高密度环保再生纤维板及其生产方法
【专利摘要】一种高密度环保再生纤维板，其特征是所述再生纤维板由上下木浆层、上下结合层、废纸浆总层复合而成，其中，上下结合层之间设有废纸浆总层，上结合层外复合有上木浆层，下结合层外复合有下木浆层。本发明为资源替代性产品，产品大量利用废纸或秸秆纸浆等废弃植物纤维生产。价格便宜，可节约大量的森林资源。上下木浆层用纯木浆制成。并且本发明利用了高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺，使得本产品防水性好、耐折、表面光洁、色泽亮丽、韧性好、完全可以与纯木浆纤维板媲美。可广泛用于汽车内饰内衬、制鞋、工艺包装、电器、家具等行业，替代木板、木浆纤维板、塑料板。市场容量大，前景广泛。
【专利说明】高密度环保再生纤维板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种资源替代性产品，尤其涉及一种高密度环保再生纤维板及其生产 方法。
【背景技术】
[0002] 纤维板又名密度板，现有纤维板是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲 醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板。纤维板是高档礼品包装、汽车内饰内衬、电器线 路托盘、制鞋、家具等高端产品理想的原材料，它密度高、防水性好、耐折、表面光洁、色泽亮 丽、韧性好；但目前现有的纤维板主要由原木材制造，价格极高、利用率低。每制造1立方 米纤维板约需2. 5?3立方米的木材，严重破坏生态平衡，对环境造成很大影响。此外生产 过程中，现有板材大量使用有毒有害的胶粘剂复合，这样不仅增加了生产成本、而且不利于 环保，有害人们身体健康。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种价格低、无污染、利旧利废的高密度环保再生纤维板及其制作方 法；以解决现有纤维板价格高、消耗大、利用率低、破坏环境等问题。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高密度环保再生纤维板， 其特征是所述再生纤维板由上下木浆纤维层、上下结合层、废纸浆纤维总层复合而成，其 中，上下结合层之间设有废纸浆纤维总层，上结合层外复合有上木浆纤维层，下结合层外复 合有下木浆纤维层。
[0005] 作为优选，所述上木浆纤维层由2层纯木浆纤维层复合制成。
[0006] 作为优选，所述下木浆纤维层由2层纯木浆纤维层复合制成。
[0007] 作为优选，所述上结合层由上一结合层、上二结合层复合而成，上一结合层由 50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆制成，上二结合层是由20-40%的木浆和60-80%的废 纸浆混浆制成。
[0008] 作为优选，所述下结合层由下一结合层、下二结合层复合而成，下一结合层由 50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆制成，下二结合层由20-40%的木浆和60-80%的废纸 浆混浆制成。
[0009] 作为优选，所述废浆总层为10 - 25层废纸浆纤维层复合结构，该废纸浆采用牛皮 卡纸纸楽制成。
[0010] 作为优选，所述废浆总层为1〇 - 25层废纸浆纤维层结构，该废纸浆采用秸杆纸浆 制成。
[0011] 一种高密度环保再生纤维板的生产方法，包括以下步骤： A步骤：将废纸或秸杆废弃植物纤维、木料制成废纸浆液和木浆液备用； B步骤：将废纸浆液和木浆液配比组合，分别配制出纯木浆、50-70%的木浆和30-50% 的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆、纯废纸浆液，浆液中水分含量为 95-98%，所述50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混 浆、纯废纸浆液分别进入一号高位箱，二号高位箱、三号高位箱，四号高位箱待用； C步骤：浆液依次从一、二、三、四号高位箱四个箱体中流出，分别进入一、二、三、四号 浆流箱后，在纸浆承网输送带上依次铺浆，经过纸浆承网输送带带走脱水、真空吸水后进 入成型辊成型，形成纤维板坯，其水分含量为70-80% ; D步骤：纤维板坯经平板输送带输送，平板输送带上切割刀片将纤维板坯切割成板； E步骤.将切割后的纤维板坯送入平板液压机压水，压水时，液压机压力为20MPa，压水 成板后，水分为25-30% ; F步骤：将压水后的纤维板坯送入风干塔无暴晒状态下，自然风干，水分在5-10%时送 入烫平机，由烫平机烫平，烫平时烫平机压力为12MPa，温度为90°C ; G步骤：将烫平后的纤维板坯送入对辊液压机，使用对辊液压机将成型纤维板表面压 光，压光时使用压力为16MPa，接下来将不规则的部分裁掉，得到成品再生纤维板。
