屑加工的附加价值，且制备得到的板材具有较好的机械性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用木屑制作板材的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质；用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径为3-5mm；将木屑放入干燥箱内，控制干燥温度80-130℃，干燥去除木屑中水分；将干燥后的木屑置于浸渍剂中边搅拌边浸泡8-10小时，然后用去离子水冲洗至呈中性，抽滤，进行第二次干燥至含水量为9-13％，再次粉碎过筛80-110目，得一次改性木屑；将一次改性木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在200-350℃，热解时间控制在8-10h，得二次改性木屑；所述浸渍剂由以下重量份的原料组成：硼酸0.5-1份、玉米粉1-2份、乳化石蜡2-3份、0.5-1％十二烷基叔胺盐水溶液3-5份；
(2)原料混合：按重量份计，称取一次改性木屑40-55份、二次改性木屑12-22份和胶粘剂20-30份，将称取好原料放入搅拌机内充分搅拌均匀，得混合原料；其中，所述胶粘剂包括以下重量份的原料组分：丁腈橡胶环氧预聚物6-12份、聚酰胺10-18份、咪唑类化合物2-5份、三聚氰胺1-3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份和耐热填料12-18份；
(3)压制成型：将成型模具浸胶处理2-3h后，将上述混合原料加入成型模具中，送入1000-1200吨热压机压制，在160-180℃的温度下进行热固化20-30分钟，然后卸压、开模，取出定型成品，即可得到板材初成品；
(4)后处理：在步骤(3)所得板材初成品上均匀喷涂防水涂料后干燥、打磨、修型，对整体进行水洗，即可得到所述板材。
进一步的，步骤(1)中，所述步骤(1)中的第一次干燥后的木屑的含水量为42-49％。
进一步的，步骤(1)中，所述步骤(1)中的浸渍剂的温度为72-80℃。
进一步的，步骤(2)中，所述步骤(2)中的胶粘剂通过以下方法得到：将所组成胶粘剂的原料投入反应釜中，并搅拌加热至90-110℃后，保持该温度连续搅拌至其粘度达到0.5-0.7pas即可。
进一步的，所述步骤(2)中的耐热填料由碱式碳酸锌、滑石粉、石英粉和活性氧化铝按质量比1-2:3-4:2-3:1的比例混合制成。
进一步的，所述步骤(3)中的所述浸胶时间为2-3h。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明以木材加工产生的剩余物木屑作为原料制作板材，废物利用，环保，且提升了木屑加工的附加价值，采用本发明的制作方法实现木屑的有效利用，制备得到的板材具有良好的机械性能；其中，采用浸渍剂对木屑进行改性得到的一次改性木屑，不仅在木屑表面接枝了新的官能团，而且将木屑的比表面积由原本的大，从而大大提高了木屑的吸附能力和吸附速度，缩短了浸胶时间，提升了木屑与胶粘剂的相互融合程度和融合速度，进而使板材具备好的机械性能；再次，进一步对改性木屑进行热解处理，进一步提升了木屑的表面积，从而进一步提升了木屑与胶粘剂的相互吸附效果，提高板材的机械性能；最后，将一次改性木屑和二次改性木屑按本发明的配比搭配使用，可在保持木屑原有性能的同时，有效增强了吸附能力，上述混合改性木屑对胶粘剂的吸附量比单一改性木屑对胶粘剂的吸附量提高了9.8-13.2％，同时，加入的胶粘剂中各个成分与改性木屑共同作用，使得本发明的板材具有较好的机械性能。
2.本发明以木屑为原料，采用浸渍剂对木屑进行改性处理后，再对改性的木屑进行热解处理，然后将两次处理后的木屑以及胶粘剂混合放入模具压制制成板材，通过本发明的制备方法对木屑进行再利用，提高了木屑加工的附加价值，且制备得到的板材具有较好的机械性能，能够应用于建筑材料、家具用品等领域，符合可持续发展的理念。
【具体实施方式】
下面将结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种利用木屑制作板材的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质；用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径为3mm；将木屑放入干燥箱内，控制干燥温度80℃，干燥去除木屑中水分，干燥后的木屑的含水量为42％；将干燥后的木屑置于浸渍剂中边搅拌边浸泡8小时，浸渍剂的温度为72℃，然后用去离子水冲洗至呈中性，抽滤，进行第二次干燥至含水量为9％，再次粉碎过筛80目，得一次改性木屑；将一次改性木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在200℃，热解时间控制在8h，得二次改性木屑；其中，浸渍剂由以下重量份的原料组成：硼酸0.5份、玉米粉1份、乳化石蜡2份、0.5％十二烷基叔胺盐水溶液3份；
