CN111775262B - 一种低气味刨花板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低气味刨花板及其制备方法，在刨花板制备过程中，在刨花料干燥后的刨花料筛分(芯料、表料分选)过程中加入滑石粉，利用滑石粉吸收气味的特点将刨花料中所含有的异味进行吸收后，再在气流风选步骤将吸收后的滑石粉通过风选进行分离，通过风速调整将滑石粉分离出来并利用除尘器除去，进一步配合调整热压工艺等方式，在不影响成品板材物理性能的情况下除去了刨花板原料中的气味，从而得到了低气味的刨花板，提高了刨花板在家具、家装等领域的适用性，改善了用户适用性和满意度。

Description

一种低气味刨花板及其制备方法

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种低气味刨花板及其制备方法。

背景技术

刨花板也称颗粒板，是将各种木质材料用于生产原料(枝桠材、小径木、速生木材、木屑)等按生产工艺要求加工成一定几何形状，经过一系列工艺在一定的温度压力下压制成的一种人造板。刨花板的生产工艺通常包括以下工序：原料制备削片→筛分→刨片→湿刨花料仓储存→刨花料干燥→刨花料筛分(芯料、表料分选)→气流风选(除掉非木质、泥沙、石块、金属等杂物)→干刨花料仓存放(芯料、表料分开)→计量、拌胶(施胶、施蜡、辅助料)→铺装→预压→热压→冷却→储存→砂光→裁切→检验→包装→入库。

由于刨花板生产使用的木材原料树种不同所本身含有各类不同气味，且原料加工过程中采用高温干燥、筛分、使用密闭输送设备，这些生产流程中的特性导致在常规刨花板生产工艺过程中很难将木材中含有的异味除掉。例如，原料刨片后进入干燥系统，干燥前的原料含水率在50％左右，干燥后的原料含水率控制在2.0～2.5％，干燥后原料所含有的水份产生蒸汽体含有大量异味气体，少部分从尾气中排出，其余部分随着生产流程进入刨花料筛分工序，异味气体仍然混合在物料中，导致刨花板产品在生产过程中就难以排出异味气体。这些在干燥等生产过程中产生的异味气体伴随原料本身的气味，就使得刨花板成品具有难以克服的异味，生产出的刨花板产品投入市场后，终端用户难以接受。这是行业中较难攻克的问题，也是困扰刨花板生产加工的瓶颈所在。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种低气味刨花板及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种低气味刨花板的制备方法，刨花板制备过程中，在刨花料筛分工序向干燥后的刨花料中加入滑石粉，利用滑石粉吸收气味后，除去至少部分带有吸收气味的滑石粉，随后在热压工序的定厚阶段进行低温压制。

本发明中，刨花板的制备方法包括以下工序：原料制备削片→筛分→刨片→湿刨花料仓储存→刨花料干燥→刨花料筛分(芯料、表料分选)加入滑石粉→气流风选除去至少部分带有吸收气味的滑石粉→干刨花料仓存放(芯料、表料分开存放)→计量、拌胶(施胶、施蜡及辅助料)→铺装→预压→热压→冷却→储存→砂光→裁切→检验→包装→入库。所述热压工序包括闭合阶段(1区)、加压阶段(2区)、张开排气阶段(3区)、再加压阶段(4区)、定厚阶段(5区)。

一实施例中：所述刨花板的原料按质量份数计，包括杨木40～60份、松杂(即松木、杂木的混合)30～50份、锯末0.5～1.5份。在一种特殊情况下，所述刨花板的原料按质量百分比计包括杨木40％～60％，松杂30％～50％、锯末5％～15％。

一实施例中：所述滑石粉在刨花料筛分工序加入至干燥刨花料的表料中，滑石粉的加入量占干燥后的刨花表料的0.8～1.2％，用于吸收气味。滑石粉加入量低于0.8％时无法取得良好的除味效果，滑石粉加入量高于1.2％时会影响成品板材的性能。

一实施例中：所述滑石粉的加入速率为1.52～2.28kg/min，视物料通过量压机速度进行调整。滑石粉的加入速率过快时会造成滑石粉的浪费，滑石粉的加入速率过慢时会造成除气味效果不佳。

一实施例中：在气流风选工序中除去至少部分带有吸收气味的滑石粉。在刨花板制备过程中，气流风选工序本身即用于除掉非木质、泥沙、石块、金属等杂物，因此，在此步骤除去至少部分带有吸收气味的滑石粉，利用现有生产线即可完成，不需要额外增加设备，减少了设备购置和工艺变更带来的附加投入。

