一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺的制作方法

文档序号:20270207发布日期:2020-04-03 18:55阅读:667来源:国知局

本发明属于人造板材技术领域,涉及一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,具体涉及一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺。



背景技术:

定向刨花板是刨花板新品种之一。刨花铺装成型时,定向刨花板的上下两个表层将拌胶刨花按其纤维方向纵行排列,而芯层刨花横向排列,组成三层结构板坯,进而热压制成定向刨花板。这种刨花板的刨花形状要求长宽比较大,而厚度比普通刨花板的刨花略厚。定向刨花板是小径级原木经去皮、顺着木纹方向切成具有一定几何形状的刨片(通常为长40-140mm,宽5-20mm,厚0.40-0.60mm),再经干燥、并施加合成树脂胶和防水剂,模拟天然木材的纤维排列方向经定向铺装成板坯后,再经高温热压制成的一种人造工程结构板材。它的上下层面对芯层中面是对称的,表面刨花呈纵向排列,芯层刨花呈横向排列;定向刨花板的定向铺装使得其在某一方向具有较高强度的特点,常代替胶合板做结构材使用。

现有的定向刨花板具有强度高、尺寸稳定性好、加工性能好等特点,定向刨花板的设计理念是把胶合板和普通刨花板的优点合二为一,既融合了胶合板的木质单元较长、层次分明、排列均匀的特点,同时又汲取了普通刨花板加工过程简便易操作、可规模化生产的特点,最终生产出强度高、抗剪性能强、静曲强度大又可以大规模产业化生产的性能优异的板材。定向刨花板的生产原料为小径级规格材,刨花尺寸一般为长40-140mm,宽5-20mm,厚0.20-0.60mm,表芯层刨花的形状、尺寸一样,只是采用定向铺装,芯层刨花横向排列,表层刨花纵向排列,表芯层刨花形成一定的定向夹角,从而使定向刨花板各方向的力学性能相同。但这样的定向刨花板有两个局限性,首先原料制备方面,定向刨花板因刨花尺寸要求较大,因此需要的原木径级不能过小,一般需在150mm以上,经剥皮后制备成刨花。这样在原料采购上有一定的限制,价格较一般小径材要高,提高了原料采购的成本,从而使板材成本较高。其次,由于表层刨花尺寸较大,与芯层刨花差别不大,制成的板材面板凹凸不平,如用于室内装饰或制造家具,需进行二次加工表面处理后,才可进行饰面装饰,如砂光、双面贴一定厚度的单板等,这样会提高后期的加工成本,也增加了加工工序,在一定程度上限制了其使用的范围。以上两点使得目前在人造板市场竞争激烈的情况下,限制了其使用范围,降低了市场竞争力。随着人造板市场竞争的日益激烈,普通定向刨花板存在的以上不足急需得到解决。

现有的定向刨花板中目前没有表层为超薄大片刨花的定向刨花板,是因为存在以下技术难题不能解决:(1)现有的定向刨花板,板材力学性能不能同时提高:弹性模量和内结合强度低;(2)提高强力必须以提高密度为前提;(3)表面不均匀,易鼓泡和爆裂。



技术实现要素:

本发明针对以上不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺。本发明可以实现以下发明目的:

(1)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,提高板材整体力学性能,弹性模量和内结合强度同时得以提升;

(2)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,密度低、内结合强力高;

(3)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,表面光滑,不粗糙;不鼓泡,爆裂率低。

为解决以上问题,本发明采用以下技术方案实现:

本发明提供一种中心层、次表层采用旋切单板下脚料、枝丫材、板皮等为原料制备大刨花,表层利用小径级规格材为原料制备超薄大片刨花,此方法较普通生产定向刨花板的成本境地,且生产的定向刨花板表层致密,且为五层结构,纵向静曲强度和弹性模量更高,所用原料主要为木材加工剩余物,可以提高木材综合利用率,可用于做集装箱底板,木结构建筑等,表层经砂光也可直接浸渍纸、pvc饰面,用作家具板材。

本发明的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板的制备工艺,所述制备工艺包括:芯层和次表层刨花的制备、表层刨花的制备、原料干燥、施胶、铺装、热压和后处理。

以下是本发明较优选的实施方式/技术方案:

所述热压,采用五段不同的热压温度和压力,压机长度64.4m,热压因子4-8mm/s。

所述热压,五段热压压力分别为2.6-3mpa、1.8-2.5mpa、1.0-1.7mpa、0.5-0.9mpa、0.1-0.4mpa,热压温度分别为230-250℃、210-230℃、210-230℃、190-210℃、170-190℃。

