CN108214796B - 一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法，所述环保型高强度定向刨花板包括上表层、芯层和下表层，表层与芯层的质量比为55‑45%/45‑55%，所述环保型高强度定向刨花板，平行弯曲弹性模量为5257‑6443MPa，垂直弯曲弹性模量2526‑3454MPa，内结合强度为0.61‑1.05MPa；本发明的定向刨花板，能够同时提高产品的内结合强度和弯曲弹性模量，扩大应用范围；采用本发明的高强度定向刨花板的生产方法，方法简单，工艺参数容易控制，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定，厚度偏差小，提高生产效率。

Description

一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法
技术领域
本发明属于刨花板制造技术领域，涉及一种定向刨花板，具体涉及一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法。
背景技术
定向刨花板是刨花板新品种之一，经干燥、施胶、定向铺装和热压成型。刨花铺装成型时，定向刨花板的上下两个表层将拌胶刨花按其纤维方向纵行排列，而芯层刨花横向排列，组成三层结构板胚，进而热压制成定向刨花板。
现有的定向刨花板的生产方法生产的定向刨花板铺装时定向效果不好，导致的定向刨花板平行静曲强度不高，且防水防潮性能差，尤其在一些气候条件使用比较恶劣的环境中，容易腐烂、吸水膨胀导致力学性能降低，使得其应用领域受到极大限制。这个技术问题长期困扰着整个行业，使得行业发展进入一个瓶颈期，导致定向刨花板无法进入到地板、室外及集装箱领域。
现有的定向刨花板主要存在以下缺陷：（1）现有的定向刨花板，平行静曲强度低；
（2）现有的定向刨花板，内结合强度和弯曲弹性模量，不能同时得到提高；
（3）现有的定向刨花板的生产方法，吸水厚度膨胀率高，湿平行静曲强度低，在潮湿状态下不能满足强度要求；
（4）现有的定向刨花板的生产方法，工艺方法复杂，参数不容易控制，得到的定向刨花板厚度不均匀，厚度偏差较大，生产效率低。
发明内容
本发明针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法。本发明可以实现以下发明目的：
（1）本发明生产的高强度定向刨花板，平行静曲强度和垂直静曲强度高；
（2）本发明生产的高强度定向刨花板，能够使得内结合强度和弯曲弹性模量同时得到提高，扩大应用范围；
（3）采用本发明的高强度定向刨花板的生产方法生产的产品，产品吸水厚度膨胀率得以降低，湿平行静曲强度得以提高；
（4）采用本发明的高强度定向刨花板的生产方法，具有工艺参数容易控制，方法简单，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定，生产效率高的优点；本发明的定向刨花板耐水、耐高温、耐候性得到提升，生产效率提高。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种环保型高强度定向刨花板，其特征在于，所述环保型高强度定向刨花板包括上表层、芯层和下表层。
所述环保型高强度定向刨花板，平行弯曲弹性模量为5257-6443MPa，垂直弯曲弹性模量2526-3454MPa；内结合强度为0.61-1.05MPa；平行静曲强度为33.19-51.01MPa，垂直静曲强度为19.33-28.27MPa，湿平行静曲强度为16.63-22.43 MPa；内结合强度为0.61-1.05MPa；平行弯曲弹性模量为5257-6443MPa；垂直弯曲弹性模量2526-3454MPa；吸水厚度膨胀率5.6-8.8%，含水率为5.2%。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机设定的目标厚度为0.26-0.3mm，刀环转速400-500rpm，小车定位器位置80-120mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为85-95°，飞刀伸刀量为0.4-0.6㎜；刀具使用周期≤2.5-4h。
所述长材刨片，刨花长度110-130mm，刨花厚度0.30-0.60mm，刨花宽度为25-35mm；
所述干燥，干燥后含水率≤4.0%，干料仓料位为≥45%。
所述刨花施胶，表层刨花施加量：
Figure 41088DEST_PATH_IMAGE001
所述刨花施胶，芯层刨花施加量：
Figure 427070DEST_PATH_IMAGE002
施胶以后的含水率为表层刨花:10%-12%，芯层刨花:5-7%。
所述铺装，铺装含水率：表层:10%-12%，芯层:5-7%；铺装密度为695-705kg/m³；
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为30-40㎎/㎡，脱模剂浓度原液：水=2:3，脱模剂加量为2-4L/㎡；压机速度为250-400mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为235-240℃、220-230℃、210-220℃、170-180℃、150-160℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0-3.5N/mm2。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明的高强度定向刨花板，平行静曲强度为33.19-51.01MPa，垂直静曲强度为19.33-28.27MPa，湿平行静曲强度为16.63-22.43 MPa；
（2）本发明的高强度定向刨花板，内结合强度为0.61-1.05MPa；平行弯曲弹性模量为5257-6443MPa；垂直弯曲弹性模量2526-3454MPa；
（3）本发明的高强度定向刨花板，吸水厚度膨胀率5.6-8.8%，含水率为5.2%；
（4）本发明的高强度定向刨花板的生产方法，具有工艺参数容易控制，方法简单，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定，生产效率高的优点；本发明的定向刨花板耐水、耐高温、耐候性得到提升，生产效率提高。
由本发明生产的定向刨花板不但强度高，而且防潮防水性能超好，指标性能远远超过了LY/T1580－2010的最高级别OSB4的标准要求。本发明的定向刨花板耐水、耐高温、耐候性得到提升，且板材的甲醛释放量达到了0.3mg/100g左右的超低范围，远远低于实木0.6-1.0mg/100g的甲醛释放量，真正做到了零甲醛添加，经济环保，板材安全健康，甲醛释放量达到原木级别以下。
具体实施方式
实施例1一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法
一种环保型高强度定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±10°范围内的占比为90%以上，所述表层与所述芯层的质量比为55%/45%。
本发明的一种环保型高强度定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速400rpm，小车定位器位置80mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为85°，飞刀伸刀量为0.4㎜；刀具使用周期≤2.5-4h。
所述长材刨片，长度100-130mm，厚度0.30-0.60mm，宽度为25-35mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥：
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤4.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥45%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，
