CN1103348A - 芦苇刨花板生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以芦苇为原料制板的芦苇刨花板 生产工艺，实现措施为：a将芦苇制成刨花；b.将a步 骤后的刨花进行干燥；c.在粘合剂中加入添加剂并充 分混合即进行配胶；d.在b步骤后的刨花中加入c步 骤后所配成的胶即进行拌胶；e.将d步骤后的刨花铺 装成板坯；f.先将e步骤后的板坯进行预压，然后再 进行热压成型制板，所制成的芦苇刨花板的平面抗拉 强度可达到或接近木质刨花板的国家标准，静曲强度 和游离甲醛释放量均优于木质刨花板的国家标准。

Description

本发明涉及用碎粒或纤维制板的技术领域，是一种以芦苇为原料制板的芦苇刨花板生产工艺。

目前，刨花板主要以木材为原料制成，但是人类赖以生存的森林资源却在逐渐减少，导致木材价格不断上涨，造成木材刨花板成本增加。芦苇属禾本科多年生植物，茎杆高为2至3米，茎杆直径平均为4至10毫米，壁厚平均为0.8毫米，标准气干密度为0.6克/立方厘米，是各种自然生长的植物当中单位面积含纤维量较高的植物之一，并且芦苇资源较丰富，价格非常低廉，然而，因为芦苇茎杆表皮由长细胞和短小细胞构成，而短小细胞由大量的栓质细胞和硅质细胞组成，所以芦苇茎杆表皮致密光滑，这样，用以木材为原料生产刨花板的工艺就无法制成符合国标的刨花板。

本发明的目的在于克服上述现有以木材为原料生产刨花板的技术生产芦苇刨花板之不足而通过改进提出一种以芦苇为原料制板的芦苇刨花板生产工艺。

本发明的目的是通过以下措施实现的：该芦苇刨花板生产工艺是按下述步骤进行：a.将芦苇制成含40.0%至60.0%半纤维状的刨花；b.将a步骤后的刨花进行干燥，使含水率控制在3.0%至6.0%；c.在粘合剂中加入所需量的添加剂并充分混合即进行配胶；d.在b步骤后的刨花中加入所需量的c步骤后所配成的胶即进行拌胶；e.将d步骤后的刨花铺装成所需规格的板坯；f.先将e步骤后的板坯进行预压，然后再进行热压成型制板，最后裁成所需规格的芦苇刨花板。

其中，在a步骤中的刨花可为将芦苇经锤式粉碎机和环式刨花机制成长度为15至35毫米和厚度为0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纤维状的刨花；c步骤中的配胶过程可为在粘合剂即脲醛树脂中加入占粘合剂总重量的0.1%至0.5%的石腊乳化液作为防水剂和加入占粘合剂总重的1.0%至3.0%的PH值为10的氨水-氯化铵溶液作为固化剂和缓冲剂并充分混合；在d步骤之前可先将干燥后的刨花经筛选出表层刨花、芯层刨花和大刨花并将大刨花经打磨机打磨成表层刨花后再分别对表层刨花和芯层刨花进行拌胶，而表层刨花的施胶量为12.0%至14.0%，芯层刨花的施胶量为6.0%至8.0%；在e步骤中可将拌好胶的表层刨花和芯层刨花经铺装机铺装成所需厚度规格的板坯。

目前，用单层上压式热压机生产人造板存在以下问题：经过预压的板坯在热压成型过程中，由于板坯承受上热压板自重时板坯中水蒸汽不易排出，造成热压时间延长，易使出板产生鼓泡、分层现象，这样就会严重影响产品的产量和质量的提高。针对存在的问题本发明还提出了一种以单层上压式热压机生产人造板的热压方法：先将铺装成型的板坯经预压机预压，压力控制在70至120公斤/平方厘米，然后再将预压好的板坯运置热压机内，再通过热压机的上压板对板坯进行加压至180至260公斤/平方厘米，并进行20秒至150秒的第一次保压，其次将热压机的上压板压力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再进行10秒至120秒的第二次保压，然后将热压机的上压板压力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再将热压机的上压板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上压板就可出板。

