专利名称：一种再生刨花、刨花板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种人造板原料、人造板及其制备方法，特别涉及一种刨花板原料及其制备方法和由该刨花板原料制备刨花板的方法。
背景技术：
中国是木材消费大国之一，但是由于我国森林资源贫乏，木材供应一直很紧张；同时，经济的快速发展带动了家具家装业，每年有大量的人造板产品从更新换代中淘汰出来， 出现大量的废弃人造板，合理的利用这些废弃产品可以缓解人造板生产资源紧缺，同时又有利于环境保护。废弃木质材料是重要的可再生资源，因此回收和充分利用废旧木质材料在木材加工利用中占有重要地位。在国外废弃木质材料被称为第四种森林，一些发达国家纷纷通过立法，促进废弃木质材料的回收再利用，美国的Willamette工业公司和意大利的Mauro Saviola集团均是利用废弃木质材料生产再生刨花板的大户。再生刨花的制造是利用废旧木材或人造板制造再生刨花板关键环节，对于生产设备、生产成本、效率、刨花质量以及最终产品质量提出较高的要求。如何得到高质量的清洁木片或刨花是科研单位和企业关系的重点。《木材工业》1998年第12卷第6期中叶克林等人研究“水热处理对废弃刨花板的刨花形态及其在循环利用性能的影响”，该研究公开了在不同温度的热水中加热处理废弃刨花板，制得再生刨花，分析了水热处理工艺对再生刨花的形态、吸水性及再胶合性能的影响，水热处理后的刨花形态好，但是该方法处理时间长，刨花表面的胶黏剂处理不彻底，刨花吸水性和润湿性与原始刨花的吸水性和润湿性相比存在较大的差异。《木材加工机械》(“废旧刨花板水煮技术研究”，2008年第二期，王侠等)研究了利用普通刨花板使用脲醛树脂胶粘剂耐水性差的特点，通过不同温度的热水处理废旧刨花板，此方法可将胶层破坏从而使刨花分离出来并保持了刨花形态，但水热处理时间较长，刨花表面的活性基团少，再胶合强度低，工业化生产时难度较大。张德荣等人采用机械法和爆破法制造再生刨花，对新旧刨花进行傅立叶变换红外光谱、X射线衍射对比分析，并将新旧刨花混合制造刨花板(北京林业大学学报，2009年第 31卷增刊第1期)。爆破法通过蒸汽处理压力瞬间释放产生的爆破作用破坏刨花板原有胶层，分散刨花，在保持原有刨花形态的同时，刨花塑性增加，但是该方法制备工艺复杂，爆破处理对刨花木材的化学结构有影响，对刨花的纤维素、半纤维素等有破坏，使得刨花表面的活性基团发生改变或降解，再生刨花的质量差，影响再生刨花板的质量。
发明内容
本发明的首要目的是针对上述问题提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法，通过该方法制备再生刨花和利用再生刨花制备刨花板，该方法通过碱水解处理使废旧刨花板分散成刨花，所获得的刨花能够保持原刨花的形态，利用该再生刨花制备的刨花板能够满足国标的性能指标要求。为实现上述目的，本发明一方面提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法， 将废旧刨花板进行碱水解处理，制成刨花。其中，所述的碱水解处理是废丨日刨花板在碱性溶液中进行水解反应。本发明另一方面提供一种利用废旧刨花板制备再生刨花的方法，包括以下顺序进行的步骤1)将废旧刨花板破碎成刨花板碎片；2)将刨花板碎片置于碱性溶液中，加热，进行碱水解处理(即在碱性条件下，刨花板碎片中的胶粘剂与水进行水解反应，刨花表面的胶粘剂被碱性溶液水解，使得刨花暴露出来)；幻过滤，用水洗涤经碱水解处理的刨花板碎片至流出液为中性，制成刨花。其中，还包括将刨花进行干燥处理，得到含水率为5-15%的再生刨花。特别是，再生刨花的含水率优选为6_10%。特别是，所述的干燥处理为常温下自然晾干，晾干温度为15-40°C。其中，步骤1)中通过削片机将废旧刨花板破碎成所述的刨花板碎片。特别是，所述刨花板碎片的尺寸小于40mmX30mm，优选为刨花板碎片长为 20-40mm,宽为 20_30mm。其中，步骤幻所述碱性溶液选择氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液中的一种，优选为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；所述碱性溶液的摩尔浓度为0. 