一种麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法与流程

本发明涉及无甲醛人造板技术领域，特别涉及一种使用麻作物茎秆为原料的无甲醛人造板的制造方法。

背景技术：

传统人造板使用木材为原料制成，比如胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、定向结构板等。随着经济发展，人们对木材需求剧增，大规模砍伐树木使得生态环境受到严重破坏，也导致木材资源锐减，影响人造板的原料来源。目前，已有技术实现了采用小麦、玉米等这类的农作物秸秆来替代木材制造人造板，但是在制造这类人造板时，需要尿醛胶或酚醛胶、或直接采用由甲醛与其它粘结剂合成的胶。这些以含甲醛的粘结胶制造的人造板，在板材的使用年限内会释放甲醛，影响人体健康。此外，采用这类含甲醛的粘结胶在人造板制造工艺中所需的施胶量大。另外，采用小麦、玉米秸秆制造的人造板，由于这类农作物自身的特性，使得即使采用其他不含甲醛的胶粘剂，也仍然存在施胶量大的问题，这样导致了人造板制备成本高、板材自身质量重的缺陷，影响其大规模产业化应用。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法。

本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法，具有这样的特征：以麻作物茎秆为原料粉碎至20～50目细度，加入重量为麻作物茎秆的2％～8％的聚合mdi胶以及重量为麻作物茎秆的2％～5％的无甲醛改性剂经搅拌混合、压制成型、后处理制成人造板。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，麻作物茎秆优选自红麻茎秆、黄麻茎秆、汉麻茎秆、亚麻茎秆中的任意一种或几种的混合物。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，聚合mdi胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，多元醇优选自乙二醇、1，2-丙二醇、甘油的任意一或几种的混合物。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，生物质成分优选自大豆粉、小麦粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的任意一或几种的混合物。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，无甲醛改性剂由包含以下质量百分比的物质制备而成：

丙烯酸酯优选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯中的任意一种或几种的混合物，

碱金属填充料优选自硅酸钙、硅酸钠中的任意一种或两种的混合物。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，麻作物茎秆在搅拌混合之前，先经过以下步骤处理：步骤1-1，将收集后的麻作物茎秆进行粗粉碎；步骤1-2，将粗粉碎后的麻作物茎秆进行干燥至含水率9％～17％；步骤1-3，将干燥后的麻作物茎秆经风选后再进行细粉碎至至20～50目细度大小；步骤1-4，再将细粉碎后的麻作物茎秆进行筛分，将不同细度范围的麻作物茎秆送入不同的进料仓。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，麻作物茎秆按照细度大小与添加量的反比关系来添加聚合mdi胶以及无甲醛改性剂，并送入不同的搅拌机进行搅拌，再将搅拌后的不同混合料按照芯层细度大于面层细度依次分层铺成板坯。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，麻作物茎秆按细度筛分为20～30目细度、30～50目细度，将20～30目细度的麻作物茎秆中添加重量为麻作物茎秆的干重2％～5％的聚合mdi胶以及重量为麻作物茎秆的干重2％～3％的无甲醛改性剂，搅拌混合作为芯层原料，将30～50目细度的麻作物茎秆中添加重量为麻作物茎秆的干重3％～8％的聚合mdi胶以及重量为麻作物茎秆的干重3％～5％的无甲醛改性剂，搅拌混合作为面层原料。

在本发明提供的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，压制成型包括以下步骤：步骤2-1，在常温、250～500kn/m²压力条件下采用滚筒式预压机进行连续预压；步骤2-2，预压后的板坯送入分层热压机，在150～220℃温度、2400～3800kn/m²压力的条件下热压2～8min固化成毛板。

本发明的作用与效果：

本发明的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法采用麻作物茎秆为原料，加入无甲醛改性剂以及聚合mdi胶，增加板坯在常温态的预压成型强度，便于使用连续预压方式生产，提高效率。

本发明的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法，充分利用麻作物中废弃无用的茎杆，变废为宝，而且添加的改性剂和聚合mdi胶都不含甲醛，这样制得的人造板不存在释放甲醛危害人体健康的问题。

