木材剩余物-稻殼多層復合板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復合板材及其加工方法。
【背景技術】
[0002]現有技術在制造稻殼板的過程中，幾乎都是將異氰酸酯膠與稻殼混合后用熱壓成型的方式制得稻殼板，但是在制得稻殼板的過程中會出現粘板的現象，雖然有的研宄者已經采用了在熱壓的鋼板上抹油的方式解決粘板的問題，可是這無疑增加了稻殼板制造過程的成本，投入生產中將會是麻煩的一道工序，并且制得的稻殼板由于稻殼直接裸露在板的表面，加上稻殼本身不粘膠的性質，在飾面等二次加工的過程中會遇到很大的困難，直接影響稻殼板在生產之后的裝飾，所得的稻殼板的經濟效益將會大大下降。
【發明內容】
[0003]本發明解決了稻殼板制造過程中成本高及稻殼板二次加工困難的技術問題；而提供木材剩余物-稻殼多層復合板及其制備方法。本發明采用分層鋪裝，表層采用以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹脂膠對木質剩余物施膠，芯層采用異氰酸酯膠對稻殼施膠，采用表層一芯層一表層的鋪裝方式鋪裝，經預壓和熱壓成型表層與芯層之間相互滲透，之間形成了過渡層，通過過渡層連接成一體，制得的板材既在熱壓過程中不會出現粘板現象，又方便稻殼復合板后期的二次加工，這樣的制備方法簡單有效的解決了稻殼板生產中和后期二次加工難以克服的問題，將會降低稻殼復合板的生產成本，提高稻殼復合板的經濟效益。
[0004]本發明中木材剩余物-稻殼多層復合板是稻殼依次進行研磨、篩分和干燥處理后施膠，木材剩余物干燥后施膠，然后按木材剩余物一稻殼一木材剩余物或者木材剩余物一稻殼和木材剩余物的混合物一木材剩余物的順序鋪裝，然后經預壓、熱壓成型而成的復合板；其中，稻殼施加異氰酸酯膠，木材剩余物施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹脂膠。
[0005]本發明中木材剩余物-稻殼多層復合板的制備方法是按下述步驟進行的:
[0006]步驟一、分別對稻殼和木材剩余物進行下述處理:
[0007]將稻殼研磨，篩分后干燥，施加異氰酸酯膠，異氰酸酯用量是稻殼絕干質量的4.5%?10%，
[0008]將木材剩余物干燥，施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹脂膠，脲醛樹脂用量是木質刨花絕干質量的7%?16%，氯化錢溶液占脲醛樹脂質量的4%?13%，氯化錢溶液的質量百分比濃度為20% ；
[0009]步驟二、然后按木材剩余物一稻殼一木材剩余物或者木材剩余物一稻殼和木材剩余物的混合物一木材剩余物的順序鋪裝，預壓，熱壓成型后得到木材剩余物-稻殼多層復合板。
[0010]進一步限定，步驟一中稻殼干燥至含水率彡6%。
[0011]步驟一中木材剩余物刨花干燥至含水率< 6%，方便控制上下表層板坯的含水率，在施膠的過程中可以加入一些水或石蠟防水劑(將刨花層的板坯含水率控制在12% —13% )，也便于脲醛膠的噴施。
[0012]步驟一所述脲醛樹脂的固體含量為60%?65% (以質量計)。
[0013]步驟一所述木材剩余物為木質刨花、木片、鋸肩或木粉。
[0014]步驟二所述的熱壓溫度為170°C?200°C，熱壓時間為20s/mm?40s/mm，熱壓壓力為 3MPa ?4MPa。
[0015]步驟二所述的預壓時間為30s?50s。
[0016]本發明木材剩余物-稻殼多層復合板的板材性能如下:靜曲強度多15MPa，MOE彡3000MPa，內結合強度彡0.35MPa, 2h吸水厚度膨脹率彡8.0%，各性能指標均符合國標 GB/T4897.3—2003 的規定。
[0017]本發明為新型的復合板材及其制造工藝，既將工業生產中剩余的邊角料的木材利用，提高木材的利用率，又可將農業上剩余大量的稻殼加以利用，減少焚燒廢棄的稻殼而引起的大氣污染，具有公益性。
