CN101664952B - 一种竹杉复合板材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种竹杉复合板材的制造方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种综合高效利用杉木制材板皮和竹材加工剩余物的竹杉复合板材的制造方法，旨在提高木竹材的利用率，且应具有板面平整、强度高、用胶量少、尺寸稳定性好的特性。解决该问题的技术方案是：包括步骤：(1)刨片；(2)刨花初选；(3)杉木刨花喷蒸处理；(4)竹刨花水煮处理；(5)干燥；(6)刨花分选；(7)拌胶；(8)铺装；(9)预压；(10)热压；(11)后期处理。本发明适用于家具制造、室内装饰装修等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹杉复合板材的制造方法。适用于家具制造、室内装饰装修等领域。
背景技术
杉木是中国最重要的速生用材树种之一，面积和蓄积量均居全国针叶人工林首位。当前随着杉木的应用领域被新型建材逐步取代，其需求量锐减，造成大量积压，虽然在细木工板芯板和集成材的生产中得到了应用，但木材利用率不超过50％，生产中产生的大量制材板皮已富聚于各加工企业，至今仍未能较好地加工利用，大大浪费了杉木资源。因此，当前急需开发利用杉木制材板皮。
对于竹材来说，由于其固有的径小、壁薄、中空等特点导致了竹材的加工利用率常低于50％，大部分变成加工剩余物，目前除少量用作锅炉的辅助燃料外，大多废弃没有利用，既浪费竹材资源又污染了环境，亟待大力开发利用。
在现有技术中，有将杉木制成木条、竹材制成竹片，再经过干燥、施胶、组坯、热压制成复合板的技术。但是竹材和杉木的利用率均低于50％，会产生大量的杉木制材板皮和竹材加工剩余物。
在现有技术中，也有将杉木小径材、制材板皮经过梳解加工成木束，再经木束干燥、施胶、定向铺装、热压等工序制成板材的技术。虽然杉木的利用率较高，但因木束成条状、尺寸较大，所制板材的表面较粗糙。
在现有技术中，还有将竹材加工剩余物-工厂竹刨花、竹屑经过筛选、烘干、施胶、铺装、热压成板的技术。但由于工厂竹刨花不仅大部分纤维被切断，而且多含有难以胶合的竹青、竹黄，因此制成的板材的静曲强度、胶合强度等较低；此外，竹屑多呈颗粒状，形态小，耗胶量大。
此外，现有技术中利用杉木制材板皮和竹材加工剩余物制造的刨花类板材，存在吸水厚度膨胀率较高，尺寸不稳定的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种综合高效利用杉木制材板皮和竹材加工剩余物的竹杉复合板材的制造方法，旨在提高木竹材的利用率，且应具有板面平整、强度高、用胶量少、尺寸稳定性好的特性。
本发明所采用的技术方案是：竹杉复合板材的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)刨片：将杉木制材板皮，用长材刨片机刨削加工成薄型长片状杉木刨花，刨花长度为80-110mm，宽度为8-15mm，厚度为0.2-0.5mm；
(2)刨花初选：将薄型长片状杉木刨花、工厂竹刨花分别加入圆形筛中进行初次筛选，去除粉尘、颗粒状竹屑和颗粒状杉木刨花；
(3)杉木刨花喷蒸处理：将薄型长片状杉木刨花装入密闭的蒸汽处理罐中，用140-160℃左右的蒸汽喷蒸处理3-7min；
(4)竹刨花水煮处理：将用竹刨花置于水煮池内，加入冷水，让水淹没竹刨花，然后快速升温到100℃，在100℃下水煮竹刨化，水煮时间为15-30分钟；
(5)干燥：将喷蒸处理后的杉木刨花干燥到含水率7-11％，水煮处理后的竹刨花干燥到含水率3-6％；
