一種桑纖維復(fù)合板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及板材技術(shù)，特別是一種桑纖維復(fù)合板，包括桑纖維基板及固定在所述桑纖維基板上的面板，所述桑纖維基板包括桑纖維和片狀桑樹干，所述桑纖維和片狀桑樹干通過膠粘劑熱壓成型。其生產(chǎn)方法為：（1）脫皮，得到桑樹皮和桑樹干；（2）粉碎，得到桑纖維和片狀桑樹干；（3）脫脂處理、沖洗過濾、烘干；（4）滾動混合，添加丙烯酸乳液并預(yù)加熱，再加入抗結(jié)塊改良劑和固化劑；（5）模塊化成型得到桑纖維基板；（6）將桑纖維基板和面板施膠后熱壓成型。本發(fā)明原材料貨源充足、收集方便、成本低、加工工藝簡單，通過桑纖維基板與面板結(jié)合，與單一的纖維板相比，握釘力與抗彎強(qiáng)度大幅提升、防潮怕濕性能明顯提升，木板表面也更平整光滑。
【專利說明】一種桑纖維復(fù)合板【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板材技術(shù)，特別是一種桑纖維復(fù)合板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上普遍運(yùn)用實木板、纖維板等板材，實木板板材堅固耐用、紋路自然，但造價高，而且施工工藝要求高，耗材量大；而纖維板造價低、原料來源廣，但其缺點是不防潮、握釘力較差。如果能將桑枝作為原料來生產(chǎn)加工板材，解決纖維板不防潮、握釘力差等缺點，不但找到了廉價的原料來源，又節(jié)約了大量的木材資源，同時又為桑枝條的再生利用找到了出路，農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種堅固耐用、握釘力強(qiáng)、板材性能好、抗彎強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的桑纖維復(fù)合板。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:包括桑纖維基板及固定在所述桑纖維基板上的面板，所述桑纖維基板包括桑纖維和片狀桑樹干，所述桑纖維和片狀桑樹干通過膠粘劑熱壓成型。其生產(chǎn)方法包括下列步驟:(I)桑樹浸水一周之后進(jìn)行脫皮，得到桑樹皮和桑樹干；(2)將桑樹皮脫水后粉碎得到桑纖維，將桑樹干脫水后粉碎得到片狀桑樹干；
(3)將桑纖維和片狀桑樹干進(jìn)行脫脂處理之后用水沖洗過濾，在80攝氏度溫度下烘干；(4)在熱磨機(jī)中將脫脂后的桑纖維和片狀桑樹干按體積比3:1滾動混合，添加丙烯酸乳液滾動混合并預(yù)加熱，再加入抗結(jié)塊改良劑和固化劑；所述丙烯酸乳液體積比為40-50% ;所述抗結(jié)塊改良劑體積比為0.2- 0.3% ;所述固化劑體積比為0.7-0.8% ;所述桑纖維和片狀桑樹干混合物體積比為49-59% ；(5)將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然后進(jìn)行冷壓脫水，熱壓固化，得到桑纖維基板；(6)將桑纖維基板和面板施膠后熱壓成型。
[0005]本方法能將桑纖維與片狀桑樹干緊密結(jié)合，制作的基板同時具有纖維板與實木板的優(yōu)點，堅固耐用、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，同時也克服了纖維板不防潮、握釘力差的缺點及實木板造價高，耗材量高等缺點；而基板表面的面板既能增強(qiáng)板材的握釘力與抗彎強(qiáng)度，又能改善板材的表面平整度。
[0006]作為優(yōu)選，步驟(2)中所述桑纖維長度為15-25毫米，細(xì)度2.57dtex ;所述片狀桑樹干單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米。采用上述特定規(guī)格的桑纖維配合特定規(guī)格的片狀桑樹干，制成的桑纖維基板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、握釘力強(qiáng)。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(3)中所述脫脂處理為生物法脫脂，在帶攪拌裝置的生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹干混合物及釀酒酵母，在22攝氏度的無消毒條件下加水冷浸7晝夜。本發(fā)明中的脫脂處理相比化學(xué)脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹干損傷小、對環(huán)境污染小，大大增強(qiáng)了桑纖維基板的握釘力。
