專利名稱：蘆葦刨花板生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及用碎粒或纖維制板的技術領域，是一種以蘆葦為原料制板的蘆葦刨花板生產工藝。
目前，刨花板主要以木材為原料制成，但是人類賴以生存的森林資源卻在逐漸減少，導致木材價格不斷上漲，造成木材刨花板成本增加。蘆葦屬禾本科多年生植物，莖桿高為2至3米，莖桿直徑平均為4至10毫米，壁厚平均為0.8毫米，標準氣干密度為0.6克/立方厘米，是各種自然生長的植物當中單位面積含纖維量較高的植物之一，并且蘆葦資源較豐富，價格非常低廉，然而，因為蘆葦莖桿表皮由長細胞和短小細胞構成，而短小細胞由大量的栓質細胞和硅質細胞組成，所以蘆葦莖桿表皮致密光滑，這樣，用以木材為原料生產刨花板的工藝就無法制成符合國標的刨花板。
本發明的目的在于克服上述現有以木材為原料生產刨花板的技術生產蘆葦刨花板之不足而通過改進提出一種以蘆葦為原料制板的蘆葦刨花板生產工藝。
本發明的目的是通過以下措施實現的該蘆葦刨花板生產工藝是按下述步驟進行a.將蘆葦制成含40.0%至60.0%半纖維狀的刨花；b.將a步驟后的刨花進行干燥，使含水率控制在3.0%至6.0%；c.在粘合劑中加入所需量的添加劑并充分混合即進行配膠；d.在b步驟后的刨花中加入所需量的c步驟后所配成的膠即進行拌膠；e.將d步驟后的刨花鋪裝成所需規格的板坯；f.先將e步驟后的板坯進行預壓，然后再進行熱壓成型制板，最后裁成所需規格的蘆葦刨花板。
其中，在a步驟中的刨花可為將蘆葦經錘式粉碎機和環式刨花機制成長度為15至35毫米和厚度為0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纖維狀的刨花；c步驟中的配膠過程可為在粘合劑即脲醛樹脂中加入占粘合劑總重量的0.1%至0.5%的石臘乳化液作為防水劑和加入占粘合劑總重的1.0%至3.0%的PH值為10的氨水-氯化銨溶液作為固化劑和緩沖劑并充分混合；在d步驟之前可先將干燥后的刨花經篩選出表層刨花、芯層刨花和大刨花并將大刨花經打磨機打磨成表層刨花后再分別對表層刨花和芯層刨花進行拌膠，而表層刨花的施膠量為12.0%至14.0%，芯層刨花的施膠量為6.0%至8.0%；在e步驟中可將拌好膠的表層刨花和芯層刨花經鋪裝機鋪裝成所需厚度規格的板坯。
目前，用單層上壓式熱壓機生產人造板存在以下問題經過預壓的板坯在熱壓成型過程中，由于板坯承受上熱壓板自重時板坯中水蒸汽不易排出，造成熱壓時間延長，易使出板產生鼓泡、分層現象，這樣就會嚴重影響產品的產量和質量的提高。針對存在的問題本發明還提出了一種以單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓方法先將鋪裝成型的板坯經預壓機預壓，壓力控制在70至120公斤/平方厘米，然后再將預壓好的板坯運置熱壓機內，再通過熱壓機的上壓板對板坯進行加壓至180至260公斤/平方厘米，并進行20秒至150秒的第一次保壓，其次將熱壓機的上壓板壓力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再進行10秒至120秒的第二次保壓，然后將熱壓機的上壓板壓力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再將熱壓機的上壓板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上壓板就可出板。
為了進一步提高本蘆葦刨花板生產工藝的產品質量和產量，本發明還提出了一種粘合劑即c步驟中的粘合劑，該粘合劑可通過以下步驟制成首先在反應釜中加入甲醛和聚乙烯醇，然后調PH值為8.0至8.5時，向反應釜中加入第一次尿素，反應溫度控制在90℃至95℃并保溫50至60分鐘，其次調PH值為3.5至4.1時，再反應40至60分鐘后，向反應釜中加入第二次尿素，反應15至35分鐘，然后調PH值為7.0至7.5時，向反應釜中再加入第三次尿素，當反應30至45分鐘后，向反應釜中加入第四次尿素和氯化鈉，最后在80至85℃時真空脫水，當脫至粘度為60至400厘泊時，冷卻至40℃以下后從反應釜中放出所制成的粘合劑即脲醛樹脂；其中，甲醛與尿素的摩爾比為1.05∶1至1.20∶1，聚乙烯醇量占甲醛和尿