所述施胶,表层mdi胶2.6%,芯层和次表层2.5%。

所述芯层和次表层刨花的制备,芯层和次表层刨花尺寸为:60-120mm,宽5-40mm,厚0.5-1.0mm。

所述表层刨花的制备,表层刨花尺寸为:120-160mm,宽20-50mm,厚0.1-0.5mm。

所述施胶,采用的胶为复合改性树脂胶黏剂,述复合改性树脂胶黏剂,包括mdi胶、三聚氰胺、天然榆树皮提取物、防水剂1.8%、氯化钙和固化剂。

所述复合改性树脂胶黏剂,按重量份包括:mdi胶40-50份、三聚氰胺20-30份、天然榆树皮提取物5-20份、防水剂1.8-10份、氯化钙2-5份和固化剂6-25份。

所述mdi胶,cas号9017-23-8,有效成分含量≥99%,密度1.22-1.24g/cm3

所述一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板的制备工艺,芯层和次表层使用旋切下脚料、枝丫材、板皮等,经锯段再环刨制备刨花,再定向铺装,其中芯层为横向铺装,次表层为纵向铺装;表层使用小径级规格材经长材刨片制备超薄大片刨花,同样按照纵向定向铺装的方式进行铺装。产品为五层结构。

所得到的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,平行弯曲弹性模量为7514-9980mpa,内结合强度为2.0-2.5mpa。

所得到的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,内结合强度为2.0-2.5mpa,密度为548-551kg/m3,密度偏差±0.01%。

所述一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板的制备工艺,具体包括以下步骤:(1)芯层和次表层刨花的制备:废单板、枝丫材、板皮等,经锯段再经环式刨片机,制成长60-120mm,宽5-40mm,厚0.5-1.0mm的刨花,运输至湿刨花料仓存储;

(2)表层刨花的制备:表层采用小径级规格材经长材刨片机制备成长120-160mm,宽20-50mm,厚0.1-0.5mm的超薄大片刨花;

(3)原料干燥:分别采用单通道辊式干燥机对原材料进行干燥,干燥至含水率3%以下;

(4)原料筛选:通过机械筛选,将芯、次表层、表层材料分离,并除去原料中所含的杂质;

(5)施胶:表、次表、芯层分别采用滚筒拌胶机进行拌胶,施胶量根据胶种不同进行选择。表层mdi胶2.6%,芯层和次表层2.5%;

(6)铺装:采用五层定向铺装,芯层为横向铺装,芯层的表层为纵向铺装,上、下表面同样纵向定向铺装超薄刨花,得到板坯;

(7)热压:采用连续式平压机,压机长度64.4m,热压温度分别为230-250℃、210-230℃、210-230℃、190-210℃、170-190℃,热压因子4-8mm/s,热压压力分别为2.6-3mpa、1.8-2.5mpa、1.0-1.7mpa、0.5-0.9mpa、0.1-0.4mpa五段式压力进行热压;

(8)热压后的板材经横截锯横截、翻版冷却、规格裁板、分等、打包入库。

本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:

(1)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,板材整体力学性能大大提高:平行静曲强度为43.2-60.00mpa,24h吸水厚度膨胀率为9-15%;平行弯曲弹性模量为7514-9980mpa,内结合强度为2.0-2.5mpa;

(2)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,密度低,为548-551kg/m3,密度偏差小,密度偏差±0.01%;

(3)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,表面光滑,表面粗糙度为0.02-0.30μm;

(4)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,单位面积鼓泡个数为0个/m2,而且经后处理后的表面爆裂率小,单位面积上超过0.5cm的爆裂处平均小于5处,最小值实施例2中厚度为15mm的1处/m2。

(5)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,采用的原料为枝丫材、板皮、旋切下脚料等三剩物,表层选用小径级规格材,促进了资源的综合利用,高效增值,生产成本降低30%以上;超薄大片刨花使得板材密度降低10%左右,节省原料;尺寸稳定性好,尺寸稳定性平均为±0.001%,吸水厚度膨胀率较纤维板降低20%,加工性能好,表面可直接进行浸渍纸、pvc、薄木等加工;用途广泛,可用于木结构建筑、家具、地板、集装箱底板等装修。