1-0. 3mol/L, 优选为0. 1-0. 2mol/L ；所述碱水解处理的温度为60_100°C，优选为100°C ；处理时间为 l-3h，优选为 l-2h。本发明再一方面提供一种按照上述方法制备而成的再生刨花。本发明另一方面提供一种刨花板，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为6-9 1-4。本发明方法具有以下优点1、本发明方法通过碱水解处理破坏废旧刨花板刨花表面的胶层，从而把刨花分离出来，并且能够使原刨花形态保持完整。2、本发明制备的再生刨花吸水性高，亲水性好，吸水量达到105_128g/100g，在碱水解处理过程中碱溶液加速废旧刨花表面胶粘剂的分解，通过水解反应降解刨花表面的胶黏剂，使刨花表面暴露出来，碱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亲水性。3、本发明方法制备的再生刨花过程中，碱溶液将胶粘剂与刨花表面之间的连接断开，降解胶黏剂与刨花之间的粘结，使得刨花从胶粘剂中解离出来，得到表面彻底暴露的刨花，对刨花的木素结构、纤维素不产生影响，不破坏刨花的形态和结构，制得的再生刨花理化性能好。4、利用本发明制备的再生刨花制备的再生刨花板的性能指标能够满足(GB/ T4897. 2-2003 及 GB/T17657-1999)的要求。
图1杉木刨花与碱水解处理制备的再生杉木刨花的红外光谱图
具体实施例方式本发明实施方式中以单一树种杉木制备的废旧刨花板作为制备再生刨花的废弃刨花板，除了使用废弃杉木刨花板之外，本发明中还可以采用杨木刨花、松木刨花、桦木刨花、青网木刨花、椿木刨花、枣木刨花等中的一种或多种制备的废旧刨花板。实施例1采用单一树种杉木制备的废旧刨花板，按照如下步骤将废旧刨花板制成再生刨花1、除去废旧刨花板中的金属连接件、塑料、泥土等杂质；2、采用削片机(德国辛北尔康普(SiempelKamp)公司)将刨花板破碎成刨花碎片，备用，其中刨花碎片的长为20-40mm、宽为20_30mm ；3、将刨花碎片加入到装有碱性溶液的容器中，使刨花碎片完全浸泡于碱性溶液中，接着将容器置于恒温水浴锅内进行加热并不断搅拌，进行碱水解处理，直到碎片全部解离成刨花，其中，碱溶液为摩尔浓度为0. lmol/L的氢氧化钠溶液，碱水解处理的温度为 100°C，处理时间为2h ；4、过滤，滤渣(即经碱水解处理后的刨花板碎片)采用清水进行反复的冲洗，直到流出液呈中性后，将滤渣于室温(25°C )下晾干，制得再生刨花，其中再生刨花的含水率为 6% ；5、利用所得的再生刨花制备刨花板，具体步骤如下1)按新刨花和再生刨花的重量配比为6 4备料并混合均勻；胶粘剂采用北京市木材厂生产的固含量为51%的脲醛树脂胶粘剂。本实施例中采用的新刨花为杉木刨花。新刨花除了杉木刨花之外，还可以是杨木刨花、松木刨花、桦木刨花、青网木刨花、 椿木刨花、枣木刨花等中的一种或多种。2)将胶粘剂均勻施加到备好的刨花原料中，其中脲醛树脂胶粘剂的施胶量为 10% (按胶粘剂固含量与绝干刨花重量计算)。本发明使用的脲醛树脂不限于上述脲醛树脂，工厂普遍采用的各种普通脲醛树脂和改性脲醛树脂均适用。3)将施胶后的混合料制成板坯；4)对铺装好的板坯在室温下进行预压，预压压力为1. 8MPa,预压时间为120s。5)对预压的板坯进行热压，热压温度为160_170°C，热压压力为2. 0-3. OMPa，热压时间为40s/mm，制成14mm厚的刨花板，经裁切后得到本发明的刨花板。按照国标GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测本发明刨花板，结果见表1。实施例2将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了碱溶液选择摩尔浓度为0. 3mol/L的氢氧化钠溶液，碱水解处理温度为60°C，处理时间为3h，以及再生刨花的含水率为10%之外，其余与实施例1同。利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为7 3，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。制备的刨花板性能检测结果见表1。
