CN113681657A - 一种竹材可饰面定向刨花板及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种竹材可饰面定向刨花板及其制备工艺，涉及刨花板技术领域，以解决现有技术中可饰面定向刨花板的原料单一、易变形的技术问题。该刨花板包括芯层结构和设置在芯层结构两侧的上表层和下表层，芯层结构、上表层和下表层均由竹材原料制成，芯层结构由窄长刨花定向粘合而成，上表层和下表层由表层细料粘合而成，表层细料包括针状刨花、颗粒状刨花或木质纤维中的一种或两种或三种，由芯层结构至上表层和下表层的刨花呈现由大到小的渐变式铺装结构，使得制得的竹材定向可饰面刨花板的力学性能高、不变形，同时为刨花板增加了细料表面可用于饰面加工，扩大了其适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及刨花板技术领域，尤其是涉及一种竹材可饰面定向刨花板及其制备工艺。
背景技术
定向结构刨花板是一种以小径材、间伐材、木芯、板皮、枝桠材等为原料通过专用设备加工成长40mm-70mm，宽5mm-20mm，厚0.3mm-0.7mm的刨片，经干燥、施胶和专用的设备将表芯层刨片纵横交错定向铺装后，经热压成型后的一种人造板。其因由窄长的大刨花单元定向铺装后热压而成，因此具有抗弯强度高，线膨胀系数小，尺寸稳定性好，握钉力强，易于进行表面装饰等优点，被广泛运用于包装、建筑及车辆船舶制造等行业。
近几年来，可饰面定向刨花板作为一个新型的板种，是在三层或多层定向刨花板坯的上、下表面增加细料层，不但扩大了定向刨花板的使用领域，而且和普通的刨花板相比，具有较高的力学强度和握螺钉力，从而被做为普通刨花板的升级产品，可广泛使用于室内装修及家居产品。在我国逐渐被广大消费者所认可和使用，而年产20万m3以上的连续平压生产线在我国也是喷井式的爆发，2020年年底定向刨花板的年产能突破了500万m3。然而，生产定向刨花板的原料一般需要的是径级在8cm-35cm的原木；而我国作为木材资源相对匮乏的国家之一,原木的供应成了很大的缺口。
一般情况下，在连续平压生产线上，因其产能大、对刨花的需求量比较大，通常大径级原木由旋切机、盘式长材机、鼓式长材机、环式长材机等设备加工才能满足生产需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种竹材可饰面定向刨花板及其制备工艺，以解决现有技术中定向刨花板的原料单一、易变形的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种竹材可饰面定向刨花板，包括芯层结构和设置在所述芯层结构两侧的上表层和下表层，所述芯层结构、所述上表层和所述下表层均由竹材原料制成，所述芯层结构由窄长刨花定向粘合而成，所述上表层和所述下表层由表层细料粘合而成，所述表层细料包括针状刨花、颗粒状刨花或木质纤维中的一种或两种或三种，由所述芯层结构至所述上表层和所述下表层的刨花呈现由大到小的渐变式铺装结构。
优选地，所述芯层结构包括中间芯层、上中间层和下中间层，所述中间芯层设置于所述上中间层和所述下中间层之间，所述上中间层与所述上表层相连接，所述下中间层与所述下表层相连接，所述中间芯层、所述上中间层和所述下中间层均由窄长刨花定向粘合而成。
优选地，所述上表层、所述上中间层、所述中间芯层、所述下中间层和所述下表层通过热压的方式形成连接。
优选地，所述上表层自靠近所述上中间层的一侧至远离所述上中间层的一侧的刨花、所述上中间层自靠近所述中间芯层的一侧至靠近所述上表层的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构；
所述下表层自靠近所述下中间层的一侧至远离所述下中间层的一侧的刨花、所述下中间层自靠近所述中间芯层的一侧至靠近所述下表层的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构。
优选地，所述的上表层与所述下表层采用环式拌胶机进行施胶，所述上中间层与下中间层采用一个滚筒式拌胶机进行施胶，所述中间芯层采用另一独立的滚筒式拌胶机进行施胶；所述上表层、所述上中间层、所述中间芯层、所述下中间层和所述下表层分别施胶后通过五个铺装头进行铺装，其所述中间芯层采用横向铺装，所述上中间层和所述下中间层为纵向铺装，所述上表层和所述下表层为气流铺装，得到五层结构的板坯。
