木材剩余物-稻壳多层复合板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合板材及其加工方法。
【背景技术】
[0002]现有技术在制造稻壳板的过程中，几乎都是将异氰酸酯胶与稻壳混合后用热压成型的方式制得稻壳板，但是在制得稻壳板的过程中会出现粘板的现象，虽然有的研宄者已经采用了在热压的钢板上抹油的方式解决粘板的问题，可是这无疑增加了稻壳板制造过程的成本，投入生产中将会是麻烦的一道工序，并且制得的稻壳板由于稻壳直接裸露在板的表面，加上稻壳本身不粘胶的性质，在饰面等二次加工的过程中会遇到很大的困难，直接影响稻壳板在生产之后的装饰，所得的稻壳板的经济效益将会大大下降。
【发明内容】
[0003]本发明解决了稻壳板制造过程中成本高及稻壳板二次加工困难的技术问题；而提供木材剩余物-稻壳多层复合板及其制备方法。本发明采用分层铺装，表层采用以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶对木质剩余物施胶，芯层采用异氰酸酯胶对稻壳施胶，采用表层一芯层一表层的铺装方式铺装，经预压和热压成型表层与芯层之间相互渗透，之间形成了过渡层，通过过渡层连接成一体，制得的板材既在热压过程中不会出现粘板现象，又方便稻壳复合板后期的二次加工，这样的制备方法简单有效的解决了稻壳板生产中和后期二次加工难以克服的问题，将会降低稻壳复合板的生产成本，提高稻壳复合板的经济效益。
[0004]本发明中木材剩余物-稻壳多层复合板是稻壳依次进行研磨、筛分和干燥处理后施胶，木材剩余物干燥后施胶，然后按木材剩余物一稻壳一木材剩余物或者木材剩余物一稻壳和木材剩余物的混合物一木材剩余物的顺序铺装，然后经预压、热压成型而成的复合板；其中，稻壳施加异氰酸酯胶，木材剩余物施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶。
[0005]本发明中木材剩余物-稻壳多层复合板的制备方法是按下述步骤进行的:
[0006]步骤一、分别对稻壳和木材剩余物进行下述处理:
[0007]将稻壳研磨，筛分后干燥，施加异氰酸酯胶，异氰酸酯用量是稻壳绝干质量的4.5%?10%，
[0008]将木材剩余物干燥，施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂胶，脲醛树脂用量是木质刨花绝干质量的7%?16%，氯化钱溶液占脲醛树脂质量的4%?13%，氯化钱溶液的质量百分比浓度为20% ；
[0009]步骤二、然后按木材剩余物一稻壳一木材剩余物或者木材剩余物一稻壳和木材剩余物的混合物一木材剩余物的顺序铺装，预压，热压成型后得到木材剩余物-稻壳多层复合板。
[0010]进一步限定，步骤一中稻壳干燥至含水率彡6%。
[0011]步骤一中木材剩余物刨花干燥至含水率< 6%，方便控制上下表层板坯的含水率，在施胶的过程中可以加入一些水或石蜡防水剂(将刨花层的板坯含水率控制在12% —13% )，也便于脲醛胶的喷施。
[0012]步骤一所述脲醛树脂的固体含量为60%?65% (以质量计)。
[0013]步骤一所述木材剩余物为木质刨花、木片、锯肩或木粉。
[0014]步骤二所述的热压温度为170°C?200°C，热压时间为20s/mm?40s/mm，热压压力为 3MPa ?4MPa。
[0015]步骤二所述的预压时间为30s?50s。
[0016]本发明木材剩余物-稻壳多层复合板的板材性能如下:静曲强度多15MPa，MOE彡3000MPa，内结合强度彡0.35MPa, 2h吸水厚度膨胀率彡8.0%，各性能指标均符合国标 GB/T4897.3—2003 的规定。
[0017]本发明为新型的复合板材及其制造工艺，既将工业生产中剩余的边角料的木材利用，提高木材的利用率，又可将农业上剩余大量的稻壳加以利用，减少焚烧废弃的稻壳而引起的大气污染，具有公益性。
[0018]本发明的板材为夹心结构，采用分层铺装热压而成，上下表层为施加以氯化铵为固化剂的脲醛树脂施胶的木材剩余物层，中间芯层为施加异氰酸酯施胶的稻壳层或者是施胶稻壳和木材剩余物的混合层，这种结构可以避免一般的稻壳板热压过程中产生的粘板现象，减少了一般稻壳板热压过程中在钢板上抹油等防粘板的工序，又方便板材成型后的二次加工，而且表层刨花层可以有效的提高稻壳板的静曲强度与弹性模量，芯层为木质剩余物与稻壳的混合物的复合板材由于刨花的添加，可以在原有性能基础上有效的提高稻壳复合板的内结合强度。而且铺装方式与刨花板的铺装方式类似，在大型生产中可以参照刨花板生产的工艺设备，便于今后推广的规模化生产。本发明的板材甲醛释放量均小于5.0mg/100g左右。所以无论从环保角度还是性能的角度，都不失为以后板材发展的一个新的方向。