一实施例中：带有吸收气味的滑石粉的除去量为滑石粉的加入量的至少90％。风选机风门开度80～90％时，带有吸收气味的滑石粉的除去量为90％左右时为综合协调风选机参数、滑石粉除去量、后续工艺调整难度及保证板材性能各方面平衡得到的最佳值。虽然在此步骤除去的滑石粉越多越好，对后续工艺及板材性能的影响越小。但过分增加风门开度，滑石粉的除去量提高有限，而运行成本大幅增加。而若滑石粉除去量小于90％，后续工艺调整过多、成本过高甚至调整后也无法完全消除滑石粉的影响。

一实施例中：所述热压工序的定厚阶段的温度为165～175℃。实际操作中，可以通过改变压机定厚区的热油温度(导热介质的温度)来改变定厚阶段的压制温度(与板材接触的、热压板材时的温度，与热油温度相关联)。例如，调整压机定厚区的热油温度由195℃左右降低至185℃左右，可以使得定厚阶段的压制温度由185℃左右降低至170℃左右。在定厚阶段采用低温压制是为了使板坯在冷却后不变形，克服滑石粉的加入对板材物理性能的影响。如果在定厚阶段不采用低温压制，而按照常规的工艺处理的话，会出现板坯反弹和板坯变形。但如果定厚阶段温度过低又会影响生产速度和产量。

本发明中，还可进一步调整施胶量，相对常规工艺增加了施胶量。一实施例中：表料中胶粘剂的施加量为12～13.5％；芯料中胶粘剂的施加量为8～11％。表料中胶粘剂的施加量由常规的11～12.5％增加至12～13.5％，芯料中胶粘剂的施加量由常规的8～10.5％增加至8～11％。如果胶的用量过高，例如表料中胶粘剂的施加量高于13.5％，或芯料中胶粘剂的施加量高于11％，板材会有异味；如果胶的用量过低，例如表料中胶粘剂的施加量低于12％，或者芯料中胶粘剂的施加量低于8％，会影响板材的物理性能。

本发明中，消除气味的关键过程在于，在分选芯料、表料的刨花料筛分工序中向干燥后的刨花表料中加入滑石粉吸收气味，在后续的气流风选工序中除掉大部分吸收后的带有气味的滑石粉，再通过降低热压工序中定厚阶段的温度，控制板坯反弹或变形，克服残余的极少量滑石粉对板材性能的影响。进一步配合辅助调整施胶量等，调整保证板材的性能指标，从而保证成品板材的优质性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种根据上述的制备方法所制备的低气味刨花板，该低气味刨花板的气味等级≤3级。

本发明所涉及的设备、试剂、工艺、参数等，除有特别说明外，均为常规设备、试剂、工艺、参数等，不再作实施例。

本发明中，除有特别说明外，％均为质量百分比，比例均为质量比。

本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明在刨花板制备的刨花料筛分工序中加入滑石粉，吸收原料的气味及干燥过程中产生的带有异味的水蒸气，在风选过程中利用重物分离原理将部分滑石粉分离排出，剩余少量滑石粉随着物料进入拌胶系统，并配合调整施胶量、调整热压工艺等方式，在不影响成品板材物理性能和产量的情况下除去了刨花板中的气味；且残余滑石粉在施胶过程中与胶水接触后吸收胶中游离甲醛，从而达到吸味降醛双项作用。本发明提高了刨花板在家具、家装等领域的适用性。

具体实施方式

下面通过实施例具体说明本发明的内容：

实施例1：常规刨花板制备

常规刨花板的生产工艺通常包括以下工序：原料制备削片→筛分→刨片→湿刨花料仓储存→刨花料干燥→刨花料筛分(芯料、表料分选)→气流风选→干刨花料仓存放(芯料、表料分开)→计量、拌胶(施胶、施蜡、辅助料)→铺装→预压→热压→冷却→储存→砂光→裁切→检验→包装→入库。

实施例1中参照常规工艺制备得到常规刨花板，制备参数如表1，成品规格及质量指标如表2。

本实施例中采用的设备均为常规设备，例如，刨花机为帕尔曼1400型，干燥设备为青山能源30－5型，气流风选机为意大利VT－30型，热压机为yalian8-29.6型，但并不以此为限。除有特别说明外，其他实施例采用的设备与本实施例相同。

本实施例中的各试剂，除有特别说明外，均为常规试剂，例如但不限于，表料用胶粘剂为脲醛树脂胶，其中甲醛与尿素的摩尔比为0.98，按《GB/T14732－2006木材工业胶粘剂》标准。芯料用胶粘剂为脲醛树脂胶，其中甲醛与尿素的摩尔比为0.98，按《GB/T14732－2006木材工业胶粘剂》标准。固化剂为硫酸铵水溶液。石蜡乳化液的原料为乳化剂、石蜡和水等，按照常规技术手段，在水中加入石蜡，加热全部融化，再加入乳化剂等，充分搅拌制备得到乳液形式的防水剂。除有特别说明外，其他实施例采用的试剂与本实施例相同。