一种可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，基于上述的竹材可饰面定向刨花板，所述制备工艺主要包括以下步骤：
步骤S1、刨花制备：以竹材为原料制作刨花，然后将刨花送入湿料仓存储；
步骤S2、刨花干燥：采用干燥机进行连续干燥，使得干燥后刨花绝对含水率为2.5％-6％；
步骤S3、刨花筛选：采用辊式盘筛对干燥后刨花进行筛选，筛选出料分为不同大小的第一类刨花、第二类刨花和第三类刨花，所述中间芯层采用第一类刨花，所述上中间层和所述下中间层型采用第二类刨花，所述上表层和所述下表层采用第三类刨花；
步骤S4、刨花打磨：采用脉冲式气流破碎机对步骤S3中的第三类刨花进行打磨，第三类刨花进入打磨机后在高速旋转的气流带动下，相互碰撞摩擦，从而将刨花撕裂成为竹材纤维；
步骤S5、调施胶：干燥后的第一类刨花和第二类刨花被送入到滚筒式拌胶机进行施胶工艺，第三类刨花通过环式拌胶机进行拌胶；
步骤S6、刨花铺装：所述可饰面竹材定向刨花板采用五层的铺装工艺进行铺装，沿着铺装带运行方向，依次为下表层、下中间层、中间芯层、上中间层、上表层；
步骤S7、热压：铺装完成后的板材进入连续平压热压机进行热压成型；
步骤S8、裁切：热压后板材依次经过齐边锯、横截锯锯切成为规格尺寸。
优选地，所述步骤S1中的刨花制备通过横向拉木机、纵向提升机、打捆机、盘式长材刨片系统完成；其中，所述横向拉木机上设置的分锯用于锯切不同长度的竹材，所述纵向提升机上安装的多组旋转辊在竹材纵向被提升过程中通过其上的刻痕刀以对竹材外壁进行纵向切割，外壁被破坏的竹材经所述打捆机规整后能被所述打捆机一侧的伸缩侧板移动挤压以产生破碎，破碎后的竹条被所述盘式长材刨片系统压紧后被推入盘式长材削片机；盘式长材削片机通过其刀盘的侧向移动能把纵向排列的竹条切削成刨花。
优选地，步骤S2中采用单通道滚筒干燥机或低温带式干燥机进行干燥；
步骤S3中所述中间芯层采用的第一类刨花的长度为80-120mm、宽度为30-50mm，所述上中间层和所述下中间层型采用的第二类刨花的长度为40-80mm、宽度为20-35mm，所述上表层和所述下表层采用的第三类刨花的长度小于40mm。
优选地，步骤S5中调施胶用的胶水采用的是热固性酚醛树脂，所述中间芯层的刨花施胶量为60-80kg/m3,所述上中间层和所述下中间层的刨花施胶量为70-90kg/m3，所述上表层和所述下表层的刨花施胶量为80-100kg/m3，其中酚醛树脂的固体含量应在55±2％。
优选地，所述步骤S6中，所述上表层和所述下表层通过气流铺装机铺装，所述上中间层和所述下中间层通过圆盘式定向铺装机铺装，所述中间芯层通过槽式定向铺装机铺装。
本发明提供的竹材可饰面定向刨花板，包括芯层结构和设置在芯层结构两侧的上表层和下表层，首先在对原料的选择方面，芯层结构、上表层和下表层均选用了竹材作为原料，竹子生长快,产量高，我国每年竹材砍伐量约500万吨，大约5-10年就可成材；另外竹材人造板,其静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性等物理力学性能远远优于普通木质板材。其次，在对刨花的处理方面，采用先进的脉冲式气流破碎机，制得的细料呈纤维状，用于饰面(上表层和下表层)加工，芯层结构由窄长刨花定向粘合而成，由芯层结构至上表层和下表层的刨花呈现由大到小的渐变式铺装结构，使得制得的刨花板的力学性能高、不变形，同时为刨花板增加了细料表面可用于饰面加工，扩大了其适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的可饰面定向刨花板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的可饰面定向刨花板的制备工艺流程图。