[0012] 作为优选，所述C步骤中，浆液依次从一、二、三、四号高位箱四个箱体中流出，分 别对应进入一、二、三、四号浆流箱后，在纸浆承网输送带上铺浆，先打开一号浆流箱，经过 纸浆承网输送带脱水、真空吸水后进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水成上木浆纤维层；关 闭一号浆流箱，开二号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成型卷 绕2层，再次脱水成上一结合层；关闭二号浆流箱，开三号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱 水、真空吸水后，进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水后成上二结合层；关闭三号浆流箱，开 四号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成型卷绕10-25层，再次 脱水成废纸浆纤维总层；关闭四号浆流箱，开三号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空 吸水后，进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水成下二结合层；关闭三号浆流箱，开二号浆流 箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水成下一结合 层；关闭二号浆流箱，开一号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成 型卷绕2层脱水成下木浆纤维层；最后成纤维板坯。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明为资源替代性产品，产品大量利用废纸或秸杆纸浆 等废弃植物纤维生产。价格便宜，可节约大量的森林资源。上下木浆纤维层用纯木浆制成。 并且本发明利用了高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺，使得本产品防水性好、耐折、 表面光洁、色泽亮丽、韧性好、完全可以与纯板媲美。可广泛用于汽车内饰内衬、制鞋、工艺 包装、电器、家具等行业，替代木板、板、塑料板。市场容量大，前景广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明高密度环保再生纤维板的结构示意图； 图2是本发明板坯生产时所采用的自动生产系统的主视图； 图3是本发明生产时所采用的液压机结构示意图； 图4是本发明生产时所采用的风干塔结构示意图； 图5是本发明生产时所采用的烫平机结构示意图； 图6是本发明生产时所采用的对辊液压机结构示意图； 图7是图2所示成型辊的主视图； 图8是图2所示成型棍结构示意图； 图9是图8中A处局部放大图； 图10是图2所示楽流箱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0016] 结合图1说明：高密度环保再生纤维板分为上下木浆纤维层1、2、上下结合层3、4、 废纸浆纤维总层5复合而成；上木浆纤维层1由2层纯木浆纤维层复合制成，下木浆纤维 层2由2层纯木浆纤维层复合制成，在产品的外表使用纯木浆，木浆宜着色，色泽艳丽，韧性 强，能保证产品的耐折度、表面光洁度高和产品的外观要求。
[0017] 木浆与废纸的混合浆的纤维收缩率不一样，为了让上二结合层32的纤维收缩率 与上一结合31层接近，使用二次结合层，更能保证产品的内在结合稳定、不分层，满足品质 及工艺要求。
[0018] 其中上结合层3由上一结合层31、上二结合32层复合而成。上一结合层31由 50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆后铺设两层制成，其具有两层结构。上二结合层32 是由20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆后铺设两层制成，其具有两层结构。
[0019] 下结合层4由下一结合层41、下二结合层42复合而成，下一结合层41由50-70%的 木浆和30-50%的废纸浆混浆后铺设两层制成，其具有两层结构。下二结合层42由20-40% 的木浆和60-80%的废纸浆混浆后铺设两层制成，其具有两层结构。