为了进一步提高本芦苇刨花板生产工艺的产品质量和产量，本发明还提出了一种粘合剂即c步骤中的粘合剂，该粘合剂可通过以下步骤制成：首先在反应釜中加入甲醛和聚乙烯醇，然后调PH值为8.0至8.5时，向反应釜中加入第一次尿素，反应温度控制在90℃至95℃并保温50至60分钟，其次调PH值为3.5至4.1时，再反应40至60分钟后，向反应釜中加入第二次尿素，反应15至35分钟，然后调PH值为7.0至7.5时，向反应釜中再加入第三次尿素，当反应30至45分钟后，向反应釜中加入第四次尿素和氯化钠，最后在80至85℃时真空脱水，当脱至粘度为60至400厘泊时，冷却至40℃以下后从反应釜中放出所制成的粘合剂即脲醛树脂；其中，甲醛与尿素的摩尔比为1.05∶1至1.20∶1，聚乙烯醇量占甲醛和尿素总重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入总量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛与第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩尔比在2.1∶1至2.3∶1范围内，第三次尿素加入量占尿素加入总量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量为剩余的尿素，氯化钠的加入量占甲醛和尿素总重量的0.5%至2.0%。该粘合剂具有以下特性：固体含量为57±2%，粘度为60至400厘泊，颜色为淡黄或微白，PH值为7.0至7.5，固化时间为40至60秒。

其中，本发明中所述的均为重量百分比。

附图1为本发明最佳实施例的工艺流程图，附图中的编码分别为：一为半纤维状刨花制备，二为刨片，三为干燥，四为筛选，五为打磨，六为表层刨花拌胶，七为芯层刨花拌胶，八为铺装，九为预压，十为横截锯，十一为热压，十二为出板，十三为制胶，十四为配胶；

附图2为热压机液压系统改进前压板压力与时间关系图，附图中的编码分别为：OA为加压段，AB为第一次保压段，BC为卸荷段，CD为第二次保压段，DE为第二次卸荷段，EF为第三次保压段，FG为第三次卸荷段，GH为保留段；

附图3为热压机液压系统改进后压板压力与时间关系图，附图中的编码分别为：OA为加压段，AB为第一次保压段，BC为卸荷段，CD为第二次保压段，DE为第二次卸荷段，EF为第三次保留段，FG为抬起段，GH为停留段；

附图4为热压机液压系统改进前原理图，附图5为热压机液压系统改进后原理图，附图中的编码分别为：1为高压油泵，2为电动机，3为充压油泵，4为电磁溢流阀，5为单向阀，6为电磁换向阀，7为单向阀，8为电液换向阀，9为溢流阀，10为节流阀，11、12为电磁换向阀，13为压力表，14为电接点压力表，15为滤油器，16为溢流阀，17为主油缸，18为液控单向阀，19为电动机，20为提升油缸，21为节流阀，22为电磁换向阀，23为单向阀，24为节流阀，25为行程开关，26为油箱，27为高位油箱，28为上热压板，CT为电磁铁。

下面结合最佳实施例对本发明作进一步详细描述：

如附图1所示，本芦苇刨花板生产工艺的最佳实施例是按下述步骤进行：

首先将芦苇经锤式粉碎机（一）和环式刨花机（二）制成长度为15至35毫米和厚度为0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纤维状的刨花；然后进行干燥（三），使含水率控制在3.0%至6.0%；其次经筛选（四）出表层刨花、芯层刨花和大刨花并将大刨花经打磨机打磨（五）成表层刨花，然后将制配好的胶（十三、十四）分别加入表层刨花进行拌胶（六）和加入芯层刨花进行拌胶（七），表层刨花的施胶量为12.0%至14.0%，芯层刨花的施胶量为6.0%至8.0%；再将拌好胶的表层刨花和芯层刨花经铺装机铺装（八）成所需厚度规格的板坯，铺装厚度与成品板材厚度比值控制在4∶1至8∶1之间，如压制14毫米的成品板材铺装厚度控制在56至112毫米之间，并可根据刨花含水率状况进行调整；然后将铺装成型的板坯经预压机预压（九），压力控制在70至120公斤/平方厘米，再将预压好的板坯经横截锯（十）切成热压机所需的长度，然后运置热压机内热压（十一），热压机的热压温度控制在160℃至200℃，如附图3所示，通过热压机的上压板对板坯进行加压至180至260公斤/平方厘米，并进行20秒至150秒的第一次保压，其次将热压机的上压板压力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再进行10秒至120秒的第二次保压，然后将热压机的上压板压力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再将热压机的上压板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上压板就可出板，如压制14毫米的成品板材时，热压机的热压温度控制在175℃至180℃，热压机上压板对板坯的加压至180至220公斤/平方厘米时，进行60秒至90秒的第一次保压，上压板压力卸荷到100至140公斤/平方厘米时，再进行40秒至60秒的第二次保压，然后将热压机的上压板压力卸荷到零时，保留10秒至15秒，再将热压机的上压板抬起2至5毫米后，并停留15秒至25秒，提升上压板即可出板，并截成所需规格的板材。