具体实施方式

实施例1一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺

本发明的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,其制备工艺,包括以下步骤:芯层和次表层刨花的制备、表层刨花的制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、热压和后处理。具体如下:

(1)芯层和次表层刨花的制备:

芯层和次表层刨花采用旋切废单板、枝丫材、板皮等,经锯段再经环式刨片机,制成长60-120mm,宽5-40mm,厚0.5-1.0mm的刨花,运输至湿刨花料仓存储。

(2)表层刨花的制备:

表层刨花采用小径级规格材经长材刨片机制备成长120-160mm,宽20-50mm,厚0.1-0.5mm的超薄大片刨花。

(3)原料干燥:

分别采用单通道辊式干燥机对原材料进行干燥,干燥至含水率1.7%。

(4)原料筛选:

通过机械筛选,将芯层、次表层、表层材料分离,并除去原料中所含的杂质。

(5)施胶:

表层、次表层、芯层分别采用滚筒拌胶机进行拌胶,施胶量根据胶种不同进行选择,本实施例采用的胶为复合改性树脂胶黏剂,具体每层的施胶量为:表层2.6%,芯层和次表层均为2.5%。

所述复合改性树脂胶黏剂,包括mdi胶、三聚氰胺、天然榆树皮提取物、防水剂、氯化钙和固化剂。

具体地,所述复合改性树脂胶黏剂,按重量份包括:mdi胶40份、三聚氰胺30份、天然榆树皮提取物5份、防水剂5份、氯化钙2份和固化剂25份。

所述mdi胶,cas号9017-23-8,有效成分含量99.4%,密度1.24g/cm3

所述天然榆树皮提取物,包装25kg纸板桶,含量为99%,粒径80目。

所述防水剂,为水基型有机硅氟树脂防水剂和十二烷基苯磺酸钠,质量比为15:1。

所述固化剂,为中高温固化剂,指标为:分子式:c11h14o3,有效成分含量98.5%,叔丁基过氧化氢0.1%,酸度(苯甲酸计)0.05%,水分0.1%,密度1.036-1.045g/cm3,折光率1.495-1.505,总可水解氯≤0.005%,fe≤0.0005%。

所述复合改性树脂胶黏剂的制备方法,包括:

(a)预乳化:将上述成分按上述比例投入到密闭容器中,调节压力为17mpa,升温至55℃,搅拌,开动高压均质机,均质20min,保持容器温度为55℃。

(b)阶梯升温:将步骤(a)中的混合物在55℃条件下保温1.5h,62℃条件下保温2h,然后66℃条件下保温2.3h,56℃条件下保温1h。

(c)冷却:保温结束后冷却至室温。

(6)铺装:

采用五层定向铺装,中间的芯层为横向铺装,次表层为纵向铺装,上、下表层同样纵向定向铺装超薄刨花,得到板坯。

(7)热压:

a、预压:将0.2%的去离子水均匀地涂布于铺装后的板坯上下两侧,将板坯置于传送带上,送至预压机架上,调整预压机架上下两夹辊间的距离为板坯厚度的95%,两夹辊间的压力为1.5mpa,板坯经过上下两夹辊时的温度控制在为115℃,制得预压板坯。

b、平压:将预压板坯进行平压,采用连续式平压机,压机长度64.4m,热压温度分别为230-250℃、210-230℃、210-230℃、190-210℃、170-190℃,热压因子4.2-4.5mm/s,热压压力分别为2.6-3mpa、1.8-2.5mpa、1.0-1.7mpa、0.5-0.9mpa、0.1-0.4mpa五段式压力进行热压。

(8)后处理:

热压后的板材经横截锯横截、翻版冷却、规格裁板、分等、打包入库。

实施例2一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺

本发明的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,其制备工艺,包括以下步骤:芯层和次表层刨花的制备、表层刨花的制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、热压和后处理。具体如下:

(1)芯层和次表层刨花的制备:

芯层和次表层刨花采用旋切废单板、枝丫材、板皮等,经锯段再经环式刨片机,制成长60-120mm,宽5-40mm,厚0.5-1.0mm的刨花,运输至湿刨花料仓存储。

(2)表层刨花的制备:

表层刨花采用小径级规格材经长材刨片机制备成长120-160mm,宽20-50mm,厚0.1-0.5mm的超薄大片刨花。

(3)原料干燥:

分别采用单通道辊式干燥机对原材料进行干燥,干燥至含水率3%以下。

(4)原料筛选:

