一种人造板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人造板及其制备方法，本发明专利技术人造板以芦竹为原料，按照奇数层层状结构排列而成，且相邻两层的芦竹丝呈定向交错排列(70°<α<90°)，交错铺装组坯，压制成型。本发明专利技术方法板材铺装均匀性好，制成的人造板力学性能好，强度高，不仅开拓了芦竹应用的新领域，而且材料的利用率高，降低了人造板的生产成本，易于实现工业化生产；产品的尺寸稳定性好、纹理美观，可作为集装箱底板、动车车厢板、结构用墙体材料等高性能和高附加值领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芦竹丝板及其制造工艺，特别是一种定向交错的芦竹丝板及其制造工艺，属于新材料加工领域。
技术介绍
芦竹又称荻芦竹、江苇、旱地芦苇，是一种分布范围广、适应力强的多年生高秆草本植物，其地上茎挺直现状即似芦苇又似竹子。茎干直立挺拔，叶片宽大鲜绿。芦竹主要分布于江苏、浙江、湖南、山东、广西等地区。芦竹既耐旱又耐涝，既耐热又耐寒，在贫瘠的土壤里照样生根发芽。芦竹生长周期短，通常是一年两季或三季，亩产量较高，每亩可达10吨干料，产量远高于竹材。比较于芦苇，芦竹壁层较厚，芦竹的表层硅质细胞数量较多，皮层较薄，但维管束密集的肉质部分较厚，灰份较少，表层和肉质部分较硬，因此芦竹的强度相对较高。比较于竹材，芦竹壁层较薄，芦竹的表层硅质细胞数量偏少，皮层较厚，存在没有维管束的肉质部分，灰份较多，肉质部分较软，因此芦竹的强度相对较低。芦竹的基本力学性能高于芦苇，介于木材与竹材之间。因此，芦竹具有资源丰富、产量高的特点，可以部分代替竹材作为优质人造板原料，缓解我国人造板原料紧缺的现状。但现还未发现采用芦竹生产人造板公开报道。重组竹是一种性能优异的竹材人造板，已出现众多的重组竹材的研究和应用，例如：公开号为CN103496024A的专利技术专利，经过选料、断料、开条、粗刨、开片、压丝、脱糖、干燥、分选、浸胶、漓干、成型前干燥以及成型等一系列制造工艺；公开号为CN103878833的专利技术专利，重组竹的制备方法包括：将去青去黄处理的的竹束，经疏解处理、炭化、干燥、浸胶、压榨挤出多余胶黏剂、热压、刨切和干燥；又如公开号为CN103350441A的专利技术专利，小径级竹材重组竹的加工方法包括：采用圆盘锯断机将原竹锯断，再用多片开片机开片，将竹片进行刮青处理，再碾压成柔软竹片，经蒸煮去除糖分，进行干燥处理，上胶后进行冷模压或热压胶合成新型重组竹。但上述专利都采用去青处理、浸胶处理和模压处理等工艺过程，具有工艺繁琐、胶黏剂用量大、生产成本高、产品密度大等缺点。且由于芦竹杆径较小，难以加工成片材，传统的重组竹生产工艺难以直接应用到高性能芦竹人造板生产中。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上现有技术存在的问题而提供一种高强度芦竹丝板及其制造工艺。本专利技术制备的高强度芦竹丝板采用芦竹杆作为原料，经截断、软化、碾压、干燥、施胶、干燥、组坯和热压等工艺过程制得。该高强度芦竹丝板具有胶黏剂用量少、工艺简单、生产成本低、密度小、尺寸稳定性和物理力学性能高等优点。为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种芦竹人造板的制备方法，包括首先将原料芦竹疏解制成芦竹丝，然后再进行施胶、组坯、压制成型。其中，所述原料芦竹选用秆高3-6m；直径1.5-4.5cm；壁厚3-6mm；密度为0.3-0.7g/cm3的芦竹。特别是，所述芦竹秆高优选为4-5m；直径优选为2.5-4.0cm；壁厚优选为4-5mm；密度优选为0.4-0.6g/cm3。其中，还包括对芦竹首先进行软化处理后，再进行疏解处理，制成所述的芦竹丝。特别是，所述软化处理按照如下步骤进行：将芦竹浸泡于碱性溶液中，加热、蒸煮；然后采用清水清洗。其中，所述碱性溶液选择pH值为8-13。特别是，所述碱性溶液选择pH值为8-13的NaOH溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液或者KHCO3溶液。尤其是，所述碱性溶液选择pH值为8-13的NaOH溶液或NaHCO3溶液。其中，所述组坯是将施胶后的芦竹丝分层铺装成芦竹丝层，且每层芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，并且相邻两层芦竹丝层内的芦竹丝的纤维方向相互交错，纤维方向交错形成的夹角≥45°，优选为70°-90°。特别是，所述组坯是将施胶后的芦竹丝分层铺装形成芦竹丝层，铺装的总层数为奇数，且每层芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，并且相邻两层芦竹丝层内的芦竹丝的纤维方向相互交错，纤维方向交错形成的夹角≥45°，优选为45°-90°，进一步优选为70°-90°。其中，所述压制成型选择热压处理，热压温度为120-150℃；热压压力3-6MPa；热压时间1.0-2.0min/mm。