在本芦苇刨花板生产工艺最佳实施例中的粘合剂即胶的制备和配制是通过以下步骤进行的：

首先在反应釜中加入甲醛和聚乙烯醇（加入聚乙烯醇的作用在于可极大地增加粘合剂的粘度，并可较好地使芦苇刨花润湿），然后调PH值为8.0至8.5时，向反应釜中加入第一次尿素，反应温度控制在90℃至95℃并保温50至60分钟，其次调PH值为3.5至4.1时，再反应40至60分钟后，向反应釜中加入第二次尿素，反应15至35分钟，然后调PH值为7.0至7.5时，向反应釜中再加入第三次尿素，当反应30至45分钟后，向反应釜中加入第四次尿素和氯化钠（加入氯化钠的作用在于增加粘合剂的初粘性），最后在80至85℃时真空脱水，当脱至粘度为60至400厘泊时，冷却至40℃以下后从反应釜中放出所制成的粘合剂即脲醛树脂；其中，甲醛与尿素的摩尔比为1.05∶1至1.20∶1（其作用在于在不降低粘合剂性能指标的前提下，力求降低粘游离甲醛的含量，从而降低成品板中的游离甲醛的施放量，以改善工作环境），聚乙烯醇量占甲醛和尿素总重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入总量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛与第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩尔比在2.1∶1至2.3∶1范围内（其作用在于：有利于生成一羟甲基脲和二羟甲基脲，避免次产生甲基脲），第三次尿素加入量占尿素加入总量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量为剩余的尿素，氯化钠的加入量占甲醛和尿素总重量的0.5%至2.0%。

在本芦苇刨花板生产工艺最佳实施例中粘合剂的配制是通过以下步骤进行的：在粘合剂即脲醛树脂中加入占粘合剂总重量的0.3%的石腊乳化液作为防水剂和加入占粘合剂总重的2.0%的PH值为10的氨水-氯化铵溶液作为固化剂和缓冲剂并充分混合，使粘合剂的活性期大于6小时。

如附图2和4所示，原单层上压式热压机生产人造板的热压方法是通过以下方式实现的：首先通过热压机的上压板对板坯进行加压至P1（OA段），并进行第一次保压（AB段），其次将热压机的上压板压力卸荷到P2（BC段），并再进行第二次保压（CD），然后将热压机的上压板压力卸荷到P3，并进行第三次保压（EF段），再将热压机的上压板力卸荷到零（FG段），并进行停留（GH段），最后提升上压板就可出板。实现原热压方法的液压系统状况如下：

如附图4所示，首先启电动机2和19，并使电磁铁CT1、CT2、CT3、CT7、CT8得电，热压机的上热压板迅速下降，其液压系统工作状况为：

控制油路：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-电磁换向阀8；

主油路：滤油器15-泵1-电磁换向阀8-单向阀7-主油缸17；

回油路：提升缸20-电磁换向阀12-油箱26，提升缸20-节流阀21-电磁换向阀12-油箱26；

补油油路：高位箱27-液控单向阀18-主油缸17；

当热压机的上热压板下降撞至行程开关25中的2K时，CT7失电，提升缸20中的压力油在节流阀21的作用下上热压板下降速度减慢，直至撞至行程开关25中的1K时，CT1、CT2、CT3失电，上热压板下降到位，热压机进入加压状态。

