紫茎泽兰刨花板的制备方法技术

本发明专利技术提供一种紫茎泽兰刨花板，由原料预处理，刨片，干燥，调胶、施胶，铺装，热压成型，后处理工艺制得，其特征在于所述原料预处理包括切断，脱皮除髓，药物处理，高温加压蒸煮软化处理。采用本发明专利技术工艺成功地去除紫茎泽兰表皮组织和髓心对紫茎泽兰刨花板胶合力下降的影响，利用高温蒸汽和药物加压蒸煮，除去紫茎泽兰固有的特殊气味，全面提高产品质量，使紫茎泽兰这一恶性杂草变废为宝，变害为利，在降低刨花板生产成本的同时，生产出木质替代产品，根本上减少紫茎泽兰资源总量，扼制紫茎泽兰“疯狂”发展蔓延的趋势，保护森林资源，减少森林采伐量，实现资源永续利用，促进农、林、牧副业的发展。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种刨花板的制备方法，尤其是一种生产紫茎泽兰刨花板的方法。传统刨花板主要以木材或木材加工剩余物以及农作物秸杆等为原料，经刨片，干燥，施胶，铺装，热压等工序制成刨花板。由于我国是森林资源比较困乏的国家，随着森林资源的社会效益和环境效益的日趋明显，特别是国家实行“天然林保护”“退耕还林还草”工程以来，随着森林采伐量的逐年减少，木材原料更为短缺，很难满足日益扩大的人造板市场的原料需求。为此人们开发出以农作物秸杆为原料的杂草刨花板，但由于受季节、种植规模及产量的影响，要进行大规模不间断的杂草刨花板的生产是相当困难的，因此，现有的杂草刨花板仍无法有效地取代木材人造板。紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum spreng)为菊科泽兰属，俗名飞机草、解放草等，是一种外来的恶性杂革，现已遍及云南、贵州、四川、西藏、广西等省(区)，并且还在以极快的速度传播，其中云南省的紫茎泽兰分布面积最广，受灾最严重，已严重威胁我省农、林、牧副业的发展及生态安全。有关科研院所经多年的防除研究，在紫茎泽兰的预防和治理方面取得一些进展，如中国专利公开的文献901044431和891002243，即用紫茎泽兰生产刨花板，但该文献没有记载过紫茎泽兰脱味的工艺技术，因在生产过程中紫茎泽兰散发出的特殊气味会影响工作人员的健康。另用上述文献记载的内容生产的紫茎泽兰刨花板，由于其吸水厚度膨胀率较大，静曲强度和握钉力等各项指标性能较差，按国家刨花板GB/T4897-92标准判定，产品质量不合格。本专利技术的目的在于提供一种紫茎泽兰刨花板的生产方法，以消除其特有的气味，去除纤维组织差的表皮及灰分高、杂细胞多的髓心部分，得到强度高、性能好的优质刨花板。本专利技术通过下列技术方案实现它包括原料预处理，刨片，干燥，分选，调胶、施胶，铺装，预压，热压成型等工艺过程，其特征在于所述原料预处理包括下列工艺步骤1、切断将原料切为长度为45-60mm的段，控制其含水率30-60％；2、脱皮除髓除去原料段的表皮、髓心及稍末、泥土；3、药物处理将pH值为4.8-5.5，温度为80-85℃，并含有0.3％亚硫酸氢钠和0.1％磷酸氢钠的水溶液，按原料重量的3-6％直接喷淋在原料上；4、高温加压蒸煮软化处理用温度为100-140℃，压力为0.2-0.5Mpa的蒸汽对原料进行30-60分钟的蒸煮软化处理。所述药物处理后的余液返回配液池循环使用，池内的废渣、废液定期与煤混合梵烧，实现废液的零排放。所述高温加压蒸煮软化处理后的原料趁热刨片，其刨花的长为4-38mm，宽为2～10mm，厚为0.2～0.5mm。所述脱皮除髓过程，主要是将原料的表皮、髓心除去。经研究发现紫茎泽兰生长期12个月以上，其秆茎平均直径0.3～1.2cm，长度为0.8～2m。秆茎为中空状，秆壁厚为0.3～0.9mm，秆茎中间为髓心，多为杂细胞和灰分，表皮组织含有长、短两种细胞，短细胞又有栓皮、硅质两种，髓心和表皮纤维组织差，加工到后期，会变为灰尘，吸胶量大，是造成紫茎泽兰碎料胶合力下降的关键因素。而紫茎泽兰的单体纤维呈短粗状，与木材纤维相似，但纤维之间连接性能较差，紫茎泽兰中的热水抽提物(单糖、淀粉、单宁、鞣质、部分果胶)含量高。紫茎泽兰绝干密度为0.592g/cm3，基本密度为0.503g/cm3，秆茎最大吸湿率25.4％，最大吸水率126％，低于木材，其PH值为5.5-6.2属酸性纤维原料。因此，必须先将表皮和髓心除去，只使用茎秆主体纤维，以保证产品质量。所述药物处理和高温加压蒸煮软化处理主要是将原料中的特殊气味除掉。因为紫茎泽兰特有辛甜味带药草凉气味，主要由其内部的下列化学物质产生辛甜味来自对一聚伞花素(表现为胡萝卜的特征气味)。