一种桑纤维复合板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及板材技术，特别是一种桑纤维复合板，包括桑纤维基板及固定在所述桑纤维基板上的面板，所述桑纤维基板包括桑纤维和片状桑树干，所述桑纤维和片状桑树干通过胶粘剂热压成型。其生产方法为：（1）脱皮，得到桑树皮和桑树干；（2）粉碎，得到桑纤维和片状桑树干；（3）脱脂处理、冲洗过滤、烘干；（4）滚动混合，添加丙烯酸乳液并预加热，再加入抗结块改良剂和固化剂；（5）模块化成型得到桑纤维基板；（6）将桑纤维基板和面板施胶后热压成型。本发明原材料货源充足、收集方便、成本低、加工工艺简单，通过桑纤维基板与面板结合，与单一的纤维板相比，握钉力与抗弯强度大幅提升、防潮怕湿性能明显提升，木板表面也更平整光滑。
【专利说明】一种桑纤维复合板【技术领域】
[0001]本发明涉及板材技术，特别是一种桑纤维复合板。
【背景技术】
[0002]目前市场上普遍运用实木板、纤维板等板材，实木板板材坚固耐用、纹路自然，但造价高，而且施工工艺要求高，耗材量大；而纤维板造价低、原料来源广，但其缺点是不防潮、握钉力较差。如果能将桑枝作为原料来生产加工板材，解决纤维板不防潮、握钉力差等缺点，不但找到了廉价的原料来源，又节约了大量的木材资源，同时又为桑枝条的再生利用找到了出路，农业增效，农民增收。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题就是提供一种坚固耐用、握钉力强、板材性能好、抗弯强度高、经济环保的桑纤维复合板。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:包括桑纤维基板及固定在所述桑纤维基板上的面板，所述桑纤维基板包括桑纤维和片状桑树干，所述桑纤维和片状桑树干通过胶粘剂热压成型。其生产方法包括下列步骤:(I)桑树浸水一周之后进行脱皮，得到桑树皮和桑树干；(2)将桑树皮脱水后粉碎得到桑纤维，将桑树干脱水后粉碎得到片状桑树干；
(3)将桑纤维和片状桑树干进行脱脂处理之后用水冲洗过滤，在80摄氏度温度下烘干；(4)在热磨机中将脱脂后的桑纤维和片状桑树干按体积比3:1滚动混合，添加丙烯酸乳液滚动混合并预加热，再加入抗结块改良剂和固化剂；所述丙烯酸乳液体积比为40-50% ;所述抗结块改良剂体积比为0.2- 0.3% ;所述固化剂体积比为0.7-0.8% ;所述桑纤维和片状桑树干混合物体积比为49-59% ；(5)将步骤(4)中得到的混合物模块化成型，然后进行冷压脱水，热压固化，得到桑纤维基板；(6)将桑纤维基板和面板施胶后热压成型。
[0005]本方法能将桑纤维与片状桑树干紧密结合，制作的基板同时具有纤维板与实木板的优点，坚固耐用、经济环保，同时也克服了纤维板不防潮、握钉力差的缺点及实木板造价高，耗材量高等缺点；而基板表面的面板既能增强板材的握钉力与抗弯强度，又能改善板材的表面平整度。
[0006]作为优选，步骤(2)中所述桑纤维长度为15-25毫米，细度2.57dtex ;所述片状桑树干单片长度15-25毫米，宽度5-10毫米，厚度100-300微米。采用上述特定规格的桑纤维配合特定规格的片状桑树干，制成的桑纤维基板结构强度高、握钉力强。
[0007]作为优选，步骤(3)中所述脱脂处理为生物法脱脂，在带搅拌装置的生物滤池中，加入已脱水粉碎过的桑纤维和片状桑树干混合物及酿酒酵母，在22摄氏度的无消毒条件下加水冷浸7昼夜。本发明中的脱脂处理相比化学脱脂法，脱脂更为彻底，对桑纤维及片状桑树干损伤小、对环境污染小，大大增强了桑纤维基板的握钉力。
[0008]作为优选，所述生物法脱脂处理过程中，每吨桑树皮和片状桑树干混合物中分别添加酿酒酵母800立方厘米、水10立方米。此配方既保证脱脂效果，又避免酵母菌的浪费，降低脱脂成本。
[0009]作为优选，所述酿酒酵母的菌种在培养基25°C温度下培养12小时；所述培养基以
I%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%双蒸水制成液体培养基，并在120°C温度下高压灭菌15 min ;再在液体培养基中加入2%琼脂并在120°C温度下高压灭菌15 min，然后制作斜面。该培养基能够使得酿酒酵母的菌种延长其生长稳定期，保证在发酵时提供充足的酿酒酵母数量及发酵时间，提高脱脂效果。
