CN1253072A - 木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法 - Google Patents
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本发明涉及人造板生产技术,特别是涉及主要由木质纤维植物茎杆生产结构材或板材的方法,其产品性能优于普通木材。本发明是将涂胶或浸胶后的木质纤维压缩茎杆或除去茎杆外表皮的蜡质、油脂及芯瓤后的茎杆部分,将其定长、定量横向送入挤压机挤压,形成木质纤维茎杆彼此平行或近似平行的一定厚度的具有初强度的坯料,将坯料重组经热压或冷压。
Description
本发明涉及人造板生产技术，特别是涉及主要由木质纤维植物茎杆生产结构材或板材的方法，其产品性能优于普通木材。
中国专利文献公开的专利技术“层压材料及其生产方法”(专利号：87104121，公开日：87.12.30)提出一种将木质纤维茎杆彼此平行地排列以形成一片薄板，在薄板上涂胶，再将两片或更多片层积并集成的薄板通过热压或冷压形成层压材料，其中每片薄板具有多根沿其连续长度被压缩的茎杆。其主要发明点是提出了一种利用不破碎的木质纤维生产板材的方法，其中所采用的热压工艺与传统的人造板热压工艺没有明显差别，主要是在铺装工艺有所创新，因此，所公开的铺装方法，一般仅限于板材，并且难于实现机械化铺装。另，中国专利文献还公开了一种“葵花秆层压材的方法”(专利号：91103826.4)的专利技术，在该专利技术中提出利用葵花秆的木质部外表皮，通过模压的方法生产结构材，并且可以生产出高强结构材，在利用现有设备方面有局限性，特别是定量组坯相对困难，另模具制作要求高，热压后脱模困难，生产效率低。
另，1947-1949年，西德的Otto Krejbaum发展了一种刨花板设备，立式挤压机，之后在1952年8月根据英国人Bibby的初步研究，在美国开始运行卧式挤压机，该挤压机的主要结构包括上下两块挤压板(可以加热及设置在挤压板上的液压缸可以设定压力和调整上下挤压板之间的间距，挤压板的长度、宽度可根据工艺设定)、往复冲头以及按装在往复冲头上面的料斗。目前，在有些国家仍然使用。
本发明目的是根据上述现有技术，在利用木质纤维茎杆生产板材或结构材中存在的问题，提出一种将木质纤维茎杆利用现有的挤压机设备制作坯料的方法。
本发明另一目的是将挤压出的坯料从纵横方向截成的长方形或正方形的坯料单元重新组坯或直接挤压成短料横向截成的长方形或正方形重新组坯。
本发明再一个目的是将长方形或正方形的组坯，可根据用途组合成不同形式的坯料。
本发明再一个目的是将挤压出的坯料横向截成符合压机尺寸的坯料直接压制或将二层或二层以上的坯料叠加后压制(由所需产品厚度决定)。
本发明目的实现由以下技术方案实现：
本发明是将涂胶或浸胶后的本质纤维压缩茎杆或除去茎杆外表皮的蜡质、油脂及芯瓤后的茎杆部分(以下简称去瓤茎杆)，将其定长(一般为0.3-2m，由挤压机的宽度界定)定量横向送入挤压机挤压，形成木质纤维茎杆彼此平行或近似平行的一定厚度的具有初强度的坯料，将坯料裁截后重组经热压或冷压；所述的木质纤维茎杆最好先浸胶处理后，经干燥至含水率6-20％后挤压成型或再喷胶或涂胶后进行挤压成型，成型后的连续坯料(最好适用于定长为2m左右的茎杆)横向截成符合压机尺寸的坯料单元，可直接压制或将二层或二层以上的坯料单元叠加后压制，坯料还可以截成的长方形或正方形的坯料单元(目的之一是充分利用短料，提高原料利用率，目的之二是通过拼接的方法可以满足不同产品的性能要求，产品稳定性好；特别对于板材可以增强其各向异性，提高产品质量)再行重组；挤压成型的连续坯料截成的长方形或正方形的宽度为0.06-0.5m，长度0.24-2m(但一般长宽比为2∶1较好)，将所述挤压成型的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元后再拼接，拼接前需再在坯料单元上喷胶或涂胶，先横向平面拼接再纵向层积拼接，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向平行，形成纤维方向一致的热压或冷压机所需规格的坯料；另一种组坯方法是将所述挤压成型的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元后横向拼接，再进行层积拼接，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向垂直，形成纤维方向互相垂直的热压或冷压所需规格的坯料；所述的木质纤维茎杆最好选葵花、高粱、甘蔗和玉米的茎杆(当然也适用于其它类的木质纤维茎杆)，所述的原料形态之一是木质纤维茎杆是指在0.5-12kg/cm2的压力下滚压连续木质纤维茎杆茎杆，以形成压缩茎杆，断面呈椭圆状；所述的原料形态之二的木质纤维茎杆是指在滚压前沿纤维方向剖半；所述的原料形态之三是木质纤维茎杆是指剖半后用钢丝刷滚刷(也可用常规的化学方法)，除去茎杆外表皮的蜡质、油脂及芯瓤；所述的挤压成型的挤压板温度为常温-85℃，挤压压力为5-55kg/cm2；所述的涂胶或浸胶的木质纤维茎杆在挤压前的含水率最好控制在6-20％范围；将坯料在常温至185℃，以5-70kg/cm2的压力冷压或热压，所述的胶种指热固性树脂胶、冷固性树脂胶和水乳化树脂胶的一种或多种(木材工业常用胶为：脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、间苯二酚胶、三聚氰氨胶、改性脲醛树脂胶等)。
