一種禾木結(jié)構(gòu)板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人造板材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種秸桿、枝椏柴為原料的禾木結(jié) 構(gòu)板及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今氣候變化受到全球關(guān)注，保護(hù)森林成為人類共識，而世界可砍伐的木材資 源日益減少、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對木材及其制品需求不斷增加的情況下，利用農(nóng)作物秸桿生產(chǎn) 各種裝飾板材，已成為一種趨勢。農(nóng)作物秸桿包括：糧食作物秸桿（麥秸、稻草、玉米桿、高 粱桿等）、經(jīng)濟(jì)作物秸桿（棉桿、麻桿、蘆葦桿、葵花桿、豆桿等）。我國每年產(chǎn)生數(shù)量可觀的 農(nóng)作物秸桿，采用農(nóng)作物秸桿原料來制造裝飾板材，既可以節(jié)省森林資源，又可為大量的農(nóng) 作物秸桿找到出路，避免因焚燒秸桿而污染環(huán)境，同時增加農(nóng)民收入，推動"三農(nóng)"問題的解 決。
[0003] 但傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的秸桿刨花板生產(chǎn)效率低，板材密度小、吸水膨脹率高，密度只能 達(dá)到0. 70~0. 76g/cm3,吸水膨脹率達(dá)4. 5~6. 0%，并且靜曲強度低，只能達(dá)到12~20MPa，同 時，生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量波動較大，經(jīng)常出現(xiàn)表面有凹凸不平的情況，嚴(yán)重影響板材 的應(yīng)用。傳統(tǒng)解決表面凹凸不平的方法是先對定向刨花板的表面進(jìn)行定厚砂光處理后，再 進(jìn)行二次復(fù)貼密度板或者實木皮，其存在的不足之處是：工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本高，并 且板材易開裂、易吸水膨脹、靜曲強度低，質(zhì)量難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以秸桿和枝椏柴為原料的禾 木結(jié)構(gòu)板及其生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)工藝簡單、成本低、效率高，采用該工藝生產(chǎn)出的板材質(zhì)量 穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)致密、吸水膨脹率低且靜曲強度高，同時也解決了定向刨花板不能直接表面裝飾 的弊端。
[0005] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種以秸桿和枝椏柴為原料的禾木結(jié) 構(gòu)板的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟： 1、 秸桿原料經(jīng)過切段機截斷為8~20cm長度后，進(jìn)入再碎工序； 2、 秸桿原料段經(jīng)再碎機粉碎成l~2cm的條狀段后進(jìn)入干燥工序； 3、 再碎過的秸桿原料經(jīng)過干燥機干燥，水分控制在3% ; 4、 干燥好的秸桿原料經(jīng)精磨機，在常溫下進(jìn)行冷磨得到30~40目的纖維； 5、 分選纖維，把合格的纖維送入料倉，不合格的纖維返回到精磨工序二次精磨，直到纖 維達(dá)到30~40目送入料倉； 6、 合格的纖維經(jīng)料倉送入拌膠機拌膠，按65~90kg/m3的施膠量施加膠黏劑，得拌膠纖維； 7、 枝椏柴經(jīng)過長條刨片機刨片后，進(jìn)入干燥機，干燥后使其含水率在3~5%，然后按Im3 木片50~60kg膠黏劑的比例施膠，施膠后含水率控制在8~12%之間，得施膠木片； 8、 通過鋪裝機依次預(yù)鋪下表板層、芯板層、上表板層，上、下表板層由步驟6得到的拌 膠纖維經(jīng)過鋪裝機定厚度定重量鋪裝，芯板層由步驟7得到的施膠木片經(jīng)鋪裝機鋪裝； 9、 將步驟8鋪裝好的板坯經(jīng)預(yù)壓機預(yù)壓，預(yù)壓加壓油缸壓力在7~12Mpa之間，壓縮比在 6:1 ； 10、 預(yù)壓后的板坯進(jìn)入高溫高壓壓機，經(jīng)熱壓固化處理，得固化素板，其中，壓機壓板溫 度在180°C ~200°C，第一峰壓力Pl限值為135kgf/cm22，低壓保壓壓力為P2/P3為25~45 kgf/cm2，高壓保壓壓力為P4/P5為90~115 kgf/cm2，第一次卸荷保持壓力P6為60kgf/cm2、 第二次卸荷保持壓力P7為40 kgf/cm2、第三次卸荷保持壓力P8為25 kgf/cm2、第四次卸 荷保持壓力P9為15kgf/cm2，主壓時間Tl為120秒，定厚時間T2為65秒，第一次卸荷時間 T3為25秒、第一次卸荷時間T4為15秒、第一次卸荷時間T5為10秒、第一次卸荷時間T6 為3秒； 11、 將步驟10制得的固化素板自然冷卻48小時后，進(jìn)行表面鋸切砂光定厚處理，即得 本申請的禾木結(jié)構(gòu)板。
[0006] 上述秸桿原料包括麥秸、稻草、玉米桿、高粱桿、蘆葦桿、棉桿、麻桿、葵花桿、豆桿 中的任意一種或多種。
[0007] 所述上、下表層的厚度為]~50mm，芯板層的厚度為3~300mm〇
[0008] 由秸桿為原料制成的上下表層和枝椏柴為原料制成的定向刨花芯板層構(gòu)成的胚 板，經(jīng)過預(yù)壓上下組合在一起，并通過一次熱壓成型。
