本發(fā)明提供了一種竹香刨花板以及制備該竹香刨花板的工藝，用于現(xiàn)代高檔建筑、家具、裝修等領(lǐng)域中，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在目前市場上采用生物質(zhì)材料生產(chǎn)的板材主要有兩大類：一類是以速生材為主要原料生產(chǎn)的木質(zhì)刨花板；二類是以農(nóng)作物秸稈為主要原料生產(chǎn)的秸稈刨花板。其中木質(zhì)刨花板95%以上都是采用傳統(tǒng)的脲醛膠作膠黏劑制成，約不足5%采用MDI無醛膠作膠黏劑制成；秸稈刨花板99%以上采用MDI無醛膠黏劑制成，還有少量使用其他的無機膠黏劑；

凡采用脲醛膠作膠黏劑的刨花板材，由于其在人們生活工作場所緩釋出有害人體健康，易于致癌的甲醛，引起了人們的高度重視；一種不釋放甲醛，無害于人體健康并緩釋宜人清香的竹香刨花板，正日益為人們認識和追求，因此，竹香刨花板的巨大市場需求與良好發(fā)展機遇已經(jīng)形成；

中國大部地處亞熱帶氣候，竹材生長良好，資源豐富。但對竹材資源的加工利用仍處傳統(tǒng)手工制品領(lǐng)域，竹材的利用也只是以竹子表皮為主，其70%以上的竹內(nèi)簧棄為廢物，貶為燃料，造成極大經(jīng)濟損失。竹香刨花板對竹材的利用率為100%，我國南方地區(qū)的豐富資源為竹香刨花板的生產(chǎn)提供了良好的條件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種竹香刨花板及其制造工藝，能夠?qū)χ褡舆M行充分利用，所制得的板材無甲醛釋放，其各項指標(biāo)均優(yōu)于國家標(biāo)準所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，能夠應(yīng)用于結(jié)構(gòu)板和地板基材中，其性能明顯優(yōu)于同類木質(zhì)、秸稈刨花板。

實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種竹香刨花板，該竹香刨花板由相互粘結(jié)為一體的上表層、芯層以及下表層組成，所述竹香刨花板的厚度為2~40mm，竹香刨花板由以下原料經(jīng)攪拌、鋪裝、熱壓、冷卻保養(yǎng)以及砂光處理后制得，其中上表層以及下表層由以下原料組成，各原料以及其所占的質(zhì)量百分比為：MDI膠黏劑 2.1~5.5%，水性增粘劑 1.0~8.0%，厚度為0.2~0.8mm的竹質(zhì)刨花片 余量；所述芯層包括以下原料，各原料以及其所占的質(zhì)量百分比為：MDI膠黏劑 2.1~5.5%，水性增粘劑 1.0~4.0%，厚度為0.8~1.2mm的竹質(zhì)刨花片 余量；所述上表層和下表層中使用的竹質(zhì)刨花片與芯層中所使用的竹質(zhì)刨花片的質(zhì)量比為2～5:5～8。所述的芯層中還添加有木刨花。

本發(fā)明同時還提供了上述竹香刨花板的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

（1）選料：選取生長2年以上的竹子為原料，原料中的含水率不高于45%，使其纖維細胞失活；

（2）刨片：原料進入削片機削片制成面積1~10cm2的塊狀料，并保持塊狀料含水率為30~40%，再將塊狀料轉(zhuǎn)入刨片機進行刨片，控制刨花厚度0.6~1.2mm；

（3）、干燥：將刨片輸入熱風(fēng)氣流干燥機中進行干燥，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進一步降低至4.8~12.0%；

（4）、分選：將干燥后的含水率為4.8~12.0%的刨片進行篩分成表層料和芯層料，表層料中的刨片厚度為0.2~0.8mm，芯層料中的刨片厚度為0.8~1.2mm，然后風(fēng)選除去表層料和芯層料中的異物，風(fēng)選出來的異物需清除干凈；

（5）、配料拌膠：按照權(quán)利要求1中所述配比稱取各原料，將刨片投入滾筒拌膠機中，然后在47～53℃的條件下采用高速離心霧化器霧化施加MDI膠，水性增粘劑在滾筒拌膠機的后出料端采用高速離心霧化器霧化施加，或者在滾筒拌膠機后的環(huán)式拌膠機處用壓縮空氣噴嘴霧化方式施加；

