刨花板及其生产方法与流程

本发明的实施例涉及人造板领域，特别涉及一种以烟秆为原料的刨花板及其生产方法。

背景技术：

随着木材资源的短缺以及国家对森林资源砍伐的严格限制，非木质人造板的开发及产业化显示出巨大的前景及发展空间。

非木质人造板的原料主要来源于农作物秸秆，例如玉米秆、烟秆、棉梗、稻草、油菜梗以及小麦、薯类、甘蔗等的茎秆。然而，并非所有秸秆制成的人造板都具有良好性能，秸秆制板性能的优劣与秸秆的化学成分、抽提物含量、木质化程度等有关。

烟秆的化学成分与木材基本相似，其灰分和抽提物含量高于木材，例如，烟秆全纤维素含量为43.13％，桉木全纤维素含量为45.64％，两者相近；并且，烟秆的木质化纤维扁而宽、易扭曲、纤维壁薄、柔韧性好、材质较为均匀，其木质化程度较高且优于稻草和麦秸等其它秸秆，是制板的理想原料；此外，我国烟秆资源丰富，2016年我国烟秆年产量总计约286～382万吨，能够为制板提供丰富的原料。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种以烟秆为原料的刨花板及其生产方法，以在节省木材资源的前提下进一步改善非木质刨花板的性能。

根据本发明的一个方面，提出一种刨花板，包括：表层，所述表层包含烟秆刨花和胶粘剂；以及由所述表层夹合的芯层，所述芯层包含烟秆刨花和胶粘剂；其中，所述表层的烟秆刨花的尺寸小于所述芯层的烟秆刨花的尺寸。

根据一些实施方式，所述芯层的烟秆刨花的纤维形态为：所述芯层的所有烟秆刨花均能通过筛孔尺寸为(4～5mm)*(40～50mm)的筛网；和/或所述表层的烟秆刨花的纤维形态为：所述表层的所有烟秆刨花均能通过筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的筛网。

根据一些实施方式，所述胶粘剂包括聚氨酯胶粘剂。

根据一些实施方式，所述胶粘剂还包括脲醛树脂、酚醛树脂以及三聚氰胺甲醛树脂中的一种或多种。

根据一些实施方式，所述表层还包含防水剂和增粘剂；和/或所述芯层还包含防水剂和增粘剂。

根据一些实施方式，所述表层的胶粘剂占所述表层的烟秆刨花的重量的2％～5％；和/或所述芯层的胶粘剂占所述芯层的烟秆刨花的重量的2％～4％。

根据一些实施方式，所述表层和所述芯层的重量比为3∶7至4∶6。

根据本发明的另一方面，提出一种生产刨花板的方法，包括以下步骤：刨花制备：将烟秆原料制成刨花状态；刨花干燥：将烟秆刨花的含水率控制在4％～8％的范围内；刨花筛分：将烟秆刨花按照尺寸分成表层刨花与芯层刨花两类，其中，所述表层刨花的尺寸小于所述芯层刨花的尺寸；刨花分选：将筛分后的烟秆刨花通过气流分选机进行风选，分选出烟秆刨花中的异物；施胶：使得表层添加的胶粘剂占所述表层刨花重量的2％～5％，以及芯层添加的胶粘剂占所述芯层刨花重量的2％～4％；铺装：将施胶后的表层刨花、芯层刨花进行铺装；热压：将铺装好的板坯热压成规定厚度的板材；和后处理：对热压好的板材进行后处理，完成产品的表面外观质量处理。

根据一些实施方式，所述刨花制备步骤包括：将烟秆原料制成长度不超过70mm的块状烟秆；以及将所述块状烟秆制成厚度为0.6～1.2mm的烟秆刨花，或者将所述块状烟秆制成能通过筛孔尺寸为3～10mm的筛网的烟秆刨花。

根据一些实施方式，所述刨花筛分步骤包括：将烟秆刨花经由筛孔尺寸为(4～5mm)*(40～50mm)的第一筛网筛选，能够通过所述第一筛网的烟秆刨花作为表层刨花和芯层刨花的混合料；以及将所述混合料经由筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的第二筛网筛选，能够通过所述第二筛网的烟秆刨花作为表层刨花，其余混合料作为芯层刨花。

