专利名称：表面浸润木质纤维板及其生产方法
技术领域：
本发明涉及木质纤维板技术领域，具体地说是一种表面浸润木质纤维板及其生产方法。
背景技术：
木质纤维板是由木质纤维交织成型并利用其固有胶粘性能制成的人造板，组成纤维板的基本单元是分离的木质纤维或纤维束。木质纤维板生产工艺分湿法、干法和半干法三种。湿法生产工艺是以水作为纤维运输的载体，其机理是利用纤维之间相互交织产生摩擦力、纤维表面分子之间产生结合力和纤维含有物产生的胶结力等的作用下制成一定强度的纤维板。干法生产工艺以空气为纤维运输载体，纤维制备是用一次分离法，一般不经精磨，需施加胶粘剂，板坯成型之前纤维要经干燥，热压成板后通常不再热处理，其他工艺与湿法相同。半干法生产工艺也用气流成型，纤维不经干燥而保持高含水率，不用或少用胶料。目前木质纤维板产品大部分是用干法工艺生产的中密度纤维板，小部分用湿法工艺生产的为硬质纤维板，半干法由于工艺过程难以控制已经被淘汰。用干法生产的中密度纤维板的基本工艺内容是纤维分离一施加胶粘剂一纤维干燥一气流铺装成型一预压一热压。由于用干法生产的中密度纤维板需施加胶粘剂，致使产品在使用过程当中会产生环境污染，而现在对木质纤维板产品的环保技术指标要求越来越高，使得生产企业面临越来越大的压力。许多企业都把胶粘剂改性作为技术改造的突破口， 但由于干法生产线工艺流程设计存在结构性的不兼容，使得胶粘剂改性的技术革新空间非常小，因而大部分企业在技术壁垒面前前景暗淡。用湿法生产的硬质纤维板基本工艺内容是纤维分离一浆料处理一板坯成型一热压一后期处理等。首先是纤维分离，又称制浆，是把制浆原料分离成纤维，纤维分离方法是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，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。其次是浆料处理。即根据产品用途，分别进行防水、增强、耐火和防腐等处理，以改善成品有关性能。第三是湿法成型，用低浓度浆料，经逐渐脱水而成板坯，其方法采用长网成型。长网成型所用设 备与造纸工业中长网抄纸机类似。1. 2 2. 0%浓度的浆料从网前箱抄上长网，经自重脱水、真空脱水、辊筒压榨脱水而形成湿板坯，含水率为65 70%。第四是热压，湿法生产硬质纤维板热压时需用压力为5MPa， 所用温度为200 220°C。湿法纤维板在热压后需经热处理及调湿处理。湿法生产由于存在污水处理问题，在环境保护的压力下已经没有盈利空间，许多地方已经严令禁止生产。
发明内容
本发明的目的是为解决现有木质纤维板生产技术的不足，提供一种表面浸润木质纤维板及其生产方法。本发明的技术方案是表面浸润木质纤维板的生产方法，是采用干法生产的中密度纤维板的纤维分离、 施加胶粘剂、纤维干燥、气流铺装成型、预压、热压工序和湿法生产的硬质纤维板的纤维分离、浆料处理、板坯成型、热压工序有效结合，对木质纤维板生产工艺流程进行重新设计，其生产工艺流程如下削片一筛选一蒸煮一热磨一纤维分离一纤维干燥一气流铺装一表面浸润一预压一热压成型一齐边一检验一成品。本发明是这样实现的一种表面浸润木质纤维板，其成分包括木质纤维、水或/和防水剂或阻燃剂，其重量份数为木质纤维83 90份、水沈 36份、防水剂0 4份和阻燃剂0 3份，所述的防水剂是酚醛树脂胶，所述的阻燃剂是磷酸亚铁铵。表面浸润木质纤维板的生产方法，包括蒸煮、热磨、分离、干燥、铺装、表面浸润、预压和热压成型工序，工艺步骤包括1.削片将原料木材用削片机切成长15 25毫米、厚2 4毫米、宽10 20毫米
的薄片。2.筛选将木片用10 20目振动筛除去不合格的碎屑。3.蒸煮将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸煮时间根据木片的含水率以及木片的规格因素而设定。4.热磨将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离成木质纤维。5.干燥木质纤维干燥采用管道气流干燥方法，控制干木质纤维含水率为8 10%。6.铺装采用气流铺装机或机械铺装机，将干木质纤维铺在板坯运输机上成型。7.表面浸润在板坯运输机输送线上，用水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上，让木质纤维表面浸润。8.预压将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻。9.热压成型将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。以上所述的蒸煮，采用蒸汽压力为0. 55 0. 68MPa，蒸煮时间为3 5分钟。以上所述的干燥，控制气流干燥温度为180 280°C，时间为5 10秒。以上所述的表面浸润，采用水性溶液喷施，喷施量与干木质纤维重量比为30 40 100，根据木质纤维板产品用途的要求，或在水性溶液里加入防水剂酚醛树脂胶或/和阻燃剂磷酸亚铁铵。以上所述的预压，控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压，预压的平均线压力为 800 1200N/cm。以上所述的热压成型，控制温度为190 230°C，压力为3. 5 6. 5MPa,时间为 30 50s/mmo本发明的优点和积极效果1.本发明的表面浸润木质纤维板及其生产方法，木质纤维在热磨分离时，不用施
