專利名稱：植物秸稈人造板新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人造板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的植物秸桿人造板的制造工藝，特別是用向日葵桿做主要原料制造人造板的工藝技術(shù)。
人造板是利用含有纖維的植物碎料，經(jīng)粘合壓制成的板材，可以在建筑、家具、包裝及各種木制品制造中代替天然木材。人造板具有強(qiáng)度高、重量輕、使用方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，特別是可以節(jié)約木材資源。人造板按使用的主要原料分類，可分為木質(zhì)人造板和非木質(zhì)人造板。木質(zhì)人造板的原料為天然木材及其碎料，產(chǎn)品主要有膠合板和刨花板，由于森林資源所限木質(zhì)人造板原料短缺，產(chǎn)品不可能大量增加，滿足不了社會(huì)需要。因此目前各種非木質(zhì)人造板已大量生產(chǎn)應(yīng)用，所用的原料主要有甘蔗渣、亞麻渣、玉米桿、棉桿、稻殼等。制造工藝過程主要分為原料粉碎篩選、拌合粘接劑、鋪裝、熱壓成型、切邊整理五步。但是由于上述原料本身木質(zhì)纖維素含量較低，使制成的人造板強(qiáng)度和硬度不高。為了提高強(qiáng)度和硬度在壓制中就需要增加粘合劑數(shù)量，但這樣做又引起了成本提高和重量增大的不利后果。同時(shí)由于上述原料的產(chǎn)地都有一定區(qū)域、使得生產(chǎn)廠布局和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模受到限制。因此為了加快人造板生產(chǎn)發(fā)展，需要擴(kuò)大原料種類。向日葵是我國北方大量種植的農(nóng)作物，秸桿收獲量很大，但目前沒有得到有效利用，大多廢棄或僅用做燃料造成資源浪費(fèi)。而向日葵桿纖維強(qiáng)度高，是制造人造板的優(yōu)良原料。只是由于利用向日葵桿生產(chǎn)人造板存在著特殊的工藝?yán)щy，使得以前國內(nèi)外都沒有穩(wěn)定實(shí)用的工業(yè)化生產(chǎn)方法。利用向日葵桿做原料生產(chǎn)人造板，主要工藝?yán)щy是由于向日葵桿的物理化學(xué)性質(zhì)有別于其它原料，使得按照現(xiàn)有工藝規(guī)定的粘合劑用量、熱壓溫度、壓力、保壓時(shí)間等工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求。從目前公開資料上尚未找到利用向日葵桿生產(chǎn)人造板的先例。使得向日葵桿這種優(yōu)良的人造板原料無法得以利用，限制了人造板生產(chǎn)原料來源的進(jìn)一步擴(kuò)展，也影響了向日葵種植業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的提高。
本發(fā)明的目的是改變?nèi)嗽彀迳a(chǎn)的主要原料，即采用向日葵桿為原料，制造優(yōu)質(zhì)人造板。通過對(duì)現(xiàn)有人造板生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，提供一種簡單、投資少、低成本的實(shí)用工業(yè)化生產(chǎn)方法，生產(chǎn)質(zhì)量符合向關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的向日葵桿人造板。從而擴(kuò)大人造板工業(yè)的原料來源，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人造板不斷增長的需求。同時(shí)可使向日葵桿這種農(nóng)業(yè)廢料得到合理利用，提高了向日葵種植業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明采用天然干燥的向日葵桿為原料，經(jīng)過切斷(設(shè)備鍘草機(jī))-粉碎(設(shè)備錘式粉碎機(jī))-風(fēng)選(設(shè)備風(fēng)選機(jī))-分級(jí)(設(shè)備多級(jí)振動(dòng)篩)-干燥(設(shè)備烘炒鍋)-拌合粘接劑(設(shè)備拌膠機(jī))-鋪裝(人工)-予壓(設(shè)備予壓機(jī))-熱壓(設(shè)備多層熱壓機(jī))-裁邊(設(shè)備電鋸)-砂光(設(shè)備砂光機(jī))，等十一道工序制成6-22毫米厚度的人造板。