实施例3将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了碱溶液选择摩尔浓度为0. lmol/L的氢氧化钾溶液，碱水解处理温度为80°C，处理时间为劝，其余与实施例1同。利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为9 1，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。制备的刨花板性能检测结果见表1。实施例4将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了碱溶液选择摩尔浓度为0. 2mol/L的氢氧化钠溶液，碱水解处理温度为80°C，处理时间为池，其余与实施例1同。利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为8 2，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。制备的刨花板性能检测结果见表1。实施例5将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了碱溶液选择摩尔浓度为0. 2mol/L的氢氧化钠溶液，碱水解处理温度为100°C，处理时间为lh，其余与实施例1同。利用再生刨花制备刨花板的过程中，除新刨花和再生刨花的重量配比为7 3，新刨花采用混合刨花之外，其余同实施例1。制备的刨花板性能检测结果见表1。对照例1将废旧刨花板制成再生刨花的过程中，除了用清水代替使用氢氧化钠溶液进行加热水解处理之外，其余与实施例1相同。制备的刨花板性能检测结果见表1。表1产品性能测试结果
权利要求
1.一种制备再生刨花的方法，其特征是将废旧刨花板进行碱水解处理，制成刨花。
2.一种制备再生刨花的方法，其特征是包括以下顺序进行的步骤1)将废旧刨花板破碎成刨花板碎片；幻将刨花板碎片置于碱性溶液中，加热，进行碱水解处理；幻过滤，用水洗涤经碱水解的刨花板碎片至流出液为中性，制成刨花。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述碱性溶液选择氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液中的一种。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征是所述碱性溶液的摩尔浓度为0.1-0. 3mol/L0
5.如权利要求4所述的方法，其特征是所述碱性溶液的摩尔浓度为0.1-0. 2mol/L。
6.如权利要求2或3所述的方法，其特征是碱水解处理的温度为60-100°C，处理时间为 l-3h0
7.如权利要求6所述的方法，其特征是碱水解处理的温度为100°C，处理时间为l_2h。
8.—种再生刨花，其特征是按照如权利要求1-7任一所述方法制备而成。
9.一种刨花板，其特征是包括新刨花和如权利要求8所述的再生刨花。
10.如权利要求9所述的刨花板，其特征是所述新刨花与再生刨花的重量份配比为 6-9 1-4。
全文摘要
本发明涉及一种再生刨花及其刨花板制备方法，该方法是将废旧刨花板经碱水解处理后制成再生刨花，将制成的再生刨花与新刨花混合制备成刨花板。本发明方法通过碱的水解处理，使废旧刨花板胶层破坏而分离刨花，能够使原刨花形态保持完整，刨花的理化性质影响很小，本发明利用再生刨花制备的刨花板的性能指标能够满足刨花板国家标准(GB/T 4897.2-2003及GB/T17657-1999)的要求。
文档编号B27L11/02GK102343609SQ20101024662
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者于志明, 宋先亮, 张德荣 申请人:北京林业大学