專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型板材制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造板材，具體地說(shuō)，是一種新型板材制作方法。
背景技術(shù)：
人造板材以木材為主要原料，但是大量木材的消耗顯然與當(dāng)今保護(hù)樹(shù)木、維持生 態(tài)的環(huán)保理念相矛盾，隨著對(duì)樹(shù)木砍伐的限制，人們逐漸將注意力轉(zhuǎn)移到非木材植物上來(lái)， 其中最具代表性的是以農(nóng)作物剩余物秸稈為主要原料來(lái)生產(chǎn)秸稈人造板?，F(xiàn)有秸稈人造板 的生產(chǎn)對(duì)工藝要求很高，以秸稈產(chǎn)量最大的稻草和麥草為例，為了解決秸稈內(nèi)腔無(wú)法施膠 而不能粘接的問(wèn)題，必須先經(jīng)過(guò)粉碎、篩選工藝來(lái)破壞秸稈表面的蠟質(zhì)層，去掉一定量的灰 份，如果是制作秸稈纖維板則還需要進(jìn)一步經(jīng)過(guò)熱磨、水洗、化學(xué)處理等工藝。但是上述工 藝過(guò)程破壞了秸稈本身的結(jié)構(gòu)，大量的粉碎、刨花不僅造成了資源浪費(fèi)，而且破壞了秸稈本 身的強(qiáng)度，這時(shí)為了提高秸稈板產(chǎn)品的握螺釘力、保證強(qiáng)度，就必須要求秸稈板產(chǎn)品具有很 高的密度，然而高密度必然帶來(lái)高成本，同時(shí)高密度還使得秸稈板產(chǎn)品內(nèi)部的應(yīng)力更大，秸 稈板反而更容易變形；此外，后繼的熱磨、化學(xué)處理等工藝還將給秸稈板產(chǎn)品的性能帶來(lái)一 系列不利影響。如果能夠直接以基本不處理或者低程度處理的秸稈等非木材植物為原材 料，而不經(jīng)過(guò)粉碎、熱磨等工藝，則可以利用秸稈等本身的強(qiáng)度和防水性能，制造出密度較 低而強(qiáng)度又有保證的人造板，在節(jié)約資源的同時(shí)亦避免了粉碎、熱磨、化學(xué)處理等工藝過(guò)程 可能帶來(lái)的問(wèn)題。目前尚未出現(xiàn)使用整秸稈制造出的具有一定強(qiáng)度的人造板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種新型板材制作方法，該方法可以使用整秸稈制造出的具 有一定強(qiáng)度的人造板。本發(fā)明的技術(shù)方案是以農(nóng)作物秸稈、野生植物秸稈、藤類(lèi)植物、草本植物以及灌木和樹(shù)木的枝椏材等非 木材植物為主要原材料，經(jīng)過(guò)去除雜物等簡(jiǎn)單處理后編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀，對(duì)網(wǎng)、苫 子、席子等狀物進(jìn)行施膠，再經(jīng)組合鋪裝、熱壓成型工藝，即可得到強(qiáng)度高而密度低的新型 板材。具體的制作步驟如下(1)取農(nóng)作物秸稈、野生植物秸稈、藤類(lèi)植物、草本植物以及灌木和樹(shù)木的枝椏材 等非木材植物作為主要原材料，進(jìn)行清除腐爛原料、去除砂石雜物等簡(jiǎn)單處理，并保證含水 率在5% 30%之間；(2)將前述原材料編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀，這些形狀具有縱橫交錯(cuò)、相互纏繞 的結(jié)構(gòu)，可以增加強(qiáng)度，使得分散的原材料成為一個(gè)整體，同時(shí)避免了制成板材后可能出現(xiàn) 的力學(xué)各向異性；更好地，可以先將原材料編織成螺旋狀的繩子，再用繩子編制成網(wǎng)、苫子、席子等 形狀，由于繩子具有螺旋結(jié)構(gòu)，具有形成合力增加強(qiáng)度的作用，同時(shí)，螺旋纏繞結(jié)構(gòu)亦能解 決內(nèi)腔為空腔的秸稈不能施膠粘接的問(wèn)題，從而使得原材料之間的結(jié)合更加緊密，編制成的整體更加不易散開(kāi)；進(jìn)一步地，在編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀的過(guò)程中，可以輔助使用線、麻繩、尼龍 繩、金屬絲等；(3)對(duì)網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行施膠，施膠方式優(yōu)選浸泡、涂刷和噴涂，膠粘劑可 以為異氰酸酯膠粘劑、水性聚氨酯膠粘劑、水性高分子_異氰酸酯膠粘劑、醋酸乙烯酯膠粘 劑、苯丙乳液膠粘劑、聚乙烯醇膠粘劑、淀粉膠、蛋白膠或者骨膠其中的一種或者任意幾種 的組合，其中優(yōu)選異氰酸酯膠粘劑；(4)將施膠后的網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行一層或多層復(fù)合鋪裝，以增加抗彎曲性 能，使得制成板材后抵抗變形的能力增強(qiáng)；更好地，在施膠后的網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行多層復(fù)合鋪裝時(shí)，可以在相鄰層的 