素總重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入總量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛與第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩爾比在2.1∶1至2.3∶1范圍內，第三次尿素加入量占尿素加入總量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量為剩余的尿素，氯化鈉的加入量占甲醛和尿素總重量的0.5%至2.0%。該粘合劑具有以下特性固體含量為57±2%，粘度為60至400厘泊，顏色為淡黃或微白，PH值為7.0至7.5，固化時間為40至60秒。
其中，本發明中所述的均為重量百分比。
附
圖1為本發明最佳實施例的工藝流程圖，附圖中的編碼分別為一為半纖維狀刨花制備，二為刨片，三為干燥，四為篩選，五為打磨，六為表層刨花拌膠，七為芯層刨花拌膠，八為鋪裝，九為預壓，十為橫截鋸，十一為熱壓，十二為出板，十三為制膠，十四為配膠；
附圖2為熱壓機液壓系統改進前壓板壓力與時間關系圖，附圖中的編碼分別為OA為加壓段，AB為第一次保壓段，BC為卸荷段，CD為第二次保壓段，DE為第二次卸荷段，EF為第三次保壓段，FG為第三次卸荷段，GH為保留段；附圖3為熱壓機液壓系統改進后壓板壓力與時間關系圖，附圖中的編碼分別為OA為加壓段，AB為第一次保壓段，BC為卸荷段，CD為第二次保壓段，DE為第二次卸荷段，EF為第三次保留段，FG為抬起段，GH為停留段；附圖4為熱壓機液壓系統改進前原理圖，附圖5為熱壓機液壓系統改進后原理圖，附圖中的編碼分別為1為高壓油泵，2為電動機，3為充壓油泵，4為電磁溢流閥，5為單向閥，6為電磁換向閥，7為單向閥，8為電液換向閥，9為溢流閥，10為節流閥，11、12為電磁換向閥，13為壓力表，14為電接點壓力表，15為濾油器，16為溢流閥，17為主油缸，18為液控單向閥，19為電動機，20為提升油缸，21為節流閥，22為電磁換向閥，23為單向閥，24為節流閥，25為行程開關，26為油箱，27為高位油箱，28為上熱壓板，CT為電磁鐵。
下面結合最佳實施例對本發明作進一步詳細描述如附圖1所示，本蘆葦刨花板生產工藝的最佳實施例是按下述步驟進行首先將蘆葦經錘式粉碎機(一)和環式刨花機(二)制成長度為15至35毫米和厚度為0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纖維狀的刨花；然后進行干燥(三)，使含水率控制在3.0%至6.0%；其次經篩選(四)出表層刨花、芯層刨花和大刨花并將大刨花經打磨機打磨(五)成表層刨花，然后將制配好的膠(十三、十四)分別加入表層刨花進行拌膠(六)和加入芯層刨花進行拌膠(七)，表層刨花的施膠量為12.0%至14.0%，芯層刨花的施膠量為6.0%至8.0%；再將拌好膠的表層刨花和芯層刨花經鋪裝機鋪裝(八)成所需厚度規格的板坯，鋪裝厚度與成品板材厚度比值控制在4∶1至8∶1之間，如壓制14毫米的成品板材鋪裝厚度控制在56至112毫米之間，并可根據刨花含水率狀況進行調整；然后將鋪裝成型的板坯經預壓機預壓(九)，壓力控制在70至120公斤/平方厘米，再將預壓好的板坯經橫截鋸(十)切成熱壓機所需的長度，然后運置熱壓機內熱壓(十一)，熱壓機的熱壓溫度控制在160℃至200℃，如附圖3所示，通過熱壓機的上壓板對板坯進行加壓至180至260公斤/平方厘米，并進行20秒至150秒的第一次保壓，其次將熱壓機的上壓板壓力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再進行10秒至120秒的第二次保壓，然后將熱壓機的上壓板壓力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再將熱壓機的上壓板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上壓板就可出板，如壓制14毫米的成品板材時，熱壓機的熱壓溫度控制在175℃至180℃，熱壓機上壓板對板坯的加壓至180至220公斤/平方厘米時，進行60秒至90秒的第一次保壓，上壓板壓力卸荷到100至140公斤/平方厘米時，再進行40秒至60秒的第二次保壓，然后將熱壓機的上壓板壓力卸荷到零時，保留10秒至15秒，再將熱壓機的上壓板抬起2至5毫米后，并停留15秒至25秒，提升上壓板即可出板，并截成所需規格的板材。