根据一些实施方式，铺装步骤中，表层刨花用在板坯的两个表层，芯层刨花用在板坯的芯层，表层刨花和芯层刨花的重量比为3∶7至4∶6。

根据一些实施方式，铺装后表层板坯的含水率为9％～12％，芯层板坯的含水率为5％～8％。

在根据本发明的实施例的刨花板中，通过以烟秆作为原料，一方面可以拓宽秸秆原料来源、在一定程度上缓解我国森林资源的紧缺，环保性能好；另一方面可以充分利用烟秆的优良制板性能，其较高的木质化程度可改善所制刨花板的质量；并且，通过将尺寸较小的烟秆刨花用在表层、尺寸较大的烟秆刨花用在芯层，通过铺装工序，可以制成具有渐变结构的板材；此外，以烟秆为原料制成的刨花板含有烟碱成分，具有防虫、杀虫效力，对抑制细菌活性和微生物生长具有很好的效果。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的刨花板的结构示意图；

图2示出了生产图1的刨花板的方法的流程图；以及

图3示出了在生产本发明的实施例1的刨花板的过程中所采用的热压曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的刨花板100的结构示意图，如图1所示，刨花板100包括：表层1，表层1包含烟秆刨花和胶粘剂；以及由表层1夹合的芯层2，芯层2包含烟秆刨花和胶粘剂；其中，表层1的烟秆刨花的尺寸小于芯层2的烟秆刨花的尺寸。在根据本发明的实施例的刨花板中，通过以烟秆作为原料，一方面可以拓宽秸秆原料来源、在一定程度上缓解我国森林资源的紧缺，环保性能好；另一方面可以充分利用烟秆的优良制板性能，其较高的木质化程度可改善所制刨花板的质量；并且，通过将尺寸较小的烟秆刨花用在表层、尺寸较大的烟秆刨花用在芯层，通过铺装工序，可以制成具有渐变结构的板材；此外，以烟秆为原料制成的刨花板含有烟碱成分，具有防虫、杀虫效力，对抑制细菌活性和微生物生长具有很好的效果。

本发明所采用的烟秆可以是较为常见的烤烟秸秆，也可以是其他种类的烟草秸秆。参照图1，表层1包括上表层和下表层，与夹合于两者之间的芯层2共同形成表层-芯层-表层的三层结构。表层1的烟秆刨花的尺寸较小，可以结合地更为紧实，表面更为细腻。芯层2的烟秆刨花的尺寸较大，一方面可以减少胶粘剂和刨花接触面积，进而减少施胶量；另一方面，芯层刨花尺寸较大，在热压过程中可形成较好的反弹，提高板材表面质量；再一方面，在确保板材质量合格的前提下，采用大尺寸的芯层刨花，还可以降低能源的消耗。表层1和芯层2的烟秆刨花采用不同尺寸，可以拓宽所用刨花的尺寸范围，而不是只能采用单一尺寸，同时制成的刨花板也能呈现更为丰富的结构，由此可以根据应用场景进行刨花尺寸选用上的灵活调整。

在本发明的实施例中，表层1的烟秆刨花的纤维形态可以为：表层1的所有烟秆刨花均能通过筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的筛网；和/或，芯层2的烟秆刨花的纤维形态可以为：芯层2的所有烟秆刨花均能通过筛孔尺寸为(4～5mm)*(40～50mm)的筛网，同时滞留于筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的筛网。用于结合烟秆刨花的胶粘剂可以包括聚氨酯胶粘剂，聚氨酯胶粘剂可以包括pmdi，在一些实施例中，除包括聚氨酯胶粘剂外，所述胶粘剂还可以再包括脲醛树脂(uf)、酚醛树脂(pf)以及三聚氰胺甲醛树脂(mf)中的一种或多种。表层1和芯层2可以选用同种胶粘剂或者不同种类的胶粘剂。表层1的胶粘剂可以占表层1的烟秆刨花的重量的2％～5％；和/或，芯层2的胶粘剂可以占芯层2的烟秆刨花的重量的2％～5％。

表层1还可包含防水剂和增粘剂。防水剂例如可以是自制乳化石蜡或熔融石蜡，在施胶工序中独立添加；增粘剂用于提高产品的初粘力和持粘力，在施胶工序中独立添加，本发明的增粘剂为自制产品。表层1的防水剂可以占表层1的烟秆刨花的重量的0.5％～1.5％，表层1的增粘剂可以占表层1的烟秆刨花的重量的0.5％～4％。

类似地，芯层2还包含防水剂和增粘剂，防水剂例如可以是乳化石蜡，增粘剂为自制产品，芯层2的防水剂可以占芯层2的烟秆刨花的重量的0.5％～1.5％，芯层2的增粘剂可以占芯层2的烟秆刨花的重量的0.5％～4％。

