CN114012842A - 加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 - Google Patents
加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114012842A CN114012842A CN202111255983.XA CN202111255983A CN114012842A CN 114012842 A CN114012842 A CN 114012842A CN 202111255983 A CN202111255983 A CN 202111255983A CN 114012842 A CN114012842 A CN 114012842A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base material
- hot pressing
- heating
- hollow fiber
- fiber base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 207
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000004080 punching Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 57
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 119
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 17
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 15
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 15
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 15
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 184
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 1
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 1
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 description 1
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000010907 stover Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
- B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
- B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
- B27D1/08—Manufacture of shaped articles; Presses specially designed therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
- B27C3/00—Drilling machines or drilling devices; Equipment therefor
- B27C3/04—Stationary drilling machines with a plurality of working spindles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
- B27D3/00—Veneer presses; Press plates; Plywood presses
- B27D3/02—Veneer presses; Press plates; Plywood presses with a plurality of press plates, i.e. multi- platen hot presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/10—Moulding of mats
- B27N3/12—Moulding of mats from fibres
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
本发明是关于一种加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法，所述加热打孔装置包括两组对称的厚度规、加热打孔管及管梁；厚度规、管梁分别与加热打孔管连接，厚度规中间设有可供加热打孔管穿过的圆孔；该方法包括：将纤维原料筛分、干燥，得到纤维基料；将纤维基料与胶黏剂均匀混合，得到基材基料；将基材基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压、喷蒸、热压、后处理。本发明充分利用了现有的木质纤维资源，通过加热打孔装置在热压过程中实现造孔，不仅提高热压效率，还能实现多层热压生产。所得到的超轻空心纤维基材的密度为0.1‑0.5g/cm3，可以用于制备符合国家标准的门框、木门芯板、墙体填充等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造板基材及其制备方法，特别是涉及一种加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法，属于人造板制造技术领域。
背景技术