(6)刨花分选：分别将干燥后的杉木刨花和竹刨花用摆动筛进行分选，薄型长片状杉木刨花用作板材的表层材料，较细的杉木刨花和竹刨花用作板材的芯层材料；
(7)拌胶：表层和芯层材料分别用拌胶机拌胶，所用胶粘剂为树脂胶液，表层刨花与芯层刨花的施胶量相同，均为100kg绝干刨花，施加6-9kg树脂固体；在拌胶前，首先计算出所需树脂胶液的重量，在该胶液中加入绝干刨花重量0.5-1.5％的溶融石蜡作为防水剂，并加入树脂固体重量0.5-1.2％的氯化铵作为固化剂，搅拌均匀后施加于刨花上，用拌胶机搅拌均匀；
(8)铺装：将搅拌后的薄型长片状杉木刨花，用定向铺装机沿板坯长度方向顺纹定向铺装于板坯的上下两表层；对搅拌后较细的杉木刨花和竹刨花，用机械或气流式铺装机随机均匀地铺于板坯的芯层，在板坯中，表、芯层材料的重量百分比为：表层刨花占20-40％，芯层刨花占60-80％。
(9)预压：将铺装后的板坯置于预压机中预压，预压的单位压力1.0-1.5MPa，预压的时间为10-40s；
(10)热压：预压后的板坯进入热压机中进行热压，热压温度为155-195℃，单位压力为2.0-3.5MPa，时间为15-40s/mm，采用厚度规控制厚度；
(11)后期处理：热压后的竹杉复合板材在室温下冷却，然后按标准进行裁边，堆垛2-3天后进行砂光。
所述树脂胶液为E0或E1环保型改性脲醛树脂胶液，其中树脂固体占50-60％，水占40-50％。
环保Eo脲醛树脂粉是一种采用游离醛转化技术以氨基树脂为基料，配以交联剂、改性剂、增塑剂等辅料合成的单(双)组份粉末胶合剂、能在室温及高温下自动交联催化的粘合剂，使用后可形成很强的防水层(达到欧盟D4防水标准)，比大多数品类的木材还要坚韧，是一种高强度的木材专业粘合剂。系列产品可满足欧盟Eo、E1级标准、美国ANSI国家标准、日本JAS-Fc0、Fc1级标准，符合我国GB18580-2001标准规定。
本发明的有益效果是：本发明综合高效地利用了杉木制材板皮和竹材加工剩余物，大大提高了木竹材的利用率，并且生产出的板材板面平整、强度高、用胶量少、尺寸稳定性好。
具体实施方式
实施例1、本例方法包括以下步骤：
(1)刨片：将杉木制材板皮(含树皮较多者需去皮)，用长材刨片机刨削加工成薄型长片状杉木刨花，刨花长度为80mm，宽度为8mm，厚度为0.2mm。此形状能较大幅度提高杉木利用率，增加板材的强度；铺于板材表层能使板面更加平整。
(2)刨花初选：将薄型长片状杉木刨花、工厂竹刨花分别加入圆形筛中进行初次筛选，去除粉尘、颗粒状竹屑和颗粒状杉木刨花。此工序可以减少施胶量，减少刨花之间的形态差异，使板材密度分布均匀。
(3)杉木刨花喷蒸处理：将薄型长片状杉木刨花装入密闭的蒸汽处理罐中，用140℃左右的蒸汽喷蒸处理3min。此工序可以减少竹杉复合板材的吸水厚度膨胀率，提高尺寸稳定性；可以提高刨花的胶合性能，从而减少施胶量。
(4)竹刨花水煮处理：将用竹刨花置于水煮池内，加入冷水，让水淹没竹刨花，然后快速升温到100℃，在100℃下水煮竹刨化，水煮时间为15分钟。此工序可以提高刨花的胶合性能，从而减少施胶量。
(5)干燥：将喷蒸处理后的杉木刨花干燥到含水率7％，水煮处理后的竹刨花干燥到含水率3％。杉木刨花铺于板材表层，竹刨花铺于板材芯层，表层含水率高于芯层，在热压时会产生蒸汽冲击效应，可以缩短热压时间。
(6)刨花分选：分别将干燥后的杉木刨花和竹刨花用摆动筛进行分选，薄型长片状杉木刨花用作板材的表层材料，较细的杉木刨花和竹刨花用作板材的芯层材料。
(7)拌胶：表层和芯层材料分别用拌胶机拌胶，所用胶粘剂为E0环保型改性脲醛树脂胶液，其中树脂固体占50％，水占50％。表层刨花与芯层刨花的施胶量相同，均为100kg绝干刨花，施加6kg树脂固体；在拌胶前，首先计算出所需树脂胶液的重量，在该胶液中加入绝干刨花重量0.5％的溶融石蜡作为防水剂，并加入树脂固体重量0.5％的氯化铵作为固化剂，搅拌均匀后施加于刨花上，用拌胶机搅拌均匀；