[0018]本發明的板材為夾心結構，采用分層鋪裝熱壓而成，上下表層為施加以氯化銨為固化劑的脲醛樹脂施膠的木材剩余物層，中間芯層為施加異氰酸酯施膠的稻殼層或者是施膠稻殼和木材剩余物的混合層，這種結構可以避免一般的稻殼板熱壓過程中產生的粘板現象，減少了一般稻殼板熱壓過程中在鋼板上抹油等防粘板的工序，又方便板材成型后的二次加工，而且表層刨花層可以有效的提高稻殼板的靜曲強度與彈性模量，芯層為木質剩余物與稻殼的混合物的復合板材由于刨花的添加，可以在原有性能基礎上有效的提高稻殼復合板的內結合強度。而且鋪裝方式與刨花板的鋪裝方式類似，在大型生產中可以參照刨花板生產的工藝設備，便于今后推廣的規模化生產。本發明的板材甲醛釋放量均小于5.0mg/100g左右。所以無論從環保角度還是性能的角度，都不失為以后板材發展的一個新的方向。
[0019]【具體實施方式】一:本實施方式中刨花-稻殼多層復合板復合板設計密度為0.77g/cm3，復合板厚度為20_ ;稻殼與刨花最大絕干質量比為13:7，具體制備方法是按下述步驟進行的:
[0020]步驟一、分別對稻殼和木材剩余物進行下述處理:
[0021]將稻殼研磨后過篩，除去細小碎肩，干燥至含水率6%以下，然后用異氰酸酯拌膠，異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的6%，
[0022]將刨花干燥至含水率為6%以下，再施加以氯化銨溶液為固化劑的脲醛樹脂拌膠，脲醛樹脂用量是木材剩余物絕干重量的9%，氯化銨溶液占脲醛樹脂質量的6.0%，所述氯化銨溶液的質量百分比濃度為20%，脲醛樹脂的固體含量為61.5% ;
[0023]步驟二、然后按刨花一稻殼一刨花(上下層鋪裝的刨花用量相同)的順序鋪裝，預壓30s (壓實)，熱壓成型后得到刨花-稻殼多層復合板；
[0024]其中步驟二所述的熱壓溫度為180°C，熱壓時間為40s/mm，熱壓壓力為4.5MPa。
[0025]本實施方式的刨花-稻殼多層復合板的靜曲強度為19.0MPa, MOE為3490MPa，內結合強度為0.50MPa，2h吸水厚度膨脹率為6.9%。
[0026]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的7%，脲醛樹脂用量是木材剩余物絕干重量的14%，氯化銨溶液占脲醛樹脂重量的6.0%，稻殼與刨花絕干質量比為7:3(上下層鋪裝的刨花用量相同)，復合板設計密度為0.77g/cm3，步驟二中熱壓溫度為190°C，熱壓時間為25s/mm，熱壓壓力為4MPa。其它步驟和參數與【具體實施方式】一相同。
[0027]本實施方式的刨花-稻殼多層復合板的靜曲強度為19.3MPa，MOE為3410MPa，內結合強度為0.66MPa，2h吸水厚度膨脹率為6.6%。
[0028]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的7%，脲醛樹脂用量是木材剩余物絕干重量的13%，氯化銨溶液占脲醛樹脂重量的7.0%，稻殼與刨花絕干質量比為11:9(上下層鋪裝的刨花用量相同)，復合板設計密度為0.79g/cm3，步驟二中熱壓溫度為180°C，熱壓時間為25s/mm，熱壓壓力為
4.5MPa。其它步驟和參數與【具體實施方式】一相同。
[0029]本實施方式的刨花-稻殼多層復合板的靜曲強度為22.7MPa，MOE為4130MPa，內結合強度為0.82MPa，2h吸水厚度膨脹率為6.0%。
[0030]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的5%，脲醛樹脂用量是木材剩余物絕干重量的12%，氯化銨溶液占脲醛樹脂重量的6.0%，稻殼與刨花絕干質量比為3:2(上下層鋪裝的刨花用量相同)，復合板設計密度為0.79g/cm3，步驟二中熱壓溫度為200°C，熱壓時間為20s/mm，熱壓壓力為3.5MPa。其它步驟和參數與【具體實施方式】一相同。
[0031]本實施方式的刨花-稻殼多層復合板的靜曲強度為21.3MPa，MOE為4090MPa，內結合強度為0.47MPa，2h吸水厚度膨脹率為6.4%。
[0032]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中異氰酸酯用量是稻殼絕干重量的5%，脲醛樹脂用量是木材剩余物絕干重量的13%，氯化銨溶液占脲醛樹脂重量的8.0%，稻殼與刨花絕干質量比為11:9(上下層鋪裝的刨花用量相同)，復合板設計密度為0.83g/cm3，步驟二中熱壓溫度為180°C，熱壓時間為45s/mm，熱壓壓力為
2.5MPa。其它步驟和參數與【具體實施方式】一相同。
[0033]本實施方式的刨花-稻殼多層復合板的靜曲強度為20.6MPa，M