桥洞力学板作为一种较为常见的基材，质量轻、用料少，还具有隔热、隔音的效果，常用于木门芯板、墙体填充、家具挡板、桌面板芯板等领域。目前桥洞力学板主要采用挤压法进行生产，但其生产效率低，难以生产薄型板材。且大部分桥洞力学板以刨花板为主，生产过程复杂，热压过程中基料受热不均匀导致强度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法，所要解决的技术问题是在充分利用木质纤维资源的基础上，高效、便捷地制备得到密度为0.1-0.5g/cm3，空心直径为10-30mm的空心基材，并且可以用于制备符合国家标准的门框、木门芯板、墙体填充等领域。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种加热打孔装置，所述加热打孔装置包括两组对称的厚度规、加热打孔管及管梁；所述厚度规、管梁分别与加热打孔管连接，所述厚度规中间设有可供加热打孔管穿过的圆孔。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的加热打孔装置，其中所述加热打孔管为安装在板坯传送通道两侧的具有横向往复运动的管体，所述加热打孔管包括圆柱型管体及与所述管体连接为一体的光滑圆锥形冲头，所述管体与管梁连接，所述管梁与驱动器以及加热器连接，所述管体的内部装有导热油。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种热压系统，所述热压系统包括：
多层板热压机，所述多层板热压机包括机架及固定于所述机架的多个热压板；以及
多个上述的加热打孔装置，多个所述加热打孔装置分别安装于所述机架内的两相对侧，且每个所述加热打孔装置位于两个热压板之间；
其中，所述加热打孔装置在板材开始热压时从所述机架内的两相对侧向所述板材内部移动，在热压结束后移出。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种超轻空心纤维基材及其制备方法，包括以下步骤：
1)将纤维原料筛分、干燥，得到纤维基料；
2)将纤维基料与胶黏剂均匀混合，得到基材基料；
3)将基材基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压、喷蒸、热压、后处理，得到所述超轻空心纤维基材。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤1)中，所述纤维原料包括木材纤维、稻秆、麦秆、玉米秆、棉杆和油菜秆中的至少一种。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤1)中，所述纤维基料的长度为0.8-2.6mm，所述纤维基料的含水率为6-10％。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤2)中，所述胶黏剂包括甲醛系胶黏剂、环保胶黏剂和MDI胶黏剂中的至少一种。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤2)中，所述胶黏剂的添加量为纤维质量的3-12％。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述喷蒸为在预压后的基料表面喷蒸高温蒸汽，使板坯的含水率在9-15％之间，板坯温度维持在90-100℃。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述热压温度为150-200℃，热压时间为20-40s/mm，热压压力为0.5-4.0MPa。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述造孔是采用上述的加热打孔装置在热压步骤中实现。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述超轻空心纤维基材的目标厚度与所述厚度规的厚度一致。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述的加热打孔装置在板材开始热压时从两相对侧向板材内部移动，在热压结束后移出。
优选的，前述的超轻空心纤维基材的制备方法，其中步骤3)中，所述空心纤维基材的空心直径与所述管体的直径一致，所述的管体进入两个热压板内部的长度为热压板沿板材传送方向长度的一半。
本发明的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种超轻空心纤维基材，其密度为0.1-0.5g/cm3，孔径为10-30mm。
优选的，前述的超轻空心纤维基材，其中所述超轻空心纤维基材可通过上述任一的方法制备得到。
借由上述技术方案，本发明所述的加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法至少具有下列优点：
1、本发明选用纤维原料如林业废弃物木材纤维或农业废弃物秸秆纤维为原料制备超轻纤维基材，在充分利用废弃资源的基础上，通过纤维筛分、均匀施胶、高效热压等方式解决了纤维原料如木材纤维或秸秆纤维强度低的问题，制备得到的空心纤维基材具有一定的抗压强度与断裂伸长率，且生产成本低，可以用于门框、木门芯板、墙体填充等领域。
2、本发明选用的纤维长度为0.8-2.6mm，其制备的空心纤维基材力学性能优异。过细小的纤维强度低，其制备的板材力学性能差，不易于用作基材。过粗大的纤维胶黏剂包裹不均匀，其制备的板材孔隙较多，会影响强度以及防水性能。且本发明主要通过纤维与胶黏剂的质量来调控最终板材的平均密度。在厚度规的辅助下，根据需求确定产品最终尺寸，从而可以根据目标密度反推出所需要的纤维质量。
3、本发明纤维基材的空心主要通过热压系统的多层板热压机的多个热压板和多个加热打孔装置实现。该加热打孔装置的打孔管在热压板两侧对称设置，板材热压开始后，打孔管穿过厚度规进入板材内部，通过挤压纤维进行打孔。与传统的通过去除孔洞中间的纤维来造孔的方式不同，本发明通过打孔管的对冲使孔中间的纤维向孔周围挤压。在保证基材整体密度不变的同时，增强孔洞周围纤维的密度，从而提高基材的强度。本发明的加热打孔管包括圆锥形结构的对冲头，可以保证在打孔管进入、抽离板材时降低摩擦阻力，不带动管周围纤维的移动。
4、本发明加热打孔装置的打孔管通过内部的导热油实现加热，在打孔的过程中可以同步对板材内部进行加热，解决了纤维基材因密度低而传热慢的问题，有助于高效快速固化胶黏剂，提高传热速度，降低热压时间与热压温度。
5、本发明的加热打孔装置可以直接配装在热压机的两侧，解决了传统挤压法制备的桥洞力学板在纵向的静曲强度低的问题。与其他间歇模块式平压制板设备相比，可以实现多层板生产，不仅大幅提高了生产效率，还可以使现存的人造板设备简单快捷的升级为桥洞力学板设备，不需厂家另购大型设备，降低成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的加热打孔装置的结构示意图；