[0019]【具体实施方式】一:本实施方式中刨花-稻壳多层复合板复合板设计密度为0.77g/cm3，复合板厚度为20_ ;稻壳与刨花最大绝干质量比为13:7，具体制备方法是按下述步骤进行的:
[0020]步骤一、分别对稻壳和木材剩余物进行下述处理:
[0021]将稻壳研磨后过筛，除去细小碎肩，干燥至含水率6%以下，然后用异氰酸酯拌胶，异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的6%，
[0022]将刨花干燥至含水率为6%以下，再施加以氯化铵溶液为固化剂的脲醛树脂拌胶，脲醛树脂用量是木材剩余物绝干重量的9%，氯化铵溶液占脲醛树脂质量的6.0%，所述氯化铵溶液的质量百分比浓度为20%，脲醛树脂的固体含量为61.5% ;
[0023]步骤二、然后按刨花一稻壳一刨花(上下层铺装的刨花用量相同)的顺序铺装，预压30s (压实)，热压成型后得到刨花-稻壳多层复合板；
[0024]其中步骤二所述的热压温度为180°C，热压时间为40s/mm，热压压力为4.5MPa。
[0025]本实施方式的刨花-稻壳多层复合板的静曲强度为19.0MPa, MOE为3490MPa，内结合强度为0.50MPa，2h吸水厚度膨胀率为6.9%。
[0026]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的7%，脲醛树脂用量是木材剩余物绝干重量的14%，氯化铵溶液占脲醛树脂重量的6.0%，稻壳与刨花绝干质量比为7:3(上下层铺装的刨花用量相同)，复合板设计密度为0.77g/cm3，步骤二中热压温度为190°C，热压时间为25s/mm，热压压力为4MPa。其它步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
[0027]本实施方式的刨花-稻壳多层复合板的静曲强度为19.3MPa，MOE为3410MPa，内结合强度为0.66MPa，2h吸水厚度膨胀率为6.6%。
[0028]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的7%，脲醛树脂用量是木材剩余物绝干重量的13%，氯化铵溶液占脲醛树脂重量的7.0%，稻壳与刨花绝干质量比为11:9(上下层铺装的刨花用量相同)，复合板设计密度为0.79g/cm3，步骤二中热压温度为180°C，热压时间为25s/mm，热压压力为
4.5MPa。其它步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
[0029]本实施方式的刨花-稻壳多层复合板的静曲强度为22.7MPa，MOE为4130MPa，内结合强度为0.82MPa，2h吸水厚度膨胀率为6.0%。
[0030]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的5%，脲醛树脂用量是木材剩余物绝干重量的12%，氯化铵溶液占脲醛树脂重量的6.0%，稻壳与刨花绝干质量比为3:2(上下层铺装的刨花用量相同)，复合板设计密度为0.79g/cm3，步骤二中热压温度为200°C，热压时间为20s/mm，热压压力为3.5MPa。其它步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
[0031]本实施方式的刨花-稻壳多层复合板的静曲强度为21.3MPa，MOE为4090MPa，内结合强度为0.47MPa，2h吸水厚度膨胀率为6.4%。
[0032]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中异氰酸酯用量是稻壳绝干重量的5%，脲醛树脂用量是木材剩余物绝干重量的13%，氯化铵溶液占脲醛树脂重量的8.0%，稻壳与刨花绝干质量比为11:9(上下层铺装的刨花用量相同)，复合板设计密度为0.83g/cm3，步骤二中热压温度为180°C，热压时间为45s/mm，热压压力为
2.5MPa。其它步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
[0033]本实施方式的刨花-稻壳多层复合板的静曲强度为20.6MPa，M