本专利技术另一方面提供一种芦竹人造板的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：1)选择茎秆通直的芦竹，并将其截断，制成芦竹段；2)对芦竹段进行软化处理；3)将软化处理后的芦竹段进行疏解处理，制成芦竹丝；4)对芦竹丝进行干燥处理后，施胶；5)对施胶后的芦竹丝进行铺装组坯、热压。其中，步骤1)中所述芦竹段的长度为300-600mm。芦竹段的长度小于300mm时铺装时需要连接的根数多，容易造成缺陷；而长度大于600mm则在将芦竹段疏解成丝时很难得到600mm的芦竹丝，容易造成疏解不透，聚集成团。其中，步骤2)中所述软化处理按照如下步骤进行：将芦竹浸泡于碱性溶液中，加热、蒸煮；然后采用清水清洗。特别是，所述碱性溶液的pH值为8-13。尤其是，所述碱性溶液选择pH值为8-13的NaOH溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液或者KHCO3溶液。特别是，所述碱性溶液选择pH值为8-13的NaOH溶液或NaHCO3溶液。特别是，所述碱性溶液选择重量百分比浓度为10-15％的NaOH溶液或者NaHCO3溶液或者KOH溶液或者KHCO3溶液。尤其是，所述碱性溶液的选择重量百分比浓度为12-14％的NaOH溶液或者NaHCO3溶液。特别是，所述软化处理温度为100±5℃，优选为100℃；软化处理时间为2-5h，优选为3-4h，进一步优选为3h。尤其是，采用清水清洗至流出液呈中性，为止。其中，步骤3)中所述疏解处理为将软化处理后的芦竹段置于疏解机中，将芦竹段沿着其长度方向疏解成宽度≤8mm的芦竹丝。特别是，所述芦竹丝之间的纤维横向彼此不相连，呈彼此相互独立的丝状。其中，所述芦竹丝的宽度≤8mm。特别是，所述芦竹丝的宽度优选为3-8mm；厚度为3-6mm的芦竹丝。尤其是，所述芦竹丝的宽度进一步优选为5mm；厚度为3-6mm的芦竹丝。特别是，所述芦竹丝的厚度与芦竹的壁厚相同。其中，步骤4)中所述干燥处理的温度为100±5℃，优选为100℃；干燥后的芦竹丝的含水率≤10％，优选为8-10％。特别是，所述施胶处理过程中施胶量为10-18％，优选为14-16％。尤其是，所述施胶处理为向芦竹丝中喷胶。其中，所述施胶处理过程是使用的胶黏剂选择酚醛树脂胶黏剂、脲醛树脂胶黏剂，优选为脲醛树脂胶。特别是，所述胶黏剂选择E0级脲胶、水溶性酚醛树脂胶或者醇溶性酚醛树脂胶。其中，步骤5)中所述铺装组坯是将施胶后的芦竹丝分层铺装成芦竹丝层，且每层芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，并且相邻两层芦竹丝层内的芦竹丝的纤维方向相互交错排列，交错排列形成的夹角≥45°，优选为45°-90°，进一步优选为70°-90°。特别是，所述铺装组坯是将施胶后的芦竹丝分层铺装成总层数为奇数的芦竹丝层，且每层芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，并且相邻两层芦竹丝层内的芦竹丝的纤维方向相互交错排列，交错排列形成的夹角≥45°，优选为70°-90°。奇数层的芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，彼此平行；偶数层的芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向相同，彼此平行；奇数层的芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向与偶数层的芦竹丝层内中芦竹丝的纤维方向彼此交错排列，交错排列形成的夹角≥45°，优选为45°-90°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造板的制备方法，其特征是，包括首先将原料芦竹疏解制成芦竹丝，然后再进行施胶、组坯、压制成型。

【技术特征摘要】
1.一种人造板的制备方法，其特征是，包括首先将原料芦竹疏解制成芦竹丝，然后再进行施胶、组坯、压制成型。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，还包括对芦竹首先进行软化处理后，再进行疏解处理，制成所述的芦竹丝。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述软化处理按照如下步骤进行：将芦竹浸泡于碱性溶液中，加热、蒸煮；然后采用清水清洗。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述碱性溶液选择pH值为8-13。5.一种人造板的制备方法，其特征是，包括如下顺序进行的步骤：1)选择茎秆通直的芦竹，并将其截断，制成芦竹段；2)对芦竹段进行软化处理；3)将软化处理后的芦竹段进行疏解处理，制成芦竹丝；4)对芦竹丝进行干燥处理后，施胶；5)对施胶后的芦竹丝进行铺装组坯、热压。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，冯竞楠，许佳琪，于志明，王晓倩，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11