所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
Figure 816594DEST_PATH_IMAGE003
所述的上表层刨花和下表层刨花使用的是一台滚筒式拌胶机，而芯层刨花使用的是另一台滚筒式拌胶机；这样更有利于表层刨花和芯层刨花胶水添加量、工艺水等添加量的单独控制，有利于板材快速热压，提高板材质量。
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶。
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花物料施加量占比：
Figure 946224DEST_PATH_IMAGE004
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花物料施加量占比：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
刨花施胶以后，表层刨花的含水率为10%，芯层刨花的含水率为5%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
本发明实施例中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯；所述工艺水为普通的工业用水；所述防水剂为石蜡乳液。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓、下表层料仓、芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装：盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。
所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±10°的范围内的占比为90%以上；铺装密度为695kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于45%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯；铺装后的含水率为表层板坯:10%，芯层板坯:5%。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
Figure 822914DEST_PATH_IMAGE006
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为30㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=2:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为2L/㎡；压机速度为250mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为235℃、220℃、210℃、170℃、150℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0.01N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种环保型高强度定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度定向刨花板进行检测，检测的结果如下表1所示：
表1：本发明环保型高强度定向刨花板检测结果
Figure 520742DEST_PATH_IMAGE007
实施例2一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法
一种环保型高强度定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±10°范围内的占比为90%以上，所述表层与所述芯层的质量比为45%/55%。
本发明的一种环保型高强度定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速500rpm，小车定位器位置120mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为90°，飞刀伸刀量为0.6㎜；刀具使用周期≤2.5-4h。
所述长材刨片，长度100-130mm，厚度0.30-0.60mm，宽度为25-35mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥：
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤4.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥45%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，
所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
Figure 866404DEST_PATH_IMAGE008
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花施加量：
Figure 799725DEST_PATH_IMAGE009
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花施加量：
Figure 937445DEST_PATH_IMAGE010
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
施胶以后的含水率为：表层刨花: 12%，芯层刨花:7%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
本发明实施例中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓，下表层料仓，芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装：盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。
铺装后的含水率为表层刨花:12%，芯层刨花:7%；所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±10°的范围内的占比为90%以上；铺装密度为705kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于45%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
Figure 524284DEST_PATH_IMAGE011
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为40㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=2:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为4L/㎡；压机速度为400mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为240℃、230℃、220℃、180℃、160℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为3.5N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种环保型高强度定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度定向刨花板进行检测，检测的结果如下表2所示：
