一种轻质高强PB板生产工艺的制作方法

一种轻质高强pb板生产工艺
技术领域
1.本发明涉及人造板生产技术领域，尤其涉及一种轻质高强pb板生产工艺。


背景技术：

2.pb板指采用碎木材或碎木质纤维为主要原材料，将主要原材料切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶料，硬化剂、防水剂等，在一定的温度压力下压制成的一种人造板，又叫刨花板、颗粒板、微粒板、碎料板、蔗渣板等。pb板主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造等。
3.中国的pb板生产经历了由20世纪80年代的上升，到90年代的下降再由2000年的再上升的反复过程。pb板由于质量差和其它一些原因，被市场抛弃后，许多pb板企业吸取教训，引进国外的先进生产线和提高工艺水平后，中国的pb板质量有了明显提高，又重新被市场所接受，许多家具生产企业又重新选用pb板为原料，再者，定向pb板也逐渐被消费者所接受，因此，近几年来，中国的pb板需求量是逐年上升。随着国内外对pb板的需求量不断增加，和国家出台优惠政策鼓励人造板业发展，为pb板业的发展创造了极好的条件。
4.我国现有生产销售的家具用刨花板产品密度大多在620-720kg/m3，此密度范围的刨花板由于密度高，在加工、运输和使用过程中成本相对较高。随着木材资源紧缺和人造板对原料需求的增长，轻质化逐渐成为一种发展趋势。用轻质刨花板代替普通刨花板作为非结构用家具及装饰板材，不仅节约木材资源，而且还能降低加工能耗和运输成本。现有技术中，采用速生材以及其他低密度的木材或非木材原料，胶黏剂发泡处理，引入轻质填料和设计板坯结构等方法实现刨花板轻质化。中国发明专利cn107671979公开了一种轻质刨花板的生产方法，并具体公开了以下步骤：a、刨花制备：表层为常用木材细料刨花，芯层刨花为玉米秸秆刨花和狼尾草秸秆刨花；b、干燥：将刨花物料干燥至含水率1.5-2.5％；c、拌胶：干燥后的表层刨花施加绝干刨花质量8-10％的muf树脂，固体含量53-55％及1-1.5％的乳化石蜡，芯层刨花施加绝干芯层刨花质量的0-3％muf树脂，固体含量62-65％和2-5％mdi树脂、1-1.5％熔融石蜡、0.3％固化剂；d、铺装、预压：将施胶后的物料按表-芯-表铺装成厚度均匀板坯然后预压；e、热压：将预压过的板坯在温度170-190℃、压力2.5-3.5mpa下热压3-6min即得到轻质刨花板。该方法在现有刨花板生产工艺基础上，将芯层刨花由普通木质刨花改为密度、堆密度较低的玉米秸秆刨花和狼尾草秸秆刨花，只通过添加mdi树脂来提高板材性能，所得刨花板难以满足高性能轻质刨花板的应用需要。基于上述陈述，本发明提出了一种轻质高强pb板生产工艺。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中刨花板由于密度高，在加工、运输和使用过程中成本相对较高，采用速生材以及其他低密度的木材或非木材原料制得的轻质刨花板，强度差，不能满足高性能轻质刨花板的应用需要的问题，而提出的一种轻质高强pb板生产工艺。
6.一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
7.s1、制备刨花：
8.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为1-100cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行蒸煮处理，蒸煮温度为113-118℃，蒸煮时间为1-2h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
9.将蒸煮料干燥至含水率为15-35％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为5-9:1，长厚比为14-18:1，制备得到长度为4-12mm的刨花，并将其干燥至含水率为3-6％；
10.s2、制备胶粘剂：
11.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；
12.s3、混料：
13.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以50-80r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为50-80℃，混合时间为2-4h，得混合料；
14.s4、成型：
15.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为5-9％，即得所需的pb板。
16.优选的，所述步骤s1中蒸煮液由以下方法制备而得：(1)将丙三醇加热至88-108℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)将浓度为18-35％的醋酸溶液加热至45-65℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液。
17.优选的，所述步骤(1)中丙三醇和蜡酸的质量比为4-7:1-3。
18.优选的，所述步骤(2)中醋酸溶液和氧化镁的质量比为5-12:1。
19.优选的，所述步骤(3)中混合液i和混合液ii的质量比为2-5:1-2。
20.优选的，所述步骤s2中松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为1-2:3-5:8-12:4-7。
21.优选的，所述步骤s3中刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为160-180:48-52:1-2:6-12。
22.优选的，所述步骤s3中成核剂为质量比1-10:1-10:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物。
23.优选的，所述步骤s3中固化剂为质量比3-4:1-1.8:6-9的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物。
24.优选的，所述步骤s3中发泡剂为质量比0.8-1.2:1的对甲苯磺酰肼和浓度为10-15％的氢氧化钠水溶液。
25.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，具有以下有益效果：
26.1、本发明选取质轻低密度的杉树为主要原料，蒸煮后制成刨花，然后与胶粘剂成核剂、固化剂和发泡剂共混后，铺装、预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后干燥，即得所需的轻质高强pb板；本发明制备方法简单，制备成本低，制备得到的pb板结构内部孔径小且分布均匀，综合性能稳定，密度低至389kg/m3，可广泛应用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造等行业。
27.2、本发明预先用丙三醇溶解蜡酸得到混合液i；用醋酸溶液溶解氧化镁得到混合液ii；最后合并混合液i和混合液ii制得所需的蒸煮液；利用上述蒸煮液对杉树木材进行蒸煮处理，能够有效改善杉树木材强度、韧性和可塑性，同时其还能够提高杉树木材的耐火性、防腐性和抗菌防霉性；保持木材天然光泽和天然香气。