[0010]作为优选，所述步骤(4)中热磨机滚动速度为10圈/秒，预加热30_50°C，持续时间为10-15分钟，保证将混合物混合均匀，防止板材出现密度不均而影响其性能。
[0011]作为优选，步骤(4)中所述改良剂与固化剂含量之和为1%。
[0012]作为优选，步骤(5)中所述冷压脱水，其压力为30-60百帕，持续15-20分钟；所述热压固化，其压力为1.5-3兆帕，温度为150?180 °C，持续30?45分钟。
[0013]本发明的有益效果:本发明原材料货源充足、收集方便、成本低、加工工艺简单，通过桑纤维基板与面板相结合，与单一的纤维板相比，握钉力与抗弯强度大幅提升、防潮怕湿性能明显提升，木板表面也更为平整光滑。而且本发明可循环利用，在本发明的复合板在使用之后，可以将其进行粉碎，得到的小颗粒用来制作纤维板，更经济、更环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明一实施例生产方法流程图；
图2为本发明一实施例中搅拌装置的结构示意图；
图3为图2中搅拌环的结构示意图；
图4为本发明实施例一中第二搅拌杆的结构示意图。
[0015]图中，1-电机；2_转动杆；3_第一搅拌机构；31_第一搅拌杆；311_搅拌环；312-弧形搅拌片；4_第二搅拌机构4 ;41_第二搅拌杆；411_第一分流倾斜面；412_第二分流倾斜面；413_分流平面。
【具体实施方式】
[0016]以下所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
[0017]实施例1:由图1所示，一种桑纤维复合板，包括桑纤维基板及固定在所述桑纤维基板上的面板，其面板为实木板或刨花板。桑纤维基板包括桑纤维和片状桑树干，所述桑纤维和片状桑树干通过胶粘剂热压成型。其生产方法包括下列步骤:
(I)脱皮，由于新鲜的桑枝条和干燥保存的桑枝条很难将桑树皮从桑枝条上剥离，将其浸水一周之后，由于桑树皮吸水膨胀便能轻易的将二者分离。
[0018](2)粉碎，将分离出来的桑树皮脱水到含水率为6-8%后粉碎得到桑纤维，其长度15-25毫米，细度2.57dtex ;桑树干皮脱水到含水率为6_8%后粉碎得到片状桑树干，单片长度15-25毫米，宽度5-10毫米，厚度100-300微米，采用上述规格的桑纤维与片状桑树干大小合适，混合之后制成的板材结构强度高，握钉力大幅提升。
[0019](3)脱脂，将桑纤维和片状桑树干进行生物法脱脂处理，即在生物滤池中，加入已脱水粉碎过的桑纤维和片状桑树干混合物，其中，每吨混合物中加入酿酒酵母800立方厘米、水10立方米，在22摄氏度的无消毒条件下通过搅拌装置搅拌7昼夜，之后用水冲洗过滤，在80摄氏度温度下烘干。
[0020]由图2和图3所示，本搅拌装置包括电动机1、固定在所述电动机I输出轴上的转动杆2及设置在所述转动杆2上的多层第一搅拌机构3，在所述相邻两个第一搅拌机构3之间设有第二搅拌机构4，所述第一搅拌机构3包括多个均布设置的第一搅拌杆31，所述第一搅拌杆31上以相对固定的方式安装有多个搅拌环311，所述搅拌环311外圆周分布多个弧形搅拌片312，所谓的相对固定方式，是说，在受力没有到一定数值的时候，搅拌环311和第一搅拌杆31之间是固定的，没有相对转动，而当作用在弧形搅拌片312的力到达一定的时候(此时表示，桑纤维和片状桑树杆发生堆积，混合不够均匀)，搅拌环311开始旋转，由弧形搅拌片312对于桑纤维和片状桑树杆进行搅拌，由水平搅拌变成水平及竖直混合搅拌，搅拌效果好，混合更加均匀；第二搅拌机构4包括多个第二搅拌杆41，所述第二搅拌杆41设有第一分流倾斜面411、第二分流倾斜面412及设置在一对第一分流倾斜面411、一对第二分流倾斜面412之间的一对分流平面413，其中，第二分流倾斜面412和分流平面413所成的夹角al，要大于第一分流倾斜面411和分流平面413所成的夹角a2 ;—般的al为45°，a2为30° ;搅拌时，第一分流倾斜面411先对桑纤维和片状桑树杆进行分散、搅拌，然后再由第二分流倾斜面412进行进一步的分散和搅拌，实现混合均匀的目的。
[0021]脱脂前，将酿酒酵母的菌种在培养基25°C温度下培养12小时；培养基以1%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%双蒸水制成液体培养基，并在120°C温度下高压灭菌15 min ;再在液体培养基中加入液体培养基重量的2%琼脂并在120°C温度下高压灭菌15 min，然后制作斜面。利用该培养基能够使得酿酒酵母的菌种延长其生长稳定期，保证在发酵时提供充足的酿酒酵母数量及发酵时间，提高脱脂效果。
