CN108908646B - 一种高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；本发明还提供所述复合板的制备方法，包括原料制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、压制等步骤。本发明采用竹子和废桉木单板为原料，节约了木材资源，可扩大对竹木资源的利用途径，本发明的复合板强度高，不易变形，安全环保，各项性能均优于国家标准。具有优异的耐热性能，在高温、高强紫外线照射或长时间紫外线照射下无明显开裂情况，减少经济损失，具有良好的应用前景。

Description

一种高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法
技术领域
本发明涉及板材领域，更具体的涉及一种高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法。
背景技术
OSB(Oriented Strandboard)板又称定向刨花板，由于具有良好的物理力学性能和加工性能，定向刨花板已逐步替代胶合板、细木工板，成为建筑装修材料的主要用材。当前采用定向刨花板装饰的建筑已越来越多，所占施工比重越来越大，不但家居装饰吊顶、地板、壁饰、壁厨、隔墙等采用定向刨花板材料，连一些高级宾馆、别墅、店铺等工程，也广泛使用定向刨花板材料。随着城镇化程度的提高，人民改善居住条件愿望的增强，定向刨花板在建筑装修领域的应用将不断扩大，建筑装修对定向刨花板的需求将进一步提高。作为主要关联产业的家具和装饰材料行业，无疑会随着建筑、房地产业同步发展。
目前，世界上定向刨花板材料多数采用超过30年的松木制成，由于松木属于中低密度的软木类，其生产的定向刨花板的抗压强度、弹性模量和物理性能仍达不到750kg/m3密度以上的硬木物理性能标准，目前仍无法替代大量用于载重和结构性的实木硬木。而众所周知，硬木大多是产于原始森林，其生长期大多在百年以上，这些树木是我们人类宝贵的生物资源，一旦砍伐，恢复困难，对生态环境造成了严重的影响。又由于制造木质定向刨花板，限于只能用松木、杉木等软木材料，其生产工艺复杂，制造成本高，产品的硬度和强度等指标受到一定的局限，产品难以作为替代硬木推广。目前木质定向刨花板只能用于包装箱、建筑业木屋等替代胶合板的低价人造板。
竹材料作为我国特色资源，具有强度高、韧性好等特点，一直被认为是一种理想的结构材料，且已经得到了广泛应用，如车厢底板用竹胶合板、建筑模板等。但是由于缺少专用自动化机械加工设备，大部分工序(如破篾、编帘织席等)仍长期停留在手工制作阶段，不能形成大规模连续化生产。而重组竹材的开发，不仅提高了原料利用率，同时实现了竹制结构材料的工业化生产和应用。
如果能将竹材和定向刨花板用于制备新型竹木复合结构板，既能够增值利用我国本土可再生竹木资源，拓宽竹材和定向刨花板的应用范围，增加产销量；又能用过对竹材和定向刨花板这两类工业产品进行二次加工，能够充分体现工艺简化且连续、生产高效、技术成熟、质量可控等特点。同时，由于产品加工工艺简化、两种单元板材来源广泛和工业化生产效率高等方面具有多重优势，其成本优势显著。因此，竹材与定向刨花板复合板的市场前景广阔，应用价值高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法，该复合板从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；
所述上表层与下表层由竹片加工成长度为35-180mm、宽度为5-50mm、厚度为0.2-1.2mm的刨花制得；
所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得，所述中芯层由废桉木单板刨花制得，所述废桉木单板刨花和竹片刨花的长度为20-140mm，宽度为2-10mm，厚度为0.2-1.0mm；
所述中芯层的刨花为横向排列，上表层、下表层与中芯层的刨花形成60-90°的定向夹角，上芯层、下芯层与中芯层的废桉木单板刨花与中芯层的刨花形成30-50°的定向夹角，且上芯层、下芯层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装；
所述复合板的制备方法包括原料制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、压制等步骤，所述压制时，采用热压将上芯层、中芯层和下芯层压制成预制芯层，再采用冷压将上表层、下表层与预制芯层压制在一起，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
优选地，所述压制步骤时，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为260-280℃、235-250℃、235-245℃、225-235℃、190-210℃，热压速度为220-250mm/s。
优选地，所述压制步骤时，控制冷压的单位压力为0.5-2.0MPa，保压时间为1.0-3.5h，卸压后养生10-15h。
优选地，所述原料制备包括如下步骤：
将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为15-180mm、宽度为2-50mm、厚度为0.2-1.2mm的刨花；
将竹子裁切成长度为20-180mm的竹筒段，将竹筒段用刨片机削切成宽度为2-50mm、厚度为0.2-1.2mm的竹片刨花；并将上述废桉木单板刨花及不同尺寸的竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为10-18％。
优选地，所述原料干燥及筛选包括如下步骤：
将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机，将废桉木单板刨花干燥至含水率为1.0-7.5％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机，将竹片刨花干燥至含水率为3.0-8.0％，并按尺寸要求将干刨花分路送入表层料仓和芯层料仓。
优选地，所述施胶及铺装步骤包括如下步骤：
(1)中芯层：将中芯层的刨花送入拌胶机中，施加酚醛胶、三聚氰胺改性脲醛胶或异氰酸酯胶，施胶量为5.5-8.0％，并控制施胶后中芯层刨花的含水率为10-12％，施胶完毕后横向铺装；
(2)上芯层、下芯层：将上芯层、下芯层的刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为1.5-3.0％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12-14％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成30-50°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装；
(3)上表层、下表层：将上表层、下表层的刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为1.5-3.0％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8-10％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成60-90°的定向夹角进行铺装。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明所用原材料为竹子和废桉木单板，从而节约了木材资源，可扩大对竹木资源的利用途径，提高产品附加值，有效地带动了竹材资源增值利用，又为我国定向刨花板增加了一条利用途径，提高了应用价值。另一方面，相比目前结构胶合板材的制造，重组竹材和定向刨花板两者复合制备结构板，是将具有特定厚度的结构单元以较少层数结合获得优异的结构性能，能够实现工业化连续生产。
2、本发明以三聚氰胺改性脲醛树脂作为胶黏剂主料，具有工艺简单，原料廉价，粘接强度高，无色透明等优点，而且低甲醛气体释放，是一种绿色环保型树脂，可提高脲醛树脂的耐水性，和防止胶层收缩减少内应力，提高耐老化性能，增大胶固含量、粘度和初粘性，延长适用期。其次，在板材接触面施胶，节省了刨花用胶消耗，在节约资源的同时，降低了生产成本。此外，本发明在压制板材时，采用先热压后冷压的压制方法，有效节约能源，使板材压制后更平整，更贴合
3、本发明复合板的板面有普通刨花板或中高密度板的特征，表面平整光滑，其物理性能达到750kg/m3密度以上的硬木标准。由于其板面密细平整，从而达到防水、防潮和防污性能。产品经裁切、开槽后可直接用于集装箱、车厢底板和结构性的承载板、建筑材料、家具、包装板等，不需要表面处理或附木质单板，不需要加工处理即可直接覆膜或贴其他面板。其生产工艺成熟，制造成本低廉，产品物美价廉，原料取材便利，可实现大规模批量生产。
