本发明涉及一种刨花板，特别是涉及一种利用竹刨花和秸秆碎料生产的复合型刨花板及其制备方法，属于复合材料制备领域。
背景技术：
农作物秸秆来源广泛，是一种宝贵的可再生资源，主要以农业生产副产品的形式得到。据估计，目前全国农作物秸秆年产量已超过8亿吨，其中可回收的秸秆资源约7亿吨。农作物秸秆曾是我国农村主要的牲畜饲料和生活燃料。但由于农村生产水平的提高和生产方式的转变，以及环保形势的要求，对秸秆的利用模式亟需进行调整。然而，受我国长期以来形成的农业生产模式影响，农作物秸秆的规模化收集体系并未完全建立。同时，现阶段农作物秸秆利用途径多样化程度较低且技术并不成熟。因此，现阶段农作物秸秆利用途径多样化程度较低且技术并不成熟。因此，对农作物秸秆的消纳能力有限。目前仍有大量秸秆采用直接焚烧的方式进行处理，不仅造成了大量宝贵生物质资源的浪费，还引起了各类环境污染以及火灾和交通事故的发生。作为一种木质素纤维原料，将农作物秸秆用于刨花板的制备是一条实现其高值化利用的有效途径。
目前，对秸秆刨花板制造技术的探索已经取得了良好的进展，且也有工业化生产实例见诸报道。然而，秸秆不同于木材纤维，其纤维细长，有腔体，表面有蜡质层，质地柔软，直接用于人造板中易削弱板材强度。因此，现阶段的秸秆刨花板受其板材力学强度较低、板面易翘曲、防潮能力差等问题的制约，难以实现大规模产业化生产。因此，将秸秆与其他原料配合制作复合刨花板是制造综合性能良好的刨花板的可行途径之一。如专利cn105965658a公开了一种麦秸秆与木材刨花复合制造刨花板的方法，其上下表层选用麦秸秆刨花，芯层选用木材刨花，麦秸秆刨花比例达到35-45％时板材性能最优。上述方法虽然提高了板材性能，但是还是用到了大量木材资源，无法充分发挥秸秆成本低这一特点。又如专利cn101947804b和cn106079015a分别公开了将秸秆与氧化镁和氯化镁相复合及将秸秆与玄武岩纤维复合制备人造板的方法。上述两个专利均使用了价格较高的无机物，板材成本相对较高。
竹材因其良好的力学性能受到了木材加工行业的广泛关注。竹材与秸秆复合制造人造板也是改善秸秆刨花板综合性能的有效路径。如专利cn103538138b公开了一种竹材重组材秸秆砖和竹材集成材秸秆砖的制备方法，其将竹材重组材或竹材集成材作为外层，以秸秆砖作为内层制造复合板材。又如专利cn102699976a公开了一种竹片或竹条、秸秆复合板，其将竹片或竹条布置在板材内部制造复合板以达到增强板材力学性能的作用。以上两例专利虽可将竹材与秸秆复合制造板材，但是无法利用小径竹材或竹材加工下脚料。同时，尺寸较大的两种原材料复合时，其界面接触必然较小，无法实现效果增强最大化。此外，现有的秸秆刨花板为了达到无醛效果，大量采用了异氰酸酯树脂(mdi)作为胶黏剂，其与农作物秸秆有着良好的胶结性能，且施胶量低、固化速度快、热压温度低、板材耐水性好，但是因其与多种材料均可良好胶黏，在板材热压过程中往往会出现“粘板”现象，即原料秸秆碎料、纤维与金属垫板、热压板相粘结，造成生产工艺中的诸多不便。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于，提供一种复合刨花板及其制备方法，所要解决的技术问题是，在充分利用我国丰富的秸秆和竹材资源的基础上，得到综合性能良好、成本低、便于生产的复合刨花板，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种复合刨花板的制备方法，包括，基料制备：所述的基料包括竹刨花和秸秆碎料，所述的竹刨花的厚度为0.3-1.2mm，所述的秸秆碎料的长度为0.5-5cm，所述的竹刨花和/或所述的秸秆碎料的含水率为5-13％；基料混合：将所述的竹刨花和秸秆碎料混合，得到上表面层混料、下表面层混料和芯层混料，所述的上表面层混料和下表面层混料中竹刨花和秸秆碎料的质量之比为1∶9-4∶6；施胶：将所述的上表面层混料、下表面层混料和芯层混料分别与胶黏剂混合，得到施胶后的混料，其中，所述的上表面层混料和下表面层混料的施胶量为120-140kg/m3；将施胶后的混料经铺装、热压、后处理，得到所述的复合刨花板。