本发明的刨花板100的表层1和芯层2的重量比可以为3∶7至4∶6；刨花板100的厚度可以为15～25mm；刨花板100的密度可以为630～730kg/m³。

图2示出了生产图1的刨花板100的方法的流程图，如图2所示，生产刨花板100的方法可以包括以下步骤：

s1，刨花制备：将烟秆原料制成刨花状态；

s2，刨花干燥：利用例如单通道干燥机对烟秆刨花进行干燥，以将烟秆刨花的含水率控制在4％～8％的范围内；

s3，刨花筛分：将干燥后的含水率为4％～8％的烟秆刨花按照尺寸分成表层刨花与芯层刨花两类，其中，所述表层刨花的尺寸小于所述芯层刨花的尺寸；

s4，刨花分选：将筛分后的烟秆刨花通过气流分选机进行风选，分选出烟秆刨花中的异物，如：粗大料、石子、泥团等；

s5，施胶：将制备所得的表层刨花、芯层刨花分别进行施胶，使得表层添加的胶粘剂占所述表层刨花重量的2％～5％，以及芯层添加的胶粘剂占所述芯层刨花重量的2％～4％；胶粘剂可以选用聚氨酯胶粘剂，或者，除选用聚氨酯胶粘剂之外，还可以再选用脲醛树脂(uf)、酚醛树脂(pf)以及三聚氰胺甲醛树脂(mf)中的一种或多种，施胶在40℃～60℃的条件下进行；施胶步骤中，还可以在表层刨花、芯层刨花中加入防水剂和增粘剂，防水剂占所述表层刨花和所述芯层刨花各自重量的0.5％～1.5％，增粘剂占所述表层刨花和所述芯层刨花各自重量的0.5％～4％；表层刨花采用的施胶设备可以为滚筒拌胶机和环式拌胶机，芯层刨花采用的施胶设备可以为滚筒拌胶机和环式拌胶机，或者可以仅使用环式拌胶机进行芯层施胶；

s6，铺装：将施胶后的表层刨花、芯层刨花按照表层-芯层-表层的方式进行铺装，即表层刨花用在板坯的两个表层，芯层刨花用在板坯的芯层，最终形成一定幅面的渐变型板坯，然后预压；表层刨花和芯层刨花的重量比为可以3∶7至4∶6；铺装后表层板坯的含水率可以为9％～12％，芯层板坯的含水率可以为5％～8％；

s7，热压：将铺装好的板坯热压成规定厚度的板材，热压温度可以为180～240℃；热压压力可以为：高压段压力3.1±0.1mpa，中压段压力1.5±0.1mpa，以及泄压、排汽段压力0.8±0.1mpa；热压时间可以为260～380s；和

s8，后处理：对热压好的板材进行后处理，完成产品的表面外观质量处理；具体实施如下：将热压后的板材进行裁边、堆垛、并静置48h以上，得到粗产品；之后，粗产品通过砂光工序，可以制成板面较为光滑的素板，再通过规格锯锯切后，得到最终的刨花板产品。

具体地，所述刨花制备步骤可以包括：

将烟杆原料通过输送设备，送入削片机、切草机或撕碎机等设备进行切断或削片，以将烟秆原料制成长度不超过70mm的块状烟秆；以及

将所述块状烟秆输送至刨片机，以制成厚度为0.6～1.2mm的烟秆刨花，或者

将所述块状烟秆输送至粉碎机，制成能通过筛孔尺寸为3～10mm的粉碎机筛网的烟秆刨花，通过粉碎机筛网孔径来控制烟秆刨花形态。

具体地，所述刨花筛分步骤可以包括：

将烟秆刨花经由筛孔尺寸为(4～5mm)*(40～50mm)的第一筛网筛选，得到表层刨花和芯层刨花的混合料，能通过第一筛网的烟秆刨花即为所选用的混合料；以及

将所述混合料经由筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的第二筛网筛选，使得表层刨花和芯层刨花分离，能通过第二筛网的烟秆刨花即为表层刨花，能通过第一筛网但不能通过第二筛网的烟秆刨花即为芯层刨花。

在本发明的实施例中，可以采用一种具有三层结构的刨花筛进行刨花筛分。具体地，所述三层结构的刨花筛可以包括位于上层的筛孔尺寸为(4～5mm)*(40～50mm)第一筛网，位于中层的筛孔尺寸为(2～4mm)*(2～4mm)的第二筛网，以及位于下层的布筛。所述第一筛网用于将刨花中的过大刨花进行分离，同时获得表芯层混合料；所述第二筛网用于分离表芯层混合料以分别得到表层刨花、芯层刨花；所述布筛用于去除灰分。采用以上结构的刨花筛，可以同时进行上中下层不同筛网的筛分，通过第一筛网的刨花可以直接到达第二筛网进行下步筛分而无需重新聚集、提升，有利于提高效率、节省人力物力。