药草味由香茅醛、香叶醛、香叶醇、百里香酚甲醚，异丁酸百里香酚酯等产生。凉气味由乙酸龙脑酯，异松油烯、樟脑等产生。用蒸汽加压蒸煮30～60分钟后，80％的有味成分可因为蒸留作用而除去。其中产生凉气味的乙酸龙脑酯，异松油烯、樟脑本身就具有挥发升华作用，经过蒸汽处理后可以全部除去；而香茅醛、香叶醛、香叶醇等用蒸汽不易除尽，采用NaHSO3溶液直接喷淋在紫茎泽兰表面，在一定的温度压力下，逐步反应破坏产生气味物质的官能基团“-CHO”，因醛基“-CHO”能与亚硫酸氢钠发生加成反应，生成稳定的二磺酸盐加成物，消除药草味，再利用后续工段170℃左右的干燥和热压温度，去除紫茎泽兰刨花内部的对一聚伞花素，通过综合处理可除去紫茎泽兰特有的气味。另外NaHSO3还具有漂白作用，将紫茎泽兰原料的黑褐色漂白为黄色或黄白色，改善成品刨花板的外观颜色。通过加压蒸煮，使紫茎泽兰植物纤维中的单糖、淀粉、单宁、鞣质、部分果胶等热水抽提物溶解，削弱纤维间的结合力，提高纤维原料的塑性，使纤维变得柔软易曲，以便于刨片，并降低刨片时纤维的机械损伤程度，使制得的刨花板符合工艺要求，提高最终产品的质量。所述刨片，干燥，调胶、施胶，铺装，热压成型等工艺过程均采用现有刨花板的加工工艺。其中生产不同配比、不同厚度的紫茎泽兰刨花板与干燥后刨花板含水率的关系是(1)100％的紫茎泽兰厚度8mm，含水率是4.5～6.5％；厚度10mm，含水率是4～6％，厚度12、14、16mm，含水率是3～5％，厚度19、22、25mm，含水率是2～4％。(2)80％的紫茎泽兰+20％的其它纤维原料厚度8mm，含水率是4～5％，厚度10、12、16mm，含水率是3～4％，厚度19、22、25mm，含水率是2～3％。(3)60％的紫茎泽兰+40％的其它纤维原料厚度8mm，含水率4～5％，厚度10、12、16mm，含水率是3～4％，厚度19、22、25含水率是2～3％。生产薄的刨花板可根据要求结合当地气候条件，选用偏高的含水率，以降低干燥过程的生产成本，但生产厚的刨花板则必须严格按上述范围控制含水率，以免造成热压时分层、鼓泡现象。拌胶过程中，脲醛树脂胶粘剂的固体含量是60±1％，粘度42±4秒，水混和性3.5，胶液固化时间48±2秒。生产不同厚度，不同配比的刨花板，其用胶量也有所不同。按国家标准生产0.5～0.85g/cm3密度的刨花板，其施胶量为单层结构刨花板用胶量为12+2％；三层结构刨花板用胶量为，表层14±2％，芯层12±1％；渐变结构刨花板用胶量为，表层14±1％，芯层11±2％。在施加脲醛树脂胶粘剂的同时，需施加固化剂NH4CL，防水剂(乳化石蜡)，固化剂用量为树脂重量的0.7±0.2％，石蜡乳液浓度为30％，防水剂(石蜡)施加量为干刨花重量的0.4％。热压工段热压温度为170℃±20℃，压力为18-5Mpa(分三段式加压)，热压时间为17±3S/mm。若在紫茎泽兰中加入不同比例的其它纤维原料时，采取的工艺路线是紫茎泽兰与其它纤维原料分别制成刨花，按一定比例混合后统一干燥、分选。在生产过程中，要求其它纤维原料刨花初含水率要低于紫茎泽兰含水率，因为紫茎泽兰易于干燥，且要求二种物料的刨花初含水率误差控制在20％以内。随着其它纤维原料的增加，胶的初粘度要求在48±4％，但胶的总体施胶量不变，热压工段温度取值需随之调高，压力的取值范围随之增大，热压所需时间相应减少。原料要求选择生长期12个月以上的紫茎泽兰的茎、粗枝、根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫茎泽兰刨花板，它包括原料预处理，刨片，干燥，分选，调胶、施胶，铺装，预压，热压成型，后处理工艺过程制得，其特征在于所述原料预处理包括下列工艺步骤：Ａ、切断，将原料切为长度为４５－６０ｍｍ的段，控制其含水率３０－６０％；Ｂ、脱皮 除髓，除去原料段的表皮、髓心及销末、泥土；Ｃ、药物处理，将ｐＨ值为４．８－５．５，温度为８０－８５℃，含有０．３％亚硫酸氢钠和０．１％磷酸氢钠的水溶液，按原料重量的３－６％直接喷淋在原料上；Ｄ、高温加压蒸煮软化处理，用温度为１００－ １４０℃，压力为０．２－０．５Ｍｐａ的蒸汽对原料进行３０－６０分钟的处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪焰泉，达平馥，
申请(专利权)人：云南省林业勘察设计院，华坪县高压微粒板厂，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]