一種可以室外使用的耐用型高密度纖維板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木質(zhì)材料深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可以室外使用的耐用型高密度纖維板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)中、高密度纖維板業(yè)發(fā)展非常迅速，原來(lái)的硬質(zhì)纖維板已逐步被中高密度纖維板所取代。中纖板企業(yè)對(duì)木材原料的依賴性很大，木材原料成本占到生產(chǎn)成本的45%左右，木材原料緊缺已經(jīng)嚴(yán)重影響到了纖維板的生產(chǎn)。就中高密度纖維板生產(chǎn)的要求而言，為10年以上，竹子的再生周期也在3-5年，而農(nóng)作物秸桿的再生周期為I年或者不到I年，從資源的利用效率來(lái)說(shuō)，農(nóng)作物的秸桿最有利。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，具有豐富的農(nóng)作物秸桿資源，但是目前我國(guó)秸桿資源的利用率僅為33%，其余大部分秸桿被作為廢棄物焚燒掉或是僅作為燃料，不僅造成了自然資源的浪費(fèi)，而且加重環(huán)境污染。采用廉價(jià)的和可再生性強(qiáng)的農(nóng)作物纖維代替木材原料，已經(jīng)逐漸成為中、高密度纖維板發(fā)展的一個(gè)方向。但是以農(nóng)作物為代表的草本植物纖維則短而細(xì)，在一定程度上限制了草纖維板的機(jī)械強(qiáng)度。草本植物莖桿有機(jī)溶劑抽出物的含量明顯比木材原料的低，但主要成分是蠟質(zhì)，伴以少量的高級(jí)脂肪酸、高級(jí)醇等，加上禾本科植物莖桿、葉片表皮細(xì)胞硅質(zhì)化程度很高，秸桿表面的蠟質(zhì)層和二氧化硅含量高，不利于膠黏劑的浸潤(rùn)，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的脲醛樹脂對(duì)秸桿碎料的膠合不良。這就要求利用農(nóng)作物秸桿等草本植物纖維制造高密度纖維板時(shí)，必須解決現(xiàn)有工藝中存在的傳統(tǒng)膠黏劑膠合不良、耐水性差、強(qiáng)度差的缺陷。
[0003]酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂膠黏劑是甲醛系列膠三種典型代表，使用三醛膠最突出的問題是游離甲醛釋放。三醛膠系列人造板在生產(chǎn)及其產(chǎn)品使用的前3-15年中會(huì)不斷釋放出游離甲醛，嚴(yán)重危害人體健康。國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)甲醛密度板等人造板產(chǎn)品的需求日益高漲。生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水性聚氨酯膠黏劑等不含甲醛的膠黏劑應(yīng)運(yùn)而生，并且市場(chǎng)占有率越來(lái)越高，但是由于價(jià)格較高，利用其作為膠粘劑必然會(huì)帶來(lái)密度纖維板的生產(chǎn)成本的增加，但是在采用農(nóng)作物秸桿、木材邊角料等原料的前提下能夠節(jié)省一部分成分，這樣既不會(huì)造成成本的增加，也會(huì)生產(chǎn)中安全環(huán)保的產(chǎn)品，值得在市場(chǎng)上推廣。
[0004]隨著高密度纖維板的不斷發(fā)展，僅僅是強(qiáng)度、耐水性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)發(fā)展的需求，這就要求不斷的開發(fā)各種性能的板材，以滿足市場(chǎng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可以室外使用的耐用型高密度纖維板及其制備方法。本發(fā)明在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝創(chuàng)新，首先利用氫氧化鈉浸泡農(nóng)作物秸桿，能夠降低秸桿表層的蠟質(zhì)層，制成灰分含量低的秸桿纖維，再將秸桿纖維與木纖維混合后用硅烷偶聯(lián)劑等處理，進(jìn)一步的提高混合纖維的融合性、一致性，這樣處理后的纖維與膠黏劑、防水劑能夠緊密結(jié)合，不易分層，質(zhì)量穩(wěn)定均一，強(qiáng)度高。