[0022]酿酒酵母能将桑树皮中的聚戊糖吸入细胞内，经过内酶的作用，进行发酵从而留下原本与聚戊糖紧密相连的纤维。相比化学脱脂法，脱脂更为彻底，对桑纤维及片状桑树干损伤小、对环境污染小，大大增强了桑纤维基板的握钉力。
[0023](4)滚动混合，在热磨机中将脱脂后的桑纤维和片状桑树干混合，为保证板材性能和控制生产成本，获得桑纤维基板的最佳密度， 申请人:经过反复的研究及实验，确定混合物的体积比，桑纤维和片状桑树干混合物所占体积比为59%，其中桑纤维和片状桑树干按体积比3:1混合，并添加40%丙烯酸乳液滚动混合，滚动速度为10圈/秒，预加热30-50摄氏度，滚动混合时间为10-15分钟，之后添加体积比为0.2%抗结块改良剂和0.8%固化剂，在滚动速度为15圈/秒的转速下混合均匀。
[0024](5)模块成型、冷压脱水及热压固化；将步骤(4)中得到的混合物模块化成型，然后进行冷压脱水，压力为60百帕，持续15分钟；然后热压固化，其压力为2.5兆帕，温度为180 °C，持续30分钟。
[0025](6)热压成型，将桑纤维基板和面板施胶后热压成型，其热压温度为85°。
[0026]采用本实施方式制成的桑纤维基板，根据GB/ T 11718-2009进行检测，结果如下:
(1)含水率8.1% ；
(2)密度0.73g/cm3:；
(3)握螺钉力板面1440N，板边1290N；(4)静曲强度28.4Mpa;
(5)内结合强度0.9IMPa ；
(6)吸水厚度膨胀率2.7% ；
(7)甲醛含量2.9 mg/100g ；
实施例2:—种桑纤维复合板，包括桑纤维基板及固定在所述桑纤维基板上的面板，其面板为实木板或刨花板。桑纤维基板包括桑纤维和片状桑树干，所述桑纤维和片状桑树干通过胶粘剂热压成型，胶粘剂为环保胶，施胶量12%。其生产方法包括下列步骤:
(I)脱皮，由于新鲜的桑枝条和干燥保存的桑枝条很难将桑树皮从桑枝条上剥离，将其浸水一周之后，由于桑树皮吸水膨胀便能轻易的将二者分离。
[0027](2)粉碎，将分离出来的桑树皮脱水到含水率为6-8%后粉碎得到桑纤维，其长度15-25毫米，细度2.57dtex ;桑树干皮脱水到含水率为6_8%后粉碎得到片状桑树干，单片长度15-25毫米，宽度5-10毫米，厚度100-300微米，采用上述规格的桑纤维与片状桑树干大小合适，混合之后制成的板材结构强度高，握钉力`大幅提升。
[0028](3)脱脂，将桑纤维和片状桑树干进行生物法脱脂处理，即在生物滤池中，加入已脱水粉碎过的桑纤维和片状桑树干混合物，其中，每吨混合物中加入酿酒酵母800立方厘米、水10立方米在22摄氏度的无消毒条件下通过搅拌装置搅拌7昼夜，之后用水冲洗过滤，在80摄氏度温度下烘干。
[0029]其中，所述酿酒酵母的菌种在培养基25°C温度下培养12小时；培养基以1%酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%双蒸水制成液体培养基，并在120°C温度下高压灭菌15 min ;再在液体培养基中加入2%琼脂并在120°C温度下高压灭菌15min，然后制作斜面。利用该培养基能够使得酿酒酵母的菌种延长其生长稳定期，保证在发酵时提供充足的酿酒酵母数量及发酵时间，提高脱脂效果。
[0030]酿酒酵母能将桑树皮中的聚戊糖吸入细胞内，经过内酶的作用，进行发酵从而留下原本与聚戊糖紧密相连的纤维。相比化学脱脂法，脱脂更为彻底，对桑纤维及片状桑树干损伤小、对环境污染小，大大增强了桑纤维基板的握钉力。
[0031](4)滚动混合，在热磨机中将脱脂后的桑纤维和片状桑树干混合，为保证板材性能和控制生产成本，获得桑纤维基板的最佳密度， 申请人:经过反复的研究及实验，确定混合物的体积比，桑纤维和片状桑树干混合物所占体积比为49%，其中桑纤维和片状桑树干按体积比3:1混合，并添加50%丙烯酸乳液滚动混合，滚动速度为10圈/秒，预加热30-50摄氏度，滚动混合时间为10-15分钟，之后添加体积比为0.3%抗结块改良剂和0.7%固化剂，在滚动速度为15圈/秒的转速下混合均匀。
[0032](5)模块成型、冷压脱水及热压固化，将步骤(4)中得到的混合物模块化成型，然后进行冷压脱水，压力为30百帕，持续20分钟；然后热压固化，其压力为3兆帕，温度为150°C，持续45分钟。