[0008]作為優(yōu)選，所述生物法脫脂處理過程中，每噸桑樹皮和片狀桑樹干混合物中分別添加釀酒酵母800立方厘米、水10立方米。此配方既保證脫脂效果，又避免酵母菌的浪費(fèi)，降低脫脂成本。
[0009]作為優(yōu)選，所述釀酒酵母的菌種在培養(yǎng)基25°C溫度下培養(yǎng)12小時；所述培養(yǎng)基以
I%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水制成液體培養(yǎng)基，并在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養(yǎng)基中加入2%瓊脂并在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然后制作斜面。該培養(yǎng)基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩(wěn)定期，保證在發(fā)酵時提供充足的釀酒酵母數(shù)量及發(fā)酵時間，提高脫脂效果。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟(4)中熱磨機(jī)滾動速度為10圈/秒，預(yù)加熱30_50°C，持續(xù)時間為10-15分鐘，保證將混合物混合均勻，防止板材出現(xiàn)密度不均而影響其性能。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(4)中所述改良劑與固化劑含量之和為1%。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(5)中所述冷壓脫水，其壓力為30-60百帕，持續(xù)15-20分鐘；所述熱壓固化，其壓力為1.5-3兆帕，溫度為150?180 °C，持續(xù)30?45分鐘。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明原材料貨源充足、收集方便、成本低、加工工藝簡單，通過桑纖維基板與面板相結(jié)合，與單一的纖維板相比，握釘力與抗彎強(qiáng)度大幅提升、防潮怕濕性能明顯提升，木板表面也更為平整光滑。而且本發(fā)明可循環(huán)利用，在本發(fā)明的復(fù)合板在使用之后，可以將其進(jìn)行粉碎，得到的小顆粒用來制作纖維板，更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一實施例生產(chǎn)方法流程圖；
圖2為本發(fā)明一實施例中攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中攪拌環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例一中第二攪拌桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，1-電機(jī)；2_轉(zhuǎn)動桿；3_第一攪拌機(jī)構(gòu)；31_第一攪拌桿；311_攪拌環(huán)；312-弧形攪拌片；4_第二攪拌機(jī)構(gòu)4 ;41_第二攪拌桿；411_第一分流傾斜面；412_第二分流傾斜面；413_分流平面。
【具體實施方式】
[0016]以下所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式，故凡依發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
[0017]實施例1:由圖1所示，一種桑纖維復(fù)合板，包括桑纖維基板及固定在所述桑纖維基板上的面板，其面板為實木板或刨花板。桑纖維基板包括桑纖維和片狀桑樹干，所述桑纖維和片狀桑樹干通過膠粘劑熱壓成型。其生產(chǎn)方法包括下列步驟:
(I)脫皮，由于新鮮的桑枝條和干燥保存的桑枝條很難將桑樹皮從桑枝條上剝離，將其浸水一周之后，由于桑樹皮吸水膨脹便能輕易的將二者分離。
[0018](2)粉碎，將分離出來的桑樹皮脫水到含水率為6-8%后粉碎得到桑纖維，其長度15-25毫米，細(xì)度2.57dtex ;桑樹干皮脫水到含水率為6_8%后粉碎得到片狀桑樹干，單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米，采用上述規(guī)格的桑纖維與片狀桑樹干大小合適，混合之后制成的板材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，握釘力大幅提升。