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施: 一種可以室外使用的耐用型高密度纖維板，由下列重量份的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42-45、濃度為2%的氫氧化鈉適量、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2-2.5、甲氧基聚乙二醇1_2、玻璃纖維4-6、濃度為95%的乙醇66-70、木材邊角料30-32、水性聚氨酯膠黏劑7_8、乳化石蠟1.5-2、水適量、磷酸三丁酯0.8-1、有機(jī)硅乳1-1.5 ；
本發(fā)明所述一種可以室外使用的耐用型高密度纖維板，由以下具體步驟制成:
(1)將農(nóng)作物秸桿清洗后放入烘箱中烘至含水量為20%-30%，冷去后將其切成3-4厘米的小段，然后加入3倍量的濃度為2%的氫氧化鈉，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-3小時(shí)后過濾，取濾渣水洗至中性，得農(nóng)作物秸桿纖維；
(2)將木材邊角料送入木材削片機(jī)中切成不規(guī)則的小木片，在155-165°C條件下用飽和蒸汽(壓力為0.75MPa)對(duì)木片進(jìn)行蒸煮，待木片軟化后送入熱磨機(jī)中，在同樣的溫度下，1200-1400轉(zhuǎn)/分的攪拌速度作用下，磨成木纖維，與步驟(I)得到的農(nóng)作物秸桿纖維混合得到混合纖維；
(3)將玻璃纖維粉碎過100目篩然后與硅烷偶聯(lián)劑kh450混合球磨40分鐘后加入濃度為95%的乙醇中制成混懸液，再加入甲氧基聚乙二醇，在室溫下攪拌30分鐘，然后將混合纖維浸泡其中，20-30分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，在85-95 °C的條件下烘干30分鐘，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維；
(4)首先將有機(jī)硅乳與乳化石蠟混合，然后加入水性聚氨酯膠黏劑以及其余剩余成分，攪拌均勻后制成混合漿料待用；將步驟(3)得到的表面改性的混合纖維經(jīng)過混合攪拌器將纖維打散后加入一半量的混合漿料，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后將拌勻后的物料送入噴霧攪拌機(jī)中，繼續(xù)噴入另一半混合漿料，即得熱壓前的混合纖維；
(5)將熱壓前的混合纖維均勻地鋪裝在滿足工藝要求的板坯中，控制纖維板的厚度，在平板硫化機(jī)上先預(yù)壓，然后經(jīng)連續(xù)輥預(yù)壓，得到預(yù)成型板坯，再將預(yù)成型板坯送入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型(控制熱壓溫度為180-210°C，成型壓力為40kg/cm2，保壓時(shí)間為3-4分鐘)即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先用堿處理農(nóng)作物秸桿制成秸桿纖維，將木材邊角料制成木纖維，然后用玻璃纖維粉以及硅烷偶聯(lián)劑等成分對(duì)混合纖維進(jìn)行表面處理，能夠消除表面的內(nèi)應(yīng)力，從而提高混合纖維的粘結(jié)強(qiáng)度，與膠黏劑配合后具有極強(qiáng)的耐水性、粘性、強(qiáng)度。
[0008]本發(fā)明將水性聚氨酯膠黏劑與乳化石蠟、有機(jī)硅乳等共混制成處理漿料，這樣復(fù)配能夠增強(qiáng)防水以及膠黏性，且一部分與混合纖維共混，一部分噴涂在混合纖維表面，這樣的處理工藝能夠使處理漿料很好的滲透到纖維與纖維之間，防水防潮效果顯著，防止纖維板開裂、翹曲，延長(zhǎng)使用壽命。
[0009]本發(fā)明為資源替代性產(chǎn)品成分配比簡(jiǎn)單科學(xué)合理，工藝便于工業(yè)化控制，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法不僅能夠降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，而且能夠提高纖維板質(zhì)量穩(wěn)定性，耐