附图1为本发明工艺框图；
附图2为本发明原料形态示意图；
附图3为本发明所用坯料挤压机示意图；
附图4为本发明所用挤压后的坯料重组方式示意图；
附图5为本发明所用挤压后的坯料另一种重组方式示意图；
附图6为本发明所用挤压后的坯料另一种重组方式示意图；
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详述：实施例1
将葵花秆定长为2m，以5kg/cm2压力滚压，同时用上下钢丝刷辊除掉茎杆外表皮的蜡质、油脂及一薄表皮，茎杆形态如附图1a示，之后在95-160℃的热空气干燥3-30分钟左右(干燥时间取决于初含水率，当然也可以采用自然干燥的方法)，然后在浓度10-35％的水溶性酚醛树脂胶浸泡0.5-10小时，之后(先滚压挤水后)在60-95℃的热空气干燥50-100分钟，使葵花秆含水率6-8％，然后涂胶(胶种可选木材工业常用胶为：脲醛树脂胶(一般固含量50％左右)、酚醛树脂胶)，经皮带秤定量后，用拨料器送料(3)至往复冲头(4)的前端，由往复冲头不断将定量后的葵花秆送入挤压机(如附图3示)，挤压机压板(1)可以设计长度为2.6-8m，宽度2.1m，压缩段(2)呈V型结构约0.6m，倾角约5度，挤压压力10kg/cm2，挤压板间距10-100mm为好(间距可以由设置在挤压板上的液压缸来调整)；通过挤压机挤压形成连续的木质纤维茎杆彼此平行或近似平行的一定厚度的具有初强度的连续坯料，再根据压机的种类及幅面宽度在连续的坯料上截裁成坯料单元(一般为长方型)，之后将坯料或由坯料单元组合的坯料，送入压机压制(一般适用于平压机)，也可直接送入挤压机压制(如采用中国专利文献公告的“生产木屑板和类似物品的工艺方法和相应的双带挤压机”(专利号：88108224.4、公告日：89.11.1)所述设备)而不需裁截坯料。热压或冷压工艺为同行业一般技术人员所熟知，在此不在赘述。在此要说明的是，根据产品用途的需要，可以对通过挤压机挤压形成连续的一定厚度的具有初强度的坯料经截裁后进行两层或两层以上进行重组，需要重组时，坯料应当比较薄(10-60mm)并且组坯前对坯料单元要喷胶，重组方式，层与层之间叠加或交差排列并层与层之间纤维方向平行排列，形成纤维方向一致的热压或冷压机所需规格的坯料(如附图4所示)；另一种组坯方法是将所述挤压成型的坯料截成的长方形后拼接，再层积拼接，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向垂直，形成纤维方向互相垂直的热压或冷压机所需规格的坯料(如附图5所示)。还有，如果对葵花秆的化学处理，如阻燃、防腐染色等处理，可以提高产品的使用价值。实施例2
将葵花秆定长为2m，用无齿锯延纵向剖半，茎杆形态如附图1b示，同时以10kg/cm2压力滚压，并用上下钢丝刷辊茎杆外表皮的蜡质、油脂及一层薄表皮，然后在浓度10-35％的水溶性酚醛树脂胶浸泡0.5-5小时，之后(先滚压挤水后)在60-95℃的热空气干燥30-100分钟，使葵花秆含水率6-8％，之后喷胶，经皮带秤定量后，用拨料器送料至往复冲头的前端，由往复冲头不断将定量后的葵花秆送入挤压机，挤压压力10kg/cm2。组坯方法是将成型的连续坯料沿纵向修边，横向截成1m，厚度可控制20mm，形成幅面为1×2m2、厚度20mm的坯料单元，再组坯方法是组坯前要喷胶，重组方式，层与层之间叠加并层与层之间纤维方向平行排列或垂直排列，总之，可以根据不同产品的用途(包括厚度要求、强度要求、保温性能等等)选择重组方式。实施例3
将葵花秆定长为0.3m，用无齿锯延纵向剖半，同时以10kg/cm2压力滚压，并用下钢丝刷辊茎杆外表皮的蜡质、油脂及一层薄表皮，之后在95-160℃的热空气干燥10-20分钟左右(干燥时间取决于初含水率)，使葵花秆含水率6-8％，之后喷胶，经皮带秤定量后，用拨料器送料至往复冲头的前端，由往复冲头不断将定量后的葵花秆送入挤压机，此时的挤压机可以设计成宽度0.5m，将成型的连续坯料沿纵向修边，横向截成0.15m，厚度可控制10mm以内形成幅面为0.3×0.15m2、厚度10mm的坯料单元，再组坯方法是组坯前要喷胶，重组方式，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向平行排列排列(如附图6所示)，总之，可以根据不同产品的用途选择重组方式。实施例4
与实施例1-3的不同点是原料采用高粱茎杆。上述三个实施例由于没有去掉芯瓤，最好用于轻体板材的生产，是良好的保温材料。实施例5
将葵花秆定长为2m，用无齿锯延纵向剖半，同时以6kg/cm2压力滚压，并用上下钢丝刷辊茎杆外表皮的蜡质、油脂及一层薄表皮和芯瓤，茎杆形态如附图1c示，然后在浓度10-35％的水溶性酚醛树脂胶浸泡0.5-5小时，之后(先滚压挤水后)在95℃的热空气干燥30分钟，使葵花秆含水率6-8％，之后喷胶，经皮带秤定量后，用拨料器送料至往复冲头的前端，由往复冲头不断将定量后的葵花秆送入挤压机。可组坯的方法参见实施例1。该实施例生产的产品抗弯、抗压强度与同密度的木材相当，甚至高于木材，抗变形能力远优于木材，外观与落叶松相近似。如选用酚醛树脂胶，可生产高强度耐水材料，比如建筑模板，若采用120kg/cm2压力可以生产电木。若采用冷压或热压与冷压结合的方法，可以生产枕木。实施例6