(2)原料混合：按重量份计，称取一次改性木屑40份、二次改性木屑12份和胶粘剂20份，将称取好原料放入搅拌机内充分搅拌均匀，得混合原料；其中，所述胶粘剂包括以下重量份的原料组分：丁腈橡胶环氧预聚物6份、聚酰胺10份、咪唑类化合物2份、三聚氰胺1份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2份和耐热填料12份；耐热填料由碱式碳酸锌、滑石粉、石英粉和活性氧化铝按质量比1:3:2:1的比例混合制成；胶粘剂通过以下方法得到：将所组成胶粘剂的原料投入反应釜中，并搅拌加热至90℃后，保持该温度连续搅拌至其粘度达到0.5pas即可；
(3)压制成型：将成型模具浸胶处理2h后，将上述混合原料加入成型模具中，送入1000吨热压机压制，在160℃的温度下进行热固化20分钟，然后卸压、开模，取出定型成品，即可得到板材初成品；
(4)后处理：在步骤(3)所得板材初成品上均匀喷涂防水涂料后干燥、打磨、修型，对整体进行水洗，即可得到所述板材。
实施例2
一种利用木屑制作板材的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质；用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径为4mm；将木屑放入干燥箱内，控制干燥温度105℃，干燥去除木屑中水分，干燥后的木屑的含水量为45％；将干燥后的木屑置于浸渍剂中边搅拌边浸泡9小时，浸渍剂的温度为76℃，然后用去离子水冲洗至呈中性，抽滤，进行第二次干燥至含水量为11％，再次粉碎过筛95目，得一次改性木屑；将一次改性木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在280℃，热解时间控制在9h，得二次改性木屑；其中，浸渍剂由以下重量份的原料组成：硼酸0.7份、玉米粉1份、乳化石蜡2份、0.7％十二烷基叔胺盐水溶液4份；
(2)原料混合：按重量份计，称取一次改性木屑48份、二次改性木屑17份和胶粘剂25份，将称取好原料放入搅拌机内充分搅拌均匀，得混合原料；其中，所述胶粘剂包括以下重量份的原料组分：丁腈橡胶环氧预聚物9份、聚酰胺14份、咪唑类化合物4份、三聚氰胺2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3份和耐热填料16份；耐热填料由碱式碳酸锌、滑石粉、石英粉和活性氧化铝按质量比2:3:2:1的比例混合制成；胶粘剂通过以下方法得到：将所组成胶粘剂的原料投入反应釜中，并搅拌加热至100℃后，保持该温度连续搅拌至其粘度达到0.6pas即可；
(3)压制成型：将成型模具浸胶处理2-3h后，将上述混合原料加入成型模具中，送入1100吨热压机压制，在170℃的温度下进行热固化25分钟，然后卸压、开模，取出定型成品，即可得到板材初成品；
(4)后处理：在步骤(3)所得板材初成品上均匀喷涂防水涂料后干燥、打磨、修型，对整体进行水洗，即可得到所述板材。
实施例3
一种利用木屑制作板材的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质；用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径为5mm；将木屑放入干燥箱内，控制干燥温度130℃，干燥去除木屑中水分，干燥后的木屑的含水量为49％；将干燥后的木屑置于浸渍剂中边搅拌边浸泡10小时，浸渍剂的温度为80℃，然后用去离子水冲洗至呈中性，抽滤，进行第二次干燥至含水量为13％，再次粉碎过筛110目，得一次改性木屑；将一次改性木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在350℃，热解时间控制在10h，得二次改性木屑；其中，浸渍剂由以下重量份的原料组成：硼酸1份、玉米粉2份、乳化石蜡3份、1％十二烷基叔胺盐水溶液5份；