[0019](3)脫脂，將桑纖維和片狀桑樹干進(jìn)行生物法脫脂處理，即在生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹干混合物，其中，每噸混合物中加入釀酒酵母800立方厘米、水10立方米，在22攝氏度的無消毒條件下通過攪拌裝置攪拌7晝夜，之后用水沖洗過濾，在80攝氏度溫度下烘干。
[0020]由圖2和圖3所示，本攪拌裝置包括電動機(jī)1、固定在所述電動機(jī)I輸出軸上的轉(zhuǎn)動桿2及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動桿2上的多層第一攪拌機(jī)構(gòu)3，在所述相鄰兩個第一攪拌機(jī)構(gòu)3之間設(shè)有第二攪拌機(jī)構(gòu)4，所述第一攪拌機(jī)構(gòu)3包括多個均布設(shè)置的第一攪拌桿31，所述第一攪拌桿31上以相對固定的方式安裝有多個攪拌環(huán)311，所述攪拌環(huán)311外圓周分布多個弧形攪拌片312，所謂的相對固定方式，是說，在受力沒有到一定數(shù)值的時候，攪拌環(huán)311和第一攪拌桿31之間是固定的，沒有相對轉(zhuǎn)動，而當(dāng)作用在弧形攪拌片312的力到達(dá)一定的時候(此時表示，桑纖維和片狀桑樹桿發(fā)生堆積，混合不夠均勻)，攪拌環(huán)311開始旋轉(zhuǎn)，由弧形攪拌片312對于桑纖維和片狀桑樹桿進(jìn)行攪拌，由水平攪拌變成水平及豎直混合攪拌，攪拌效果好，混合更加均勻；第二攪拌機(jī)構(gòu)4包括多個第二攪拌桿41，所述第二攪拌桿41設(shè)有第一分流傾斜面411、第二分流傾斜面412及設(shè)置在一對第一分流傾斜面411、一對第二分流傾斜面412之間的一對分流平面413，其中，第二分流傾斜面412和分流平面413所成的夾角al，要大于第一分流傾斜面411和分流平面413所成的夾角a2 ;—般的al為45°，a2為30° ;攪拌時，第一分流傾斜面411先對桑纖維和片狀桑樹桿進(jìn)行分散、攪拌，然后再由第二分流傾斜面412進(jìn)行進(jìn)一步的分散和攪拌，實現(xiàn)混合均勻的目的。
[0021]脫脂前，將釀酒酵母的菌種在培養(yǎng)基25°C溫度下培養(yǎng)12小時；培養(yǎng)基以1%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水制成液體培養(yǎng)基，并在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養(yǎng)基中加入液體培養(yǎng)基重量的2%瓊脂并在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然后制作斜面。利用該培養(yǎng)基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩(wěn)定期，保證在發(fā)酵時提供充足的釀酒酵母數(shù)量及發(fā)酵時間，提高脫脂效果。
[0022]釀酒酵母能將桑樹皮中的聚戊糖吸入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過內(nèi)酶的作用，進(jìn)行發(fā)酵從而留下原本與聚戊糖緊密相連的纖維。相比化學(xué)脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹干損傷小、對環(huán)境污染小，大大增強(qiáng)了桑纖維基板的握釘力。
[0023](4)滾動混合，在熱磨機(jī)中將脫脂后的桑纖維和片狀桑樹干混合，為保證板材性能和控制生產(chǎn)成本，獲得桑纖維基板的最佳密度， 申請人:經(jīng)過反復(fù)的研究及實驗，確定混合物的體積比，桑纖維和片狀桑樹干混合物所占體積比為59%，其中桑纖維和片狀桑樹干按體積比3:1混合，并添加40%丙烯酸乳液滾動混合，滾動速度為10圈/秒，預(yù)加熱30-50攝氏度，滾動混合時間為10-15分鐘，之后添加體積比為0.2%抗結(jié)塊改良劑和0.8%固化劑，在滾動速度為15圈/秒的轉(zhuǎn)速下混合均勻。
[0024](5)模塊成型、冷壓脫水及熱壓固化；將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然后進(jìn)行冷壓脫水，壓力為60百帕，持續(xù)15分鐘；然后熱壓固化，其壓力為2.5兆帕，溫度為180 °C，持續(xù)30分鐘。
[0025](6)熱壓成型，將桑纖維基板和面板施膠后熱壓成型，其熱壓溫度為85°。