图2为本发明的热压系统的结构示意图；
图3为本发明的加热打孔装置设置于多层板热压机的两个热压板之间的示意图；
其中，1-厚度规；2-加热打孔管；3-管梁；10-多层热压机；101-机架；102-热压板；20-加热打孔装置。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法其具体实施方式、特征及其性能，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本发明提供了一种加热打孔装置，包括两组对称的厚度规1、加热打孔管2、管梁3；所述厚度规1、管梁3分别与加热打孔管2连接，所述的厚度规1中间设有可供加热打孔管2穿过的圆孔。
在本发明的一些实施例中，所述加热打孔管2为安装在板坯传送通道两侧的具有横向往复运动的空心管体，所述加热打孔管2包括圆柱型管体及与所述管体连接为一体的光滑圆锥形冲头，所述管体与管梁3连接，所述的管梁3与驱动器(图中未示出)以及加热器(图中未示出)连接，所述管体内部填充有导热油(市售)，油温与热压温度一致。所述的加热打孔装置在板材开始热压时从两侧向板材内部移动，在热压结束后移出。设置加热打孔装置的目的是为了造孔，同时给基材内部加热。所述驱动器的作用是驱动管体移动；所述加热器的作用是用来加热管体内部的导热油。
如图2所示，本发明还提供了一种热压系统，所述热压系统包括多层板热压机10以及多个上述的加热打孔装置20，所述多层板热压机10选自现有技术，其具体结构在此不再赘述，其包括机架101及固定于所述机架的多个热压板102，多个所述加热打孔装置20分别安装于所述机架101内的两相对侧，且每个所述加热打孔装置20位于两个热压板102之间，具体地，每个所述加热打孔装置设置的位置与相对应的上、下两块热压板102加压闭合后中间板坯的位置平行，见图3；其中，所述加热打孔装置20在板材开始热压时从所述机架101内的两相对侧向所述板材内部移动，在热压结束后移出。
本发明提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
S1将纤维原料筛分得到长度为0.8-2.6mm的纤维基料，并将其进行干燥，使纤维基料的含水率控制在6-10％；若长度小于0.8mm，则纤维强度低，其制备的板材力学性能差，不易于用作基材；若长度大于2.6mm，则纤维胶黏剂包裹不均匀，其制备的板材孔隙较多，会影响强度以及防水性能。纤维的含水率会影响基材的整体含水率。而基材的含水率需要控制在一定的范围内，若含水率低于6％，在热压过程中基材内部传热速率会降低；若含水率高于10％，大量的水蒸气蒸发会影响基材的结构，出现基材表层爆裂等情况，影响整体性能。
在一些实施例中，所述纤维原料可以包括木材纤维、稻秆、麦秆、玉米秆、棉杆和油菜秆中的至少一种。
S2将纤维基料与胶黏剂均匀混合，得到基材基料；其中，胶黏剂的添加量为纤维质量的3-12％；
在一些实施例中，所述胶黏剂可以包括甲醛系胶黏剂、环保胶黏剂和MDI胶黏剂中的至少一种。
S3将基材基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；所述预压具体包括：在室温下，铺装好的基料通过传送带送入预压机，在较小的压力(例如0.001Mpa-0.2Mpa)下对基料进行初步的规整，得到具有较平整表面的板坯。
将预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在9-15％，板坯温度维持在90-100℃；具体地，所述喷蒸为在预压后的基料表面喷蒸高温蒸汽；所述高温蒸气可以为100℃的水蒸气，喷蒸的目的是为了提高板坯的含水率。高温喷蒸只是制备过程的一个环节，传送带不断往前传送，在路过喷淋装置时会受到四周的高温蒸气喷蒸，传送带速度、喷淋装置长度一起决定了板坯最终的含水率。
将喷蒸后的板坯送入图2所示的热压系统的多层板热压机10中，在加热打孔装置20的辅助下进行造孔、热压。热压温度为150-200℃，热压时间为20-40s/mm，热压压力为0.5-4.0MPa，这样设置可以使胶黏剂充分固化，最终的基材性能达标，又可以降低能耗；在保证产品性能的同时，尽可能降低热压温度与热压时间。
在一些实施例中，考虑到造孔的便捷性及产品的性能，可以采用图1所示的加热打孔装置进行打孔，所述加热打孔装置20的厚度规1的厚度可以设计为与所述超轻空心纤维基材的目标厚度一致。这样可以实现用简便的方式在多层板热压机10上对板材进行造孔。所述的加热打孔装置20在板材开始热压时从两侧向板材内部移动，在热压结束后移出。设置加热打孔装置的目的是为了造孔，同时给基材内部加热。所述驱动器的作用是驱动管体移动；所述加热器的作用是用来加热管体内部的导热油。
在一些实施例中，所述管体直径与空心纤维基材的空心直径一致，所述的管体(包括冲头)进入多层板热压机的上、下热压板内部的长度为热压板沿板材传送方向长度的一半。这样设计目的是主要为了造孔，同时在管子进入板坯内部后，还能起到加热的效果，使板材内部的胶黏剂也可以充分地固化。
本发明还提供了一种超轻空心纤维基材，所述超轻空心纤维基材的密度为0.1-0.5g/cm3，孔径为10-30mm；所述超轻空心纤维基材可通过上述任一的方法制备得到。
上述的孔径指的是喷蒸后的板坯通过造孔、热压得到的超轻空心纤维基材的空心直径。
以下提及的材料或试剂，如非特别说明，皆可在市场上购买得到，若没有特殊说明，所涉及的方法皆为常规方法。下面以具体的实施例对本发明做进一步说明，但不作为本发明的限定。
以下实施例及对比例所述的环保胶黏剂通过以下步骤制得：
1)先将9.4g玉米芯碱木质素，84.6g苯酚及第一批甲醛溶液55.95g加入三口瓶，搅拌均匀，将第一批氢氧化钠溶液(30wt％)31.33g以适当速度加入反应体系，然后将体系升温至80℃，保温反应60min；
2)以适当速度加入第二批氢氧化钠溶液2.61g及第二批甲醛溶液18.65g，在80℃条件下继续保温20min；
3)加入第三批甲醛溶液18.65g及第三批氢氧化钠溶液5.22g，反应体系继续在80℃条件下保温反应20min；
4)加入第四批甲醛溶液18.65g及第四批氢氧化钠溶液7.83g，反应体系继续在80℃条件下保温反应20min；
5)体系降温至65℃后，加入第五批氢氧化钠溶液15.67g及4.7g尿素作为甲醛补集剂，继续在65℃下反应30min，冷却至45℃出料，得到所述环保胶黏剂。
实施例1