麻作物茎秆经过粗粉碎和细粉碎，并且严格控制其含水率，充分粉碎得到适宜细度，充分增加了茎秆与无甲醛改性剂以及聚合mdi胶的接合面积。

将粉碎后的麻作物茎秆按照不同的细度进行施胶，再分层铺装，这样的方式使得无甲醛改性剂以及聚合mdi胶的用量远远低于常用量也可达到粘结强度要求。

聚合mdi胶中二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯在热压温度下与麻作物茎秆木质素、纤维素等成分发生交联反应，使得板坯更好成型。聚合mdi胶中采用了大豆粉等生物质成分与无甲醛改性剂中聚乙烯醇发生交联反应，生物质成分绿色无毒，改善糊化效果、胶粘效果。无甲醛改性剂中的丙烯酸与聚合mdi胶在热压温度下形成的的异氰酸根以及麻作物茎秆中的水分反应，形成网状结构提高强度，降低人造板吸水膨胀率。无甲醛改性剂中的采用了碱金属填充料，增加人造板的强度，而且可以改善麻作物茎秆自身的弱酸性特质，加快反应进程，提高反应效率。纳米氧化物增加混合料在高温下力学、热学性能，提高胶粘效果，使其具有持久粘接力，另外，纳米氧化物还可起到抑菌防霉的作用，有助于提高人造板的使用寿命。

本发明的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法将麻作物茎秆的自身特性结合特定的工艺过程，采用预压和热压方式，使成品人造板结构紧密细致，各方面机械强度均达到可与使用木材的人造板媲美，具有广泛的用途。

附图说明

图1是本发明的实施例中麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的麻茎秆制无甲醛人造板的制造方法作具体阐述。

<实施例1>

步骤一，将所收集的黄麻茎秆进行粗粉碎，然后压缩打包进行仓储。粗碎的黄麻茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。干燥后的黄麻茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度大小。按细度大小进行将黄麻茎秆分选，并除去粉尘。黄麻茎秆按细度筛分为20～30目细度、30～50目细度对应送入芯层料仓、面层料仓。

步骤二，对不同料仓中粉碎黄麻茎秆进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用plc控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制20～30目细度的黄麻茎秆加入重量为黄麻茎秆的干重2％的聚合mdi胶、重量为黄麻茎秆的干重2％的无甲醛改性剂；控制30～50目细度的黄麻茎秆加入重量为黄麻茎秆的干重3％的聚合mdi胶、重量为黄麻茎秆的干重3％的无甲醛改性剂，分别在不同的搅拌机内充分搅拌混合。

步骤二中所使用的聚合mdi胶由按质量百分比计量的以下物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯35％；多苯基多亚甲基多异氰酸36％；乙二醇11％；1，2-丙二醇6％；甘油8％；大豆粉3.5％；玉米淀粉0.5％。

步骤二中所使用的无甲醛改性剂由按质量百分比计量的以下物质制备而成：丙烯酸甲酯27％；丙烯酸乙酯46％；丙烯酸异辛酯22％；聚乙烯醇3％；硅酸钙1.5％；纳米氧化锌0.5％。

步骤三，搅拌后的不同细度的混合搅拌料由输送机送至不同的铺装机进行分层铺装。将黄麻茎秆混合搅拌料以面层、芯层、面层的形式分多层铺装，在橡胶承重运输带上形成板坯。

步骤四，在常温、250kn/m²压力条件下采用滚筒式预压机进行连续预压，形成较稳定状态板坯。预压后的板坯送入分层热压机，在200℃温度、2400kn/m²压力的条件下热压固化成毛板。

步骤五，将成型后的毛板经锯切、冷却、养生、砂光等后处理工序，即得成品的人造板。

<实施例2>

步骤一，将所收集的红麻茎秆进行粗粉碎，然后压缩打包进行仓储。粗碎的红麻茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。干燥后的红麻茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度大小。按细度大小进行将红麻茎秆分选，并除去粉尘。红麻茎秆按细度筛分为20～30目细度、30～50目细度对应送入芯层料仓、面层料仓。