如附图2和4所示，加压（OA段）时，电磁铁CT1、CT2、CT3、CT8得电，热压机的液压系统工作状况为：

控制油路：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-电磁换向阀8;

主油路：滤油器15-泵1-电磁换向阀8-单向阀7-主油缸17;

当主油缸压力加至P1时，CT1、CT2、CT3失电，液压系统停止向主油缸17加压。

如附图2和4所示，第一次保压（AB段）时，液压系统工作状况为：当主油缸17的压力低于P1时，CT1得电，油路为：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-单向阀5-主油缸17，泵3向主油缸充液补压至P1时CT1失电，如此反复，持续至第一次保压段结束；

如附图2和4所示，当第一次保压段结束后，CT5得电，主油缸卸荷（BC段），液压系统工作状况为：主油缸17-节流阀10-电磁换向阀11-油箱26，主油缸17中压力卸荷至P2后，CT5断电，卸荷结束。

如附图2和4所示，当主油缸17的压力低于P2时，CT1得电，液压系统对主油缸进行第二次保压（CD段），液压系统工作状况为：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-单向阀5-主油缸17，泵3向主油缸17充液补压至P2时，CT1失电，如此反复，持续至第二次保压段结束。

如附图2和4所示，当第二次保压段结束后，CT5得电，主油缸17进行第二次卸荷（DE段），液压系统工作状况为：主油缸17-节流阀10-电磁换向阀11-油箱26，主油缸17中压力卸荷至P3后，CT5断电，第二次卸荷结束。

如附图2和4所示，当主油缸17的压力低于P3时，CT1得电，液压系统对主油缸进行第三次保压（EF段），液压系统工作状况为：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-单向阀5-主油缸17，泵3向主油缸17充液补压至P3时，CT1失电，如此反复，持续至第三次保压段结束。

如附图2和4所示，当第三次保压段结束后，CT5得电，主油缸17卸荷至常压（FG段），并停留（GH段），压板过程（OH）结束，液压系统工作状况为：主油缸17-节流阀10-电磁换向阀11-油箱26。

如附图4所示，压板（OH段）结束后，热压机上压板即可进行提升以便出板，被提升时，电磁铁CT1、CT2、CT4得电，CT8失电，液压系统工作状况为：

控制油路：滤油器15-泵3-电磁换向阀6-电磁换向阀8；

主油路：滤油器15-泵1-电磁换向阀8-单向阀7-提升油缸20和液控单向阀18；

回油路：主油缸17-液控单向阀18-高位油箱27；

当热压机的上热压板被迅速提升至要求位置（行程开关25中的4K限位）时，C1、CT2、CT3失电，提升结束。

如上循环工作即可实现原单层上压式热压机生产人造板的热压过程。

由于原单层上压式热压机生产人造板时，造成热压时间延长，易使出板产生鼓泡、分层现象，这样就会严重影响产品的产量和质量的提高。本发明通过对原单层上压式热压机生产人造板的热压方法进行改进，从而解决了上述问题。改进后与改进前的不同之处在于：如附图3所示，当第二次保压（CD段）结束后，将热压机的上压板压力直接卸荷到零（DE段），并进行保留（EF段），然后通过如附图5所示的改进后的液压系统向提升缸20供油，使上热压板28被抬起（FG段）2至5毫米后，压力保持在P3（可为30至80公斤/平方厘米），并停留（GH段）5秒至30秒后，提升上压板即可出板，其相应的热压机的液压系统工作状况为：

如附图3和5所示，CT1、CT2、CT6得电，上热压板被抬起（FG段），主油路：滤油器15-泵3-电磁换向阀22-节流阀24-单向阀23-提升油缸20和液控单向阀18；回油路：主油缸17-液控单向阀18-高位油箱27，当提升油缸20的压力为P3时，CT1、CT2、CT6失电，此FG段结束；

如附图3和5所示，提升油缸20的压力小于P3时，CT1、CT2、CT6得电，液压系统对提升缸20充压即进行停留（GH段），主油路：滤油器15-泵3-电磁换向阀22-节流阀24-单向阀23-提升油缸20和液控单向阀18;