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在上述加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为24mm，目标密度为0.10g/cm3，孔径为16mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例2
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在6-10％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为24mm，目标密度0.25g/cm3，孔径为16mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例3
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为24mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为16mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例4
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例5
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与MDI胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的3.5％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例6
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为150℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例7
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为180℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例8
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为160℃，热压时间为40s/mm，热压压力为2.5MPa。
实施例9
本实施例提供了一种超轻空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将木材纤维原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的木材纤维基料，并将其进行干燥，使纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将木材纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到木材基料。其中，胶黏剂添加量为木材纤维基料质量的10％；
(3)将木材基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述超轻空心纤维基材。其中所述超轻空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
对比例1
本对比例提供了一种空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为0.5-0.7mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述空心纤维基材。其中所述空心纤维基材的目标厚度为24mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为16mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
对比例2
本对比例提供了一种空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为4.0-5.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述空心纤维基材。其中所述空心纤维基材的目标厚度为24mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为16mm。热压温度为160℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
对比例3
本实施例提供了一种空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述空心纤维基材。其中所述空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为220℃，热压时间为30s/mm，热压压力为2.5MPa。
对比例4
本实施例提供了一种空心纤维基材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水稻秸秆原料筛分得到长度为1.0-2.0mm的秸秆纤维基料，并将其进行干燥，使秸秆纤维基料的含水率控制在9％；
(2)将秸秆纤维基料与环保胶黏剂均匀混合，得到秸秆基料。其中，胶黏剂添加量为秸秆纤维基料质量的10％；
(3)将秸秆基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压；
(4)对预压后的基料进行喷蒸，使板坯的含水率在12％，板坯温度维持在100℃；
(5)将喷蒸后的板坯送入多层板热压机，在加热打孔装置的辅助下进行造孔、热压，得到所述空心纤维基材。其中所述空心纤维基材的目标厚度为38mm，目标密度0.50g/cm3，孔径为26mm。热压温度为160℃，热压时间为50s/mm，热压压力为2.5MPa。
将本发明实施例1-9制备得到的超轻空心纤维基材及对比例1-4制备得到的空心纤维基材按国家标准GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行检测，结果如表1所示。
表1纤维基材的各项测试指标