附图标记：1、下表层；2、下中间层；3、中间芯层；4、上中间层；5、上表层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，本发明提供了一种竹材可饰面定向刨花板，包括芯层结构和设置在芯层结构两侧的上表层5和下表层1，芯层结构、上表层5和下表层1均由竹材原料制成，竹子生长快,产量高，我国每年竹材砍伐量约500万吨，大约5-10年就可成才；另外竹材人造板,其静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性等物理力学性能远远优于普通木质板材。芯层结构由窄长刨花定向粘合而成，上表层5和下表层1由表层细料粘合而成，表层细料包括针状刨花、颗粒状刨花或木质纤维中的一种或两种或三种，由芯层结构至上表层5和下表层1的刨花呈现由大到小的渐变式铺装结构。
本实施例中，芯层结构包括中间芯层3、上中间层4和下中间层2，中间芯层3设置于上中间层4和下中间层2之间，上中间层4、中间芯层3和下中间层2相叠加设置，并且上中间层4与上表层5相连接，下中间层2与下表层1相连接，中间芯层3、上中间层4和下中间层2均由窄长刨花定向粘合而成。这样，芯层结构分为中间芯层3、上中间层4和下中间层2，有利于铺装，利于保证该定向刨花板的对称性，提高了本刨花板的强度，使该刨花板不易于变形。
上表层5、上中间层4、中间芯层3、下中间层2和下表层1通过热压的方式形成连接。这样，保证了上表层5、上中间层4、中间芯层3、下中间层2和下表层1之间的的连接强度。
本实施例的优选方案中，上表层5自靠近上中间层4的一侧至远离上中间层4的一侧的刨花、上中间层4自靠近中间芯层3的一侧至靠近上表层5的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构；下表层1自靠近下中间层2的一侧至远离下中间层2的一侧的刨花、下中间层2自靠近中间芯层3的一侧至靠近下表层1的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构。
本发明还提供了一种可饰面定向刨花板的制备工艺，如图2所示，主要包括以下步骤：
步骤S1、刨花制备：以竹材为原料制作刨花，竹材备料工段主要由横向拉木机、纵向提升机、打捆机、盘式长材刨片系统组成；横向拉木机中间有中分锯用于不同长度的竹材进行锯切；纵向提升机在竹材纵向被提升输送过程中，上、下各装有多组旋转辊，辊轮上安装有间隔式的刻痕刀刀组，通过间隔式的刻痕刀对竹材外壁进行纵向切割，刻痕刀刀组之间的横向间隔可在10mm-40mm调整，此间隔即为竹材刨花的宽度，竹材外壁被刻痕刀划破后因其两竹节间具有横向的木质节隔所以不会立马破碎，仍然保持竹材的完整结构；打捆机的作用是持续规整破壁后的竹材，并且通过其一侧安装的具有重压型的伸缩侧板的移动对打捆好的竹材进行挤压，挤压后竹条被沿着刻痕刀间隔被破碎为纵向排列的竹条。
破碎后的竹条被盘式长材刨片系统的压紧器压紧，再通过后端的推料器被推入盘式长材削片机；盘式长材削片机通过刀盘的侧向移动，把纵向排列的竹条切削成需要的第一类刨花，刨花长度由安装在刀盘直径方向的刻痕刀决定，刨花长度可在50-120mm之间调整；刨花的厚度由长材削片机飞刀的伸出量和进给速度控制，可均匀控制在0.2-0.6mm之间；因盘式长材刨片机的刀盘和竹条的排列方向为平行排列并切削，故此盘式长材刨片机可以最大效能的得到规则的竹材刨花，弥补了竹材壁薄中空的缺陷同时又提高了竹材刨花的产能。
另外，在竹材长材刨片的过程中，盘式长材刨片机的刨片效果最佳；当然也可以使用鼓式长材刨片机。
步骤S2、刨花干燥：采用干燥机进行连续干燥，使得干燥后刨花绝对含水率为2.5％-6％；此过程可以通过单通道滚筒干燥机干燥，也可以采用低温带式干燥机进行干燥，对第一类刨花的破损率更少，从而提高刨花的干燥质量。
步骤S3、刨花筛选：采用辊式盘筛对干燥后刨花进行筛选，筛选出料分为不同大小的第一类刨花、第二类刨花和第三类刨花，中间芯层3采用第一类刨花，上中间层4和下中间层2型采用第二类刨花，上表层5和下表层1型采用第三类刨花；
其中，中间芯层3采用的第一类刨花的长度为80-120mm、宽度为30-50mm，上中间层4和下中间层2型采用的第二类刨花的长度为40-80mm、宽度为20-35mm，上表层5和下表层1型采用的第三类刨花的长度小于40mm，此类刨花经过再次筛选打磨系统后，可作为可饰面竹材定向刨花板的上表层5和下表层1面料，当面料不足时可调整中小刨花(第二类刨花和第三类刨花)的比例来补充。