（6）鋪裝：將混勻后的原料裝入鋪裝機中，然后采用下料器、掃平器、板坯預(yù)壓壓輥制得預(yù)壓板；

（7）、熱壓：在180~200℃的溫度條件下，逐漸升壓至18~22MPa，對預(yù)制板進行熱壓，熱壓時間為280~380s；

（8）、冷卻保養(yǎng)：將熱壓后的板材冷卻至室溫，并靜置4天以上，裁邊后制得粗產(chǎn)品；

（9）、砂光：將粗產(chǎn)品進行砂光處理，砂光機線速度為8~10m/min，粗砂帶的砂礫為30～50目，細砂帶的砂礫為120~150目；砂光處理后即可制得竹香刨花板。

步驟（1）中所述的竹子為生長2年以上的竹質(zhì)原料；

步驟（2）中控制刨花厚度0.8~1.0mm；

步驟（4）中篩分出的厚度大于1.4mm的刨片返回步驟（2）中再加工；

步驟（7）中具體熱壓工藝分為以下四個階段：

a、閉合段 25~30s， 壓力逐漸增至18.8~19.2MPa ；

b、保壓段 160~200s， 壓力維持18.8~19.2MPa；

c、排汽段 60~120s，壓力由18.8~19.2MPa 降低至8MPa；

d、厚度控制 20~30s，壓力由8MPa降至常壓。

由于竹材的生態(tài)結(jié)構(gòu)不同于木材和秸稈，竹材具有質(zhì)硬、表滑、板坯形態(tài)穩(wěn)定性極差的特性，因此需要對其加工生產(chǎn)過程中的原料配方及生產(chǎn)工藝進行針對性的創(chuàng)新研發(fā)，重點在于對其原材料配方的改進和板坯形態(tài)穩(wěn)定強度的保證，作生產(chǎn)可行性研發(fā)非常必要。而本發(fā)明解決了上述難題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對竹材資源包括傳統(tǒng)加工業(yè)產(chǎn)生的廢料特性的科學(xué)處置、合理配方和提高板坯強度的增粘劑的研發(fā)應(yīng)用，使竹材刨花板生產(chǎn)中存在的難題得到破解，使竹材資源得以有效利用，生產(chǎn)出來的竹香刨花板不僅為人們工作和生活場所提供了良好的用材，更重要的是節(jié)省了資源，創(chuàng)造了更多的社會財富。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做詳細具體的說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不局限于以下實施例；

實施例1

（1）選料

竹子品種繁多，屬森林資源之一，其非木是草，生長特征基本相同，需生長2年以上才能長到其完全成熟的粗度。故選取2年以上生產(chǎn)的竹子為主要原料，原料采購進場需讓其失水至40%左右，其纖維細胞失活，一般應(yīng)砍伐后存放4~6個月左右方可進入刨片加工。從我國資源分布的品種綜合看，優(yōu)選源產(chǎn)地湖南沅陵縣的“四季竹”為基本原料。竹刨花材料強度高，彈性好且密度小，比強度是鋼材的3~4倍，具有較高的抗拉強度和抗壓強度，竹子的收縮量很小，而彈性和韌性極強，順紋抗壓強度800kg/cm3以上，順紋抗拉強度1800kg/cm3以上；

（2）刨片

首先將含水率40%左右的竹材進入削片機削片制成1~10cm2左右的塊狀料，保持其片材含水率30~40%左右，轉(zhuǎn)入刨片機刨片?？刂婆倩ê穸?.6~1.2mm左右，最佳0.8~1.0mm；

（3）干燥

將合格的刨片輸入熱風(fēng)氣流干燥機，通過控制熱風(fēng)氣溫及流量和刨片綜合進出料流量，使刨片含水率至7.5~14.0%，再嚴格控制刨片進入拌膠機時含水率位于4.8~12.0%之間，最佳7.0~8.0%；

（4）分選

干燥合格的刨片（含水率4.8~12.0%）需進一步分選成表層料和芯層料，其中a、篩分：表層料刨片厚度控制在0.2~0.8mm，芯層料的刨片厚度控制在0.8~1.2mm；b、風(fēng)選：風(fēng)選主要是除去異物和控制表、芯層刨花的容積率，風(fēng)選出來的異物需清除干凈，不得進入后工段，風(fēng)選時表層刨花厚度小于0.2mm的粉塵應(yīng)不高于7.0%，芯層刨花厚度大于1.4mm的大料應(yīng)返回刨片工段再加工；