[0026]采用本實施方式制成的桑纖維基板，根據(jù)GB/ T 11718-2009進(jìn)行檢測，結(jié)果如下:
(1)含水率8.1% ；
(2)密度0.73g/cm3:；
(3)握螺釘力板面1440N，板邊1290N；(4)靜曲強(qiáng)度28.4Mpa;
(5)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度0.9IMPa ；
(6)吸水厚度膨脹率2.7% ；
(7)甲醛含量2.9 mg/100g ；
實施例2:—種桑纖維復(fù)合板，包括桑纖維基板及固定在所述桑纖維基板上的面板，其面板為實木板或刨花板。桑纖維基板包括桑纖維和片狀桑樹干，所述桑纖維和片狀桑樹干通過膠粘劑熱壓成型，膠粘劑為環(huán)保膠，施膠量12%。其生產(chǎn)方法包括下列步驟:
(I)脫皮，由于新鮮的桑枝條和干燥保存的桑枝條很難將桑樹皮從桑枝條上剝離，將其浸水一周之后，由于桑樹皮吸水膨脹便能輕易的將二者分離。
[0027](2)粉碎，將分離出來的桑樹皮脫水到含水率為6-8%后粉碎得到桑纖維，其長度15-25毫米，細(xì)度2.57dtex ;桑樹干皮脫水到含水率為6_8%后粉碎得到片狀桑樹干，單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米，采用上述規(guī)格的桑纖維與片狀桑樹干大小合適，混合之后制成的板材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，握釘力`大幅提升。
[0028](3)脫脂，將桑纖維和片狀桑樹干進(jìn)行生物法脫脂處理，即在生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹干混合物，其中，每噸混合物中加入釀酒酵母800立方厘米、水10立方米在22攝氏度的無消毒條件下通過攪拌裝置攪拌7晝夜，之后用水沖洗過濾，在80攝氏度溫度下烘干。
[0029]其中，所述釀酒酵母的菌種在培養(yǎng)基25°C溫度下培養(yǎng)12小時；培養(yǎng)基以1%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水制成液體培養(yǎng)基，并在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養(yǎng)基中加入2%瓊脂并在120°C溫度下高壓滅菌15min，然后制作斜面。利用該培養(yǎng)基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩(wěn)定期，保證在發(fā)酵時提供充足的釀酒酵母數(shù)量及發(fā)酵時間，提高脫脂效果。
[0030]釀酒酵母能將桑樹皮中的聚戊糖吸入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過內(nèi)酶的作用，進(jìn)行發(fā)酵從而留下原本與聚戊糖緊密相連的纖維。相比化學(xué)脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹干損傷小、對環(huán)境污染小，大大增強(qiáng)了桑纖維基板的握釘力。
[0031](4)滾動混合，在熱磨機(jī)中將脫脂后的桑纖維和片狀桑樹干混合，為保證板材性能和控制生產(chǎn)成本，獲得桑纖維基板的最佳密度， 申請人:經(jīng)過反復(fù)的研究及實驗，確定混合物的體積比，桑纖維和片狀桑樹干混合物所占體積比為49%，其中桑纖維和片狀桑樹干按體積比3:1混合，并添加50%丙烯酸乳液滾動混合，滾動速度為10圈/秒，預(yù)加熱30-50攝氏度，滾動混合時間為10-15分鐘，之后添加體積比為0.3%抗結(jié)塊改良劑和0.7%固化劑，在滾動速度為15圈/秒的轉(zhuǎn)速下混合均勻。
[0032](5)模塊成型、冷壓脫水及熱壓固化，將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然后進(jìn)行冷壓脫水，壓力為30百帕，持續(xù)20分鐘；然后熱壓固化，其壓力為3兆帕，溫度為150°C，持續(xù)45分鐘。
[0033](6)熱壓成型，桑纖維基板和面板施膠后熱壓成型，其熱壓溫度為70°。
[0034]采用本實施方式制成的桑纖維基板，根據(jù)GB/ T 11718-2009進(jìn)行檢測，結(jié)果如下:
(1)含水率8.9% ；
(2)密度0.71g/cm3:； (3)握螺釘力板面1370N，板邊1180N；
(4)靜曲強(qiáng)度27.6Mpa;
(5)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度0.85MPa ；