[0033](6)热压成型，桑纤维基板和面板施胶后热压成型，其热压温度为70°。
[0034]采用本实施方式制成的桑纤维基板，根据GB/ T 11718-2009进行检测，结果如下:
(1)含水率8.9% ；
(2)密度0.71g/cm3:； (3)握螺钉力板面1370N，板边1180N；
(4)静曲强度27.6Mpa;
(5)内结合强度0.85MPa ；
(6)吸水厚度膨胀率3.1% ；
(7)甲醛含量3.0mg/100g ；
本发明原材料为桑枝条，货源充足、收集方便，加工工艺简单，生产成本较低，通过桑纤维基板与面板相结合，与单一的纤维板相比，握钉力与抗弯强度大幅提升、防潮怕湿性能明显提升，木板表面也更为平整光滑。而且本发明可循环利用，在本发明的复合板在使用之后，可以将其进行粉碎，得到的小颗粒用来制作纤维板，更经济、更环保。
【权利要求】
1.一种桑纤维复合板，其特征在于:包括桑纤维基板及固定在所述桑纤维基板上的面板，所述桑纤维基板包括桑纤维和片状桑树干，所述桑纤维和片状桑树干通过胶粘剂热压成型。
2.一种制造如权利要求1所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于所述生产方法包括下列步骤:(I)桑树浸水一周之后进行脱皮，得到桑树皮和桑树干；(2)将桑树皮脱水后粉碎得到桑纤维，将桑树干脱水后粉碎得到片状桑树干；(3)将桑纤维和片状桑树干进行脱脂处理之后用水冲洗过滤，在80摄氏度温度下烘干；(4)在热磨机中将脱脂后的桑纤维和片状桑树干按体积比3:1滚动混合，添加丙烯酸乳液滚动混合并预加热，再加入抗结块改良剂和固化剂，混合均匀；所述丙烯酸乳液体积比为40-50% ;所述抗结块改良剂体积比为0.2-0.3% ;所述固化剂体积比为0.7-0.8% ;所述桑纤维和片状桑树干混合物体积比为49-59% ; (5)将步骤(4)中得到的混合物模块化成型，然后进行冷压脱水，热压固化，得到桑纤维基板；(6)将桑纤维基板和面板施胶后热压成型。
3.根据权利要求2所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述步骤(2)中桑纤维长度为15-25毫米，细度2.57dtex ;所述片状桑树干单片长度15-25毫米，宽度5_10毫米，厚度100-300微米。
4.根据权利要求2所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述步骤(3)中脱脂处理为生物法脱脂，在带搅拌装置的生物滤池中，加入已脱水粉碎过的桑纤维和片状桑树干混合物和酿酒酵母，在22摄氏度的无消毒条件下加水冷浸7昼夜。
5.根据权利要求4所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述生物法脱脂处理过程中，每吨桑树皮和片状桑树干混合物中分别添加酿酒酵母为800立方厘米、水10立方米。
6.根据权利要求4或5所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述酿酒酵母的菌种在培养基25°C温度下培养12小时；所述培养基以I %酵母提取物，2%蛋白胨，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%双蒸水制成液体培养基，并在120°C温度下高压灭菌15min ;再在液体培养基中加入2%琼脂并在120°C温度下高压灭菌15 min，然后制作斜面。
7.根据权利要求2所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述步骤(4)中热磨机滚动速度为10圈/秒，预加热30-50°C，持续时间为10-15分钟。
8.根据权利要求2所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述步骤(4)中改良剂与固化剂含量之和为1%。
9.根据权利要求2所述的一种桑纤维复合板的生产方法，其特征在于:所述步骤(5)中冷压脱水，其压力为30-60百帕，持续15-20分钟；所述热压固化，其压力为1.5-3兆帕，温度为150?180 °C，持续30?45分钟。
【文档编号】B27N3/04GK103612314SQ201310646944
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】叶其明 申请人:湖州优洛新材料科技有限公司