(8)铺装：将搅拌后的薄型长片状杉木刨花，用定向铺装机沿板坯长度方向顺纹定向铺装于板坯的上下两表层；对搅拌后较细的杉木刨花和竹刨花，用机械或气流式铺装机随机均匀地铺于板坯的芯层，在板坯中，表、芯层材料的重量百分比为：表层刨花占20％，芯层刨花占80％。
(9)预压：将铺装后的板坯置于预压机中预压，预压的单位压力1.0MPa，预压的时间为10s。
(10)热压：预压后的板坯进入热压机中进行热压，热压温度为155℃，单位压力为2.0MPa，时间为15s/mm，采用厚度规控制厚度。
(11)后期处理：热压后的竹杉复合板材在室温下冷却，然后按标准进行裁边，堆垛2天后进行砂光。
实施例2、本例方法包括以下步骤：
(1)刨片：将杉木制材板皮(含树皮较多者需去皮)，用长材刨片机刨削加工成薄型长片状杉木刨花，刨花长度为110mm，宽度为15mm，厚度为0.5mm。
(2)刨花初选：将薄型长片状杉木刨花、工厂竹刨花分别加入圆形筛中进行初次筛选，去除粉尘、颗粒状竹屑和颗粒状杉木刨花。
(3)杉木刨花喷蒸处理：将薄型长片状杉木刨花装入密闭的蒸汽处理罐中，用160℃左右的蒸汽喷蒸处理7min。
(4)竹刨花水煮处理：将用竹刨花置于水煮池内，加入冷水，让水淹没竹刨花，然后快速升温到100℃，在100℃下水煮竹刨化，水煮时间为30分钟。
(5)干燥：将喷蒸处理后的杉木刨花干燥到含水率11％，水煮处理后的竹刨花干燥到含水率6％。
(6)刨花分选：分别将干燥后的杉木刨花和竹刨花用摆动筛进行分选，薄型长片状杉木刨花用作板材的表层材料，较细的杉木刨花和竹刨花用作板材的芯层材料。
(7)拌胶：表层和芯层材料分别用拌胶机拌胶，所用胶粘剂为E1环保型改性脲醛树脂胶液，其中树脂固体占60％，水占40％。表层刨花与芯层刨花的施胶量相同，均为100kg绝干刨花，施加9kg树脂固体；在拌胶前，首先计算出所需树脂胶液的重量，在该胶液中加入绝干刨花重量1.5％的溶融石蜡作为防水剂，并加入树脂固体重量1.2％的氯化铵作为固化剂，搅拌均匀后施加于刨花上，用拌胶机搅拌均匀；
(8)铺装：将搅拌后的薄型长片状杉木刨花，用定向铺装机沿板坯长度方向顺纹定向铺装于板坯的上下两表层；对搅拌后较细的杉木刨花和竹刨花，用机械或气流式铺装机随机均匀地铺于板坯的芯层，在板坯中，表、芯层材料的重量百分比为：表层刨花占40％，芯层刨花占60％。
(9)预压：将铺装后的板坯置于预压机中预压，预压的单位压力1.5MPa，预压的时间为40s。
(10)热压：预压后的板坯进入热压机中进行热压，热压温度为195℃，单位压力为3.5MPa，时间为40s/mm，采用厚度规控制厚度。
(11)后期处理：热压后的竹杉复合板材在室温下冷却，然后按标准进行裁边，堆垛3天后进行砂光。
实施例3、本例方法包括以下步骤：
(1)刨片：将杉木制材板皮(含树皮较多者需去皮)，用长材刨片机刨削加工成薄型长片状杉木刨花，刨花长度为95mm，宽度为12mm，厚度为0.3mm。
(2)刨花初选：将薄型长片状杉木刨花、工厂竹刨花分别加入圆形筛中进行初次筛选，去除粉尘、颗粒状竹屑和颗粒状杉木刨花。
(3)杉木刨花喷蒸处理：将薄型长片状杉木刨花装入密闭的蒸汽处理罐中，用150℃左右的蒸汽喷蒸处理5min。
(4)竹刨花水煮处理：将用竹刨花置于水煮池内，加入冷水，让水淹没竹刨花，然后快速升温到100℃，在100℃下水煮竹刨化，水煮时间为25分钟。
(5)干燥：将喷蒸处理后的杉木刨花干燥到含水率9％，水煮处理后的竹刨花干燥到含水率4％。
(6)刨花分选：分别将干燥后的杉木刨花和竹刨花用摆动筛进行分选，薄型长片状杉木刨花用作板材的表层材料，较细的杉木刨花和竹刨花用作板材的芯层材料。
