本发明提供了一种竹香刨花板以及制备该竹香刨花板的工艺，用于现代高档建筑、家具、装修等领域中，属于建筑材料技术领域。
背景技术：
在目前市场上采用生物质材料生产的板材主要有两大类：一类是以速生材为主要原料生产的木质刨花板；二类是以农作物秸秆为主要原料生产的秸秆刨花板。其中木质刨花板95%以上都是采用传统的脲醛胶作胶黏剂制成，约不足5%采用MDI无醛胶作胶黏剂制成；秸秆刨花板99%以上采用MDI无醛胶黏剂制成，还有少量使用其他的无机胶黏剂；
凡采用脲醛胶作胶黏剂的刨花板材，由于其在人们生活工作场所缓释出有害人体健康，易于致癌的甲醛，引起了人们的高度重视；一种不释放甲醛，无害于人体健康并缓释宜人清香的竹香刨花板，正日益为人们认识和追求，因此，竹香刨花板的巨大市场需求与良好发展机遇已经形成；
中国大部地处亚热带气候，竹材生长良好，资源丰富。但对竹材资源的加工利用仍处传统手工制品领域，竹材的利用也只是以竹子表皮为主，其70%以上的竹内簧弃为废物，贬为燃料，造成极大经济损失。竹香刨花板对竹材的利用率为100%，我国南方地区的丰富资源为竹香刨花板的生产提供了良好的条件。
技术实现要素：
本发明提供了一种竹香刨花板及其制造工艺，能够对竹子进行充分利用，所制得的板材无甲醛释放，其各项指标均优于国家标准所规定的技术指标，能够应用于结构板和地板基材中，其性能明显优于同类木质、秸秆刨花板。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种竹香刨花板，该竹香刨花板由相互粘结为一体的上表层、芯层以及下表层组成，所述竹香刨花板的厚度为2~40mm，竹香刨花板由以下原料经搅拌、铺装、热压、冷却保养以及砂光处理后制得，其中上表层以及下表层由以下原料组成，各原料以及其所占的质量百分比为：MDI胶黏剂 2.1~5.5%，水性增粘剂 1.0~8.0%，厚度为0.2~0.8mm的竹质刨花片 余量；所述芯层包括以下原料，各原料以及其所占的质量百分比为：MDI胶黏剂 2.1~5.5%，水性增粘剂 1.0~4.0%，厚度为0.8~1.2mm的竹质刨花片 余量；所述上表层和下表层中使用的竹质刨花片与芯层中所使用的竹质刨花片的质量比为2～5:5～8。所述的芯层中还添加有木刨花。
本发明同时还提供了上述竹香刨花板的生产工艺，包括以下步骤：
（1）选料：选取生长2年以上的竹子为原料，原料中的含水率不高于45%，使其纤维细胞失活；
（2）刨片：原料进入削片机削片制成面积1~10cm²的块状料，并保持块状料含水率为30~40%，再将块状料转入刨片机进行刨片，控制刨花厚度0.6~1.2mm；
（3）、干燥：将刨片输入热风气流干燥机中进行干燥，使刨片中的含水率降低至7.5~14.0%，然后出料后刨片中的含水率进一步降低至4.8~12.0%；
（4）、分选：将干燥后的含水率为4.8~12.0%的刨片进行筛分成表层料和芯层料，表层料中的刨片厚度为0.2~0.8mm，芯层料中的刨片厚度为0.8~1.2mm，然后风选除去表层料和芯层料中的异物，风选出来的异物需清除干净；
（5）、配料拌胶：按照权利要求1中所述配比称取各原料，将刨片投入滚筒拌胶机中，然后在47～53℃的条件下采用高速离心雾化器雾化施加MDI胶，水性增粘剂在滚筒拌胶机的后出料端采用高速离心雾化器雾化施加，或者在滚筒拌胶机后的环式拌胶机处用压缩空气喷嘴雾化方式施加；
（6）铺装：将混匀后的原料装入铺装机中，然后采用下料器、扫平器、板坯预压压辊制得预压板；
（7）、热压：在180~200℃的温度条件下，逐渐升压至18~22MPa，对预制板进行热压，热压时间为280~380s；
（8）、冷却保养：将热压后的板材冷却至室温，并静置4天以上，裁边后制得粗产品；
（9）、砂光：将粗产品进行砂光处理，砂光机线速度为8~10m/min，粗砂带的砂砾为30～50目，细砂带的砂砾为120~150目；砂光处理后即可制得竹香刨花板。
步骤（1）中所述的竹子为生长2年以上的竹质原料；
步骤（2）中控制刨花厚度0.8~1.0mm；
步骤（4）中筛分出的厚度大于1.4mm的刨片返回步骤（2）中再加工；
步骤（7）中具体热压工艺分为以下四个阶段：
a、闭合段 25~30s， 压力逐渐增至18.8~19.2MPa ；
b、保压段 160~200s， 压力维持18.8~19.2MPa；
c、排汽段 60~120s，压力由18.8~19.2MPa 降低至8MPa；
d、厚度控制 20~30s，压力由8MPa降至常压。
由于竹材的生态结构不同于木材和秸秆，竹材具有质硬、表滑、板坯形态稳定性极差的特性，因此需要对其加工生产过程中的原料配方及生产工艺进行针对性的创新研发，重点在于对其原材料配方的改进和板坯形态稳定强度的保证，作生产可行性研发非常必要。而本发明解决了上述难题，与现有技术相比，本发明通过对竹材资源包括传统加工业产生的废料特性的科学处置、合理配方和提高板坯强度的增粘剂的研发应用，使竹材刨花板生产中存在的难题得到破解，使竹材资源得以有效利用，生产出来的竹香刨花板不仅为人们工作和生活场所提供了良好的用材，更重要的是节省了资源，创造了更多的社会财富。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例；