4加胶粘剂，使分离后的纤维含水率大幅降低，从而降低干燥的热能损耗，节能效果明显。 2.本发明方法干燥后的木质纤维，是不含胶粘剂的纯木质纤维，木质纤维形状完整，木质纤维间的内磨擦力小，使气流铺装成型效果好，木质纤维分散均勻，交织性强，可增加木质纤维板的强度和材质均勻度，提高木质纤维板产品的质量和档次。3.本发明方法的木质纤维表面浸润，是由水性溶液雾化吸附在木质纤维表面上， 溶液的水分子渐渐渗入木质纤维组织的内部，而溶液的添加剂如防水剂、阻燃剂等，则均勻地吸附在木质纤维表面上，当木质纤维的含水率略高于纤维饱和点时，纤维板坯在热压成型过程中的情况与湿法生产工艺热压成型效果是相同的。在温度和压力的条件下木质纤维之间紧密地相互交织在一起、木质纤维表面分子之间产生结合力以及木纤维内含物产生的胶结力等形成了一定的结合强度，而添加剂如防水剂、阻燃剂等，则形成了木质纤维板的防护层。4.本方法生产的木质纤维板，等同于用湿法工艺方法生产的防护型(防水、阻燃) 硬质纤维板，生产过程中没有废水排放，不存在污水处理问题。
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的一种表面浸润木质纤维板及其生产方法作以下详细说明。实施例1 一、投料成分及重量份数木质纤维85份、水30份、酚醛树脂胶3份和磷酸亚铁铵 2份。二、生产方法将原料木材用削片机切成长20毫米、厚4毫米、宽20毫米的薄片，并用20目振动筛除去不合格的碎屑。将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸汽压力为0. 60MPa，蒸煮时间为5分钟。 将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离成木质纤维。用管道气流干燥机控制温度250°C，时间8秒，干木质纤维含水率为10%。采用气流铺装机将干木质纤维铺在板坯运输机上成型。 在水性溶液里加入酚醛树脂胶和磷酸亚铁铵，将水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上浸润。将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压， 预压的平均线压力为1150N/cm，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻。将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压成型，控制温度为210°C，压力为6MPa，时间为45s/mm，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。本例生产的防水、阻燃型硬质纤维板，生产过程中能耗低，没有废水排放，不存在污水处理问题。产品达到GB12626. 1 12626. 9-90《硬质纤维板》的执行标准。实施例2 一、投料成分及重量份数木质纤维85份、水27份和酚醛树脂胶4份。二、生产方法将原料木材用削片机切成长15毫米、厚4毫米、宽15毫米的薄片，并用10目振动筛除去不合格的碎屑。将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸汽压力为0. 55MPa，蒸煮时间为5分钟。 将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离成木质纤维。用管道气流干燥机控制温度280°C，时间6秒，干木质纤维含水率为8%。采用机械铺装机将干木质纤维铺在板坯运输机上成型。 在水性溶液里加入酚醛树脂胶，将水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上浸润。将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压，预压的平均线压力为lOOON/cm，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻。将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压成型，控制温度为200°C，压力为4MPa，时间为50s/mm，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。本实施例生产的防水型硬质纤维板，生产过程中能耗低，没有废水排放，不存在污水处理问题。产品达到GB12626. 1 12626. 9-90《硬质纤维板》的执行标准。实施例3 一、投料成分及重量份数木质纤维87份、水34份和磷酸亚铁铵3份。二、生产方法将原料木材用削片机切成长25毫米、厚2毫米、宽20毫米的薄片，并用20目振动筛除去不合格的碎屑。将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸汽压力为0. 68MPa，蒸煮时间为3分钟。 将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离成木质纤维。用管道气流干燥机控制温度180°C， 时间10秒，干木质纤维含水率为9%。采用气流铺装机将干木质纤维铺在板坯运输机上成型。在水性溶液里加入磷酸亚铁铵，将水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上浸润。将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压，预压的平均线压力为950N/cm，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻。将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压成型，控制温度为230°C，压力为6. 5MPa，时间为30s/mm，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。