通过机械筛选,将芯层、次表层、表层材料分离,并除去原料中所含的杂质。

(5)施胶:

表层、次表层、芯层分别采用滚筒拌胶机进行拌胶,施胶量根据胶种不同进行选择,本实施例采用的胶为复合改性树脂胶黏剂,具体每层的施胶量为:表层2.6%,芯层和次表层均为2.5%。

所述复合改性树脂胶黏剂,包括mdi胶、三聚氰胺、天然榆树皮提取物、防水剂、氯化钙和固化剂。

具体地,所述复合改性树脂胶黏剂,按重量份包括:mdi胶42份、三聚氰胺21份、天然榆树皮提取物6份、防水剂2.0份、氯化钙2.5份和固化剂12份。

所述mdi胶,货号为563254,cas号9017-23-8,有效成分含量99.7%,密度1.23g/cm3

所述天然榆树皮提取物,包装25kg纸板桶,含量为99%,粒径80目。

所述防水剂,为水基型有机硅氟树脂防水剂和十二烷基苯磺酸钠,质量比为15:1。

所述固化剂,为中高温固化剂,指标为:分子式:c11h14o3,有效成分含量98.5%,叔丁基过氧化氢0.1%,酸度(苯甲酸计)0.05%,水分0.1%,密度1.036-1.045g/cm3,折光率1.495-1.505,总可水解氯≤0.005%,fe≤0.0005%。

所述复合改性树脂胶黏剂的制备方法,包括:

(a)预乳化:将上述成分按上述比例投入到密闭容器中,调节压力为20.5mpa,升温至55℃,搅拌,开动高压均质机,均质25min,保持容器温度为52℃。

(b)阶梯升温:将步骤(a)中的混合物在52℃条件下保温1.5h,65℃条件下保温1.5h,然后70℃条件下保温2.5h,60℃条件下保温1h。

(c)冷却:保温结束后冷却至室温。

(6)铺装:

采用五层定向铺装,中间的芯层为横向铺装,次表层为纵向铺装,上、下表层同样纵向定向铺装超薄刨花,得到板坯。

(7)热压:

a、预压:将0.35%的去离子水均匀地涂布于铺装后的板坯上下两侧,将板坯置于传送带上,送至预压机架上,调整预压机架上下两夹辊间的距离为板坯厚度的92%,两夹辊间的压力为2.0mpa,板坯经过上下两夹辊时的温度控制在为110℃,制得预压板坯。

b、平压:将预压板坯进行平压,采用连续式平压机,压机长度64.4m,热压温度分别为230-250℃、210-230℃、210-230℃、190-210℃、170-190℃,热压因子6mm/s,热压压力分别为2.6-3mpa、1.8-2.5mpa、1.0-1.7mpa、0.5-0.9mpa、0.1-0.4mpa五段式压力进行热压。

(8)后处理:

热压后的板材经横截锯横截、翻版冷却、规格裁板、分等、打包入库。

实施例3一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板及其制备工艺

本发明的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,其制备工艺,包括以下步骤:芯层和次表层刨花的制备、表层刨花的制备、原料干燥、原料筛选、施胶、铺装、热压和后处理。具体如下:

(1)芯层和次表层刨花的制备:

芯层和次表层刨花采用旋切废单板、枝丫材、板皮等,经锯段再经环式刨片机,制成长60-120mm,宽5-40mm,厚0.5-1.0mm的刨花,运输至湿刨花料仓存储。

(2)表层刨花的制备:

表层刨花采用小径级规格材经长材刨片机制备成长120-160mm,宽20-50mm,厚0.1-0.5mm的超薄大片刨花。

(3)原料干燥:

分别采用单通道辊式干燥机对原材料进行干燥,干燥至含水率2.2%。

(4)原料筛选:

通过机械筛选,将芯层、次表层、表层材料分离,并除去原料中所含的杂质。

(5)施胶:

表层、次表层、芯层分别采用滚筒拌胶机进行拌胶,施胶量根据胶种不同进行选择,本实施例采用的胶为复合改性树脂胶黏剂,具体每层的施胶量为:表层2.6%,芯层和次表层均为2.5%。