在本蘆葦刨花板生產工藝最佳實施例中的粘合劑即膠的制備和配制是通過以下步驟進行的首先在反應釜中加入甲醛和聚乙烯醇(加入聚乙烯醇的作用在于可極大地增加粘合劑的粘度，并可較好地使蘆葦刨花潤濕)，然后調PH值為8.0至8.5時，向反應釜中加入第一次尿素，反應溫度控制在90℃至95℃并保溫50至60分鐘，其次調PH值為3.5至4.1時，再反應40至60分鐘后，向反應釜中加入第二次尿素，反應15至35分鐘，然后調PH值為7.0至7.5時，向反應釜中再加入第三次尿素，當反應30至45分鐘后，向反應釜中加入第四次尿素和氯化鈉(加入氯化鈉的作用在于增加粘合劑的初粘性)，最后在80至85℃時真空脫水，當脫至粘度為60至400厘泊時，冷卻至40℃以下后從反應釜中放出所制成的粘合劑即脲醛樹脂；其中，甲醛與尿素的摩爾比為1.05∶1至1.20∶1(其作用在于在不降低粘合劑性能指標的前提下，力求降低粘游離甲醛的含量，從而降低成品板中的游離甲醛的施放量，以改善工作環境)，聚乙烯醇量占甲醛和尿素總重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入總量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛與第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩爾比在2.1∶1至2.3∶1范圍內(其作用在于有利于生成一羥甲基脲和二羥甲基脲，避免次產生甲基脲)，第三次尿素加入量占尿素加入總量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量為剩余的尿素，氯化鈉的加入量占甲醛和尿素總重量的0.5%至2.0%。
在本蘆葦刨花板生產工藝最佳實施例中粘合劑的配制是通過以下步驟進行的在粘合劑即脲醛樹脂中加入占粘合劑總重量的0.3%的石臘乳化液作為防水劑和加入占粘合劑總重的2.0%的PH值為10的氨水-氯化銨溶液作為固化劑和緩沖劑并充分混合，使粘合劑的活性期大于6小時。
如附圖2和4所示，原單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓方法是通過以下方式實現的首先通過熱壓機的上壓板對板坯進行加壓至P1(OA段)，并進行第一次保壓(AB段)，其次將熱壓機的上壓板壓力卸荷到P2(BC段)，并再進行第二次保壓(CD)，然后將熱壓機的上壓板壓力卸荷到P3，并進行第三次保壓(EF段)，再將熱壓機的上壓板力卸荷到零(FG段)，并進行停留(GH段)，最后提升上壓板就可出板。實現原熱壓方法的液壓系統狀況如下如附圖4所示，首先啟電動機2和19，并使電磁鐵CT1、CT2、CT3、CT7、CT8得電，熱壓機的上熱壓板迅速下降，其液壓系統工作狀況為控制油路濾油器15-泵3-電磁換向閥6-電磁換向閥8；主油路濾油器15-泵1-電磁換向閥8-單向閥7-主油缸17；回油路提升缸20-電磁換向閥12-油箱26，提升缸20-節流閥21-電磁換向閥12-油箱26；補油油路高位箱27-液控單向閥18-主油缸17；當熱壓機的上熱壓板下降撞至行程開關25中的2K時，CT7失電，提升缸20中的壓力油在節流閥21的作用下上熱壓板下降速度減慢，直至撞至行程開關25中的1K時，CT1、CT2、CT3失電，上熱壓板下降到位，熱壓機進入加壓狀態。
如附圖2和4所示，加壓(OA段)時，電磁鐵CT1、CT2、CT3、CT8得電，熱壓機的液壓系統工作狀況為控制油路濾油器15-泵3-電磁換向閥6-電磁換向閥8;
主油路濾油器15-泵1-電磁換向閥8-單向閥7-主油缸17;
當主油缸壓力加至P1時，CT1、CT2、CT3失電，液壓系統停止向主油缸17加壓。
如附圖2和4所示，第一次保壓(AB段)時，液壓系統工作狀況為當主油缸17的壓力低于P1時，CT1得電，油路為濾油器15-泵3-電磁換向閥6-單向閥5-主油缸17，泵3向主油缸充液補壓至P1時CT1失電，如此反復，持續至第一次保壓段結束；如附圖2和4所示，當第一次保壓段結束后，CT5得電，主油缸卸荷(BC段)，液壓系統工作狀況為主油缸17-節流閥10-電磁換向閥11-油箱26，主油缸17中壓力卸荷至P2后，CT5斷電，卸荷結束。