回油路：主油缸17-液控单向阀18-高位油箱27;

当提升油缸20的压力为P3时，CT1、CT2、CT6失电，如此批复持续至停留（GH段）结束，至此改进后的热压板材过程结束（OH段）；

本发明中的单层上压式热压机生产人造板的热压方法热压时间短，减少了出板产生的鼓泡和分层现象，提高了产品的产量和质量，简单、可靠、易于实施，可广泛适用于单层上压式热压机生产各类人造板。

综上所述，用本发明所生产的芦苇刨花板，其平面抗拉强度可达到或接近木质刨花板的国家标准GB4896-4905-92，静曲强度可达30Mpa以上，游离甲醛释放量小于20毫克/100克板，后两项指标均优于木质刨花板的国家标准。

Claims (8)

1、一种以芦苇为原料制板的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于按下述步骤进行：a.将芦苇制成含40.0%至60.0%半纤维状的刨花；

b.将a步骤后的刨花进行干燥，使含水率控制在3.0%至6.0%；

c.在粘合剂中加入所需量的添加剂并充分混合即进行配胶；

d.在b步骤后的刨花中加入所需量的c步骤后所配成的胶即进行拌胶；

e.将d步骤后的刨花铺装成所需规格的板坯；

f.先将e步骤后的板坯进行预压，然后再进行热压成型制板，最后裁成所需规格的芦苇刨花板。

2、根据权利要求1所述的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于刨花是将芦苇经锤式粉碎机和环式刨花机制成长度为15至35毫米和厚度为0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纤维状的刨花。

3、根据权利要求1所述的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于干燥后的刨花经筛选出表层刨花、芯层刨花和大刨花并将大刨花经打磨机打磨成表层刨花后再分别对表层刨花和芯层刨花进行拌胶，其中，表层刨花的施胶量为12.0%至14.0%，芯层刨花的施胶量为6.0%至8.0%。

4、根据权利要求1所述的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于配胶过程是如下进行的：在粘合剂即脲醛树脂中加入占粘合剂总重量的0.1%至0.5%的石腊乳化液作为防水剂和加入占粘合剂总重的1.0%至3.0%的PH值为10的氨水-氯化铵溶液作为固化剂和缓冲剂并充分混合。

5、根据权利要求1或3或4所述的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于将拌好胶的表层刨花和芯层刨花经铺装机铺装成所需厚度规格的板坯。

6、根据权利要求1所述的芦苇刨花板生产工艺，其特征在于铺装成型的板坯经预压机预压，压力控制在70至120公斤/平方厘米。

7、一种以单层上压式热压机生产人造板的热压方法，其特征在于首先将预压好的板坯运置热压机内，然后通过热压机的上压板对板坯进行加压至180至260公斤/平方厘米，并进行20秒至150秒的第一次保压，其次将热压机的上压板压力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再进行10秒至120秒的第二次保压，然后将热压机的上压板压力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再将热压机的上压板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上压板就可出板。

8、根据权利要求1或3或4所述的芦苇刨花板生产工艺中的粘合剂，其特征在于该粘合剂是通过以下步骤制成的：首先在反应釜中加入甲醛和聚乙烯醇，然后调PH值为8.0至8.5时，向反应釜中加入第一次尿素，反应温度控制在90℃至95℃并保温50至60分钟，其次调PH值为3.5至4.1时，再反应40至60分钟后，向反应釜中加入第二次尿素，反应15至35分钟，然后调PH值为7.0至7.5时，向反应釜中再加入第三次尿素，当反应30至45分钟后，向反应釜中加入第四次尿素和氯化钠，最后在80至85℃时真空脱水，当脱至粘度为60至400厘泊时，冷却至40℃以下后从反应釜中放出所制成的粘合剂即脲醛树脂；其中，甲醛与尿素的摩尔比为1.05∶1至1.20∶1，聚乙烯醇量占甲醛和尿素总重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入总量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛与第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩尔比在2.1∶1至2.3∶1范围内，第三次尿素加入量占尿素加入总量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量为剩余的尿素，氯化钠的加入量占甲醛和尿素总重量的0.5%至2.0%。

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