專利名稱：一種再生刨花、刨花板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造板原料、人造板及其制備方法，特別涉及一種刨花板原料及其制備方法和由該刨花板原料制備刨花板的方法。
背景技術(shù)：
中國是木材消費大國之一，但是由于我國森林資源貧乏，木材供應(yīng)一直很緊張；同時，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動了家具家裝業(yè)，每年有大量的人造板產(chǎn)品從更新?lián)Q代中淘汰出來， 出現(xiàn)大量的廢棄人造板，合理的利用這些廢棄產(chǎn)品可以緩解人造板生產(chǎn)資源緊缺，同時又有利于環(huán)境保護(hù)。廢棄木質(zhì)材料是重要的可再生資源，因此回收和充分利用廢舊木質(zhì)材料在木材加工利用中占有重要地位。在國外廢棄木質(zhì)材料被稱為第四種森林，一些發(fā)達(dá)國家紛紛通過立法，促進(jìn)廢棄木質(zhì)材料的回收再利用，美國的Willamette工業(yè)公司和意大利的Mauro Saviola集團(tuán)均是利用廢棄木質(zhì)材料生產(chǎn)再生刨花板的大戶。再生刨花的制造是利用廢舊木材或人造板制造再生刨花板關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)成本、效率、刨花質(zhì)量以及最終產(chǎn)品質(zhì)量提出較高的要求。如何得到高質(zhì)量的清潔木片或刨花是科研單位和企業(yè)關(guān)系的重點。《木材工業(yè)》1998年第12卷第6期中葉克林等人研究“水熱處理對廢棄刨花板的刨花形態(tài)及其在循環(huán)利用性能的影響”，該研究公開了在不同溫度的熱水中加熱處理廢棄刨花板，制得再生刨花，分析了水熱處理工藝對再生刨花的形態(tài)、吸水性及再膠合性能的影響，水熱處理后的刨花形態(tài)好，但是該方法處理時間長，刨花表面的膠黏劑處理不徹底，刨花吸水性和潤濕性與原始刨花的吸水性和潤濕性相比存在較大的差異?！赌静募庸C械》(“廢舊刨花板水煮技術(shù)研究”，2008年第二期，王俠等)研究了利用普通刨花板使用脲醛樹脂膠粘劑耐水性差的特點，通過不同溫度的熱水處理廢舊刨花板，此方法可將膠層破壞從而使刨花分離出來并保持了刨花形態(tài)，但水熱處理時間較長，刨花表面的活性基團(tuán)少，再膠合強度低，工業(yè)化生產(chǎn)時難度較大。張德榮等人采用機械法和爆破法制造再生刨花，對新舊刨花進(jìn)行傅立葉變換紅外光譜、X射線衍射對比分析，并將新舊刨花混合制造刨花板(北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009年第 31卷增刊第1期)。爆破法通過蒸汽處理壓力瞬間釋放產(chǎn)生的爆破作用破壞刨花板原有膠層，分散刨花，在保持原有刨花形態(tài)的同時，刨花塑性增加，但是該方法制備工藝復(fù)雜，爆破處理對刨花木材的化學(xué)結(jié)構(gòu)有影響，對刨花的纖維素、半纖維素等有破壞，使得刨花表面的活性基團(tuán)發(fā)生改變或降解，再生刨花的質(zhì)量差，影響再生刨花板的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是針對上述問題提供一種利用廢舊刨花板制備再生刨花的方法，通過該方法制備再生刨花和利用再生刨花制備刨花板，該方法通過堿水解處理使廢舊刨花板分散成刨花，所獲得的刨花能夠保持原刨花的形態(tài)，利用該再生刨花制備的刨花板能夠滿足國標(biāo)的性能指標(biāo)要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種利用廢舊刨花板制備再生刨花的方法， 將廢舊刨花板進(jìn)行堿水解處理，制成刨花。其中，所述的堿水解處理是廢丨日刨花板在堿性溶液中進(jìn)行水解反應(yīng)。本發(fā)明另一方面提供一種利用廢舊刨花板制備再生刨花的方法，包括以下順序進(jìn)行的步驟1)將廢舊刨花板破碎成刨花板碎片；2)將刨花板碎片置于堿性溶液中，加熱，進(jìn)行堿水解處理(即在堿性條件下，刨花板碎片中的膠粘劑與水進(jìn)行水解反應(yīng)，刨花表面的膠粘劑被堿性溶液水解，使得刨花暴露出來)；幻過濾，用水洗滌經(jīng)堿水解處理的刨花板碎片至流出液為中性，制成刨花。其中，還包括將刨花進(jìn)行干燥處理，得到含水率為5-15%的再生刨花。特別是，再生刨花的含水率優(yōu)選為6_10%。特別是，所述的干燥處理為常溫下自然晾干，晾干溫度為15-40°C。