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的基料制备过程中，所述的竹刨花的制备方法包括，将竹材制备面积为1-10cm2的块状料，再将所述的块状料刨片，得到所述的竹刨花。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的施胶过程中，所述的上表面层混料和下表面层混料所用的胶黏剂为环保型胶黏剂，所述的芯层混料所用的胶黏剂为环保型胶黏剂或mdi。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的施胶过程中，施胶的方法为，将所述的上表面层混料、下表面层混料或芯层混料投入滚筒拌胶机中，将所述的胶黏剂雾化后施用。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的环保型胶黏剂的雾化温度为20-30℃，所述的mdi的雾化温度为40-60℃。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的热压的温度为160-210℃，压力为1.5-2.5mpa，时间为15-60s/mm。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的秸秆包括麻秆、麦秆、玉米秆、油菜秆、棉花秆中的一种或几种；所述的竹刨花的竹材包括毛竹、慈竹、楠竹中的一种或几种。
优选的，前述的一种复合刨花板的制备方法，其中所述的环保型胶黏剂包括木质素基无醛胶黏剂、木质素基酚醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂中的一种或几种。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的一种复合刨花板，所述的复合刨花板由前述任一项制备方法制备得到。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
借由上述技术方案，本发明提供的一种复合刨花板及其制备方法，至少具有下列优点：
1、本发明提供了一种复合刨花板的制备方法，充分利用了我国丰富的秸秆和竹材资源。
本发明提供的复合刨花板的制备方法，原料包括竹材类的竹刨花和秸秆类的秸秆碎料，其中，竹材可以是毛竹、慈竹、楠竹中等多种竹材的一种或几种，秸秆可以是麻秆、麦秆、玉米秆、油菜秆、棉花秆等多种农业秸秆的一种或几种。可见，本申请提供的复合刨花板的制备方法，原材料来源广泛。进一步的，本申请将竹材原料切块、刨片，采用刨片后得到的竹刨花进行刨花板的制备，因此，本申请对竹材原料的大小没有要求，甚至，可以采用面积较小的下脚料，对竹材原料进行了充分的利用。
2、本发明提供的复合刨花板的制备方法，得到了力学强度高、尺寸稳定性佳且防潮能力良好的复合刨花板。
本发明提供的制备方法，将竹材原料刨花，将秸秆原料切段，可见，本申请所用的原料并非为整片的竹材，可根据需要制备不同尺寸的复合板。现有技术中，以整片竹材作为原料进行复合板的制备时，竹片的连接部位力学强度减弱，降低了得到的复合板的整体强度。本申请所用的原材料为竹刨花，制备得到的复合刨花板的整体强度均匀，进而进一步提高了复合板的整体的力学强度，同时具有良好的防潮能力。
3、本发明提供的复合刨花板的制备方法，所用的胶黏剂为环保型胶黏剂，制备得到的复合板甲醛释放量低，适用于室内外各种环境。
4、本发明提供的复合刨花板的制备方法，在热压生产过程中不粘板，生产便利。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种复合刨花板及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
需要说明的是，本申请中记载的“上表面层混料、下表面层混料和芯层混料分别与胶黏剂混合”，可以作两种理解方式：此处的胶黏剂的种类可以相同，即三种混料分别与相同种类的胶黏剂混合；此处的胶黏剂的种类可以不同，即三种混料与不同种类的胶黏剂混合。
本申请中，芯层混料的竹刨花和秸秆碎料可以是任意比例的混合，也可以仅包含竹刨花或秸秆碎料。
优选的，本申请提供的制备方法的施胶方式为：将混合后的基料按照铺装所用层次进行施胶。
实施例1