从表1的数据可以看出，当目标厚度一致时，通过调控原料与胶黏剂的质量来实现不同的目标密度。随着密度的增加，原料纤维的质量也随之增加，基材的整体强度会有所提升，密度增大有助于提升基材的断裂伸长率。MDI胶黏剂相比于环保胶黏剂有更好的强度与防水性能，当热压工艺相同时，以MDI作为胶黏剂的基材有相对更好的强度与断裂伸长率。热压温度与热压时间对基材的断裂伸长率也有一定的影响，过低的时间和温度下胶黏剂不能充分固化，导致基材的强度降低、断裂伸长率降低。而过高的时间和温度下，会消耗大量的能耗，且基材在热压过程中会出现板坯断裂破碎等情况，会影响基材的质量。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种加热打孔装置，其特征在于，所述加热打孔装置包括两组对称的厚度规、加热打孔管及管梁；所述厚度规、管梁分别与加热打孔管连接，所述厚度规中间设有可供加热打孔管穿过的圆孔。
2.如权利要求1所述的加热打孔装置，其特征在于，所述加热打孔管为安装在板坯传送通道两侧的具有横向往复运动的管体，所述加热打孔管包括圆柱型管体及与所述管体连接为一体的光滑圆锥形冲头，所述管体与管梁连接，所述管梁与驱动器以及加热器连接，所述管体的内部装有导热油。
3.一种热压系统，其特征在于，所述热压系统包括：
多层板热压机，所述多层板热压机包括机架及固定于所述机架的多个热压板；以及
多个权利要求1或2所述的加热打孔装置，多个所述加热打孔装置分别安装于所述机架内的两相对侧，且每个所述加热打孔装置位于两个热压板之间；
其中，所述加热打孔装置在板材开始热压时从所述机架内的两相对侧向所述板材内部移动，在热压结束后移出。
4.一种超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将纤维原料筛分、干燥，得到纤维基料；
2)将纤维基料和胶黏剂均匀混合，得到基材基料；
3)将基材基料在多层人造板生产线上铺装后进行预压、喷蒸、热压、后处理，得到所述的超轻空心纤维基材。
5.根据权利要求4所述的超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述纤维原料包括木材纤维、稻秆、麦秆、玉米秆、棉杆和油菜秆中的至少一种；所述纤维基料的长度为0.8-2.6mm，所述纤维基料的含水率为6-10％。
6.根据权利要求4所述的超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述胶黏剂包括甲醛系胶黏剂、环保胶黏剂和MDI胶黏剂中的至少一种；所述胶黏剂的添加量为纤维质量的3-12％。
7.根据权利要求4所述的超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述喷蒸为在预压后的基料表面喷蒸高温蒸汽，使板坯的含水率在9-15％之间，板坯温度维持在90-100℃；所述热压温度为150-200℃，热压时间为20-40s/mm，热压压力为0.5-4.0MPa；所述造孔是采用权利要求1或2所述的加热打孔装置在热压步骤中实现。
8.根据权利要求7所述的超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述超轻空心纤维基材的目标厚度与厚度规的厚度一致；所述加热打孔装置在板材开始热压时从两相对侧向板材内部移动，在热压结束后移出。
9.根据权利要求7所述的超轻空心纤维基材的制备方法，其特征在于，所述超轻空心纤维基材的空心直径与所述管体的直径一致，所述管体进入两个热压板内部的长度为热压板沿板材传送方向长度的一半。
10.一种超轻空心纤维基材，其特征在于，所述超轻空心纤维基材的密度为0.1-0.5g/cm3，孔径为10-30mm；所述超轻空心纤维基材由权利要求4-9中任一项所述的制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111255983.XA CN114012842A (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111255983.XA CN114012842A (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114012842A true CN114012842A (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=80058064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111255983.XA Pending CN114012842A (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114012842A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899809A (zh) * | 2005-07-20 | 2007-01-24 | M·巴克豪斯 | 多层层压板叠、板叠结构和多层板以及压制用的工具和压力机 |
| CN201271925Y (zh) * | 2008-05-14 | 2009-07-15 | 唐善学 | 空心中密度纤维板 |
| CN101708620A (zh) * | 2008-09-12 | 2010-05-19 | 许国川 | 垂直液压空芯刨花板成型装置 |
| CN102218758A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-10-19 | 西南林业大学 | 一种高强度轻质板材及其制造方法 |
| CN102248570A (zh) * | 2011-07-10 | 2011-11-23 | 浙江省林业科学研究院 | 一种内外成型的木竹质空心板及其制造方法 |
| CN103182727A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-07-03 | 国家林业局北京林业机械研究所 | 空心重组竹及其制造方法 |
| CN107042570A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-15 | 曾华 | 一种低密度纤维板的生产方法及产品 |
| CN111136735A (zh) * | 2020-02-11 | 2020-05-12 | 中国环境科学研究院 | 一种人造板热压系统 |
| JP2020147022A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 凱 王 | 高周波圧密木材の複合生産ライン |