4、本发明的复合板静曲强度(平行)为42.3MPa，静曲强度(垂直)为25.7MPa，弹性模量(平行)为5960MPa，弹性模量(垂直)为2500MPa，甲醛释放量为0.14mg/100g，内结合强度为0.80MPa，轴向受压极限荷载为463KN，含水率为3.0％，吸水厚度膨胀率为4.8％。本发明的复合板强度高，不易变形，安全环保，各项性能均优于国家标准。具有优异的耐热性能，在高温、高强紫外线照射或长时间紫外线照射下无明显开裂情况，减少经济损失，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为20mm、宽度为2mm、厚度为0.2mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为20mm、35mm的竹筒段，将20mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为2mm、厚度为0.2mm的竹片刨花，将35mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为5mm、厚度为0.2mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为10％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为1.0％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将20mm长的竹片刨花干燥至含水率为3.0％并送入芯层料仓；将35mm长的竹片刨花干燥至含水率为8.0％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加酚醛胶，施胶量为8％，并控制施胶后刨花的含水率为10％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为20mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为1.5％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成30°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为35mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为1.5％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成60°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为260℃、235℃、235℃、225℃、190℃，热压速度为220mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压3.5h，单位压力为2.0MPa，卸压后养生10h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例2
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为40mm、宽度为3.3mm、厚度为0.33mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为40mm、60mm的竹筒段，将40mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为3.3mm、厚度为0.33mm的竹片刨花，将60mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为12.5mm、厚度为0.37mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为11.3％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为2.1％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将40mm长的竹片刨花干燥至含水率为3.8％并送入芯层料仓；将60mm长的竹片刨花干燥至含水率为7.2％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加酚醛胶，施胶量为5.5％，并控制施胶后刨花的含水率为10.4％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为40mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为1.74％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12.3％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成33°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为60mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为1.76％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8.3％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成65°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为263℃、237℃、236℃、228℃、194℃，热压速度为225mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压3.1h，单位压力为1.75MPa，卸压后养生10.8h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例3
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为60mm、宽度为4.6mm、厚度为0.50mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为60mm、83mm的竹筒段，将60mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为4.6mm、厚度为0.50mm的竹片刨花，将83mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为20.0mm、厚度为0.54mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为12.6％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为3.0％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将60mm长的竹片刨花干燥至含水率为4.6％并送入芯层料仓；将83mm长的竹片刨花干燥至含水率为6.4％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为5.9％，并控制施胶后刨花的含水率为10.7％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为60mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为2.0％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12.6％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成37°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为83mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为2.0％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8.6％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成70°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为267℃、241℃、240℃、231℃、197℃，热压速度为230mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压2.7h，单位压力为1.50MPa，卸压后养生11.6h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例4