[0020] 为了增加废纸浆纤维总层5的厚度、提升力学性能和产品经济性能，废纸浆纤维 总层5为多层复合结构(根据需要，可以采用10-25层，如18层构造)，废纸浆采用牛皮卡纸 纸浆或秸杆纸浆等废弃植物纤维制成，高密度环保再生纤维板可以由多达85%废纸浆(牛 皮卡纸纸浆或秸杆纸浆)、15%的木浆组成，节约大量的森林资源。
[0021] 上述高密度环保再生纤维板的制作方法，包括以下步骤： A步骤：纤维板的浆液由牛皮卡废纸浆、秸杆废纸浆及木料提取，其中秸杆纸浆纸浆 采用现有秸杆纸浆纸浆工艺即可应用，现有秸杆纸浆的工艺处理过程是：切碎-蒸煮-洗 涤-筛选-净化。（相关设备有：切草机、蒸球、振框平筛、CX筛、锥形除渣器） 废纸浆、木料也可以使用热力机械法。首先将原料用热水或饱和蒸汽处理，使纤维胞间 层软化或部分溶解，在常压或高压条件下经机械力作用分离成纤维，再经盘式精磨机精磨， 此法生产的纤维浆，纤维形状完整，交织性强，滤水性好，得率高，针叶材的浆料得率可 达90?95%，耗电量小；纤维经精磨后长度变短，比表面积增加，外层和端部帚化，吸水膨胀 性提高，柔软，塑性增高，交织性好。将原料用热水或饱和蒸汽处理，使纤维胞间层软化或部 分溶解，在常压或高压条件下经机械力作用分离成纤维，再经盘式精磨机精磨，生产的纤维 浆，纤维形状完整，交织性强，滤水性好，得率高，针叶材的浆料得率可达90?95%，耗电 量小；纤维经精磨后长度变短，比表面积增加，外层和端部帚化，吸水膨胀性提高，柔软，塑 性增高，交织性好。
[0022] B步骤：将废纸浆液和木浆液配比组合，分别配制出纯木浆、50-70%的木浆和 30-50%的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆、纯废纸浆液，浆液中水分含 量为95-98%，所述50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸 浆混浆、纯废纸浆液分别进入一号高位箱11，二号高位箱12、三号高位箱12,四号高位箱14 待用。
[0023] C步骤：高位箱有一、二、三、四号四个箱体11、12、13、14 ;浆液依次从高位箱四个 箱体中流出时，浆液中水分含量为95-98% ;分别进入对应的一、二、三、四号四个浆流箱21、 22、23、24后，在纸浆承网输送带6 (纸浆承网输送带可有透水，可以浙干纸浆层中的水分。） 上轮流铺浆，经过纸浆承网输送带6过程中脱水、负压槽51真空吸水后进入成型辊7成型。 具体步骤为：a.当纤维板自动生产系统开始转动，一号浆流箱体21 (纯木浆料）开启进料 阀，纯木浆流出一号浆流箱体21，在纸浆承网输送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽 51真空吸水后进入成形辊7。当成形辊7旋转两周时继续脱水形成上木浆纤维层1 (二层 木浆)，一号浆流箱体21的进料阀31在关闭，而它的排料阀30同时打开，余料排出给回收 箱56 (下同）； b. 二号浆流箱体22的进料阀打开，开始供应50-70%的木浆和30-50%的废纸浆的混 合浆在纸浆承网输送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。 当成形辊7旋转两周时继续脱水形成上一结合层31 (二层结构)，关闭二号浆流箱体22的 进料阀31、打开二号浆流箱体22的排料阀30,余料排出给回收箱56 (下同）； c. 开启三号浆流箱体23进料阀，开始供应20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混合浆 在纸浆承网输送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。当成 形辊7旋转2周时继续脱水形成上二结合层32 (两层结构)，关闭三号浆流箱体23进料阀 31、开启三号浆流箱体23的排料阀30,余料排出； d. 开启四号浆流箱体24的进料阀，四号浆流箱24内的浆料(纯废纸浆)在纸浆承网输 送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。当成型辊7旋转 10-25圈（可以定为18层）时继续脱水形成废纸浆纤维总层5,关闭四号浆流箱24进料阀 31、开启四号浆流箱24排料阀30，余料排出； e. 开启三号浆流箱23进料阀，开始供应20-40%的木浆和60-80%的废纸浆的混合浆在 纸浆承网输送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。当成形 辊7旋转2周边脱水形成下二结合层42 (两层结构)，关闭三号浆流箱23进料阀31、开启 三号浆流箱23排料阀30,余料排出； f. 