实施例1
（1）选料
竹子品种繁多，属森林资源之一，其非木是草，生长特征基本相同，需生长2年以上才能长到其完全成熟的粗度。故选取2年以上生产的竹子为主要原料，原料采购进场需让其失水至40%左右，其纤维细胞失活，一般应砍伐后存放4~6个月左右方可进入刨片加工。从我国资源分布的品种综合看，优选源产地湖南沅陵县的“四季竹”为基本原料。竹刨花材料强度高，弹性好且密度小，比强度是钢材的3~4倍，具有较高的抗拉强度和抗压强度，竹子的收缩量很小，而弹性和韧性极强，顺纹抗压强度800kg/cm³以上，顺纹抗拉强度1800kg/cm³以上；
（2）刨片
首先将含水率40%左右的竹材进入削片机削片制成1~10cm²左右的块状料，保持其片材含水率30~40%左右，转入刨片机刨片。控制刨花厚度0.6~1.2mm左右，最佳0.8~1.0mm；
（3）干燥
将合格的刨片输入热风气流干燥机，通过控制热风气温及流量和刨片综合进出料流量，使刨片含水率至7.5~14.0%，再严格控制刨片进入拌胶机时含水率位于4.8~12.0%之间，最佳7.0~8.0%；
（4）分选
干燥合格的刨片（含水率4.8~12.0%）需进一步分选成表层料和芯层料，其中a、筛分：表层料刨片厚度控制在0.2~0.8mm，芯层料的刨片厚度控制在0.8~1.2mm；b、风选：风选主要是除去异物和控制表、芯层刨花的容积率，风选出来的异物需清除干净，不得进入后工段，风选时表层刨花厚度小于0.2mm的粉尘应不高于7.0%，芯层刨花厚度大于1.4mm的大料应返回刨片工段再加工；
（5）配料拌胶（包括板坯增粘剂）
配料拌胶是竹香板生产的主要工艺控制点，它对最后产品的物化力学性能起决定性作用，应从如下几个方面严格控制：
A、各原料的用量：1、竹刨花：表层用量：芯层用量=2:8或3:7，总重量按产成品计680~780kg/m³（含水率4.0~13.0%之间）；2、MDI胶黏剂15.6~32.0kg/m³，表芯层施加比例相同为2.1~4.3%；3、板坯增粘剂28.0~45.0kg/m³，表层4.0~8.0%，芯层2.0~4.0%；
B、MDI胶黏剂施加方式：MDI胶需在温度控制在50℃±3℃左右采用高速离心雾化器雾化工艺施加，流速依据生产线速度进行调节，表芯层同等；
C、水性增粘剂施加方式：它是确保铺装板的传输稳定性和调节产品含水率，对产品的防霉变性有很好的改善作用。根据生产设备系统有两种施加方式，其一是在滚筒拌胶机的后出料端采用高速离心雾化器雾化施加；其二是在滚筒拌胶机后的环式拌胶机处用压缩空气喷嘴雾化方式施加，无论是选用上述的哪种方式都是可行的。施加量按28.0~45kg/m³，表层最佳控制在40~45kg/m³，芯层最佳控制在30~35kg/m³；
（6）铺装
依据产品的密度与生产线生产速度对铺装机控制下料，一般按产品毛板密度680~870kg/m³控制调节好下料器、扫平器、板坯预压压辊间距与压力。以成品板材厚度18mm为例，设计板坯预压辊间距48~52mm，压力0.2~0.3MPa，板坯传送速度7~8m/min；
（7）热压
温度：187~198℃，压力：0~22.0MPa，时间：总时间280~380s。
具体热压技术控制：
a、闭合段 25~30s（时间） 压力0~19MPa↑ （缓慢增加）
b、保压段 160~200s（时间） 压力18.8~19.2MPa
c、排汽段 60~120s（时间） 压力19~9MPa↓ （缓慢下降）
d、厚度控制 20~30s（时间） 压力9~0MPa↓ （缓慢下降）
热压温度与热压曲线要相适应，一般温度低用时略长，热压曲线a、b两段控制对产品物化性能是主要的，要严格控制。c、d两段控制产品的终含水率及产品的产得率很重要。时间控制根据热压过程中的压力、温度耗损情况而适当微调；
（8）冷却保养
冷却保养主要控制产品材料的应力释放，应尽力克服冷却保养过程中材料各部位受力平衡，热能释放均匀，产品裁边时产品温度控制低于60℃，最佳温度38~42℃，砂光之前一般常温下静置4天以上为宜；
（9）砂光
粗产品从热压段出来，脱模后表面粗糙不均匀、甚至局部污渍、厚度不一致等，需砂光处理得到厚度尺寸符合要求，表面光洁美观的产品，粗产品保养尽量待其内部温度低于35℃，肉眼观察其粗产品没有严重的翘曲变形方可进行砂光，砂光机控制线速度在8~10m/min左右，粗砂带砂砾40目，细砂带砂砾120~150目；
（10）外观检验整理包装
外观检验按企业自控标准检验，分级整理处置后，包装得产品。
质量检测
将所制得的产品物化检测，按GB/T17657-2013 ，本发明全竹质竹香刨花板的各项指标均优于本标准规定技术指标，见表1所示。其产品的应用可达结构板和地板基材的要求。且明显优于同类木质、秸秆刨花板品质，如表2所示。根据资源供给情况，芯层也可部分采用木刨花进行替换，即可制得半竹质刨花板；
表1竹香刨花板物理性能检测结果
表2木质刨花板与秸秆刨花板的物理性能检测结果对比