基于棉杆的密度纤维板生产工艺及密度纤维板和包装箱的制作方法

本发明属于板材制造加工领域，尤其涉及一种基于棉杆的密度纤维板生产工艺及密度纤维板和包装箱。
背景技术：
：目前市场上尚无以棉杆为主要原材料的纤维板产品，棉杆多是作为辅料，再添加其它木质原料纤维生产得到密度纤维板制品。棉杆难以作为生产纤维板的主要原材料的主要原因是：(1)虽然棉杆的化学成份与阔叶材相似，由于其形态不规则，且直径基本小于80mm，现有技术是将其纤维经粗暴粉碎后进行后续处理，这种处理方式棉杆单体纤维有较多被破坏，导致无法热磨出较好的棉杆单体纤维，因此制成的板材力学强度差；(2)棉杆中的类糖类物质含量较木质原料高许多，棉杆制成的板材耐水性、防霉性差。因此大量的棉杆纤维无法得到充分使用而造成浪费。中国专利cn104441193公开了一种棉杆密度板的合成方法，采用该合成方法制作棉杆纤维密度板，是将棉杆彻底粉碎后，筛选、施胶、热压棉杆密度板，其为避免棉杆密度板力学强度低的问题，采用了二次压制的生产工艺，这种生产工艺复杂，部分厚度尺寸的纤维板无法实现制作，难以实现大规模生产；另外其没有解决棉杆纤维密度板耐水、防霉性能差的问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种利用棉杆作为原料且产品强度高、质量可靠的基于棉杆的密度纤维板生产工艺及密度纤维板和包装箱。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种基于棉杆的密度纤维板生产工艺，包括以下步骤，s1、切断：将棉杆切割分断为长度尺寸均匀的段料，保证段料断口平整；s2、筛选：对切断后的棉杆段料进行筛选，筛选出过大料、粉料以及杂质，过大料为大于s1中平均长度尺寸的段料；s3、蒸煮和热磨：将筛选好的棉杆段料进行蒸煮和热磨处理；s4、施胶：将热磨好的纤维进行充分施胶；s5、干燥：对施胶后的纤维进行干燥处理；s6、铺装成型和热压：将干燥后的纤维铺装成型并进行热压。为避免棉杆在热磨前棉杆单体纤维被粗暴粉碎，本发明采用切断的工艺，使得棉杆单体纤维的形态结构得到最大程度的保留，不仅可大幅提高板材的强度，而且提高了棉杆材料的利用率，降低了生产成本。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s1中将棉杆切割分段成长度为15～80mm的圆柱形段料。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s3中蒸煮压力为0.4～1.5mpa，蒸煮时间为1～10min，蒸煮温度为150～230℃。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s3在热磨过程中，依次喷入防水剂和复合添加剂，所述复合添加剂为无机硫酸盐和阳离子聚丙烯酰胺的水溶液。通过复合添加剂中无机硫酸盐以及阳离子聚丙烯酰胺水解所产生的正电荷，通过无机离子与化学键离子的协同作用，充分使得其与带负电的防水剂相互吸附，在棉杆纤维表面形成牢固的覆盖层，大幅提高了板材的耐水性；另外阳离子聚丙烯酰胺也能与纤维分子形成强有力的化学键合，从而进一步提高了板材的力学性能。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，采用超声波雾化喷入的方式依次喷入防水剂和复合添加剂，以更好的使防水剂、复合添加剂与纤维充分结合。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述防水剂为石蜡、松香、植物油和沥青中的一种或多种，所述复合添加剂为硫酸铝、硫酸铜和阳离子聚丙烯酰胺的水溶液。硫酸铜的加入可以有效提高板材的抗霉能力。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s4中采用氨基树脂进行施胶，氨基树脂的添加量为8～12％，所述添加量为氨基树脂的固含量与绝干纤维比。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s4中采用pmdi型树脂进行施胶，pmdi型树脂的添加量为3～8％，所述添加量为pmdi型树脂的固含量与绝干纤维比，pmdi型树脂为异氰酸酯类树脂。