开启二号浆流箱22进料阀，开始供应混合浆料50-70%的木浆和30-50%的废纸浆在 纸浆承网输送带6上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。当成形 辊7旋转2周后继续脱水形成下一结合层41 (两层)，关闭二号浆流箱22进料阀31、开启 二号浆流箱22排料阀30,余料排出； g. 开启一号浆流箱21进料阀31，开始供应表面层的纯木浆，浆料在纸浆承网输送带6 上铺浆，输送过程中经脱水、负压槽51真空吸水后进入成形辊7。当成形辊7旋转2周后继 续脱水形成下木浆纤维层2 (两层)。最终上下木浆纤维层1、2、上下结合层3、4及废纸浆 纤维总层5组成纤维板坯100,结合层逐步过渡，克服了木浆、废纸浆、木浆与废纸的混合浆 的纤维收缩率不一样导致开裂的缺陷；纤维板坯100水分含量为70-80%。
[0024] D步骤：纤维板坯100经平板输送带8输送，平板输送带8上方横向设置的圆形切 割刀片9将纤维板坯100切割成板。
[0025] E步骤：切割后纤维板坯100放在液压机15内，经液压机15的压板53压水成板 后，水分为25-30%，压水时液压机15压力为20MPa。
[0026] F步骤：将压水后的纤维板坯100送入风干塔16并悬挂在挂杆54上，在无暴晒状 态下自然风干，风干后水分在5-10%时送入烫平机17,由烫平机17烫平。烫平机17内设 有多层烫平板52,烫平板52内设有发热管26,各烫平板52之间设有复位弹簧25。烫平板 52烫热纤维板坯100,复位弹簧25通过烫平板52挤压纤维板坯100,烫平时烫平机压力为 12MPa，温度为 90°C。
[0027] G步骤：将烫平后的纤维板坯100送入对辊液压机18,使用对辊55将成型纤维板 表面压光，压光时使用压力为16MPa，接下来将不规则的部分裁掉，得到成品再生纤维板。
[0028] 本发明不仅性能突出，而且是资源替代性产品，成品纤维板中有多达85%废纸(秸 杆）浆，价格便宜、节约大量的森林资源，有利于空气和水环境保护。
[0029] 上述方法用到的核心设备说明： 高位箱有四个箱体一、二、三、四号11、12、13、14 ;浆液依次从高位箱四个箱体中流出 时，浆液中水分含量为95-98% ;分别进入对应的四个浆流箱一、二、三、四号21、22、23、24 后，在纸浆承网输送带6上轮流铺浆，经过纸浆承网输送带6过程中脱水、负压槽51真空吸 水后进入成型辊7成型。四个浆流箱的排料阀30通过导管31连接回收箱56。
[0030] 成形辊7的辊面轴向设有切刀槽75或钢丝绳槽751，切刀槽75或钢丝绳槽751中 设有活动切刀76或钢绳761 (或者刀刃和钢绳协同使用增强切断效果)，成形辊7两端对称 设有切刀杠杆77,切刀杠杆77的支点位于成型辊7端面上，其动力臂端部设有滚动轮79， 其阻力臂端部通过连杆401与活动切刀76或钢绳761端部相连，所述成型辊7与转动辊74 切点处附近设有气缸78,气缸78的活塞推杆上设有半圆形顶块80。成形辊7在卷转浆层， 当达到预设定层时，切刀杠杆77动力臂端部滚动轮79与气缸78的活塞推杆82上半圆形 顶块80相冲，切刀杠杆77动力臂运转，带动阻力臂，阻力臂推出活动切刀76,切断纤维层。 切刀杠杆77阻力臂端部与液压杠杆83阻力臂端部之间设有复位弹簧84。通过复位弹簧 84带动切刀杠杆77阻力臂收回，拉动活动切刀76使其复位。
[0031] 成型辊7的中心轴85固定在液压杠杆83阻力臂端部，该液压杠杆83支点86设 在成形辊支架87上，成形辊支架87旁边设有液压缸88,液压杠杆83动力臂端部与液压缸 88的活塞推杆89相连，成形辊支架87保证成型辊7的稳定旋转。
[0032] 对比例：从市场上购得全木浆纤维板。
[0033] 将本发明高密度环保再生纤维板与购得全木浆纤维板作对比，结果如下：
【权利要求】
1. 一种高密度环保再生纤维板，其特征是所述再生纤维板由上下木浆纤维层、上下结 合层、废纸浆纤维总层复合而成，其中上下结合层之间设有废纸浆纤维总层，上结合层外复 合有上木浆纤维层，下结合层外复合有下木浆纤维层。
2. 根据权利要求1所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述上木浆纤维层由2层 纯木浆纤维层复合制成。
3. 根据权利要求1或2所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述下木浆纤维层由 2层纯木浆纤维层复合制成。