如附圖2和4所示，當主油缸17的壓力低于P2時，CT1得電，液壓系統對主油缸進行第二次保壓(CD段)，液壓系統工作狀況為濾油器15-泵3-電磁換向閥6-單向閥5-主油缸17，泵3向主油缸17充液補壓至P2時，CT1失電，如此反復，持續至第二次保壓段結束。
如附圖2和4所示，當第二次保壓段結束后，CT5得電，主油缸17進行第二次卸荷(DE段)，液壓系統工作狀況為主油缸17-節流閥10-電磁換向閥11-油箱26，主油缸17中壓力卸荷至P3后，CT5斷電，第二次卸荷結束。
如附圖2和4所示，當主油缸17的壓力低于P3時，CT1得電，液壓系統對主油缸進行第三次保壓(EF段)，液壓系統工作狀況為濾油器15-泵3-電磁換向閥6-單向閥5-主油缸17，泵3向主油缸17充液補壓至P3時，CT1失電，如此反復，持續至第三次保壓段結束。
如附圖2和4所示，當第三次保壓段結束后，CT5得電，主油缸17卸荷至常壓(FG段)，并停留(GH段)，壓板過程(OH)結束，液壓系統工作狀況為主油缸17-節流閥10-電磁換向閥11-油箱26。
如附圖4所示，壓板(OH段)結束后，熱壓機上壓板即可進行提升以便出板，被提升時，電磁鐵CT1、CT2、CT4得電，CT8失電，液壓系統工作狀況為控制油路濾油器15-泵3-電磁換向閥6-電磁換向閥8；主油路濾油器15-泵1-電磁換向閥8-單向閥7-提升油缸20和液控單向閥18；回油路主油缸17-液控單向閥18-高位油箱27；當熱壓機的上熱壓板被迅速提升至要求位置(行程開關25中的4K限位)時，C1、CT2、CT3失電，提升結束。
如上循環工作即可實現原單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓過程。
由于原單層上壓式熱壓機生產人造板時，造成熱壓時間延長，易使出板產生鼓泡、分層現象，這樣就會嚴重影響產品的產量和質量的提高。本發明通過對原單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓方法進行改進，從而解決了上述問題。改進后與改進前的不同之處在于如附圖3所示，當第二次保壓(CD段)結束后，將熱壓機的上壓板壓力直接卸荷到零(DE段)，并進行保留(EF段)，然后通過如附圖5所示的改進后的液壓系統向提升缸20供油，使上熱壓板28被抬起(FG段)2至5毫米后，壓力保持在P3(可為30至80公斤/平方厘米)，并停留(GH段)5秒至30秒后，提升上壓板即可出板，其相應的熱壓機的液壓系統工作狀況為
如附圖3和5所示，CT1、CT2、CT6得電，上熱壓板被抬起(FG段)，主油路濾油器15-泵3-電磁換向閥22-節流閥24-單向閥23-提升油缸20和液控單向閥18；回油路主油缸17-液控單向閥18-高位油箱27，當提升油缸20的壓力為P3時，CT1、CT2、CT6失電，此FG段結束；如附圖3和5所示，提升油缸20的壓力小于P3時，CT1、CT2、CT6得電，液壓系統對提升缸20充壓即進行停留(GH段)，主油路濾油器15-泵3-電磁換向閥22-節流閥24-單向閥23-提升油缸20和液控單向閥18;
回油路主油缸17-液控單向閥18-高位油箱27;
當提升油缸20的壓力為P3時，CT1、CT2、CT6失電，如此批復持續至停留(GH段)結束，至此改進后的熱壓板材過程結束(OH段)；本發明中的單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓方法熱壓時間短，減少了出板產生的鼓泡和分層現象，提高了產品的產量和質量，簡單、可靠、易于實施，可廣泛適用于單層上壓式熱壓機生產各類人造板。
綜上所述，用本發明所生產的蘆葦刨花板，其平面抗拉強度可達到或接近木質刨花板的國家標準GB4896-4905-92，靜曲強度可達30Mpa以上，游離甲醛釋放量小于20毫克/100克板，后兩項指標均優于木質刨花板的國家標準。
權利要求
