CN114147826B - 一种废旧定向刨花板的处理方法、废旧定向刨花木片和定向刨花板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废旧定向刨花板的处理方法、废旧定向刨花木片和定向刨花板及其制备方法，涉及资源再利用技术领域。本发明提供的废旧定向刨花板的处理方法，包括以下步骤：将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片。本发明先将废旧定向刨花板进行软化处理，使得废旧定向刨花板利于切削；本发明限定采用盘式削片机进行削片能够得到相对完整的木片。

Description

一种废旧定向刨花板的处理方法、废旧定向刨花木片和定向刨花板及其制备方法
技术领域
本发明涉及资源再利用技术领域，具体涉及一种废旧定向刨花板的处理方法、废旧定向刨花木片和定向刨花板及其制备方法。
背景技术
刨花板，是将木材等原材料切削成一定规格的木片，经过干燥，拌以胶粘剂、固化剂、防水剂，在一定的温度下压制而成的一种人造板材。定向刨花板是一种新型刨花板，刨花铺装成型时将拌胶刨花按其纤维方向纵横排列，从而压制成定向刨花板，这种刨花板的性状与胶合板相似，常代替胶合板使用，具有充分利用小径材、速生材、提高木材利用率等显著优势。
现有的定向刨花板通常由原木切削得来的木片制成，成本较高；而现有的废弃的定向刨花板没有有效回收，不利于木材资源的综合利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧定向刨花板的处理方法、废旧定向刨花木片和定向刨花板及其制备方法，采用本发明提供的方法处理废旧定向刨花板，能够得到相对完整的废旧定向刨花木片；将所得废旧定向刨花木片回收利用于定向刨花板的再生产，为充分利用木材资源提供了一种新方案，而且降低了定向刨花板的制造成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种废旧定向刨花板的处理方法，包括以下步骤：
将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；
采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片。
优选地，所述软化处理包括：将废旧定向刨花板置于水中浸渍。
优选地，所述浸渍为常压浸渍或真空加压浸渍。
优选地，所述削片时，盘式削片机的旋转速度为15～35rpm；刀的磨刀角度为17°～32°；背微斜面角度为5°～35°；背刀角度为38°～78°；刀间隙角为1°～10°；刀的切削量为0.2～1.0mm。
优选地，所述削片后还包括：将所得木片进行干燥，得到废旧定向刨花木片；所述废旧定向刨花木片的含水率为2～14wt％。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的废旧定向刨花木片。
本发明还提供了一种定向刨花板，包括上表层、下表层以及设置在所述上表层和下表层之间的芯层；
所述上表层和下表层的制备原料包括新鲜木片和异氰酸酯；
所述芯层的制备原料包括废旧定向刨花木片、新鲜木片和异氰酸酯；所述废旧定向刨花木片为上述技术方案所述制备方法制备得到的废旧定向刨花木片或上述技术方案所述废旧定向刨花木片；所述废旧定向刨花木片的质量为芯层质量的75％以下。
优选地，所述上表层和下表层的制备原料还包括废旧定向刨花木片。
优选地，所述上表层、芯层与下表层的木片铺装夹角为0°～90°。
本发明提供了上述技术方案所述定向刨花板的制备方法，包括以下步骤：
将上表层的制备原料、下表层的制备原料和芯层的制备原料分别拌和，得到上表层拌合料、下表层拌合料和芯层拌合料；
由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯；
将所述板坯进行热压，得到定向刨花板。
本发明提供了一种废旧定向刨花板的处理方法，包括以下步骤：将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片。本发明先将废旧定向刨花板进行软化处理，使得废旧定向刨花板利于切削；本发明限定采用盘式削片机进行削片，能够得到相对完整的木片，提高废旧定向刨花木片的利用率。
本发明还提供了一种定向刨花板，本发明将废旧定向刨花木片和新鲜木片混合制备定向刨花板，能够在保证定向刨花板质量的同时提高废旧定向刨花板的利用率，降低生产成本，具有较好的经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的废旧定向刨花木片的实物图。