(2)原料混合：按重量份计，称取一次改性木屑55份、二次改性木屑22份和胶粘剂30份，将称取好原料放入搅拌机内充分搅拌均匀，得混合原料；其中，所述胶粘剂包括以下重量份的原料组分：丁腈橡胶环氧预聚物12份、聚酰胺18份、咪唑类化合物5份、三聚氰胺3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5份和耐热填料18份；耐热填料由碱式碳酸锌、滑石粉、石英粉和活性氧化铝按质量比2:4:3:1的比例混合制成；胶粘剂通过以下方法得到：将所组成胶粘剂的原料投入反应釜中，并搅拌加热至110℃后，保持该温度连续搅拌至其粘度达到0.7pas即可；
(3)压制成型：将成型模具浸胶处理3h后，将上述混合原料加入成型模具中，送入1200吨热压机压制，在180℃的温度下进行热固化30分钟，然后卸压、开模，取出定型成品，即可得到板材初成品；
(4)后处理：在步骤(3)所得板材初成品上均匀喷涂防水涂料后干燥、打磨、修型，对整体进行水洗，即可得到所述板材。
实验例
效果验证：对上述3个实施例的板材以及市面上购买的莫干山的板材分别进行机械性能测定，测定结果见表1：
表1各组板材的机械性能测定结果表
由表1可知，本发明的板材在抗压强度、抗拉强度、压缩抗剪强度和抗渗压力上都具有较好的效果，虽然其原料为木屑，但是各项机械性能并不比专业的板材差，因此，说明本发明对木屑的利用存在实用性，利用木屑制作得到的板材机械性能好，可应用于建筑材料、家具用品中，实现木屑的再利用。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料预处理：原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质；用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径为3-5mm；将木屑放入干燥箱内，控制干燥温度80-130℃，干燥去除木屑中水分；将干燥后的木屑置于浸渍剂中边搅拌边浸泡8-10小时，然后用去离子水冲洗至呈中性，抽滤，进行第二次干燥至含水量为9-13％，再次粉碎过筛80-110目，得一次改性木屑；将一次改性木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在200-350℃，热解时间控制在8-10h，得二次改性木屑；
所述浸渍剂由以下重量份的原料组成：硼酸0.5-1份、玉米粉1-2份、乳化石蜡2-3份、0.5-1％十二烷基叔胺盐水溶液3-5份；
(2)原料混合：按重量份计，称取一次改性木屑40-55份、二次改性木屑12-22份和胶粘剂20-30份，将称取好原料放入搅拌机内充分搅拌均匀，得混合原料；其中，所述胶粘剂包括以下重量份的原料组分：丁腈橡胶环氧预聚物6-12份、聚酰胺10-18份、咪唑类化合物2-5份、三聚氰胺1-3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份和耐热填料12-18份；
(3)压制成型：将成型模具浸胶处理2-3h后，将上述混合原料加入成型模具中，送入1000-1200吨热压机压制，在160-180℃的温度下进行热固化20-30分钟，然后卸压、开模，取出定型成品，即可得到板材初成品；
(4)后处理：在步骤(3)所得板材初成品上均匀喷涂防水涂料后干燥、打磨、修型，对整体进行水洗，即可得到所述板材。
2.根据权利要求1所述一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的第一次干燥后的木屑的含水量为42-49％。
3.根据权利要求1所述一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的浸渍剂的温度为72-80℃。
4.根据权利要求1所述一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的胶粘剂通过以下方法得到：将所组成胶粘剂的原料投入反应釜中，并搅拌加热至90-110℃后，保持该温度连续搅拌至其粘度达到0.5-0.7pas即可。
5.根据权利要求1所述一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的耐热填料由碱式碳酸锌、滑石粉、石英粉和活性氧化铝按质量比1-2:3-4:2-3:1的比例混合制成。
6.根据权利要求1所述一种利用木屑制作板材的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的浸胶时间为2-3h。
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