其中主要工序的技術(shù)要求是切斷長度為8-10毫米。粉碎后的桿狀碎料中長度為1-3毫米的要求占全部碎料的30-40%。風(fēng)選要求將向日葵桿髓部除去，剩余髓部重量占物料總重的5%以下。分級(jí)時(shí)要將碎料分成長度為1-3毫米和4-10毫米兩部分，分別做為表層料和芯料。干燥后的物料即絕干料中的水分，要求控制在2-8%之間(按重量計(jì)算)。拌合粘接劑時(shí)采用尿醛樹脂做為粘合劑。尿醛樹脂濃度要控制在其含固體重量為55-64%之間，拌合配比按樹脂固體重量為絕干向日葵桿碎料重量的6-15%計(jì)算，同時(shí)樹脂中要加入固化劑-氯化胺，純氯化胺重量為樹脂固體重量的0.5-1.5%，還要加入石臘做為防潮劑，石臘重量為絕干向日葵桿碎料重量的0.4-1.5%，拌膠時(shí)要求攪拌均勻。鋪裝在模板框中進(jìn)行，先鋪一層表層料，再鋪一層芯料，上面再鋪一層表層料。對(duì)于要求單面光的人造板，也可鋪兩層，即一表層料，一層芯料。鋪裝厚度為成品板材厚度的3.5倍左右。由于原料碎片呈桿狀，鋪裝時(shí)原料互相交叉糾連，形成編織結(jié)構(gòu)，對(duì)提高人造板的強(qiáng)度很有利。予壓要求將鋪裝后的料層壓至原厚度的2/3左右，予壓力為8-10kg/cm2。熱壓時(shí)壓力機(jī)墊板溫度控制在110℃-150℃范圍內(nèi)。壓制分為四個(gè)階段，第一階段物料受到的壓力為17-24kg/cm2(此壓力即1平方厘米物料面積上受到的垂直壓力)，保壓時(shí)間為4-7分鐘。第二階段物料受到的壓力為8-15kg/cm2，保壓時(shí)間為3-6分鐘。第三階段物料受到的壓力為2-7kg/cm2，保壓時(shí)間為2-4分鐘。第四階段物料受到的壓力為0-2kg/cm2，保壓時(shí)間為1-3分鐘。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)及積極效果主要體現(xiàn)在三方面。一是采用了向日葵桿這種纖維強(qiáng)度較高的原料，有利于提高人造板的強(qiáng)度和硬度，使人造板的各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)能夠穩(wěn)定地達(dá)到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)粘接劑用量少，產(chǎn)品成本低。二是優(yōu)選了各項(xiàng)適合于向日葵桿人造板制造的工藝參數(shù)，使生產(chǎn)流程通暢，易于掌握，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，投資少，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，便于的中、小型人造板廠推。三是為人造板生產(chǎn)開辟了一種新的原料來源，為發(fā)展人造板工業(yè)創(chuàng)造了條件。同時(shí)為廣大向日葵產(chǎn)區(qū)開展向日葵綜合利用，提高經(jīng)濟(jì)效益，提供了一種先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)和一種高附加價(jià)值的產(chǎn)品。
以下給出兩個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)敘述。
實(shí)施例1將自然干燥的向日葵桿切斷、粉碎、風(fēng)選、分級(jí)。然后取長度為1-3毫米，經(jīng)烘炒鍋干燥含水率為8%的表層料3.3kg。粘合劑采用含固體重量為64%的mn-12型尿醛樹脂(北京木材廠化工分廠出品)722g，固化劑采用25%氯化胺溶液29g，防潮劑采用粉狀固體石臘33g，將以上四種成分在拌膠機(jī)中攪拌均勻。再取長度為4-7毫米，含水率為3%的芯料7.7kg，與上述相同的尿醛樹脂963g，氯化胺溶液39g、石臘77g攪拌均勻。然后在模板框中進(jìn)行鋪裝，下面鋪表層料，上面鋪芯料，模板框尺寸為1150毫米寬、2250毫米長。鋪裝完的料層厚度為22毫米。用8kg/cm2的壓力予壓，予壓后的料層厚度為15毫米。將予壓后的板坯送入熱壓機(jī)，墊板溫度為110℃。首先用17kg/cm2壓力壓制4分鐘，接著用8kg/cm2壓力壓制3分鐘，再用2kg/cm2壓力壓制2分鐘，最后用0kg/cm2壓力保壓1分鐘。將壓成品從熱壓中取出，壓成品厚度為6毫米。