-
2021
- 2021-10-27 CN CN202111255983.XA patent/CN114012842A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899809A (zh) * | 2005-07-20 | 2007-01-24 | M·巴克豪斯 | 多层层压板叠、板叠结构和多层板以及压制用的工具和压力机 |
| US20080110576A1 (en) * | 2005-07-20 | 2008-05-15 | Monika Backhaus | Mold for Pressing a Multilayer Press Stack, in Particular for Arrangement in a Press and/or Stack Structure for Pressing Multilayer Composites and/or a Press for Pressing and/or Producing Multilayer Composites |
| CN201271925Y (zh) * | 2008-05-14 | 2009-07-15 | 唐善学 | 空心中密度纤维板 |
| CN101708620A (zh) * | 2008-09-12 | 2010-05-19 | 许国川 | 垂直液压空芯刨花板成型装置 |
| CN102218758A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-10-19 | 西南林业大学 | 一种高强度轻质板材及其制造方法 |
| CN102248570A (zh) * | 2011-07-10 | 2011-11-23 | 浙江省林业科学研究院 | 一种内外成型的木竹质空心板及其制造方法 |
| CN103182727A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-07-03 | 国家林业局北京林业机械研究所 | 空心重组竹及其制造方法 |
| CN107042570A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-15 | 曾华 | 一种低密度纤维板的生产方法及产品 |
| JP2020147022A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 凱 王 | 高周波圧密木材の複合生産ライン |
| CN111136735A (zh) * | 2020-02-11 | 2020-05-12 | 中国环境科学研究院 | 一种人造板热压系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1582646B2 (de) | Dämmstoffplatte aus einem Holzwerkstoff-Bindemittelfaser-Gemisch und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| CN102585358B (zh) | 一种天然纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN103373021A (zh) | 一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材及其制备方法 | |
| CN109262795A (zh) | 一种利用微波预热的刨花板制备方法 | |
| CN109366656B (zh) | 一种单侧压缩木密度峰型形态的控制方法 | |
| CN114012842A (zh) | 加热打孔装置、包括其的热压系统、以及超轻空心纤维基材及其制备方法 | |
| CN102490233A (zh) | 一种竹木复合板的制造方法 | |
| CN103358385B (zh) | 一种以碱木质素为胶粘剂的无醛环保刨花板制备方法 | |
| CN201061892Y (zh) | 碎料模压门皮连续生产系统 | |
| CN103627166B (zh) | 一种阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN102321297B (zh) | 纤维增强树脂基纳米复合材料制作的扬声器振膜 | |
| Song et al. | Bamboo–Alginate Composite as a Sustainable Structural Material | |
| CN1861905A (zh) | 一种无胶纤维板制造方法 | |
| CN1593901A (zh) | Gmt片材压制模具 | |
| CN201249473Y (zh) | 一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统 | |
| CN101544837A (zh) | 一种聚丙烯纤维-秸秆碎料复合材料及其热压制造方法 | |
| CN102152483A (zh) | 一种热塑性轻质板材的塑化成型方法 | |
| CN106514829B (zh) | 一种隔热隔音刨花板的制造方法 | |
| CN106272873A (zh) | 一种定向多层木塑复合板的制备方法 | |
| CN102554989A (zh) | 一种竹木型材加工方法及其专用设备 | |
| Zhao et al. | Mechanisms of two types of flattening treatments on the bonding characteristics of bamboo and the effect of laminate design on flexural properties | |
| CN108705833B (zh) | 硬聚氯乙烯发泡节能板 | |
| CN113386233A (zh) | 一种纤维素基型材及加工工艺 | |
| CN110202663B (zh) | 一种环保可持续循环型生物质复合纤维材料 | |
| CN207277098U (zh) | 一种高效率的半自动化钢纸生产系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220208 |