網(wǎng)、苫子、席子等狀物之間鋪裝刨花碎料層，刨花碎料層是由步驟(1)中所述的主要原材料 或橡膠粒粉碎成刨花后再經(jīng)施膠而得，可以對(duì)網(wǎng)、苫子、席子等狀物起到填缺補(bǔ)漏以及連接 的作用，施膠方式優(yōu)選浸泡、涂刷和噴涂，膠粘劑可以為異氰酸酯膠粘劑、水性聚氨酯膠粘 劑、水性高分子_異氰酸酯膠粘劑、醋酸乙烯酯膠粘劑、苯丙乳液膠粘劑、聚乙烯醇膠粘劑、 淀粉膠、蛋白膠或者骨膠其中的一種或者任意幾種的組合，其中優(yōu)選異氰酸酯膠粘劑；(5)在90°C 220°C的條件下熱壓成型，再按常規(guī)方法進(jìn)行裁邊、冷卻、砂光處理， 即得到強(qiáng)度高而密度低的新型板材。本發(fā)明的新型板材制作方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)直接以基本不處理或者低程度處 理的秸稈等非木材植物為原材料，而無(wú)須經(jīng)過(guò)粉碎，極大地節(jié)約了原材料，也節(jié)省了將粉碎 秸稈再粘接起來(lái)的那部分膠粘劑的使用，降低了生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染。(2)使得空腔秸稈 可以不經(jīng)粉碎而直接用于制造人造板。以往由于空腔秸稈的內(nèi)腔不粘接，如用其制造板材 則僅有很低甚至沒(méi)有內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，所以從未將空腔秸稈直接用于人造板的制造；而本發(fā)明 方法中，采用先將空腔秸稈編制成網(wǎng)、苫子、席子的形狀以及繩狀螺旋結(jié)構(gòu)的方式，使得每 根秸稈均能受到多處外力的固定，再加上膠粘劑的作用，具有了很高的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，因而空 腔秸稈完全可以不經(jīng)粉碎而直接用于制造人造板。(3)刨花工序大大減少甚至可以完全省 去，省時(shí)省力，提高了生產(chǎn)效率。(4)先編制成網(wǎng)、苫子、席子等片狀物的形式再進(jìn)行鋪裝，使 得鋪裝過(guò)程更加容易。(5)內(nèi)部的繩、網(wǎng)等結(jié)構(gòu)形式更利于熱傳導(dǎo)的進(jìn)行，使得熱壓成型過(guò) 程更加容易。(6)由于未將秸稈等原材料粉碎而利用了原材料本身所具有的強(qiáng)度，加之內(nèi)部 具有縱橫交錯(cuò)、連接纏繞的繩、網(wǎng)等功能單元，同時(shí)制作過(guò)程中還避免了粉碎、熱磨、化學(xué)處 理等可能帶來(lái)的系列問(wèn)題，因而使得制成板材的性能更加優(yōu)異，低密度與高強(qiáng)度在板材內(nèi) 部和諧統(tǒng)一，板材具有優(yōu)良的靜曲強(qiáng)度、抗變形能力、握螺釘力以及優(yōu)異的防水性能。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施方式
進(jìn)一步描述本發(fā)明，由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明也可通過(guò)其 它的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來(lái)描述，因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范圍內(nèi) 的改變均被本發(fā)明包含。實(shí)施例1取蘆葦，去除腐爛物以及砂石等雜物(含水率18 %左右)，編成席子后用異氰酸酯 膠粘劑(MDI)浸膠，然后分為三層復(fù)合鋪裝，在185°C的條件下熱壓成型，再按常規(guī)方法進(jìn)
4行裁邊、冷卻、砂光處理，制得16mm厚的板材，其具有粗糙的表面，但靜曲強(qiáng)度高達(dá)42MPa。實(shí)施例2取稻草，去除腐爛物以及砂石等雜物，編成直徑為2cm的草繩，將草繩變制成網(wǎng)， 用水性聚氨酯侵浸，然后分為五層復(fù)合鋪裝，在185°C的條件下熱壓成型，再按常規(guī)方法進(jìn) 行裁邊、冷卻、砂光處理，制得16mm厚的板材，對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下密度650kg/m3；M0R(靜曲強(qiáng)度)16Mpa ；M0E (彈性模量)1800Mpa ；板面握釘力800N ；板邊握釘力650N ；2hr Ts (2小時(shí)吸水厚度膨脹率)1 %。實(shí)施例3取稻草，去除腐爛物以及砂石等雜物，編成直徑為2cm的草繩，將草繩變制成網(wǎng)， 用異氰酸酯膠粘劑噴霧施膠，施膠量在8% ；用5mm篩網(wǎng)制得稻草刨花，含水率控制在15%，通過(guò)霧化噴涂方式施異氰酸酯膠 粘劑，施膠量5% ；先鋪一層刨花，再鋪一層網(wǎng)，再鋪一層刨花，再鋪一層網(wǎng)，再鋪一層刨花，再鋪一層 網(wǎng)，再鋪一層刨花；在185°C的條件下熱壓成型，再按常規(guī)方法進(jìn)行裁邊、冷卻、砂光處理，制得20mm 厚的板材。對(duì)所得板材進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下表所示密度760kg/m3；M0R (靜曲強(qiáng)度)18Mpa ；M0E (彈性模量):2566Mpa ；IB (內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度):0. 35Mpa ；SB (抗拉強(qiáng)度):0. 80Mpa ；板面握釘力1200N;板邊握釘力1000N;2hr Ts (2小時(shí)吸水厚度膨脹率)() 5%。