具体实施方式
本发明提供了一种废旧定向刨花板的处理方法，包括以下步骤：
将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；
采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片。
本发明将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板。在本发明中，所述废旧定向刨花板在进行软化处理前还包括预处理；所述预处理包括：将废旧定向刨花板进行切割，得到废旧定向刨花板块。在本发明中，所述废旧定向刨花板块的尺寸优选为13～62.2cm×13～94cm×1～5cm。
在本发明中，所述软化处理优选包括：将废旧定向刨花板置于水中浸渍。本发明对所述水的添加量没有特殊要求，完全浸没所述废旧定向刨花板为宜。在本发明中，所述水优选为自来水。在本发明中，所述浸渍优选为常压浸渍或真空加压浸渍。在本发明中，所述常压浸渍的时间优选为72h以下，更优选为24h。
在本发明中，所述真空加压浸渍的方法优选包括：将废旧定向刨花板和水置于真空压力容器中，进行抽真空处理，然后施加压力。在本发明中，所述真空处理的真空度优选为-0.033～-94.8kPa，更优选为-94.8kPa；所述真空处理的时间优选为100min以下，更优选为15～50min。本发明在所述真空处理后施加压力的方法优选包括：向所述真空压力容器中注入压缩空气。本发明中，施加的压力优选为10MPa以下，更优选为0.5～5MPa；保压时间优选为60min以下，更优选为20～40min。本发明优选在所述施加压力后静置60min，有利于使水完全进入废旧定向刨花板。本发明采用真空浸渍能够在保证软化效果的基础上提高软化效率。
得到软化后的废旧定向刨花板后，本发明采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片。在本发明中，所述削片时，盘式削片机的旋转速度优选为15～35rpm，更优选为27～30r/min；刀的磨刀角度优选为17°～32°，更优选为22°～30°；背微斜面角度优选为5°～35°，更优选为10°～20°；背刀角度优选为38°～78°，更优选为58°～68°；刀间隙角优选为为1°～10°，更优选为5°～8°；刀的切削量优选为0.2～1.0mm，更优选为0.6～0.8mm。本发明通过合理的刀具参数设置能够避免切削过程中的刀具磨损。
在本发明中，所述削片后优选还包括：将所得木片进行干燥，得到废旧定向刨花木片。在本发明中，所述干燥的温度优选为160℃以下，更优选为90～110℃。在本发明中，所述废旧定向刨花木片的含水率优选为2～14wt％，更优选为5～6wt％。
本发明优选在所述干燥后，将所得干燥木片进行过筛，得到废旧定向刨花木片。在本发明中，所述过筛用筛子的孔径优选为8目。本发明通过过筛去除木片中的粉尘。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的废旧定向刨花木片。在本发明中，所述废旧定向刨花木片的厚度优选为0.2～1.0mm，更优选为0.6～0.8mm；所述废旧定向刨花木片的尺寸优选为1～16目，更优选为8～12目。
本发明提供了一种定向刨花板，包括上表层、下表层以及设置在所述上表层和下表层之间的芯层；
所述上表层和下表层的制备原料包括新鲜木片和异氰酸酯；
所述芯层的制备原料包括废旧定向刨花木片、新鲜木片和异氰酸酯；所述废旧定向刨花木片为上述技术方案所述制备方法制备得到的废旧定向刨花木片或上述技术方案所述废旧定向刨花木片；所述废旧定向刨花木片的质量为芯层质量的75％以下。
本发明提供的定向刨花板包括上表层、下表层以及设置在所述上表层和下表层之间的芯层。在本发明中，所述上表层、芯层和下表层的厚度比优选为17～30:40～56:17～30，更优选为25:50:25。