其中，步驟1)中通過削片機將廢舊刨花板破碎成所述的刨花板碎片。特別是，所述刨花板碎片的尺寸小于40mmX30mm，優(yōu)選為刨花板碎片長為 20-40mm,寬為 20_30mm。其中，步驟幻所述堿性溶液選擇氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液中的一種，優(yōu)選為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；所述堿性溶液的摩爾濃度為0. 1-0. 3mol/L, 優(yōu)選為0. 1-0. 2mol/L ；所述堿水解處理的溫度為60_100°C，優(yōu)選為100°C ；處理時間為 l-3h，優(yōu)選為 l-2h。本發(fā)明再一方面提供一種按照上述方法制備而成的再生刨花。本發(fā)明另一方面提供一種刨花板，包括新刨花和上述再生刨花。其中，新刨花和再生刨花的重量配比為6-9 1-4。本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明方法通過堿水解處理破壞廢舊刨花板刨花表面的膠層，從而把刨花分離出來，并且能夠使原刨花形態(tài)保持完整。2、本發(fā)明制備的再生刨花吸水性高，親水性好，吸水量達(dá)到105_128g/100g，在堿水解處理過程中堿溶液加速廢舊刨花表面膠粘劑的分解，通過水解反應(yīng)降解刨花表面的膠黏劑，使刨花表面暴露出來，堿溶液可增加刨花表面的羧基含量，增加再生刨花表面的吸水性能，提高了再生刨花表面的親水性。3、本發(fā)明方法制備的再生刨花過程中，堿溶液將膠粘劑與刨花表面之間的連接斷開，降解膠黏劑與刨花之間的粘結(jié)，使得刨花從膠粘劑中解離出來，得到表面徹底暴露的刨花，對刨花的木素結(jié)構(gòu)、纖維素不產(chǎn)生影響，不破壞刨花的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，制得的再生刨花理化性能好。4、利用本發(fā)明制備的再生刨花制備的再生刨花板的性能指標(biāo)能夠滿足(GB/ T4897. 2-2003 及 GB/T17657-1999)的要求。


圖1杉木刨花與堿水解處理制備的再生杉木刨花的紅外光譜圖
具體實施例方式本發(fā)明實施方式中以單一樹種杉木制備的廢舊刨花板作為制備再生刨花的廢棄刨花板，除了使用廢棄杉木刨花板之外，本發(fā)明中還可以采用楊木刨花、松木刨花、樺木刨花、青網(wǎng)木刨花、椿木刨花、棗木刨花等中的一種或多種制備的廢舊刨花板。實施例1采用單一樹種杉木制備的廢舊刨花板，按照如下步驟將廢舊刨花板制成再生刨花1、除去廢舊刨花板中的金屬連接件、塑料、泥土等雜質(zhì)；2、采用削片機(德國辛北爾康普(SiempelKamp)公司)將刨花板破碎成刨花碎片，備用，其中刨花碎片的長為20-40mm、寬為20_30mm ；3、將刨花碎片加入到裝有堿性溶液的容器中，使刨花碎片完全浸泡于堿性溶液中，接著將容器置于恒溫水浴鍋內(nèi)進(jìn)行加熱并不斷攪拌，進(jìn)行堿水解處理，直到碎片全部解離成刨花，其中，堿溶液為摩爾濃度為0. lmol/L的氫氧化鈉溶液，堿水解處理的溫度為 100°C，處理時間為2h ；4、過濾，濾渣(即經(jīng)堿水解處理后的刨花板碎片)采用清水進(jìn)行反復(fù)的沖洗，直到流出液呈中性后，將濾渣于室溫(25°C )下晾干，制得再生刨花，其中再生刨花的含水率為 6% ；5、利用所得的再生刨花制備刨花板，具體步驟如下1)按新刨花和再生刨花的重量配比為6 4備料并混合均勻；膠粘劑采用北京市木材廠生產(chǎn)的固含量為51%的脲醛樹脂膠粘劑。本實施例中采用的新刨花為杉木刨花。新刨花除了杉木刨花之外，還可以是楊木刨花、松木刨花、樺木刨花、青網(wǎng)木刨花、 椿木刨花、棗木刨花等中的一種或多種。2)將膠粘劑均勻施加到備好的刨花原料中，其中脲醛樹脂膠粘劑的施膠量為 10% (按膠粘劑固含量與絕干刨花重量計算)。本發(fā)明使用的脲醛樹脂不限于上述脲醛樹脂，工廠普遍采用的各種普通脲醛樹脂和改性脲醛樹脂均適用。3)將施膠后的混合料制成板坯；4)對鋪裝好的板坯在室溫下進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力為1. 8MPa,預(yù)壓時間為120s。5)對預(yù)壓的板坯進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為160_170°C，熱壓壓力為2. 0-3. OMPa，熱壓時間為40s/mm，制成14mm厚的刨花板，經(jīng)裁切后得到本發(fā)明的刨花板。按照國標(biāo)GB/T17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》檢測本發(fā)明刨花板，結(jié)果見表1。實施例2將廢舊刨花板制成再生刨花的過程中，除了堿溶液選擇摩爾濃度為0. 3mol/L的氫氧化鈉溶液，堿水解處理溫度為60°C，處理時間為3h，以及再生刨花的含水率為10%之外，其余與實施例1同。利用再生刨花制備刨花板的過程中，除新刨花和再生刨花的重量配比為7 3，新刨花采用混合刨花之外，其余同實施例1。制備的刨花板性能檢測結(jié)果見表1。