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为80mm、宽度为5.9mm、厚度为0.63mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为80mm、107mm的竹筒段，将80mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为5.9mm、厚度为0.63mm的竹片刨花，将107mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为27.5mm、厚度为0.70mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为14.0％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为5.0％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将80mm长的竹片刨花干燥至含水率为5.5％并送入芯层料仓；将107mm长的竹片刨花干燥至含水率为5.6％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为6.3％，并控制施胶后刨花的含水率为11.0％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为80mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为2.3％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12.9％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成42°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为107mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为2.3％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8.9％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成75°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为271℃、245℃、242℃、234℃、201℃，热压速度为235mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压2.3h，单位压力为1.25MPa，卸压后养生12.4h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例5
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为100mm、宽度为7.2mm、厚度为0.75mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为100mm、132mm的竹筒段，将100mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为7.2mm、厚度为0.75mm的竹片刨花，将132mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为35.0mm、厚度为0.88mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为15.3％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为5.7％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将100mm长的竹片刨花干燥至含水率为6.3％并送入芯层料仓；将132mm长的竹片刨花干燥至含水率为4.8％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为6.8％，并控制施胶后刨花的含水率为11.3％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为100mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为2.6％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为13.4％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成45°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为132mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为2.6％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为9.3％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成80°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为274℃、247℃、245℃、235℃、203℃，热压速度为240mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压1.9h，单位压力为1.0MPa，卸压后养生13.2h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例6
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为120mm、宽度为8.6mm、厚度为0.88mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为120mm、156mm的竹筒段，将120mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为8.6mm、厚度为0.88mm的竹片刨花，将156mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为42.5mm、厚度为1.05mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为16.5％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为6.6％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将120mm长的竹片刨花干燥至含水率为7.1％并送入芯层料仓；将156mm长的竹片刨花干燥至含水率为3.9％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加异氰酸酯胶，施胶量为7.4％，并控制施胶后刨花的含水率为11.6％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为120mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为2.8％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为13.8％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成48°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为156mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为2.7％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为9.6％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成86°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为278℃、248℃、245℃、230℃、207℃，热压速度为245mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压1.5h，单位压力为0.75MPa，卸压后养生14.0h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