本发明提供的定向刨花板包括上表层。在本发明中，所述上表层的制备原料包括新鲜木片和异氰酸酯；在本发明中，所述新鲜木片优选包括杨木、松木、桦木、杉木、枫木或桉木，更优选为杨树木片；所述新鲜木片的长度优选为5～23cm，更优选为15～20cm。在本发明中，所述异氰酸酯优选为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。在本发明中，所述异氰酸酯的质量优选为上表层中新鲜木片质量的1～8％，更优选为2.4～6％。在本发明中，所述上表层的制备原料优选还包括石蜡，更优选为乳化石蜡。在本发明中，所述乳化石蜡的固含量优选为58wt％。在本发明中，所述石蜡的质量优选为上表层中新鲜木材碎片质量的0.5～2％，更优选为1.3％。在本发明中，石蜡一方面能够降低木材的吸水膨胀率，另一方面作为润滑剂提高木材的混合均匀性和减少热压应力。
在本发明中，所述上表层的制备原料优选还包括上述技术方案所述的废旧定向刨花木片。在本发明中，所述上表层中废旧定向刨花木片的质量优选为上表层总质量的75％以下，更优选为5～50％。在本发明中，当所述上表层的制备原料还包括废旧定向刨花木片时，所述异氰酸酯的质量优选为上表层中废旧定向刨花木片和新鲜木片总质量的1～8％，更优选为2.4～6％；当所述上表层的制备原料还包括石蜡时，所述石蜡的质量优选为上表层中废旧定向刨花木片和新鲜木片总质量的0.5～2％，更优选为1.3％。
在本发明中，所述下表层的组成优选与上表层相同，这里不再赘述。
本发明提供的定向刨花板包括设置在所述上表层和下表层之间的芯层。在本发明中，所述芯层的制备原料包括废旧定向刨花木片、新鲜木片和异氰酸酯。在本发明中，所述芯层中废旧定向刨花木片的质量为芯层总质量的75％以下，优选为5～50％。在本发明中，所述新鲜木片优选包括杨木、松木、桦木、杉木、枫木或桉木，更优选为杨树木片；所述新鲜木片的长度优选为5～23cm，更优选为15～20cm。在本发明中，所述异氰酸酯优选为MDI。在本发明中，所述异氰酸酯的质量优选为芯层中废旧定向刨花木片和新鲜木片总质量的1～8％，更优选为2.4～6％。在本发明中，所述芯层的制备原料优选还包括石蜡，更优选为乳化石蜡。在本发明中，所述乳化石蜡的固含量优选为58wt％。在本发明中，所述石蜡的质量优选为芯层中废旧定向刨花木片和新鲜木片总质量的0.5～2％，更优选为1.3％。
在本发明中，所述上表层、芯层与下表层木片的铺装夹角优选为0°～90°，更优选为90°。
本发明还提供了上述技术方案所述定向刨花板的制备方法，包括以下步骤：
将上表层的制备原料、下表层的制备原料和芯层的制备原料分别拌和，得到上表层拌合料、下表层拌合料和芯层拌合料；
由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯；
将所述板坯进行热压，得到定向刨花板。
本发明将上表层的制备原料、下表层的制备原料和芯层的制备原料分别拌和，得到上表层拌合料、下表层拌合料和芯层拌合料。在本发明中，所述拌和的方法优选包括：将异氰酸酯雾化喷入新鲜木片中，或者雾化喷入废旧定向刨花木片和新鲜木片的混合木片中。在本发明中，所述异氰酸酯的雾化压力优选为0～1MPa，更优选为0.4～0.6MPa。在本发明中，所述拌和的时间优选为0～10min，更优选为2～5min。在本发明中，所述拌和优选在拌胶机中进行；所述拌胶机的深度优选为1.2米，直径优选为1.5米。在本发明中，所述拌胶机的转速优选为10～30rpm，更优选为23rpm。
在本发明中，当所述上表层、下表层和芯层的制备原料还包括石蜡时，所述拌和的方法优选包括：先将石蜡雾化喷入新鲜木片或者废旧定向刨花木片和新鲜木片的混合木片中，得到石蜡包覆木片；再将异氰酸酯雾化喷入所述石蜡包覆木片中。在本发明中，所述石蜡的雾化压力优选为0～1MPa，更优选为0.4～0.6MPa。在本发明中，所述异氰酸酯的雾化压力优选为0～1MPa，更优选为0.4～0.6MPa。在本发明中，所述拌和的时间优选为2～10min，更优选为4～6min。
得到上表层拌合料、下表层拌合料和芯层拌合料后，本发明由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯。在本发明中，所述铺装优选采用定向铺装机，芯层与上表层、下表层的木片铺装夹角优选为0°～90°，更优选为90°。在本发明中，所述板坯中，上表层和下表层的木片含水率独立优选为7～8wt％；芯层的木片含水率优选为5wt％。
得到板坯后，本发明将所述板坯进行热压，得到定向刨花板。在本发明中，所述热压的温度优选为140～260℃，更优选为160～220℃；所述热压的时间优选为100～300秒，更优选为150～200秒；所述热压的压力优选为1～10MPa，更优选为5～8MPa。
本发明优选在所述热压后进行排气，得到定向刨花板。在本发明中，所述排气的时间优选为5～60秒，更优选为20～40秒。
