[发明专利]一次成型无醛复合板材及加工工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以农作物秸秆、无醛胶粘剂和木材单板为原料一次成型制造的板材以及制造这种板材的生产工艺流程，属于人造板技术领域。

背景技术：

农作物秸秆作为农业生产的副产品“取之不尽、用之不竭”且纤维素和木素含量较高，在中国用农作物秸秆制造人造板近年来发展迅速。

目前的农作物秸秆板多属于秸秆刨花板类。其产品结构与生产工艺与木质刨花板类似，在产品质量方面尚有诸多不足，在很大程度上制约了农作物秸秆板的发展、推广和应用。

目前用纯农作物秸秆为原料的农作物秸秆板材种类，从产品结构上可分为多层结构、渐变结构和均质结构。农作物秸秆板无论是多层结构还是渐变结构，其芯层刨花较粗大，受刨花形态和尺寸以及铺装方式等因素影响，厚度方向上均存在着大小尺寸刨花分布不均，因而芯层结构比较疏松，受热压工艺影响，成品板材表层与芯层的密度差别较大，板材的结构不够均匀，内结合强度较低，握螺钉力较差（尤其是板边握螺钉力），不能象木质中密度纤维板一样对板面和板边进行型面加工。这些板材产品缺陷限制了普通农作物秸秆板的应用范围及产品档次的提高。

均质结构农作物秸秆板于20世纪90年代初起源于欧洲，均质结构农作物秸秆板是一种沿板材厚度方向结构均匀人造板材。均匀一致的结构决定了均质结构农作物秸秆板的性能优于普通刨花板，尤其是内结合强度和握螺钉力指标显著提高。均质结构农作物秸秆板的力学性能介于普通刨花板和木质中密度纤维板之间，其静由强度、内结合强度及握螺钉力的提高，以及吸水厚度膨胀率的降低，极大拓宽了板材的应用范围。此外，均质结构农作物秸秆板可以进行各种型面加工。然而，均质结构农作物秸秆板的密度相对较高，导致其直接生产成本较高。同时，均质结构农作物秸秆板板坯内空隙较少，热压时蒸汽排放相对较为困难，为防止出现鼓泡、分层和炸板等现象，热压时间需要加长，导致生产效率降低。更为关键的是，经过多年的生产实践证明，均质结构农作物秸秆板，其表面质量在大多数情况下都无法满足国内主流市场三聚氰胺单张纸贴面应用对基材的要求。用于单张纸贴面的基材，则表面的粗糙度不可大于50μm。为保证板材表面质量要达到此要求，在生产过程中用比较细小的原料制板，但为使板材强度指标（尤其是MOR/MOE）达到相关国家标准，只有进一步提高板材的密度，将导致板材的在线合格率下降，生产成本进一步增加。

中国传统木质人造板行业，以中/高密度纤维板、刨花板、胶合板等为主要产品，其中以胶合板的产量最大，约占总量50%。胶合板为劳动力密集型产业，面临用材资源受到制约、企业生产规模小以及产品质量参差不齐等问题。

发明内容：

本发明需要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术的缺陷，在避免目前多层结构、渐变结构以及均质结构农作物秸秆板产品所存在缺陷并吸取了它们各自优点的基础上，结合木质人造板中胶合板的优点，提出了一种一次成型无醛复合板材及其生产工艺。

按照本发明提供的一次成型无醛复合板材，板材的底层和表层为木材单板，中间层为均质农作物秸秆层或均质林业废弃物生物质层，所述底层、所述表层与所述中间层一次热压成型。

按照本发明提供的一次成型无醛复合板材的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

a、备料：农作物秸秆经预处理设备加工后，得到中间层所需农作物秸秆原料，木材单板采用整张或拼接而成；

b、施胶：农作物秸秆原料、单板分别施胶；

c、铺装：先用施胶后的单板铺装料坯底层，然后用施胶后的农作物秸秆原料铺装料坯中间层，最后用施胶后的单板铺装料坯上层，形成料坯；

d、热压：将料坯送入热压机热压使胶粘剂固化形成毛坯板材；

e、板材后期处理：经压机热压成型的板材进行后期处理，得到成品。

按照本发明提供的一次成型无醛复合板材的加工工艺还具有如下附属技术特征：

在步骤c和步骤d之间，还包括预压：将铺装好的料坯在室温的条件下压实。

农作物秸秆原料的含水率为9%-16%。

木材单板的厚度为1mm-3mm，含水率为11%-40%。

在步骤d中，热压时间为16mm/s-25mm/s，热压压力为2.6MPa-3.5MPa，热压温度为170℃-190℃。

在步骤b中，农作物秸秆原料的施胶量为农作物秸秆原料绝干重量的2%-5%，木材单板表面单面喷胶，喷胶量为10g/m²-50g/m²。

所述农作物秸秆原料替换为林业废弃物生物质原料。