28.3、本发明将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；本发明制备得到的胶粘剂安全无毒，无甲醛，其粘性强，稳定性好，剥离强度高，其用于pb板施胶生产，能够有效防止pb板开胶开裂，提高pb板的强度，所得刨花板综合性能优异，安全环保，值得推广。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
30.实施例一
31.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
32.s1、制备刨花：
33.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为1cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行蒸煮处理，蒸煮温度为113℃，蒸煮时间为1h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
34.蒸煮液由以下方法制备而得：(1)按质量比4:1，将丙三醇加热至88℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)按质量比5:1，将浓度为18％的醋酸溶液加热至45℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)按质量比2:1，将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液；
35.将蒸煮料干燥至含水率为15％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为5:1，长厚比为14:1，制备得到长度为4mm的刨花，并将其干燥至含水率为3％；
36.s2、制备胶粘剂：
37.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；所述松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为1:3:8:4；
38.s3、混料：
39.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以50r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为50℃，混合时间为2h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为160:48:1:6；所述成核剂为质量比1:1:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物；所述固化剂为质量比3:1:6的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比0.8:1的对甲苯磺酰肼和浓度为10％的氢氧化钠水溶液；
40.s4、成型：
41.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为5％，即得所需的pb板。
42.实施例二
43.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
44.s1、制备刨花：
45.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为50cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行
蒸煮处理，蒸煮温度为115℃，蒸煮时间为1.5h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
46.蒸煮液由以下方法制备而得：(1)按质量比5.5:2，将丙三醇加热至98℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)按质量比8:1，将浓度为18-35％的醋酸溶液加热至55℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)按质量比3.5:1.5，将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液；
47.将蒸煮料干燥至含水率为25％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为7:1，长厚比为146:1，制备得到长度为8mm的刨花，并将其干燥至含水率为4.5％；
48.s2、制备胶粘剂：
49.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；所述松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为1.5:4:10:5.5；
50.s3、混料：
51.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以65r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为65℃，混合时间为3h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为170:50:1.5:9；所述成核剂为质量比5:5:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物；所述固化剂为质量比3.5:1.4:7.5的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比1:1的对甲苯磺酰肼和浓度为12.5％的氢氧化钠水溶液；
52.s4、成型：
53.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的pb板。
54.实施例三
55.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
56.s1、制备刨花：
57.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为100cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行蒸煮处理，蒸煮温度为118℃，蒸煮时间为2h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
58.蒸煮液由以下方法制备而得：(1)按质量比7:3，将丙三醇加热至108℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)按质量比12:1，将浓度为35％的醋酸溶液加热至65℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)按质量比5:2，将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液；
59.将蒸煮料干燥至含水率为35％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为9:1，长厚比为18:1，制备得到长度为12mm的刨花，并将其干燥至含水率为6％；
60.s2、制备胶粘剂：
61.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；所述松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为2:5:12:7；
62.s3、混料：