实施例7
本发明的高强度的竹材与定向刨花板复合板，从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；所述上表层与下表层由竹片刨花制得；所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得；所述中芯层由废桉木单板刨花制得；该复合板的制备方法如下：
(1)原料制备：将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为140mm、宽度为10.0mm、厚度为1.0mm的刨花；
分别将竹子裁切成长度为140mm、180mm的竹筒段，将140mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为10.0mm、厚度为1.0mm的竹片刨花，将180mm的竹筒段用刨片机削切成宽度为50.0mm、厚度为1.2mm的竹片刨花；将废桉木单板刨花及竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为18％；
(2)原料干燥及筛选：将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥至含水率为7.5％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机进行干燥，将140mm长的竹片刨花干燥至含水率为8.0％并送入芯层料仓；将180mm长的竹片刨花干燥至含水率为3.0％并送入表层料仓；
(3)施胶及铺装：
①中芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花送入拌胶机中，施加异氰酸酯胶，施胶量为8.0％，并控制施胶后刨花的含水率为12％，施胶完毕后横向铺装，得到中芯层预压板；
②上芯层、下芯层：将步骤(2)的废桉木单板刨花及长度为140mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为3.0％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为14.0％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成50°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装，得到上芯层预压板和下芯层预压板；
③上表层、下表层：将步骤(2)中长度为180mm的竹片刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为3.0％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为10.0％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成90°的定向夹角进行铺装，得到上表层预压板和下表层预压板；
(4)压制：将上芯层预压板、中芯层预压板和下芯层预压板压制成预制芯层，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为280℃、250℃、239℃、228℃、210℃，热压速度为250mm/s；
将下表层预压板、预制芯层和上表层预压板叠在一起，保压1.0h，单位压力为0.5MPa，卸压后养生15.0h，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板。
产品性能分析
1试验目的
测试本发明高强度复合板的静曲强度、弹性模量等性能。
2试验方法
以本发明实施例1-7的复合板为试验板材，处理成2440×1220×15(mm)的规格，按照LY/T1580-2000《定向刨花板》标准中规定的尺寸与公差要求及检验规则和检验方法进行检验并记录。每个实施例取5块复合板产品进行测试，本试验共进行35次测试，结果取平均值。结果见表1。
Figure BDA0001766985230000131
Figure BDA0001766985230000141
表1
如表1所示，本发明的高强度复合板静曲强度(平行)为42.3MPa，静曲强度(垂直)为25.7MPa，弹性模量(平行)为5960MPa，弹性模量(垂直)为2500MPa，甲醛释放量为0.14mg/100g，内结合强度为0.80MPa，轴向受压极限荷载为463KN，含水率为3.0％，吸水厚度膨胀率为4.8％。本发明的复合板强度高，不易变形，安全环保，各项性能均优于国家标准。

Claims (4)

1.一种高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法，其特征在于，该复合板从上至下依次设有上表层，上芯层，中芯层，下芯层，下表层；
所述上表层与下表层由竹片加工成长度为35-180mm、宽度为5-50mm、厚度为0.2-1.2mm的刨花制得；
所述上芯层与下芯层由废桉木单板刨花和竹片刨花制得，所述中芯层由废桉木单板刨花制得，所述废桉木单板刨花和竹片刨花的长度为20-140mm，宽度为2-10mm，厚度为0.2-1.0mm；
所述中芯层的刨花为横向排列，上表层、下表层与中芯层的刨花形成60-90°的定向夹角，上芯层、下芯层与中芯层的废桉木单板刨花与中芯层的刨花形成30-50°的定向夹角，且上芯层、下芯层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装；
所述复合板的制备方法包括原料制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、压制等步骤，所述压制时，采用热压将上芯层、中芯层和下芯层压制成预制芯层，再采用冷压将上表层、下表层与预制芯层压制在一起，得到高强度的竹材与定向刨花板复合板；
所述压制步骤时，采用连续式平压机进行热压，控制热压的温度依次为260-280℃、235-250℃、235-245℃、225-235℃、190-210℃，热压速度为220-250mm/s；
所述压制步骤时，控制冷压的单位压力为0.5-2.0MPa，保压时间为1.0-3.5h，卸压后养生10-15h。
2.根据权利要求1所述的高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法，其特征在于，所述原料制备包括如下步骤：
将废桉木单板放入刨片机中加工成长度为20-140mm、宽度为2-10mm、厚度为0.2-1.0mm的刨花；
将竹子裁切成长度为20-180mm的竹筒段，将竹筒段用刨片机削切成宽度为2-50mm、厚度为0.2-1.2mm的竹片刨花；并将上述废桉木单板刨花及不同尺寸的竹片刨花分别送入湿刨花料仓，使它们的含水率为10-18％。
3.根据权利要求1所述的高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法，其特征在于，所述原料干燥及筛选包括如下步骤：
将废桉木单板刨花送入单通道滚筒干燥机，将废桉木单板刨花干燥至含水率为1.0-7.5％；
将竹片刨花送入单通道滚筒干燥机，将竹片刨花干燥至含水率为3.0-8.0％，并按尺寸要求将干刨花分路送入表层料仓和芯层料仓。
4.根据权利要求1所述的高强度的竹材与定向刨花板复合板及其制备方法，其特征在于，所述施胶及铺装步骤包括如下步骤：
(1)中芯层：将中芯层的刨花送入拌胶机中，施加酚醛胶、三聚氰胺改性脲醛胶或异氰酸酯胶，施胶量为5.5-8.0％，并控制施胶后中芯层刨花的含水率为10-12％，施胶完毕后横向铺装；
(2)上芯层、下芯层：将上芯层、下芯层的刨花送入拌胶机中，分别在它们与中芯层的接触面一侧施加异氰酸酯胶，施胶量为1.5-3.0％，并控制施胶后上芯层和下芯层的刨花的含水率为12-14％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成30-50°的定向夹角进行铺装，并使该层的竹片刨花与该层的废桉木单板刨花相邻且纵横交错铺装；
(3)上表层、下表层：将上表层、下表层的刨花送入拌胶机中，分别在与上芯层、下芯层的接触面一侧施加三聚氰胺改性脲醛胶，施胶量为1.5-3.0％，并控制施胶后上表层和下表层的刨花的含水率为8-10％，施胶完毕后与中芯层形成的刨花形成60-90°的定向夹角进行铺装。
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