表1实施例1中常规刨花板的制备参数(不加滑石粉)

表2实施例1中常规刨花板的成品规格及质量指标

其中，气味检测方法参照厦门金牌厨柜股份有限公司企业标准Q/XMJP 003-2017V1.1进行，概述如下：

1.试验装置

广口玻璃瓶，玻璃瓶容积为2.5L/500mL，带磨口玻璃盖，密闭不透气，在室温和65℃以下均无味。

恒温干燥箱，具有空气循环系统，温度波动不大于±2℃。

2.检测室环境

检测室无气味，气味在检测室中可自由散发。

3.评价人员

评价人员能力测定：取无水酒精，中高度白酒，低度白酒试样3份，评价人员需能鉴别出不同的试样。

不低于5名评价人员(按3男2女比例)组成一个评价小组，取小组成员检测结果的算数平均值为最终检测结果，小组成员一旦选定，应尽量保持不变。

评价人员应无嗅觉缺陷，无抽烟、使用重香味化妆品者及嚼口香糖等嗜好；在进行气味评价前2h，小组成员不应进食带有较强气味的食物，伤风鼻塞者不宜参加气味评价。

4.试验方法

4.1板材类取样：将试样锯成单块125mm×125mm厚度的小块共20块，试件总表面积为62500mm²或将试样锯成单块25mm×25mm厚度的小块，取总质量为200±1g，放入2.5L广口瓶进行检测。

4.2试验前准备：选取无污染、具有代表性的试样，在实验室环境(温度23±2摄氏度，湿度50±5％)中平衡24h。

4.3试验步骤

4.3.1试验前需清理测试用广口玻璃瓶，先用热水冲洗，用适量的实验室清洁剂进行清洗，再用冷水冲洗、干燥、以保持洁净。

4.3.2将试样放于广口玻璃瓶中，盖上盖子，将装有试样的广口玻璃瓶，放入已调节到试验温度65±2℃的烘箱中加热2h±5min，从烘箱中取出测试广口玻璃瓶，冷却30min后进行气味评价，在0.5h内完成评价；

4.3.3进行气味评价时，首先打开广口玻璃瓶盖子，用手扇动，引导空气从广口玻璃瓶中到鼻子处慢慢吸入，盖子离开广口玻璃瓶的时间不可超过5s。按照5.1的等级，记录合适的级别，气味评价应在保持气味不受污染的环境中进行；

4.3.4对多个试样进行气味评价时，间隔2min，重复4.3.3步骤；

4.3.5对评定小组中的所有评价人员的评价等级，求算数平均值，结果保留1位小数，作为试样的最终气味等级。

5.评价等级

5.1气味评价等级应符合下表的规定。

表3气味检测方法的试验等级判定

等级	描述
		1	无气味
2	稍有气味
		3	有气味，但不刺鼻
4	有刺鼻性的气味(如酸味、腐臭味)
		5	强烈的刺鼻性气味
6	无法忍受的气味

5.2气味等级标准要求，刨花板气味等级应达到≤3级的要求，为合格。超过3级为不合格。

由表1和表2可知，常规刨花板由于原料本身存在气味，以及在生产过程中产生异味，使得成品刨花板具有较为明显的异味。而即使将原料中有气味的松木替换为没有气味的干板条，得到的成品刨花板依然具有明显的异味。因此，需要对现有的常规刨花板工艺进行改进。

实施例2：在常规刨花板制备基础上增加滑石粉，配合气流风选除去滑石粉、配合施胶配方及用量调整、并配合低温压制的工艺

实施例2在实施例1的基础上，在刨花料筛分工序中加入滑石粉吸收气味，在气流风选工序中除去大部分滑石粉，随后增加表料和芯料中胶粘剂的施加量，在热压工序的定厚阶段进行低温压制。

实施例2的制备参数如表4，成品规格及质量指标如表5。

表4实施例2的制备参数(加入滑石粉)

表5实施例2的成品规格及质量指标

由表4和表5可知，实施例2不但除去了刨花板的气味，达到刨花板气味合格标准，也不影响成品板材物理性能和产量。

如果在实施例1常规刨花板制备基础上，仅仅单纯增加滑石粉，虽然能够改善气味，但滑石粉分离困难，气流风选并不能完全除去滑石粉，残余的滑石粉对生产过程和刨花板的质量造成很大影响，带来以下问题：