本发明优选在所述热压、排气后，将所得板材进行养护，得到定向刨花板。在本发明中，按标准，所述养护的相对湿度优选为65％；所述养护的温度优选为20℃；所述养护的时间优选为3周。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例中采用的拌胶机的深度为1.2米，直径为1.5米，所述拌胶机的转速为23r/min。
实施例1
将废旧定向刨花板锯成13cm×13cm×1.1cm的四方块，得到废旧定向刨花板块；将所述废旧定向刨花板块放入一真空压力容器内；向所述真空压力容器内注满自来水，并进行15min的-94.563kPa的真空处理；真空处理后，向容器内施加0.5MPa的压力20min，静置60min，进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；
利用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，削片条件为：盘式削片机旋转速度：27r/min；刀的磨刀角度(knife sharpness angle)：22°；背微斜面角度(backmicrobevel angle)：10°；背刀角度(counter knife angle)：58°；刀间隙角(knifeclearance angle)：5°；刀的切削量(knife projection)为0.6mm。
将所得木片干燥至5％的含水率，然后用直径为1.5米8目的筛子将10公斤的干燥木片在5min内去掉粉尘，得到废旧定向刨花木片。
本实施例制备的废旧定向刨花木片如图1所示，厚度为0.6mm，尺寸大于8目，木片完整。
实施例2
废旧定向刨花木片的回收率为25％。
将1000g、长度为15cm的杨树木片置于拌胶机中，将固含量为58wt％的乳化石蜡用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，拌和2min，得到石蜡包覆木片；所述石蜡的质量为杨树木片质量的1.3％；再将MDI用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的拌和2min，得到上下表层拌合料；所述MDI的质量为杨树木片质量的2.4％。
将500g实施例1制备的废旧定向刨花木片和500g、长度为15cm的新鲜杨树木片置于拌胶机中以23rpm的转速混合，得到混合木片；将固含量为58wt％的乳化石蜡用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到石蜡包覆木片；所述石蜡的质量为混合木片总质量的1.3％；将MDI用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到芯层拌合料；所述MDI的质量为混合木片总质量的2.4％。
将所述上下表层拌合料分为质量相等的两份，分别作为下表层拌合料和上表层拌合料；
采用定向铺装机由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯；芯层与上表层、下表层的木片铺装夹角为90°；所述板坯中，上表层和下表层的木片含水率为7～8wt％；芯层的木片含水率为5wt％。
将所述板坯在220℃、5MPa条件下热压150秒，排气20秒，将所得板材在相对湿度65％、20℃环境中养护3周，得到定向刨花板。
实施例3
废旧定向刨花木片的回收率为50％。
将500g实施例1制备的废旧定向刨花木片和500g、长度为15cm的新鲜杨树木片置于拌胶机中，以23rpm的转速混合，得到混合木片；将固含量为58wt％的乳化石蜡用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到石蜡包覆木片；所述石蜡的质量为混合木片总质量的1.3％；将MDI用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到上下表层拌合料；所述MDI的质量为混合木片总质量的2.4％。
将500g实施例1制备的废旧定向刨花木片和500g、长度为15cm的新鲜杨树木片置于拌胶机中混合，得到混合木片；将固含量为58wt％的乳化石蜡用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到石蜡包覆木片；所述石蜡的质量为混合木片总质量的1.3％；将MDI用0.4MPa的压力雾化施入拌胶机内，以23rpm的转速拌和2min，得到芯层拌合料；所述MDI的质量为混合木片总质量的2.4％。