表2：本发明环保型高强度定向刨花板检测结果
Figure 747455DEST_PATH_IMAGE012
实施例3一种环保型高强度定向刨花板及其生产方法
一种环保型高强度定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±10°范围内的占比为90%以上，所述表层与所述芯层的质量比为52%/48%。
本发明的一种环保型高强度定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速485rpm，小车定位器位置105mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为95°，飞刀伸刀量为0.5㎜；刀具使用周期≤2.5-4h。
所述长材刨片，长度100-130mm，厚度0.30-0.60mm，宽度为25-35mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥：
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤4.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥45%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，
所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
Figure 752976DEST_PATH_IMAGE013
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花施加量：
Figure 909983DEST_PATH_IMAGE014
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花施加量：
Figure 152876DEST_PATH_IMAGE015
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
施胶以后的含水率为：表层刨花:11.5%，芯层刨花:6%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
本发明实施例中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓，下表层料仓，芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装：依次铺装下表层刨花、芯层刨花、上表层刨花，盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。
为提高铺装板材含水率梯度（表层至芯层含水率呈递减趋势），有利于热压时热量的传递且提高板材表面质量，减少鼓泡等缺陷板材的发生，分别在下表层铺装皮带表面、上表层铺装后有喷水装置。
铺装后的含水率为表层刨花:11.5%，芯层刨花:6%；所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±10°的范围内的占比为90%以上；铺装密度为701kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于45%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
Figure 722398DEST_PATH_IMAGE016
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为35㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=2:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为3.5L/㎡；压机速度为355mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为237℃、225℃、215℃、175℃、155℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0.1N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种环保型高强度定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度定向刨花板进行检测，检测的结果如下表3所示：
表3：本发明环保型高强度定向刨花板检测结果
Figure 200784DEST_PATH_IMAGE017
本发明甲醛释放量的测定方法均采用穿孔萃取法。
综上所述，由本发明生产的环保型高强度定向刨花板可以用作地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域，彻底解决了定向刨花板不能用于室内家具装修以外的难题，使其应用范围得到进一步的扩展。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例；所述的平行静曲强度为平行于铺装生产线方向的静曲强度；所述垂直静曲强度，为垂直于铺装生产线方向的静曲强度；所述的平行弯曲弹性模量，为平行于铺装生产线方向的弯曲弹性模量；所述垂直弯曲弹性模量，为垂直于铺装生产线方向的弯曲弹性模量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种环保型高强度定向刨花板，其特征在于，
所述环保型高强度定向刨花板的生产方法包括施胶，所述施胶，表层刨花施加量：工艺水5.5%、防水剂2%、PMDI胶7.3%；芯层刨花施加量：工艺水0.8%、防水剂2%、PMDI胶7.1%；
所述方法还包括热压，板坯表面喷水量为35㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=2:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为3.5L/㎡；压机速度为355mm/s；
所述方法还包括铺装，铺装后的表层刨花含水率为11.5%，芯层刨花含水率为6%，铺装密度为701kg/m³；
所述环保型高强度定向刨花板，煮沸内结合强度0.37MPa,密度0.68gm3,厚度9.02Mm,吸水厚度膨胀率5.6%，含水率5.2%，甲醛释放量0.25mg/100g，平行弯曲弹性模量为6443MPa，垂直弯曲弹性模量为3454MPa，湿平行静曲强度为22.43MPa，内结合强度为1.05MPa；
所述方法还包括原料制备，所述原料制备，采用长材刨片作为原料，所述长材刨片的刨花长度100-130mm，刨花厚度0.30-0.60mm，刨花宽度为25-35mm；长材刨片机的飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为95°，飞刀伸刀量为0.5㎜，刀具使用周期2.5-4h；
所述热压，压机五个温控区域的压板温度分别为237℃、225℃、215℃、175℃、155℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0.1N/mm2；
所述芯层与上、下表层的铺装夹角为90±10°的范围内的占比为90%以上，所述表层与芯层的质量比为52%/48%；所述环保型高强度定向刨花板包括上表层、芯层和下表层，垂直静曲强度为28.27MPa；
所述方法还包括对长材刨片进行干燥，所述对长材刨片进行干燥在滚筒干燥机中进行，干燥后含水率≤4.0%。
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