4. 根据权利要求2所述的高密度环保再生纤维板，其特征是上结合层由上一结合层、 上二结合层复合而成，上一结合层由50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆制成，上二结合 层是由20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆制成。
5. 根据权利要求4所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述下结合层由下一结合 层、下二结合层复合而成，下一结合层由50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆制成，下二 结合层由20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆制成。
6. 根据权利要求1所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述废浆总层为10-25层 废纸浆纤维层结构，该废纸浆采用牛皮卡纸纸浆制成。
7. 根据权利要求1所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述废浆总层为10-25层 废纸浆纤维层结构，该废纸浆采用秸杆纸浆制成。
8. -种制备权利要求1所述高密度环保再生纤维板的生产方法，包括以下步骤： A步骤：将废纸或秸杆废弃植物纤维、木料制成废纸浆液和木浆液备用； B步骤：将废纸浆液和木浆液配比组合，分别配制出纯木浆、50-70%的木浆和30-50% 的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混浆、纯废纸浆液，浆液中水分含量为 95-98%，所述50-70%的木浆和30-50%的废纸浆混浆、20-40%的木浆和60-80%的废纸浆混 浆、纯废纸浆液分别进入一号高位箱，二号高位箱、三号高位箱，四号高位箱待用； C步骤：浆液依次从一、二、三、四号高位箱四个箱体中流出，分别进入一、二、三、四号 浆流箱后，在纸浆承网输送带上依次铺浆，经过纸浆承网输送带带走脱水、真空吸水后进 入成型辊成型，形成纤维板坯，其水分含量为70-80% ; D步骤：纤维板坯经平板输送带输送，平板输送带上切割刀片将纤维板坯切割成板； E步骤.将切割后的纤维板坯送入平板液压机压水，压水时，液压机压力为20MPa，压水 成板后，水分为25-30% ; F步骤：将压水后的纤维板坯送入风干塔无暴晒状态下，自然风干，水分在5-10%时送 入烫平机，由烫平机烫平，烫平时烫平机压力为12MPa，温度为90°C ; G步骤：将烫平后的纤维板坯送入对辊液压机，使用对辊液压机将成型纤维板表面压 光，压光时使用压力为16MPa，接下来将不规则的部分裁掉，得到成品再生纤维板。
9. 根据权利要求8所述的高密度环保再生纤维板，其特征是所述废浆总层为10-25层 废纸浆纤维层结构，该废纸浆采用秸杆纸浆制成。
10. 所述C步骤中，浆液依次从一、二、三、四号高位箱四个箱体中流出，分别对应进入 一、二、三、四号浆流箱后，在纸浆承网输送带上铺浆，先打开一号浆流箱，经过纸浆承网输 送带脱水、真空吸水后进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水成上木浆纤维层；关闭一号浆流 箱，开二号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成型卷绕2层，再次 脱水成上一结合层；关闭二号浆流箱，开三号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水 后，进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水后成上二结合层；关闭三号浆流箱，开四号浆流箱， 经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成型卷绕10-25层，再次脱水成废纸浆 纤维总层；关闭四号浆流箱，开三号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成 型辊成型卷绕2层，再次脱水成下二结合层；关闭三号浆流箱，开二号浆流箱，经过纸浆承 网输送带脱水、真空吸水后进入成型辊成型卷绕2层，再次脱水成下一结合层；关闭二号浆 流箱，开一号浆流箱，经过纸浆承网输送带脱水、真空吸水后，进入成型辊成型卷绕2层脱 水成下木浆纤维层；最后成纤维板坯。
【文档编号】B32B37/02GK104213476SQ201410405436
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】张代成 申请人:湖北欧华达纤维科技有限公司