将所述上下表层拌合料分为质量相等的两份，分别作为下表层拌合料和上表层拌合料；
采用定向铺装机由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯；芯层与上表层、下表层的木片铺装夹角为90°；所述板坯中，上表层和下表层的含水率为7～8wt％；芯层的含水率为5wt％。
将所述板坯在220℃、5MPa条件下热压150秒，排气20秒，将所得板材在相对湿度65％、20℃环境中养护3周，得到定向刨花板。
对比例1
与实施例2基本相同，不同之处仅在于，芯层拌合料中不添加废旧定向刨花木片。
对比例2
与实施例2基本相同，不同之处仅在于，芯层拌合料中废旧定向刨花木片的质量调整为“1000g”，杨树木片的质量调整为“0g”。
对比例3
与实施例2基本相同，不同之处仅在于，将所述MDI调整为粉状酚醛树脂。
测试例
实施例2～3以及对比例1～3制备的定向刨花板的尺寸为：11mm×600mm×600mm(厚×长×宽)。
实施例2～3以及对比例1～3制备的定向刨花板的性能如表1所示。
表1实施例2～3以及对比例1～3制备的定向刨花板的性能
Figure BDA0003406051350000091
Figure BDA0003406051350000101
表1中，括号内的数值为样本变异系数；具有相同字母(A或B)的同一行的平均值，根据Duncan多重比较，在数理统计上没有显著差异。因对比例3的内结合强度大大低于标准，故它的其它性能没有测试。
由表1可以看出，在相同密度相同制造工艺的条件下，当废旧定向刨花板木片的利用率为25％时，将所述废旧定向刨花板木片掺入芯层中，使用异氰酸酯而不是酚醛树脂能够得到满足LYT1580-2010 OSB/3型性能指标的定向刨花板；当废旧定向刨花板木片的利用率为25％时，将所述废旧定向刨花板木片掺入芯层中，使用异氰酸酯能够得到满足LYT1580-2010 OSB/3型性能指标的定向刨花板；当废旧定向刨花板木片的利用率为50％时，将废旧定向刨花板木片均匀的与新鲜杨树木片混合且同时用于定向刨花板表层和芯层后，使用异氰酸酯所制得的定向刨花板所有性能指标满足LYT1580-2010OSB/3型性能指标。本发明在添加废旧定向刨花木片的同时，也能满足定向刨花板的性能要求，与对比例1的性能基本相当，这为充分利用木材资源提供了一种新方案，而且降低了定向刨花板的制造成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种定向刨花板，其特征在于，包括上表层、下表层以及设置在所述上表层和下表层之间的芯层；
所述上表层和下表层的制备原料包括新鲜木片和异氰酸酯；
所述芯层的制备原料包括废旧定向刨花木片、新鲜木片和异氰酸酯；所述废旧定向刨花木片的质量为芯层质量的75％以下；
所述废旧定向刨花木片的制备方法，包括以下步骤：
将废旧定向刨花板进行软化处理，得到软化后的废旧定向刨花板；
采用盘式削片机对所述软化后的废旧定向刨花板进行削片，得到废旧定向刨花木片；
所述软化处理包括：将废旧定向刨花板和水置于真空压力容器中，进行抽真空处理，然后施加压力；所述真空处理的真空度为-0.033～-94.8kPa，所述真空处理的时间为100min以下；所述施加的压力为10MPa以下，保压时间为60min以下；
所述削片时，刀的磨刀角度为22°；背微斜面角度为5°～35°；背刀角度为38°～78°；刀间隙角为1°～10°；刀的切削量为0.2～1.0mm；
所述上表层和下表层的制备原料还包括废旧定向刨花木片。
2.根据权利要求1所述的定向刨花板，其特征在于，所述削片后还包括：将所得木片进行干燥，得到废旧定向刨花木片；所述废旧定向刨花木片的含水率为2～14wt％。
3.根据权利要求1所述的定向刨花板，其特征在于，所述上表层、芯层与下表层的木片铺装夹角为0°～90°。
4.权利要求1～3任一项所述定向刨花板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将上表层的制备原料、下表层的制备原料和芯层的制备原料分别拌和，得到上表层拌合料、下表层拌合料和芯层拌合料；
由下至上依次铺装下表层拌合料、芯层拌合料和上表层拌合料，得到板坯；
将所述板坯进行热压，得到定向刨花板。
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