(1)基料制备：将毛竹送入削片机制成面积为1～10cm2的块状料，再将块状料送入刨片机中进行刨片得到竹刨花，控制刨花厚度为0.3～1.2mm；将小麦秸秆原料送入粉碎机制成尺寸为0.5～5cm的秸秆碎料；通过干燥处理将上述两种刨花板基料的含水率控制在5～13％。
(2)基料混合：将毛竹刨花和小麦秸秆碎料按照铺装所用层次进行混合。其中，上下表层由毛竹刨花和小麦秸秆碎料以3∶7的质量比混合后制得；芯层由毛竹刨花和小麦秸秆碎料以1∶9比例混合后制得。
(3)施胶：将混合后的基料按照铺装所用层次进行施胶，其中表层所使用胶黏剂为木质素基无醛胶黏剂，芯层所使用胶黏剂为mdi；表层施胶量为120kg/m3，芯层施胶量为30kg/m3；具体实施方式为：将混合好的表层基料投入滚筒拌胶机中，在25℃下雾化所用胶黏剂进行施加；将混合好的芯层基料投入滚筒拌胶机中，在40℃下雾化mdi进行施加。
(4)铺装：将混合施胶后的刨花料装入铺装机中，然后通过下料器、扫平器、板坯预压压辊制得预压板。以成品板材厚度18mm，产品毛板密度700kg/m3为例，设计板坯预压辊间距50-52mm，压力0.2mpa，板坯传送速度8m/min。
(5)热压：在温度为180℃，热压压力为1.9mpa的条件下，对预压板进行热压，热压时间为16s/mm。
具体热压技术控制：
a.闭合段时间：15-20s，压力：0～1.9mpa；
b.保压段时间：288s，压力：1.9mpa；
c.降压i段：时间：30s，压力：1.9～1.0mpa；
d.降压ii段：时间：10s，压力：1.0mpa
e.降压iii段：时间：20s，压力：1.0～0mpa；
(6)后处理：将板材静置三天后进行裁边、砂光。
将所制得的产品按gb/t17657-2013进行物化检测，本发明竹子/秸秆复合刨花板的各项指标均优于本标准规定技术指标，见表1所示。
实施例2
(1)基料制备：将毛竹送入削片机制成面积为1～10cm2的块状料，再将块状料送入刨片机中进行刨片得到竹刨花，控制刨花厚度为0.3～1.2mm；将玉米秸秆原料送入粉碎机制成尺寸为0.5～5cm的秸秆碎料；通过干燥处理将上述两种刨花板基料的含水率控制在5～13％。
(2)基料混合：将毛竹刨花和玉米秸秆碎料按照铺装所用层次进行混合。其中，上下表层由竹刨花和秸秆碎料以2∶8的质量比混合后制得；芯层仅使用玉米秸秆碎料。
(3)施胶：将混合后的基料按照铺装所用层次进行施胶，其中表层所使用胶黏剂为木质素基无醛胶黏剂，芯层所使用胶黏剂为mdi；表层施胶量为140kg/m3，芯层施胶量为30kg/m3；具体实施方式为：将混合好的表层基料投入滚筒拌胶机中，在25℃下雾化所用胶黏剂进行施加；将混合好的芯层基料投入滚筒拌胶机中，在45℃下雾化mdi进行施加。
(4)铺装：将混合施胶后的刨花料装入铺装机中，然后通过下料器、扫平器、板坯预压压辊制得预压板。以成品板材厚度18mm，产品毛板密度700kg/m3为例，设计板坯预压辊间距50-52mm，压力0.2mpa，板坯传送速度8m/min。
(5)热压：在温度为180℃，热压压力为2.2mpa的条件下，对预压板进行热压，热压时间为18s/mm。
具体热压技术控制：
a.闭合段时间：15-20s，压力：0～2.2mpa；
b.保压段时间：324s，压力：2.2mpa；
c.降压i段：时间：40s，压力：2.2～1.0mpa；
d.降压ii段：时间：15s，压力：1.0mpa
e.降压iii段：时间：20s，压力：1.0～0mpa；
(6)后处理：将板材静置三天后进行裁边、砂光。
将所制得的产品按gb/t17657-2013进行物化检测，本发明竹子/秸秆复合刨花板的各项指标均优于本标准规定技术指标，见表1所示。
实施例3
(1)基料制备：将兹竹送入削片机制成面积为1～10cm2的块状料，再将块状料送入刨片机中进行刨片得到竹刨花，控制刨花厚度为0.3～1.2mm；将麻秆原料送入粉碎机制成尺寸为0.5～5cm的麻秆碎料；通过干燥处理将上述两种刨花板基料的含水率控制在5～13％。
(2)基料混合：将兹竹刨花和麻秆碎料按照铺装所用层次进行混合。其中，上下表层由竹刨花和秸秆碎料以4∶6的质量比混合后制得；芯层仅使用麻杆碎料。