（5）配料拌膠（包括板坯增粘劑）

配料拌膠是竹香板生產(chǎn)的主要工藝控制點，它對最后產(chǎn)品的物化力學(xué)性能起決定性作用，應(yīng)從如下幾個方面嚴格控制：

A、各原料的用量：1、竹刨花：表層用量：芯層用量=2:8或3:7，總重量按產(chǎn)成品計680~780kg/m3（含水率4.0~13.0%之間）；2、MDI膠黏劑15.6~32.0kg/m3，表芯層施加比例相同為2.1~4.3%；3、板坯增粘劑28.0~45.0kg/m3，表層4.0~8.0%，芯層2.0~4.0%；

B、MDI膠黏劑施加方式：MDI膠需在溫度控制在50℃±3℃左右采用高速離心霧化器霧化工藝施加，流速依據(jù)生產(chǎn)線速度進行調(diào)節(jié)，表芯層同等；

C、水性增粘劑施加方式：它是確保鋪裝板的傳輸穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)產(chǎn)品含水率，對產(chǎn)品的防霉變性有很好的改善作用。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)有兩種施加方式，其一是在滾筒拌膠機的后出料端采用高速離心霧化器霧化施加；其二是在滾筒拌膠機后的環(huán)式拌膠機處用壓縮空氣噴嘴霧化方式施加，無論是選用上述的哪種方式都是可行的。施加量按28.0~45kg/m3，表層最佳控制在40~45kg/m3，芯層最佳控制在30~35kg/m3；

（6）鋪裝

依據(jù)產(chǎn)品的密度與生產(chǎn)線生產(chǎn)速度對鋪裝機控制下料，一般按產(chǎn)品毛板密度680~870kg/m3控制調(diào)節(jié)好下料器、掃平器、板坯預(yù)壓壓輥間距與壓力。以成品板材厚度18mm為例，設(shè)計板坯預(yù)壓輥間距48~52mm，壓力0.2~0.3MPa，板坯傳送速度7~8m/min；

（7）熱壓

溫度：187~198℃，壓力：0~22.0MPa，時間：總時間280~380s。

具體熱壓技術(shù)控制：

a、閉合段 25~30s（時間） 壓力0~19MPa↑ （緩慢增加）

b、保壓段 160~200s（時間） 壓力18.8~19.2MPa

c、排汽段 60~120s（時間） 壓力19~9MPa↓ （緩慢下降）

d、厚度控制 20~30s（時間） 壓力9~0MPa↓ （緩慢下降）

熱壓溫度與熱壓曲線要相適應(yīng)，一般溫度低用時略長，熱壓曲線a、b兩段控制對產(chǎn)品物化性能是主要的，要嚴格控制。c、d兩段控制產(chǎn)品的終含水率及產(chǎn)品的產(chǎn)得率很重要。時間控制根據(jù)熱壓過程中的壓力、溫度耗損情況而適當(dāng)微調(diào)；

（8）冷卻保養(yǎng)

冷卻保養(yǎng)主要控制產(chǎn)品材料的應(yīng)力釋放，應(yīng)盡力克服冷卻保養(yǎng)過程中材料各部位受力平衡，熱能釋放均勻，產(chǎn)品裁邊時產(chǎn)品溫度控制低于60℃，最佳溫度38~42℃，砂光之前一般常溫下靜置4天以上為宜；

（9）砂光

粗產(chǎn)品從熱壓段出來，脫模后表面粗糙不均勻、甚至局部污漬、厚度不一致等，需砂光處理得到厚度尺寸符合要求，表面光潔美觀的產(chǎn)品，粗產(chǎn)品保養(yǎng)盡量待其內(nèi)部溫度低于35℃，肉眼觀察其粗產(chǎn)品沒有嚴重的翹曲變形方可進行砂光，砂光機控制線速度在8~10m/min左右，粗砂帶砂礫40目，細砂帶砂礫120~150目；

（10）外觀檢驗整理包裝

外觀檢驗按企業(yè)自控標(biāo)準檢驗，分級整理處置后，包裝得產(chǎn)品。

質(zhì)量檢測

將所制得的產(chǎn)品物化檢測，按GB/T17657-2013 ，本發(fā)明全竹質(zhì)竹香刨花板的各項指標(biāo)均優(yōu)于本標(biāo)準規(guī)定技術(shù)指標(biāo)，見表1所示。其產(chǎn)品的應(yīng)用可達結(jié)構(gòu)板和地板基材的要求。且明顯優(yōu)于同類木質(zhì)、秸稈刨花板品質(zhì)，如表2所示。根據(jù)資源供給情況，芯層也可部分采用木刨花進行替換，即可制得半竹質(zhì)刨花板；

表1竹香刨花板物理性能檢測結(jié)果

表2木質(zhì)刨花板與秸稈刨花板的物理性能檢測結(jié)果對比