[0009] -種禾木結(jié)構(gòu)板，其特征在于：它采用上述生產(chǎn)工藝方法制得。
[0010] 采用本發(fā)明的禾木結(jié)構(gòu)板及其生產(chǎn)工藝，具有以下有益效果： 1)充分利用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，麥桿、稻草、玉米桿、高粱桿等農(nóng)作物秸 桿，以及生產(chǎn)建設(shè)、更新改造過程中廢棄的枝椏柴木質(zhì)廢料為原料，利用全新的生產(chǎn)工藝制 成的新型人造板材，以替代傳統(tǒng)實木產(chǎn)品，可廣泛地應(yīng)用于建筑工程中做不承重的內(nèi)、外墻 板、天花板、地板、屋面望板、隔音板、防火板、通風(fēng)道以及活動房、建筑模板和車、船隔艙板、 包裝材料及固定式家具用材等。既保護(hù)了天然林資源、滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對木材產(chǎn)品的需求，同 時解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物秸桿的去處，從而改善生態(tài)環(huán)境的作用。我國年產(chǎn)秸桿7億多噸 ，通過采用本工藝生產(chǎn)秸桿刨花板，將秸桿和枝椏柴變廢為寶，極大地提高了農(nóng)作物秸桿的 價值，同時，又有效地降低了板材的生產(chǎn)成本，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。
[0011] 2)生產(chǎn)效率高、纖維質(zhì)量有保障、板材生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，通過將秸桿原料切成8~20cm 的段，再粉碎成l~2cm的條狀段，不僅有效地提高了切段和控水干燥效率，而且有效地提高 精磨纖維的效率和質(zhì)量，水分3%的30~40目纖維韌性強，抗拉強度較水分充足或完全干燥 狀態(tài)下可提高1〇~20倍。
[0012] 3)本發(fā)明在生產(chǎn)時將秸桿纖維直接與定向刨花板上下組合在一起，一次熱壓成 型，工藝簡單，有效解決了現(xiàn)有定向刨花板因木片與木片之間有疊加縫隙而造成的板材表 面有凹凸不平，不能直接用于生產(chǎn)表面裝飾板的弊端問題，同時本發(fā)明還節(jié)約了定向刨花 板的表面定厚砂光的工序損失的原料資源，有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。
[0013] 4)本申請采用30~40目的秸桿纖維，通過施膠比例和含水量的控制，同時采用預(yù) 壓和熱壓相結(jié)合的施壓方式，并通過對熱壓溫度、壓力、保卸壓時間控制，將施膠纖維和施 膠木片激活擴(kuò)散，發(fā)生蠕變，使纖維表板層和刨花芯板層的水分不斷蒸發(fā)，達(dá)到纖維表板層 和刨花芯板層均緊致密實，同時，實現(xiàn)纖維表板層和刨花芯板層間的緊密可靠一體連接。纖 維表板層和刨花芯板層的密度分別可以達(dá)到0. 8g/cm3和0. 78 g/cm3,板材的靜曲強度可有 效達(dá)到35. 4MPa，本申請經(jīng)反復(fù)驗證采用30~40目的秸桿纖維，能夠有效利用秸桿纖維中的 植物蠟殼層的防水性能，膠合強度和纖維防水性能都能達(dá)到最佳狀態(tài)，36小時吸水厚度膨 脹率小于2%。
【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明： 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明禾木結(jié)構(gòu)板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的熱壓曲線圖。
【具體實施方式】
[0015] 實施例一 如圖1-3所示：一種禾木結(jié)構(gòu)板，依次包括下層纖維表板層3、中間的多層木質(zhì)定向刨 花芯板層2和上層纖維表板層1，所述下層纖維表板層3、中間的多層木質(zhì)定向刨花芯板層 2和上層纖維表板層1 一體壓制成型。其生產(chǎn)工藝，包括如下步驟： 1、麥秸、稻草、玉米桿、高粱桿、蘆葦桿、棉桿、麻桿、葵花桿、豆桿中的任意一種或多種 秸桿原料經(jīng)過切段機截斷為8cm長度后，進(jìn)入再碎工序，當(dāng)采用多種農(nóng)作物秸桿時，其混合 比例可以是任意比例。
[0016] 2、8cm的秸桿原料段經(jīng)再碎機粉碎成Icm的條狀段后進(jìn)入干燥工序，通過充分切 段粉碎，有效提高控水干燥效率，并有效提高精磨纖維的效率和質(zhì)量。
[0017] 3、粉碎成Icm的秸桿原料經(jīng)過干燥機干燥，將水分控制在3% ;通過對粉碎后的秸 桿原料水分的控制，有效提高秸桿纖維的韌性和抗拉強度，一方面避免秸桿纖維斷裂，提高 秸桿纖維的有效利用率，另一方面提高秸桿纖維質(zhì)量，從而有效提高最終板材的整體質(zhì)量。
[0018] 4、經(jīng)步驟3干燥控水后的秸桿原料經(jīng)精磨機，在常溫下進(jìn)行冷磨得到30~40目的 纖維；該目數(shù)下的秸桿纖維，可有效提高壓制時的快速激活擴(kuò)散和蠕變效率，從而有效提高 熱壓效率和板材壓制質(zhì)量，以及板材的密度也實現(xiàn)有效提高。
[0019] 5、分選纖維，把合格的纖維送入料倉，不符合要求的纖維返回到精磨工序二次精 磨，直到纖維達(dá)到30~40目送入料倉；嚴(yán)格控制纖維目數(shù)，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，并 通過秸桿原料進(jìn)行充分精磨，有效提