步骤S4、刨花打磨：采用脉冲式气流破碎机对步骤S3中的第三类刨花进行打磨，脉冲式气流破碎机当中无切削刀具，小型的竹材刨花(第三类刨花)进入脉冲式气流破碎机后在高速旋转的气流带动下，相互碰撞摩擦，从而将第三类刨花撕裂成为竹材纤维，大大降低了普通破碎机机械性打磨对竹材纤维的损伤，从而提高了板材的静曲强度和弹性模量。打磨后的合格细料直径由破碎机外壁的筛网孔径决定，筛网孔径为0.8-1.2mm。
步骤S5、调施胶：通过筛选打磨，竹材的可饰面定向刨花板的原料被分为芯层大刨花、上下中间层2中大刨花和作为上下表面的细料小刨花。芯层、上下中间层2为窄长的大刨花，因此可以采用滚筒式拌胶机进行高速拌胶；上下表层1采用的细料小刨花则需要采用普通刨花板用的环式拌胶机进行拌胶。
胶水采用热固性酚醛树脂，芯层刨花施胶量60-80kg/m3,上中间层4和下中间层2的刨花施胶量70-90kg/m3，上表层5和下表层1的刨花施胶量80-100kg/m3，其中酚醛树脂的固体含量应在55±2％。因竹材纤维具有较好的防水性能，因此中间三层(中间芯层3、上中间层4和下中间层2)的大刨花可以不添加任何防水剂，而上表层5和下表层1的细刨花因其纤维比表面积较大，所以除过施胶量加大外，需要添加一定量的防水剂才能达到相应的板材标准要求，采用石蜡作为防水剂时添加量在6-10kg/m3，而采用乳化石蜡时添加量在4-8kg/m3。
步骤S6、刨花铺装：可饰面竹材定向刨花板采用五层的铺装工艺进行铺装，沿着铺装带运行方向，依次为下表层1、下中间层2、中间芯层3、上中间层4、上表层5。上表层5、上中间层4、中间芯层3、下中间层2和下表层1分别施胶后通过五个铺装头进行铺装。
其中上表层5和下表层1为表层铺装，采用气流铺装机进行铺装，第一铺装机为下表面铺装，其铺装头与铺装皮带运动方向相反，方向朝前；第五铺装机为上表面铺装，其铺装头与铺装皮带运动方向同向，方向朝后；这样上表层5和下表层1的铺装可以呈渐变式结构表面更加细腻，有利于饰面加工。
其中上中间层4和下中间层2为中间层铺装，采用圆盘式定向铺装机铺装，第二铺装机为下中间层2铺装，其铺装头与铺装皮带运动方向相同，方向朝后；第四铺装机为上中间层4铺装，其铺装头与铺装皮带运动方向相反，方向朝前。这样铺装出的中间层刨花在铺装带上呈纵向排列状态。
而中间芯层3为芯层铺装，采用槽式定向铺装机铺装，槽式铺装机安装方向可朝前或朝后，铺装后的刨花在铺装皮带上呈横向排列分布。
步骤S7、热压：铺装完成后的板材进入连续平压热压机进行热压成型；热压温度175—240℃，压力0.2-3.5Mpa,热压因子8-12s/mm。
步骤S8、裁切：热压后板材依次经过齐边锯、横截锯锯切成为规格尺寸；养生后再进行表面砂光，上下表面的砂光余量为0.5-0.8mm。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种竹材可饰面定向刨花板，其特征在于，包括芯层结构和设置在所述芯层结构两侧的上表层和下表层，所述芯层结构、所述上表层和所述下表层均由竹材原料制成，所述芯层结构由窄长刨花定向粘合而成，所述上表层和所述下表层由表层细料粘合而成，所述表层细料包括针状刨花、颗粒状刨花或木质纤维中的一种或两种或三种，由所述芯层结构至所述上表层和所述下表层的刨花呈现由大到小的渐变式铺装结构。
2.根据权利要求1所述的一种竹材可饰面定向刨花板，其特征在于，所述芯层结构包括中间芯层、上中间层和下中间层，所述中间芯层设置于所述上中间层和所述下中间层之间，所述上中间层与所述上表层相连接，所述下中间层与所述下表层相连接，所述中间芯层、所述上中间层和所述下中间层均由窄长刨花定向粘合而成。
3.根据权利要求2所述的一种竹材可饰面定向刨花板，其特征在于，所述上表层、所述上中间层、所述中间芯层、所述下中间层和所述下表层通过热压的方式形成连接。
4.根据权利要求2所述的一种竹材可饰面定向刨花板，其特征在于，所述上表层自靠近所述上中间层的一侧至远离所述上中间层的一侧的刨花、所述上中间层自靠近所述中间芯层的一侧至靠近所述上表层的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构；