下面通过具体的实施例进行说明。

实施例1

将烤烟秸秆削片、刨片制成烟秆刨花，并干燥至含水率为4％～8％；根据尺寸将烟秆刨花分成表层刨花与芯层刨花两类，其中所述表层刨花的尺寸小于所述芯层刨花的尺寸；然后对表层刨花、芯层刨花进行施胶，将施胶后的表、芯层刨花进行铺装，经热压成型和进一步后处理制得刨花板。

1.步骤

(1)刨花制备

用削片机对烤烟秸秆进行切断处理，得到长度不超过70mm的块状烟秆；用刨片机对削片后的块状烟秆进行粉碎处理，刨片机伸刀量为1mm。

(2)刨花干燥

将表、芯层刨花通过干燥机干燥，含水率控制在4％。

(3)刨花筛分

将干燥后的烟秆刨花经由三层结构的刨花筛进行筛分，刨花筛包括位于上层的筛孔尺寸为4*40mm的第一筛网，位于中层的筛孔尺寸为2*2mm的第二筛网，以及位于下层的布筛。首先，干燥后的烟秆刨花经由第一筛网筛选，不能通过第一筛网的粗大料被分离出去，能够通过第二筛网的刨花作为表层刨花和芯层刨花的混合料；然后，混合料经由第二筛网筛选，能够通过第二筛网的烟秆刨花作为表层刨花，不能通过第二筛网的烟秆刨花作为芯层刨花；布筛可以起到筛分出表层烟秆刨花中灰分的作用。

(4)刨花分选：将筛分后的烟秆刨花通过气流分选机进行风选，分选出烟秆刨花中的异物，如：粗大料、石子、泥团等；

(5)施胶

对表层刨花、芯层刨花进行施胶，分别加入pmdi、防水剂、增粘剂；其中，表层pmdi、防水剂、增粘剂各占表层的烟秆刨花的重量的4.5％、1％、1％；芯层pmdi、防水剂、增粘剂各占芯层的烟秆刨花的重量的3.5％、0.5％、0.6％。

(6)铺装

将施胶后的表、芯层刨花进行铺装，表层刨花用在板坯的两个表层，芯层刨花用在板坯的芯层，表层刨花和芯层刨花的重量比为3.5∶6.5；铺装后表层板坯的含水率为11％，芯层板坯的含水率为7％。

(7)热压

将铺装好的板坯进行热压处理，以制成厚度为20±0.2mm的毛板。图3示出了在生产实施例1的刨花板的过程中所采用的热压曲线图，如图3所示，热压因子为13s/mm，其中：

高压段：压力3.2mpa、热压温度200℃、持续时间120s，

中压段：压力1.58mpa、热压温度200℃、持续时间90s，

泄压、排汽段：压力0.9mpa、热压温度200℃、持续时间50s。

(8)后处理

将板材凉板降温，裁边，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

其中，实施例1的板材设计密度为680kg/m³。

2.性能检测

根据gb/t4897-2015刨花板国家标准的要求，依据gb/t17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法规定的方法，对实施例1制得的刨花板成品进行性能检测，其中，各检测指标的英文缩写及中文名称的对应关系为：mc，含水率；ss，表结合强度；ib，内结合强度；mor，静曲强度；moe，弹性模量；shcv，板边握螺钉力；shch，板面握螺钉力；2h-ts，2h吸水厚度膨胀率；24h-ts，24h吸水厚度膨胀率。实验结果如表1所示。

表1.实施例1的实验结果

由表1可知，实施例1得到的刨花板各检测指标均达到标准，强度高、耐水性好、稳定可靠，具有优异的性能。

实施2

以与实施例1相同的方式进行实施例2，不同之处在于：

实施例2的毛板设计厚度为18.5±0.2mm；设计密度为630±20kg/m³；热压过程为：

热压因子：10s/mm，其中：

高压段：压力1.2～2.6mpa、热压温度235℃、持续时间70s，

中压段：压力0.31～1.2mpa、热压温度220℃和230℃、持续时间75s，

排汽：压力1.58mpa、热压温度220℃、持续时间40s。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明的实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。

本领域普通技术人员将理解，在不背离本发明总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

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