(1)生产过程中素板性能不稳定、热板在热压过程中分层鼓泡废品率很高

(2)板材物理性能下降

(3)胶水消耗过高

(4)产能大幅下降

分析可能的原因为：滑石粉影响压机热量向板材芯层的传导，不利于胶水的固化，从而影响产品的物理指标和产能。加入滑石粉后，板材易发生分层鼓泡现象，且高温压制的板材在出压机之后温差过大，易吸收空气中的水份，而出现板材变形。

而实施例2在刨花料筛分工序中加入滑石粉吸收气味后，通过气流风选除去掉滑石粉，通过定厚阶段的低温压制防止板坯变形、反弹等，并增加表料和芯料中胶粘剂的施加量，从而消除滑石粉加入后对板材物理性能的影响。

实施例3：滑石粉加入量变化的影响

在实施例2的基础上，改变滑石粉加入量。由表6可知，滑石粉的加入量必须控制在0.8～1.2％，若滑石粉加入量过低则无法取得良好的除味效果，加入量过高则会影响成品板材的性能。

此外，滑石粉的加入速率为1.52～2.28kg/min。滑石粉的加入速率过快时会造成滑石粉的浪费，滑石粉的加入速率过慢时去除气味效果不佳。

表6滑石粉加入量对刨花板的影响

滑石粉用量	板材物理性能	板材气味按《气味检测方法》测得等级
			0.6％	良好	不合格，3级以上
0.8％	良好	合格，3级
			1.0％	良好	合格，2.6级
1.2％	良好	合格，2.8级
			1.6％	一般	合格，2.8级

实施例4：胶粘剂用量变化的影响

在实施例2的基础上，改变施胶量。由表7和表8可知，胶粘剂的用量必须控制在合适的范围，若胶粘剂的用量超出该范围，则无法取得良好的除味效果，也会影响成品板材的性能。

表7表料中胶粘剂加入量对刨花板的影响

表料中胶的施加量	板材物理性能	板材气味按《气味检测方法》测得等级
			11.5％	一般	合格
12％	良好	合格
			12.5％	良好	合格
13％	良好	合格
			13.5％	良好	合格
13.8％	较好	不合格

表8芯料中胶粘剂加入量对刨花板的影响

芯料中胶的施加量	板材物理性能	板材气味按《气味检测方法》测得等级
			7.5％	一般	合格
8％	良好	合格
			9％	良好	合格
10％	良好	合格
			10.5％	良好	合格
10.8％	良好	合格
			11％	良好	合格
11.5％	良好	不合格

实施例5：热压工序参数变化的影响

在实施例2的基础上，改变热压工艺参数。由表9可知，热压工艺参数必须控制在合适的范围，如果在5区的定厚阶段不采用低温压制，而按照常规的工艺处理的话，会出现板坯反弹和板坯变形，也无法取得良好的除味效果，但如果5区温度过低又会影响生产速度和产量，影响成品板材的生产效率。因此，将5区的定厚阶段的温度调整为170℃，可以取得防止板坯变形和保证生产速度及产量的平衡。

表9热压温度对刨花板的影响

实施例6：关键参数变化的影响

在实施例2的基础上，改变滑石粉加入量、辅助化工调整、压板工艺参数等。由表10可知，当上述参数在本发明的范围内变化时，均可取得良好的除味效果，且不影响板材的物理性能。

表10关键参数变化对刨花板的影响

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种低气味刨花板的制备方法，其特征在于：刨花板制备过程中，在刨花料筛分工序向干燥后的刨花料中加入滑石粉，所述滑石粉加入至表料中，滑石粉的加入量占干燥后刨花表料的0.8～1.2％；利用滑石粉吸收气味后，除去至少部分带有吸收气味的滑石粉，带有吸收气味的滑石粉的除去量为滑石粉的加入量的至少90％；随后在热压工序的定厚阶段进行低温压制，所述热压工序的定厚阶段的温度为165～175℃；表料中胶粘剂的施加量为12～13.5％；芯料中胶粘剂的施加量为8～11％。

2.根据权利要求1所述的低气味刨花板的制备方法，其特征在于：所述滑石粉的加入速率为1.52～2.28kg/min。

3.根据权利要求1所述的低气味刨花板的制备方法，其特征在于：所述刨花板的原料按质量份数计，包括杨木40～60份、松杂30～50份、锯末5～15份。

4.根据权利要求1所述的低气味刨花板的制备方法，其特征在于：在气流风选工序中除去至少部分带有吸收气味的滑石粉。

5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法所制备的低气味刨花板，该低气味刨花板的气味等级≤3级。