63.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以80r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为80℃，混合时间为4h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为180:52:2:12；所述成核剂为质量比10:10:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物；所述固化剂为质量比
4:1.8:9的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比1.2:1的对甲苯磺酰肼和浓度为15％的氢氧化钠水溶液；
64.s4、成型：
65.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为9％，即得所需的pb板。
66.对比例一
67.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
68.s1、制备刨花：
69.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为50cm的切削料；
70.将切削料干燥至含水率为25％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为7:1，长厚比为146:1，制备得到长度为8mm的刨花，并将其干燥至含水率为4.5％；
71.s2、制备胶粘剂：
72.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；所述松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为1.5:4:10:5.5；
73.s3、混料：
74.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以65r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为65℃，混合时间为3h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为170:50:1.5:9；所述成核剂为质量比5:5:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物；所述固化剂为质量比3.5:1.4:7.5的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比1:1的对甲苯磺酰肼和浓度为12.5％的氢氧化钠水溶液；
75.s4、成型：
76.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的pb板
77.对比例二
78.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
79.s1、制备刨花：
80.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为50cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行蒸煮处理，蒸煮温度为115℃，蒸煮时间为1.5h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
81.蒸煮液由以下方法制备而得：(1)按质量比5.5:2，将丙三醇加热至98℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)按质量比8:1，将浓度为18-35％的醋酸溶液加热至55℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)按质量比3.5:1.5，将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液；
82.将蒸煮料干燥至含水率为25％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为7:1，长厚比为146:1，制备得到长度为8mm的刨花，并将其干燥至含水率为4.5％；
83.s2、准备胶粘剂：
84.准备甲醛基胶粘剂；
85.s3、混料：
86.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固
化剂和发泡剂，以65r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为65℃，混合时间为3h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、成核剂、固化剂和发泡剂的质量比为170:50:1.5:9；所述成核剂为质量比5:5:1的二氧化硅、海泡石纤维和四硼酸钠的复配物；所述固化剂为质量比3.5:1.4:7.5的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比1:1的对甲苯磺酰肼和浓度为12.5％的氢氧化钠水溶液；
87.s4、成型：
88.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的pb板。
89.对比例三
90.本发明提出的一种轻质高强pb板生产工艺，包括以下步骤：
91.s1、制备刨花：
92.选取杉树木材，将其切削得到尺寸为50cm的切削料，将切削料浸入蒸煮液中进行蒸煮处理，蒸煮温度为115℃，蒸煮时间为1.5h，蒸煮完毕得到蒸煮料；
93.蒸煮液由以下方法制备而得：(1)按质量比5.5:2，将丙三醇加热至98℃，保温加入蜡酸搅拌溶解，得到混合液i；(2)按质量比8:1，将浓度为18-35％的醋酸溶液加热至55℃，保温加入氧化镁搅拌溶解，得到混合液ii；(3)按质量比3.5:1.5，将混合液i和混合液ii合并，搅拌分散均匀即得所需蒸煮液；
94.将蒸煮料干燥至含水率为25％，然后将干燥蒸煮料送入刨花机中，控制长宽比为7:1，长厚比为146:1，制备得到长度为8mm的刨花，并将其干燥至含水率为4.5％；
95.s2、制备胶粘剂：
96.将松香树脂和聚丁烯共同加入到乙醚中，搅拌分散溶解后，加植物胶研磨混合均匀，得到胶粘剂；所述松香树脂、聚丁烯、乙醚和植物胶的质量比为1.5:4:10:5.5；
97.s3、混料：
98.将步骤s1中的干燥刨花、步骤s2中的胶粘剂共同加入到搅拌机中，加入成核剂、固化剂和发泡剂，以65r/min的转速，低速同向搅拌混合均匀，混合温度为65℃，混合时间为3h，得混合料；所述刨花、胶粘剂、固化剂和发泡剂的质量比为170:50:1.5:9；所述固化剂为质量比3.5:1.4:7.5的对羟基苯磺酸、戊二醛和水的复配物；所述发泡剂为质量比1:1的对甲苯磺酰肼和浓度为12.5％的氢氧化钠水溶液；
99.s4、成型：
100.将步骤s3中制备得到的混合料送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯，将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的pb板。
101.按照标准gb/t17657-2013，分别检测本发明实施例一-三以及对比例一-三中制备得到的pb板的性能，结果如下表：
102.[0103][0104]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。