上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺，优选的，所述s5中将干燥后的纤维的含水率控制在8～12％之间，所述s6中热压温度为150～230℃，热压压力为1.0～5.5mpa。作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于棉杆的密度纤维板，所述密度纤维板采用上述的基于棉杆的密度纤维板生产工艺制备得到。作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种包装箱，所述包装箱采用上述的基于棉杆的密度纤维板制作而成。与现有技术相比，本发明的优点在于：1.本发明摒弃以往棉杆纤维板制作过程中采用的粉碎、热磨的工艺，采用切段、热磨的工艺来制作棉杆纤维，使得棉杆单体纤维的形态结构得到最大程度的保留，不仅可大幅提高板材的强度，而且提高了材料的利用率，降低了生产成本。2.本发明的基于棉杆的密度纤维板质量可靠，性能达到了纯木质纤维板的性能要求，并且更加有效地利用了棉杆资源，实现了农作物固废再利用，具有重要的经济价值和社会价值，采用本发明的密度纤维板制得的包装箱具有环保实用、性能优良等优点。附图说明图1是实施例中基于棉杆的密度纤维板生产工艺的流程图。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。实施例1：如图1所示，本实施例采用基于棉杆的密度纤维板生产工艺，生产制备密度纤维板，包括以下步骤，s1、切断：将棉杆切割分断为长度尺寸均匀的段料，保证段料断口平整；s2、筛选：对切断后的棉杆段料进行筛选，筛选出粉料、杂质和大于s1中平均长度尺寸的过大料；s3、蒸煮和热磨：将筛选好的棉杆段料进行蒸煮和热磨处理，蒸煮压力为0.6mpa，蒸煮时间为3min，蒸煮温度为220℃，在热磨过程中，采用超声波雾化依次喷入防水剂和复合添加剂，防水剂为石蜡和松香，复合添加剂为硫酸铝、硫酸铜和阳离子聚丙烯酰胺的水溶液；s4、施胶：将热磨好的纤维进行充分施胶，采用氨基树脂进行施胶，氨基树脂的添加量为10％，添加量为氨基树脂的固含量与绝干纤维比；s5、干燥：对施胶后的纤维进行干燥处理，将纤维的含水率控制在9％；s6、铺装成型和热压：将干燥后的纤维铺装成型并进行热压，热压温度为220℃，热压压力为1.8mpa。然后对热压后的板材进行后续处理，最终制备得到一批基于棉杆的密度纤维板，检测其性能指标如下表1所示。表1实施例1的基于棉杆的密度纤维板的性能检测表从表1可以看出，本实施例的基于棉杆的密度纤维板性能达到了纯木质纤维板的性能要求。采用本实施例的密度纤维板制得的包装箱，质量可靠，性能良好，符合包装需求，有效利用了棉杆资源，生产成本低。实施例2：如图1所示，本实施例采用基于棉杆的密度纤维板生产工艺，生产制备密度纤维板，包括以下步骤，s1、切断：将棉杆切割分断成长度为15～80mm的圆柱形段料，保证段料断口平整；s2、筛选：对切断后的棉杆段料进行筛选，筛选出过大料、粉料以及杂质，过大料为长度大于15～80mm的段料；s3、蒸煮和热磨：将筛选好的棉杆段料进行蒸煮和热磨处理，蒸煮压力为1.2mpa，蒸煮时间为8min，蒸煮温度为170℃，在热磨过程中，采用超声波雾化依次喷入防水剂和复合添加剂，防水剂为植物油和沥青，复合添加剂为硫酸铝、硫酸铜和阳离子聚丙烯酰胺的水溶液；s4、施胶：将热磨好的纤维进行充分施胶，采用pmdi型树脂进行施胶，pmdi型树脂的添加量为5％，添加量为pmdi型树脂的固含量与绝干纤维比；s5、干燥：对施胶后的纤维进行干燥处理，将纤维的含水率控制在11％；s6、铺装成型和热压：将干燥后的纤维铺装成型并进行热压，热压温度为170℃，热压压力为5.0mpa。然后对热压后的板材进行后续处理，最终制备得到一批基于棉杆的密度纤维板，检测其性能指标如下表2所示。表2实施例2的基于棉杆的密度纤维板的性能检测表性能指标单位标准值检测结果厚度mm6.8密度g/cm30.742静曲强度mpa2531.841弹性模量mpa25003189.63824h吸水膨胀率％206.04％内结合强度mpa0.601.269从表2可以看出，本实施例的基于棉杆的密度纤维板性能达到了纯木质纤维板的性能要求。采用本实施例的密度纤维板制得的包装箱，质量可靠，性能良好，符合包装需求，有效利用了棉杆资源，生产成本低。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。当前第1页12