所述下表层自靠近所述下中间层的一侧至远离所述下中间层的一侧的刨花、所述下中间层自靠近所述中间芯层的一侧至靠近所述下表层的一侧的刨花均呈由大到小的渐变式铺装结构。
5.根据权利要求2所述的一种竹材可饰面定向刨花板，其特征在于，所述的上表层与所述下表层采用环式拌胶机进行施胶，所述上中间层与下中间层采用一个滚筒式拌胶机进行施胶，所述中间芯层采用另一独立的滚筒式拌胶机进行施胶；所述上表层、所述上中间层、所述中间芯层、所述下中间层和所述下表层分别施胶后通过五个铺装头进行铺装，其所述中间芯层采用横向铺装，所述上中间层和所述下中间层为纵向铺装，所述上表层和所述下表层为气流铺装，得到五层结构的板坯。
6.一种竹材可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，基于权利要求2-5任一项所述的竹材可饰面定向刨花板，所述制备工艺主要包括以下步骤：
步骤S1、刨花制备：以竹材为原料制作刨花，然后将刨花送入湿料仓存储；
步骤S2、刨花干燥：采用干燥机进行连续干燥，使得干燥后刨花绝对含水率为2.5％-6％；
步骤S3、刨花筛选：采用辊式盘筛对干燥后刨花进行筛选，筛选出料分为不同大小的第一类刨花、第二类刨花和第三类刨花，所述中间芯层采用第一类刨花，所述上中间层和所述下中间层型采用第二类刨花，所述上表层和所述下表层采用第三类刨花；
步骤S4、刨花打磨：采用脉冲式气流破碎机对步骤S3中的第三类刨花进行打磨，第三类刨花进入打磨机后在高速旋转的气流带动下，相互碰撞摩擦，从而将刨花撕裂成为竹材纤维；
步骤S5、调施胶：干燥后的第一类刨花和第二类刨花被送入到滚筒式拌胶机进行施胶工艺，第三类刨花通过环式拌胶机进行拌胶；
步骤S6、刨花铺装：所述可饰面竹材定向刨花板采用五层的铺装工艺进行铺装，沿着铺装带运行方向，依次为下表层、下中间层、中间芯层、上中间层、上表层；
步骤S7、热压：铺装完成后的板材进入连续平压热压机进行热压成型；
步骤S8、裁切：热压后板材依次经过齐边锯、横截锯锯切成为规格尺寸。
7.根据权利要求6所述的竹材可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中的刨花制备通过横向拉木机、纵向提升机、打捆机、盘式长材刨片系统完成；其中，所述横向拉木机上设置的分锯用于锯切不同长度的竹材，所述纵向提升机上安装的多组旋转辊在竹材纵向被提升过程中通过其上的刻痕刀以对竹材外壁进行纵向切割，外壁被破坏的竹材经所述打捆机规整后能被所述打捆机一侧的伸缩侧板移动挤压以产生破碎，破碎后的竹条被所述盘式长材刨片系统压紧后被推入盘式长材削片机；盘式长材削片机通过其刀盘的侧向移动能把纵向排列的竹条切削成刨花。
8.根据权利要求6所述的竹材可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，步骤S2中采用单通道滚筒干燥机或低温带式干燥机进行干燥；步骤S3中所述中间芯层采用的第一类刨花的长度为80-120mm、宽度为30-50mm，所述上中间层和所述下中间层型采用的第二类刨花的长度为40-80mm、宽度为20-35mm，所述上表层和所述下表层采用的第三类刨花的长度小于40mm。
9.根据权利要求6所述的竹材可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，步骤S5中调施胶用的胶水采用的是热固性酚醛树脂，所述中间芯层的刨花施胶量为60-80kg/m3,所述上中间层和所述下中间层的刨花施胶量为70-90kg/m3，所述上表层和所述下表层的刨花施胶量为80-100kg/m3，其中酚醛树脂的固体含量应在55±2％。
10.根据权利要求6所述的竹材可饰面定向刨花板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S6中，所述上表层和所述下表层通过气流铺装机铺装，所述上中间层和所述下中间层通过圆盘式定向铺装机铺装，所述中间芯层通过槽式定向铺装机铺装。
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