用電鋸裁成寬1100毫米，長2200毫米長方形，并用砂光機(jī)將四邊砂光即為成品。其主要性能指標(biāo)檢測(cè)值見附表1。(說明由于目前非木質(zhì)人造板尚未有國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)，非木質(zhì)人造板生產(chǎn)廠都是參考木質(zhì)刨花板的國家標(biāo)準(zhǔn)-GB4897-85《刨花板技術(shù)要求和檢驗(yàn)規(guī)則》對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。從表1數(shù)據(jù)看，本實(shí)施例產(chǎn)品主要性能指標(biāo)，達(dá)到或接近刨花板二級(jí)品指標(biāo)，可視為質(zhì)量合格)。
實(shí)施例2將自然干燥的向日葵桿切斷、粉碎、風(fēng)選、分級(jí)。然后取長度為1-3毫米，經(jīng)烘炒鍋干燥后含水率為6%的表層料12.8kg，和與實(shí)施例1相同的尿醛樹脂3000g，氯化胺溶液61.5g，石臘128g攪拌均勻。再取長度為4-10毫米，經(jīng)烘炒鍋干燥后含水率為2%的芯料19.2kg，與同樣的尿醛樹脂1800g、氯化胺溶液69g、石臘180g，攪拌均勻。在寬1150毫米、長2250毫米的模板框中進(jìn)行鋪裝，先將一半表層量鋪在下層，其上鋪芯料、最后將剩余的一半表層料鋪在最上層，鋪裝后料層厚度為70毫米。用10kg/cm2壓力予壓，予壓后料層厚度為45毫米。將予壓后的板坯送入熱壓機(jī)，墊板溫度為150℃。首先用24kg/cm2壓力壓制7分鐘，接著用15kg/cm2壓力壓制6分鐘，再用7kg/cm2壓力壓制4分鐘，最后用2kg/cm2壓力保壓3分鐘。將壓成品從熱壓機(jī)上取出，壓成的板材厚度19毫米。用電鋸裁成寬1100毫米，長2200毫米長方形，并將四邊用砂光機(jī)砂光后即為成品。其主要性能指標(biāo)檢測(cè)值見附表1，質(zhì)量合格。
權(quán)利要求
1.利用植物楷桿碎料為原料，與粘接劑拌合后，經(jīng)熱壓制造人造板的工藝方法，其特征是采用向日葵桿碎料做原料，并采用優(yōu)選的工藝條件進(jìn)行原料處理、拌合粘接劑和熱壓成型。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的優(yōu)選工藝條件進(jìn)行原料處理，其特征是粉碎后的向日葵桿碎料要經(jīng)過人工干燥，使其含水量控制在2-8%之間。
3.按權(quán)利要求1規(guī)定的優(yōu)選工藝條件拌合粘接劑，其特征是采用含固體重量為55-64%濃度的尿醛樹脂做粘接劑，粘接劑用量按其含固體重量為絕干向日葵桿碎料重量的6-15%計(jì)算。
4.按權(quán)利要求1規(guī)定的優(yōu)選工藝條件熱壓成型，其特征是熱壓分四個(gè)階段，第一階段壓力為17-24kg/cm2，保壓4-7分鐘;第二階段壓力為8-15kg/cm2，保壓3-6分鐘;第三階段壓力為2-7kg/cm2，保壓2-4分鐘;第四階段壓力為0-2kg/cm2，保壓1-3分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種植物秸稈人造板生產(chǎn)工藝技術(shù)。其特點(diǎn)是采用向日葵稈做為主要原料，用優(yōu)選的粘合劑用量、熱壓溫度、壓力、保壓時(shí)間等工藝參數(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)。產(chǎn)品強(qiáng)度高，質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)本工藝投資少，生產(chǎn)成本低，易于中、小型人造板廠應(yīng)用。本發(fā)明為人造板工業(yè)開辟了一種新的優(yōu)質(zhì)原料來源，也為向日葵綜合利用，提高向日葵種植業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提供了一種先進(jìn)的實(shí)用技術(shù)。
文檔編號(hào)B27N3/08GK1047470SQ8910329
公開日1990年12月5日 申請(qǐng)日期1989年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月19日
發(fā)明者張錫品, 張蓋, 任恩反 申請(qǐng)人:懷安縣合成板廠