(6)吸水厚度膨脹率3.1% ；
(7)甲醛含量3.0mg/100g ；
本發(fā)明原材料為桑枝條，貨源充足、收集方便，加工工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，通過桑纖維基板與面板相結(jié)合，與單一的纖維板相比，握釘力與抗彎強(qiáng)度大幅提升、防潮怕濕性能明顯提升，木板表面也更為平整光滑。而且本發(fā)明可循環(huán)利用，在本發(fā)明的復(fù)合板在使用之后，可以將其進(jìn)行粉碎，得到的小顆粒用來制作纖維板，更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。
【權(quán)利要求】
1.一種桑纖維復(fù)合板，其特征在于:包括桑纖維基板及固定在所述桑纖維基板上的面板，所述桑纖維基板包括桑纖維和片狀桑樹干，所述桑纖維和片狀桑樹干通過膠粘劑熱壓成型。
2.一種制造如權(quán)利要求1所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述生產(chǎn)方法包括下列步驟:(I)桑樹浸水一周之后進(jìn)行脫皮，得到桑樹皮和桑樹干；(2)將桑樹皮脫水后粉碎得到桑纖維，將桑樹干脫水后粉碎得到片狀桑樹干；(3)將桑纖維和片狀桑樹干進(jìn)行脫脂處理之后用水沖洗過濾，在80攝氏度溫度下烘干；(4)在熱磨機(jī)中將脫脂后的桑纖維和片狀桑樹干按體積比3:1滾動混合，添加丙烯酸乳液滾動混合并預(yù)加熱，再加入抗結(jié)塊改良劑和固化劑，混合均勻；所述丙烯酸乳液體積比為40-50% ;所述抗結(jié)塊改良劑體積比為0.2-0.3% ;所述固化劑體積比為0.7-0.8% ;所述桑纖維和片狀桑樹干混合物體積比為49-59% ; (5)將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然后進(jìn)行冷壓脫水，熱壓固化，得到桑纖維基板；(6)將桑纖維基板和面板施膠后熱壓成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(2)中桑纖維長度為15-25毫米，細(xì)度2.57dtex ;所述片狀桑樹干單片長度15-25毫米，寬度5_10毫米，厚度100-300微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(3)中脫脂處理為生物法脫脂，在帶攪拌裝置的生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹干混合物和釀酒酵母，在22攝氏度的無消毒條件下加水冷浸7晝夜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述生物法脫脂處理過程中，每噸桑樹皮和片狀桑樹干混合物中分別添加釀酒酵母為800立方厘米、水10立方米。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述釀酒酵母的菌種在培養(yǎng)基25°C溫度下培養(yǎng)12小時；所述培養(yǎng)基以I %酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水制成液體培養(yǎng)基，并在120°C溫度下高壓滅菌15min ;再在液體培養(yǎng)基中加入2%瓊脂并在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然后制作斜面。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(4)中熱磨機(jī)滾動速度為10圈/秒，預(yù)加熱30-50°C，持續(xù)時間為10-15分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(4)中改良劑與固化劑含量之和為1%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桑纖維復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(5)中冷壓脫水，其壓力為30-60百帕，持續(xù)15-20分鐘；所述熱壓固化，其壓力為1.5-3兆帕，溫度為150?180 °C，持續(xù)30?45分鐘。
【文檔編號】B27N3/04GK103612314SQ201310646944
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】葉其明 申請人:湖州優(yōu)洛新材料科技有限公司