本实施例生产的阻燃型硬质纤维板，生产过程中能耗低，没有废水排放，不存在污水处理问题。产品达到GB12626. 1 12626. 9-90《硬质纤维板》的执行标准。实施例4 一、投料成分及重量份数木质纤维90份和水32份。二、生产方法将原料木材用削片机切成长22毫米、厚4毫米、宽15毫米的薄片，并用10目振动筛除去不合格的碎屑。将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸汽压力为0. 68MPa，蒸煮时间为5分钟。 将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离成木质纤维。用管道气流干燥机控制温度250°C，时间7秒，干木质纤维含水率为8. 5%。采用机械铺装机将干木质纤维铺在板坯运输机上成型。将水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上浸润。将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压，预压的平均线压力为900N/cm，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻。将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压成型，控制温度为 190°C，压力为3. 5MPa，时间为50s/mm，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。本实施例生产的硬质纤维板，生产过程中能耗低，没有废水排放，不存在污水处理问题。产品达到GB12626. 1 12626. 9-90《硬质纤维板》的执行标准。
权利要求
1.一种表面浸润木质纤维板，其特征在于其成分包括木质纤维、水或/和防水剂或阻燃剂，其重量份数为木质纤维83 90份、水沈 36份、防水剂0 4份和阻燃剂0 3 份，所述的防水剂是酚醛树脂胶，所述的阻燃剂是磷酸亚铁铵。
2.根据权利要求1所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于采用干法生产的中密度纤维板的纤维分离、施加胶粘剂、纤维干燥、气流铺装成型、预压、热压工序和湿法生产的硬质纤维板的纤维分离、浆料处理、板坯成型、热压工序结合，对木质纤维板生产工艺流程进行重新设计，其生产工艺流程如下削片一筛选一蒸煮一热磨一纤维分离一纤维干燥一气流铺装一表面浸润一预压一热压成型一齐边一检验一成品；所述的削片是将原料木材用削片机切成长15 25毫米、厚2 4毫米、宽10 20毫米的薄片；所述的筛选是将木片用10 20目振动筛除去不合格的碎屑；所述的蒸煮是将木片用饱和蒸汽蒸煮，蒸煮时间根据木片的含水率以及木片的规格因素而设定；所述的热磨是将经过蒸煮的木片用热磨机将木片分离出木质纤维；所述的干燥是木质纤维干燥采用管道气流干燥方法，控制干木质纤维含水率为8 10% ；所述的铺装是采用气流铺装机或机械铺装机，将干木质纤维铺在板坯运输机上整型；所述的表面浸润是在板坯运输机输送线上，用水性溶液雾化喷施至木质纤维板坯表面上，浸润木质纤维；所述的预压是将经过表面浸润的木质纤维板坯预压，使木质纤维板坯内部的浸润更加均勻；所述的热压成型是将预压后的木质纤维板坯，用热压机进行热压，冷却，并用切割机按成品规格尺寸锯边，检验即得到表面浸润木质纤维板成品。
3.根据权利要求2所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于所述的蒸煮， 采用蒸汽压力为0. 55 0. 68MPa，蒸煮时间为3 5分钟。
4.根据权利要求1所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于所述的干燥， 控制气流干燥温度为180 280°C，时间为5 10秒。
5.根据权利要求2所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于所述的表面浸润，采用水性溶液喷施，喷施量与干木质纤维重量比为30 40 100，根据木质纤维板产品用途的要求，或在水性溶液里加入防水剂酚醛树脂胶或/和阻燃剂磷酸亚铁铵。
6.根据权利要求2所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于所述的预压， 控制温度为室内温度，预压方式为连续辊压，预压的平均线压力为800 1200N/cm。
7.根据权利要求2所述的表面浸润木质纤维板的生产方法，其特征在于所述的热压成型，控制温度为190 230°C，压力为3. 5 6. 5MPa，时间为30 50s/mm。
全文摘要
一种表面浸润木质纤维板及其生产方法，是采用木质纤维板干法和湿法两种生产工艺的优点，进行组合设计，其流程如下削片→筛选→蒸煮→热磨→分离→干燥→气流铺装→表面浸润→预压→热压成型→齐边→检验→成品。蒸煮采用蒸汽压力为0.55～0.68MPa，时间为3～5分钟；干燥采用气流温度为180～280℃，时间为5～10秒；热压成型温度为190～230℃，压力为3.5～6.5MPa，时间为30～50s/mm。采用本方法生产的防水、阻燃型和一般的硬质纤维板，生产过程中能耗低，无废水排放，木质纤维板的强度高，材质均匀度好，产品的质量达到GB12626.1～12626.9-90《硬质纤维板》的标准，为木质纤维板的生产提供了全新的方法，具有较好的经济效益和社会效益。
文档编号B27K3/52GK102172948SQ201110031020
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者胡礼伟, 陆瑜, 陈文军 申请人:广西大学