(3)施胶：将混合后的基料按照铺装所用层次进行施胶，其中表层所使用胶黏剂为木质素基无醛胶黏剂，芯层所使用胶黏剂为90％的木质素基无醛胶黏剂加10％的mdi；表层施胶量为120kg/m3，芯层施胶量为90kg/m3；具体实施方式为：将混合好的表层基料投入滚筒拌胶机中，在25℃下雾化所用胶黏剂进行施加；将混合好的芯层基料投入滚筒拌胶机中，在55℃下雾化mdi进行施加。
(4)铺装：将混合施胶后的刨花料装入铺装机中，然后通过下料器、扫平器、板坯预压压辊制得预压板。以成品板材厚度18mm，产品毛板密度700kg/m3为例，设计板坯预压辊间距50-52mm，压力0.2mpa，板坯传送速度8m/min。
(5)热压：在温度为190℃，热压压力为2.2mpa的条件下，对预压板进行热压，热压时间为18s/mm。
具体热压技术控制：
a.闭合段时间：15-20s，压力：0～2.2mpa；
b.保压段时间：324s，压力：2.2mpa；
c.降压i段：时间：40s，压力：2.2～1.0mpa；
d.降压ii段：时间：15s，压力：1.0mpa
e.降压iii段：时间：20s，压力：1.0～0mpa；
(6)后处理：将板材静置三天后进行裁边、砂光。
将所制得的产品按gb/t17657-2013进行物化检测，本发明竹子/秸秆复合刨花板的各项指标均优于本标准规定技术指标，见表1所示。
实施例4
(1)基料制备：将毛竹送入削片机制成面积为1～10cm2的块状料，再将块状料送入刨片机中进行刨片得到竹刨花，控制刨花厚度为0.3～1.2mm；将棉花秆原料送入粉碎机制成尺寸为0.5～5cm的棉花秆碎料；通过干燥处理将上述两种刨花板基料的含水率控制在5～13％。
(2)基料混合：将毛竹刨花和棉花秆碎料按照铺装所用层次进行混合。其中，上下表层由竹刨花和秸秆碎料以4∶6的质量比混合后制得；芯层仅使用棉花杆碎料。
(3)施胶：将混合后的基料按照铺装所用层次进行施胶，其中表层所使用胶黏剂为木质素基无醛胶黏剂，芯层所使用胶黏剂为80％的木质素基无醛胶黏剂加20％的mdi；表层施胶量为130kg/m3，芯层施胶量为80kg/m3；具体实施方式为：将混合好的表层基料投入滚筒拌胶机中，在25℃下雾化所用胶黏剂进行施加；将混合好的芯层基料投入滚筒拌胶机中，在55℃下雾化mdi进行施加。
(4)铺装：将混合施胶后的刨花料装入铺装机中，然后通过下料器、扫平器、板坯预压压辊制得预压板。以成品板材厚度18mm，产品毛板密度700kg/m3为例，设计板坯预压辊间距50-52mm，压力0.2mpa，板坯传送速度8m/min。
(5)热压：在温度为200℃，热压压力为2.0mpa的条件下，对预压板进行热压，热压时间为18s/mm。
具体热压技术控制：
a.闭合段时间：15-20s，压力：0～2.2mpa；
b.保压段时间：324s，压力：2.2mpa；
c.降压i段：时间：40s，压力：2.2～1.0mpa；
d.降压ii段：时间：15s，压力：1.0mpa
e.降压iii段：时间：20s，压力：1.0～0mpa；
(6)后处理：将板材静置三天后进行裁边、砂光。
将所制得的产品按gb/t17657-2013进行物化检测，本发明竹子/秸秆复合刨花板的各项指标均优于本标准规定技术指标，见表1所示。
表1竹子/秸秆复合刨花板的各项指标
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
实施实例给出的结果表明，通过本发明技术制备的竹子/秸秆复合刨花板相应技术指标满足gb/t4897-2015中规定的潮湿状态下使用的p5及p6级别刨花板相关性能要求，防潮性能良好。同时，所得刨花板的甲醛释放量也极低。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、或者对其的描述中。即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。例如，“所述的竹刨花的厚度为0.3-1.2mm”，此数值范围包括0.3-1.2之间所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值(例如：0.5、0.8)组成的范围值(0.5-0.8)；本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。