實施例3將廢舊刨花板制成再生刨花的過程中，除了堿溶液選擇摩爾濃度為0. lmol/L的氫氧化鉀溶液，堿水解處理溫度為80°C，處理時間為勸，其余與實施例1同。利用再生刨花制備刨花板的過程中，除新刨花和再生刨花的重量配比為9 1，新刨花采用混合刨花之外，其余同實施例1。制備的刨花板性能檢測結(jié)果見表1。實施例4將廢舊刨花板制成再生刨花的過程中，除了堿溶液選擇摩爾濃度為0. 2mol/L的氫氧化鈉溶液，堿水解處理溫度為80°C，處理時間為池，其余與實施例1同。利用再生刨花制備刨花板的過程中，除新刨花和再生刨花的重量配比為8 2，新刨花采用混合刨花之外，其余同實施例1。制備的刨花板性能檢測結(jié)果見表1。實施例5將廢舊刨花板制成再生刨花的過程中，除了堿溶液選擇摩爾濃度為0. 2mol/L的氫氧化鈉溶液，堿水解處理溫度為100°C，處理時間為lh，其余與實施例1同。利用再生刨花制備刨花板的過程中，除新刨花和再生刨花的重量配比為7 3，新刨花采用混合刨花之外，其余同實施例1。制備的刨花板性能檢測結(jié)果見表1。對照例1將廢舊刨花板制成再生刨花的過程中，除了用清水代替使用氫氧化鈉溶液進(jìn)行加熱水解處理之外，其余與實施例1相同。制備的刨花板性能檢測結(jié)果見表1。表1產(chǎn)品性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種制備再生刨花的方法，其特征是將廢舊刨花板進(jìn)行堿水解處理，制成刨花。
2.一種制備再生刨花的方法，其特征是包括以下順序進(jìn)行的步驟1)將廢舊刨花板破碎成刨花板碎片；幻將刨花板碎片置于堿性溶液中，加熱，進(jìn)行堿水解處理；幻過濾，用水洗滌經(jīng)堿水解的刨花板碎片至流出液為中性，制成刨花。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述堿性溶液選擇氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液中的一種。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征是所述堿性溶液的摩爾濃度為0.1-0. 3mol/L0
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述堿性溶液的摩爾濃度為0.1-0. 2mol/L。
6.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征是堿水解處理的溫度為60-100°C，處理時間為 l-3h0
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是堿水解處理的溫度為100°C，處理時間為l_2h。
8.—種再生刨花，其特征是按照如權(quán)利要求1-7任一所述方法制備而成。
9.一種刨花板，其特征是包括新刨花和如權(quán)利要求8所述的再生刨花。
10.如權(quán)利要求9所述的刨花板，其特征是所述新刨花與再生刨花的重量份配比為 6-9 1-4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種再生刨花及其刨花板制備方法，該方法是將廢舊刨花板經(jīng)堿水解處理后制成再生刨花，將制成的再生刨花與新刨花混合制備成刨花板。本發(fā)明方法通過堿的水解處理，使廢舊刨花板膠層破壞而分離刨花，能夠使原刨花形態(tài)保持完整，刨花的理化性質(zhì)影響很小，本發(fā)明利用再生刨花制備的刨花板的性能指標(biāo)能夠滿足刨花板國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 4897.2-2003及GB/T17657-1999)的要求。
文檔編號B27L11/02GK102343609SQ20101024662
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者于志明, 宋先亮, 張德榮 申請人:北京林業(yè)大學(xué)