(7)拌胶：表层和芯层材料分别用拌胶机拌胶，所用胶粘剂为E0环保型改性脲醛树脂胶液，其中树脂固体占50％，水占50％。表层刨花与芯层刨花的施胶量相同，均为100kg绝干刨花，施加7kg树脂固体；在拌胶前，首先计算出所需树脂胶液的重量，在该胶液中加入绝干刨花重量1.0％的溶融石蜡作为防水剂，并加入树脂固体重量0.8％的氯化铵作为固化剂，搅拌均匀后施加于刨花上，用拌胶机搅拌均匀；
(8)铺装：将搅拌后的薄型长片状杉木刨花，用定向铺装机沿板坯长度方向顺纹定向铺装于板坯的上下两表层；对搅拌后较细的杉木刨花和竹刨花，用机械或气流式铺装机随机均匀地铺于板坯的芯层，在板坯中，表、芯层材料的重量百分比为：表层刨花占30％，芯层刨花占70％。
(9)预压：将铺装后的板坯置于预压机中预压，预压的单位压力1.2MPa，预压的时间为25s。
(10)热压：预压后的板坯进入热压机中进行热压，热压温度为175℃，单位压力为2.8MPa，时间为28s/mm，采用厚度规控制厚度。
(11)后期处理：热压后的竹杉复合板材在室温下冷却，然后按标准进行裁边，堆垛2天后进行砂光。
上述实施例中所用到的设备如：蒸汽处理罐、拌胶机、定向铺装机、机械或气流式铺装机、预压机、热压机等都是板材制造行业常用的设备和工艺，由于不是本发明的要点所在，故不作展开介绍。
Claims (1)
1.一种竹杉复合板材的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)刨片：将杉木制材板皮，用长材刨片机刨削加工成薄型长片状杉木刨花，刨花长度为80-110mm，宽度为8-15mm，厚度为0.2-0.5mm；
(2)刨花初选：将薄型长片状杉木刨花、工厂竹刨花分别加入圆形筛中进行初次筛选，去除粉尘、颗粒状竹屑和颗粒状杉木刨花；
(3)杉木刨花喷蒸处理：将薄型长片状杉木刨花装入密闭的蒸汽处理罐中，用140-160℃左右的蒸汽喷蒸处理3-7min；
(4)竹刨花水煮处理：将竹刨花置于水煮池内，加入冷水，让水淹没竹刨花，然后快速升温到100℃，在100℃下水煮竹刨花，水煮时间为15-30分钟；
(5)干燥：将喷蒸处理后的杉木刨花干燥到含水率7-11％，水煮处理后的竹刨花干燥到含水率3-6％；
(6)刨花分选：分别将干燥后的杉木刨花和竹刨花用摆动筛进行分选，薄型长片状杉木刨花用作板材的表层材料，较细的杉木刨花和竹刨花用作板材的芯层材料；
(7)拌胶：表层和芯层材料分别用拌胶机拌胶，所用胶粘剂为树脂胶液，表层刨花与芯层刨花的施胶量相同，均为100kg绝干刨花，施加6-9kg树脂固体；在拌胶前，首先计算出所需树脂胶液的重量，在该胶液中加入绝干刨花重量0.5-1.5％的溶融石蜡作为防水剂，并加入树脂固体重量0.5-1.2％的氯化铵作为固化剂，搅拌均匀后施加于刨花上，用拌胶机搅拌均匀；所述树脂胶液为E0或E1环保型改性脲醛树脂胶液，其中树脂固体占50-60％，水占40-50％；
(8)铺装：将搅拌后的薄型长片状杉木刨花，用定向铺装机沿板坯长度方向顺纹定向铺装于板坯的上下两表层；对搅拌后较细的杉木刨花和竹刨花，用机械或气流式铺装机随机均匀地铺于板坯的芯层，在板坯中，表、芯层材料的重量百分比为：表层刨花占20-40％，芯层刨花占60-80％；
(9)预压：将铺装后的板坯置于预压机中预压，预压的单位压力 1.0-1.5MPa，预压的时间为10-40s；
(10)热压：预压后的板坯进入热压机中进行热压，热压温度为155-195℃，单位压力为2.0-3.5MPa，时间为15-40s/mm，采用厚度规控制厚度；
(11)后期处理：热压后的竹杉复合板材在室温下冷却，然后按标准进行裁边，堆垛2-3天后进行砂光。
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