1.一種以蘆葦為原料制板的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于按下述步驟進行a.將蘆葦制成含40.0%至60.0%半纖維狀的刨花；b.將a步驟后的刨花進行干燥，使含水率控制在3.0%至6.0%；c.在粘合劑中加入所需量的添加劑并充分混合即進行配膠；d.在b步驟后的刨花中加入所需量的c步驟后所配成的膠即進行拌膠；e.將d步驟后的刨花鋪裝成所需規格的板坯；f.先將e步驟后的板坯進行預壓，然后再進行熱壓成型制板，最后裁成所需規格的蘆葦刨花板。
2.根據權利要求1所述的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于刨花是將蘆葦經錘式粉碎機和環式刨花機制成長度為15至35毫米和厚度為0.2至0.4毫米的含40.0%至60.0%半纖維狀的刨花。
3.根據權利要求1所述的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于干燥后的刨花經篩選出表層刨花、芯層刨花和大刨花并將大刨花經打磨機打磨成表層刨花后再分別對表層刨花和芯層刨花進行拌膠，其中，表層刨花的施膠量為12.0%至14.0%，芯層刨花的施膠量為6.0%至8.0%。
4.根據權利要求1所述的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于配膠過程是如下進行的在粘合劑即脲醛樹脂中加入占粘合劑總重量的0.1%至0.5%的石臘乳化液作為防水劑和加入占粘合劑總重的1.0%至3.0%的PH值為10的氨水-氯化銨溶液作為固化劑和緩沖劑并充分混合。
5.根據權利要求1或3或4所述的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于將拌好膠的表層刨花和芯層刨花經鋪裝機鋪裝成所需厚度規格的板坯。
6.根據權利要求1所述的蘆葦刨花板生產工藝，其特征在于鋪裝成型的板坯經預壓機預壓，壓力控制在70至120公斤/平方厘米。
7.一種以單層上壓式熱壓機生產人造板的熱壓方法，其特征在于首先將預壓好的板坯運置熱壓機內，然后通過熱壓機的上壓板對板坯進行加壓至180至260公斤/平方厘米，并進行20秒至150秒的第一次保壓，其次將熱壓機的上壓板壓力卸荷到80至170公斤/平方厘米，并再進行10秒至120秒的第二次保壓，然后將熱壓機的上壓板壓力卸荷到零，并保留5秒至20秒，再將熱壓機的上壓板抬起2至5毫米，并停留5秒至30秒，最后提升上壓板就可出板。
8.根據權利要求1或3或4所述的蘆葦刨花板生產工藝中的粘合劑，其特征在于該粘合劑是通過以下步驟制成的首先在反應釜中加入甲醛和聚乙烯醇，然后調PH值為8.0至8.5時，向反應釜中加入第一次尿素，反應溫度控制在90℃至95℃并保溫50至60分鐘，其次調PH值為3.5至4.1時，再反應40至60分鐘后，向反應釜中加入第二次尿素，反應15至35分鐘，然后調PH值為7.0至7.5時，向反應釜中再加入第三次尿素，當反應30至45分鐘后，向反應釜中加入第四次尿素和氯化鈉，最后在80至85℃時真空脫水，當脫至粘度為60至400厘泊時，冷卻至40℃以下后從反應釜中放出所制成的粘合劑即脲醛樹脂；其中，甲醛與尿素的摩爾比為1.05∶1至1.20∶1，聚乙烯醇量占甲醛和尿素總重的0.5%至2.5%，第一次尿素加入量占尿素加入總量的25.0%至45.0%，第二次尿素加入量控制在甲醛與第一次尿素和第二次尿素加入量之和的摩爾比在2.1∶1至2.3∶1范圍內，第三次尿素加入量占尿素加入總量的14.0%至18.0%，第四次尿素加入量為剩余的尿素，氯化鈉的加入量占甲醛和尿素總重量的0.5%至2.0%。
全文摘要
本發明是一種以蘆葦為原料制板的蘆葦刨花板生產工藝，實現措施為a將蘆葦制成刨花；b.將a步驟后的刨花進行干燥；c.在粘合劑中加入添加劑并充分混合即進行配膠；d.在b步驟后的刨花中加入c步驟后所配成的膠即進行拌膠；e.將d步驟后的刨花鋪裝成板坯；f.先將e步驟后的板坯進行預壓，然后再進行熱壓成型制板，所制成的蘆葦刨花板的平面抗拉強度可達到或接近木質刨花板的國家標準，靜曲強度和游離甲醛釋放量均優于木質刨花板的國家標準。
文檔編號B27N3/04GK1103348SQ9410601
公開日1995年6月7日 申請日期1994年5月18日 優先權日1994年5月18日
發明者程繼賓, 馬彪, 張庭凱, 高傳民, 張忠輝, 蔡維江, 劉海波, 黃中山 申請人:博湖縣蘆葦板廠