所述复合改性树脂胶黏剂,包括mdi胶、三聚氰胺、天然榆树皮提取物、防水剂、氯化钙和固化剂。

具体地,所述复合改性树脂胶黏剂,按重量份包括:mdi胶50份、三聚氰胺20份、天然榆树皮提取物20份、防水剂1.8份、氯化钙5份和固化剂6份。

所述mdi胶,货号为563254,cas号9017-23-8,有效成分含量99.1%,密度1.22-1.23g/cm3

所述天然榆树皮提取物,包装25kg纸板桶,含量为99%,粒径80目。

所述防水剂,为水基型有机硅氟树脂防水剂和十二烷基苯磺酸钠,质量比为15:1。

所述固化剂,为中高温固化剂,指标为:分子式:c11h14o3,有效成分含量98.5%,叔丁基过氧化氢0.1%,酸度(苯甲酸计)0.05%,水分0.1%,密度1.036-1.045g/cm3,折光率1.495-1.505,总可水解氯≤0.005%,fe≤0.0005%。

所述复合改性树脂胶黏剂的制备方法,包括:

(a)预乳化:将上述成分按上述比例投入到密闭容器中,调节压力为22mpa,升温至52℃,搅拌,开动高压均质机,均质27min,保持容器温度为48℃。

(b)阶梯升温:将步骤(a)中的混合物在52℃条件下保温1h,66℃条件下保温1h,然后72℃条件下保温2h,60℃条件下保温1h。

(c)冷却:保温结束后冷却至室温。

(6)铺装:

采用五层定向铺装,中间的芯层为横向铺装,次表层为纵向铺装,上、下表层同样纵向定向铺装超薄刨花,得到板坯。

(7)热压:

a、预压:将0.5%的去离子水均匀地涂布于铺装后的板坯上下两侧,将板坯置于传送带上,送至预压机架上,调整预压机架上下两夹辊间的距离为板坯厚度的90%,两夹辊间的压力为2.2mpa,板坯经过上下两夹辊时的温度控制在为105℃,制得预压板坯。

b、平压:将预压板坯进行平压,采用连续式平压机,压机长度64.4m,热压温度分别为230-250℃、210-230℃、210-230℃、190-210℃、170-190℃,热压因子4-8mm/s,热压压力分别为2.6-3mpa、1.8-2.5mpa、1.0-1.7mpa、0.5-0.9mpa、0.1-0.4mpa五段式压力进行热压。

(8)后处理:

热压后的板材经横截锯横截、翻版冷却、规格裁板、分等、打包入库。

本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板的技术效果:

本发明所用原料为枝丫材、板皮、旋切下脚料等三剩物,表层选用小径级规格材,促进了资源的综合利用,高效增值,生产成本降低30%以上;超薄大片刨花使得板材密度降低10%左右,节省原料;平行静曲可达43.2-60.00mpa,弹性模量可达7514-9980mpa;尺寸稳定性好,吸水厚度膨胀率较纤维板降低20%,加工性能好,表面可直接进行浸渍纸、pvc、薄木等加工;用途广泛,可用于木结构建筑、家具、地板、集装箱底板等装修。

本发明的一种表层为超薄大片刨花的定向刨花板,表层采用超薄大刨花,由于表层的刨花超薄,热压后容易出现鼓泡的缺陷,由于刨花含水量的均匀性难以控制均匀,受热后的表层特别容易爆裂,本发明的发明团队在多年研发经验的基础上,偶然发现表层采用超薄大刨花结合特殊的施胶和热压步骤,克服了传统表层采用超薄大刨花制备的定向刨花板表层容易鼓泡、易爆裂的技术缺陷,克服了本领域技术人员对表层采用超薄大刨花制备定向刨花板多年的瓶颈,在技术上取得重大突破。

按照ly/t1580-2010规定的检测方法对本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板进行检测,检测的结果如下表1所示:

表1:本发明表层为超薄大片刨花的定向刨花板检测结果

由上表可知,本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板具有以下有益效果:

(1)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,板材整体力学性能大大提高:平行静曲强度为43.2-60.00mpa,24h吸水厚度膨胀率为9-15%;平行弯曲弹性模量为7514-9980mpa,内结合强度为2.0-2.5mpa;

(2)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,密度低,为548-551kg/m3,密度偏差小,密度偏差±0.01%;

(3)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,表面光滑,表面粗糙度为0.02-0.30μm;

(4)本发明的表层为超薄大片刨花的定向刨花板,单位面积鼓泡个数为0个/m2,而且经后处理后的表面爆裂率小,单位面积上超过0.5cm的爆裂处平均小于5处,最小值实施例2中厚度为15mm的0处/m2

除非另有说明,本发明所采用的百分数均为重量百分数,本发明所述的比例,均为质量比例。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1