權(quán)利要求
一種新型板材制作方法，其特征在于，包括如下步驟(1)取農(nóng)作物秸稈、野生植物秸稈、藤類(lèi)植物、草本植物以及灌木和樹(shù)木的枝椏材等非木材植物作為主要原材料，進(jìn)行清除腐爛原料、去除砂石雜物等簡(jiǎn)單處理，并保證含水率在5％～30％之間；(2)將前述原材料編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀；(3)對(duì)網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行施膠；(4)將施膠后的網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行一層或多層復(fù)合鋪裝；(5)在90℃～220℃的條件下熱壓成型，再按常規(guī)方法進(jìn)行裁邊、冷卻、砂光處理，即得到新型板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述步驟(2)是先將原 材料編織成螺旋狀的繩子，再用繩子編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述步驟(2)在編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀的過(guò)程中，輔助使用線、麻繩、尼龍繩或者金屬絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述步驟(3)中的施膠方式為浸泡、涂刷或噴涂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述步 驟(3)中施膠所用的膠粘劑為異氰酸酯膠粘劑、水性聚氨酯膠粘劑、水性高分子-異氰酸酯 膠粘劑、醋酸乙烯酯膠粘劑、苯丙乳液膠粘劑、聚乙烯醇膠粘劑、淀粉膠、蛋白膠或者骨膠其 中的一種或者任意幾種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述步 驟(4)將施膠后的網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行多層復(fù)合鋪裝時(shí)，相鄰層的網(wǎng)、苫子、席子等狀 物之間還鋪裝有刨花碎料層，刨花碎料層是由步驟(1)中所述的主要原材料或橡膠、塑料 粉碎成刨花后再經(jīng)施膠而得。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述施膠的方式為浸 泡、涂刷或噴涂。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型板材制作方法，其特征在于，所述施膠所用的膠粘 劑為異氰酸酯膠粘劑、水性聚氨酯膠粘劑、水性高分子_異氰酸酯膠粘劑、醋酸乙烯酯膠粘 劑、苯丙乳液膠粘劑、聚乙烯醇膠粘劑、淀粉膠、蛋白膠或者骨膠其中的一種或者任意幾種 的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型板材制作方法，是以農(nóng)作物秸稈、野生植物秸稈、藤類(lèi)植物、草本植物以及灌木和樹(shù)木的枝椏材等非木材植物為主要原材料，經(jīng)過(guò)去除雜物等簡(jiǎn)單處理后不經(jīng)粉碎而直接編制成網(wǎng)、苫子、席子等形狀，對(duì)網(wǎng)、苫子、席子等狀物進(jìn)行施膠，再經(jīng)組合鋪裝、熱壓成型工藝，即得到新型板材。本發(fā)明通過(guò)編制繩、網(wǎng)等穩(wěn)定的功能單元使得空腔秸稈可以不經(jīng)粉碎而直接用于制造人造板，省去了粉碎、刨花篩選、熱磨、水洗、化學(xué)處理等步驟，刨花制備工序大大減少甚至可以完全省去，同時(shí)鋪裝和熱壓成型的過(guò)程更加容易，具有節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)點(diǎn)，制成的板材具有優(yōu)良的靜曲強(qiáng)度、抗變形能力、握螺釘力以及優(yōu)異的防水性能。
文檔編號(hào)B27J1/00GK101927515SQ201010233440
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者侯新秀, 劉旭晴, 張平, 邱儒杰, 邵建, 高友慶 申請(qǐng)人:萬(wàn)華生態(tài)板業(yè)股份有限公司;北京科聚化工新材料有限公司