将葵花秆定长为0.5m，用无齿锯延纵向剖半，同时以8kg/cm2压力滚压，并同时用下、下钢丝刷辊茎杆外表皮的蜡质、油脂及一层薄皮和芯瓤，之后在95-160℃的热空气干燥10-20分钟左右(干燥时间取决于初含水率或自然干燥)，使葵花秆含水率6-8％，之后喷胶，经皮带秤定量后，用拨料器送料至往复冲头的前端，由往复冲头不断将定量后的葵花秆送入挤压机，此时的挤压机可以设计成宽度0.6m，将成型的连续坯料沿纵向修边，横向截成0.3m，厚度可控制15cm，形成幅面为0.5×0.3m2、厚度15cm的坯料单元，再组坯方法是组坯前要喷胶，重组方式，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向平行排列或垂直排列(如附图6所示)，总之，可以根据不同产品的用途选择重组方式。使用短料目的之一是提高原料利用率，目的之二是通过拼接的方法可以满足不同产品的性能要求，产品稳定性好；特别对于板材可以增强其各向异性，提高产品质量。实施例7
与实施例6的差异是增加浸胶工艺，即然后在浓度10％的水溶性酚醛树脂胶浸泡0.5-5小时，之后(先滚压挤水后)在95℃的热空气干燥30分钟，使葵花秆含水率6-8％。实施例8
与实施例6的差异是将葵花秆定长0.24m，挤压后的连续坯料横向截成0.12m，厚度可控制6cm，形成幅面为0.24×0.12m2、厚度6cm的坯料单元，再组坯方法是组坯前要喷胶，重组方式，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向平行排列(如附图6所示)。
特别说明，除需要其它形式的组坯要求外，本发明方法可以直接利用挤压机生产产品，但挤压机的挤压板必须加热，符合人造板行业的生产工艺要求(最佳温度范围140-180℃，压力5-70kg/cm2)。
Claims (10)
1、木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是将涂胶或浸胶后的木质纤维压缩茎杆或除去茎杆外表皮的蜡质、油脂及芯瓤后的茎杆部分，将其定长、定量横向送入挤压机挤压，形成木质纤维茎杆彼此平行或近似平行的一定厚度的具有初强度的坯料，将坯料重组经热压或冷压。
2、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述的木质纤维茎杆最好先浸胶处理后，经干燥至含水率6-20％后挤压成型或再喷胶或涂胶后进行挤压成型。
3、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述的木质纤维茎杆定长为0.24-2m。
4、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述挤压成型后的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元。
5、根据权利要求1或3所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述挤压成型的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元的宽度为0.06-0.5m，长度0.24-2m。
6、根据权利要求1或3所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述挤压成型的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元拼接前需喷胶或涂胶
7、根据权利要求1-5所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述挤压成型的坯料截成的长方形或正方形的坯料单元后层积拼接，层与层之间交差排列并层与层之间纤维方向平行或垂直，形成纤维方向一致的或相互垂直的热压或冷压机所需尺寸的坯料。
8、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述的木质纤维茎杆是指葵花、高粱、甘蔗和玉米的茎杆。
9、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述的挤压成型的挤压板温度为常温-85℃，挤压压力为5-55kg/cm2。
10、根据权利要求1所述的木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法，其特征是所述的涂胶或浸胶的木质纤维茎杆在挤压前的含水率控制在6-20％范围。
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| CN 98123547 CN1253072A (zh) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 木质纤维茎杆生产结构材或板材的方法 |
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1998
- 1998-10-29 CN CN 98123547 patent/CN1253072A/zh active Pending
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