步骤二，对不同料仓中粉碎红麻茎秆进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用plc控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制20～30目细度的红麻茎秆加入重量为红麻茎秆的干重5％的聚合mdi胶、重量为红麻茎秆的干重3％的无甲醛改性剂；控制30～50目细度的红麻茎秆加入重量为红麻茎秆的干重8％的聚合mdi胶、重量为红麻茎秆的干重5％的无甲醛改性剂，分别在不同的搅拌机内充分搅拌混合。

步骤二中所使用的聚合mdi胶由按质量百分比计量的以下物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯65％；多苯基多亚甲基多异氰酸25％；乙二醇4.4％；甘油5.3％；马铃薯淀粉0.3％。

步骤二中所使用的无甲醛改性剂由按质量百分比计量的以下物质制备而成：丙烯酸甲酯23％；丙烯酸乙酯18％；丙烯酸丁酯14％；甲基丙烯酸乙5％酯；聚乙烯醇25％；硅酸钙6％；硅酸钠4％；纳米氧化锌2％；纳米二氧化钛3％。

步骤三，搅拌后的不同细度的混合搅拌料由输送机送至不同的铺装机进行分层铺装。将红麻茎秆混合搅拌料以面层、芯层、面层的形式分多层铺装，在橡胶承重运输带上形成板坯。

步骤四，在常温、500kn/m²压力条件下采用滚筒式预压机进行连续预压，形成较稳定状态板坯。预压后的板坯送入分层热压机，在150℃温度、3000kn/m²压力的条件下热压固化成毛板。

步骤五，将成型后的毛板经锯切、冷却、养生、砂光等后处理工序，即得成品的人造板。

<实施例3>

步骤一，将所收集的红麻茎秆、亚麻茎秆进行粗粉碎，然后压缩打包进行仓储。粗碎的混合麻茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。干燥后的混合麻茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度大小。按细度大小进行将混合麻茎秆分选，并除去粉尘。混合麻茎秆按细度筛分为20～30目细度、30～50目细度对应送入芯层料仓、面层料仓。

步骤二，对不同料仓中粉碎混合麻茎秆进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用plc控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制20～30目细度的混合麻茎秆加入重量为混合麻茎秆的干重4％的聚合mdi胶、重量为混合麻茎秆的干重2％的无甲醛改性剂；控制30～50目细度的混合麻茎秆加入重量为混合麻茎秆的干重5％的聚合mdi胶、重量为混合麻茎秆的干重4％％的无甲醛改性剂，分别在不同的搅拌机内充分搅拌混合。

步骤二中所使用的聚合mdi胶由按质量百分比计量的以下物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯39％；多苯基多亚甲基多异氰酸48％；乙二醇8％；小麦粉4％；木薯淀粉4％。

步骤二中所使用的无甲醛改性剂由按质量百分比计量的以下物质制备而成：丙烯酸甲酯35％；丙烯酸乙酯16％；丙烯酸丁酯18％；聚乙烯醇30％；硅酸钠0.5％；纳米二氧化钛0.5％。

步骤三，搅拌后的不同细度的混合搅拌料由输送机送至不同的铺装机进行分层铺装。将混合麻茎秆混合搅拌料以面层、芯层、面层的形式分多层铺装，在橡胶承重运输带上形成板坯。

步骤四，在常温、400kn/m²压力条件下采用滚筒式预压机进行连续预压，形成较稳定状态板坯。预压后的板坯送入分层热压机，在220℃温度、3800kn/m²压力的条件下热压固化成毛板。

步骤五，将成型后的毛板经锯切、冷却、养生、砂光等后处理工序，即得成品的人造板。

对实施例1～3制得的成品人造板进行性能测试，测试结果如下表：

上述实施方式为本发明的具体案例，并不用来限制本发明的保护范围。