一种低密度可饰面定向刨花板及其制备方法
阅读说明：本技术 一种低密度可饰面定向刨花板及其制备方法 (Low-density veneerable oriented strand board and preparation method thereof ) 是由 葛立军 李佰志 李晓升 刘晓攀 胡立鹏 张秀南 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种低密度可饰面定向刨花板,所述低密度可饰面定向刨花板为八层结构,中芯层为两层,中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层,中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。本发明还提供一种低密度可饰面定向刨花板及其制备方法,包括刨片、刨片干燥、施胶、铺装成型及预压、热压等步骤。本发明制备的低密度可饰面定向刨花板密度小,有良好的胶合强度、静曲强度、弹性模量以及吸水膨胀率,同时不使用含醛的胶黏剂,不会对人体造成损害。(The invention provides a low-density veneerable oriented strand board which is of an eight-layer structure, wherein a middle core layer is of two layers, the middle core layer is an upper surface layer, an upper glass fiber layer and an upper fine material surface layer in sequence from top to bottom, and the middle core layer is a lower surface layer, a lower glass fiber layer and a lower fine material surface layer in sequence from bottom to top. The invention also provides a low-density veneered oriented strand board and a preparation method thereof, and the method comprises the steps of slicing, slicing drying, gluing, paving and forming, prepressing, hot pressing and the like. The low-density veneerable oriented strand board prepared by the invention has small density, good bonding strength, static bending strength, elastic modulus and water absorption expansion rate, and does not use an aldehyde-containing adhesive and cause damage to human bodies.)
技术领域
本发明涉及一种低密度可饰面定向刨花板及其制备方法，属于定向刨花板领域。
背景技术
可饰面定向刨花板是中国板材市场上的新型板材，其性能稳定，可直接二次饰面，不仅环保，兼具定向刨花板和普通刨花板各项优点，使各项性能得到优化的同时，更切合家居市场实际需要。
《可饰面定向刨花板》团体标准于2018年2月1日正式实施，目前市场上销售的主要是以松木为原料的板材，用此树种生产的板材密度比较高，一般为610～700kg/cm 3 ,板面颜色比较深且易发生蓝变现象。松木由于生产周期长、价格高且不属于国家鼓励种植的速生材，板材生产成本比较高。另外，目前生产的企业一般是选用筛环式打磨机生产可饰面定向刨花板的表层料，铺装选用机械或机械加气流铺装机，生产的产品表面细料类似于普通刨花板的表面，产品表面与纤维板的表面有较大的差距。
CN211941327U公开了一种可饰面多层结构刨花板，中间芯层使用秸秆材料，保证了产品质量与现有技术相当的情况下，节约木材原料，减少制造成本，但是其强度仍然较差、吸水膨胀率大。 CN109624016A公开了一种改变刨花形态结构的超强刨花板制造工艺，其强度接近甚至达到细木工板或胶合板的强度水平，除了具有相同密度板材的力学强度最高和相同强度板材的密度最低从而更加节材等显著特点外，同时产品结构均匀密实使刨花板的机械力学性能得到极大提高，因此还具有尺寸稳定不变形、厚度公差小等优点，极大地推动了人造板行业特别是刨花板产业的转型升级。但是其密度过大，胶合强度、静曲强度过低，而且使用含醛的胶黏剂，会对人体造成损害。
现有技术存在以下问题：
（1）板材密度大；
（2）静曲强度低；
（3）弹性模量小；
（4）胶合强度不足；
（5）吸水后膨胀率大；
（6）使用含醛的胶黏剂，对人体健康造成损害。
发明内容
本发明解决现有技术的不足，提供一种低密度可饰面定向刨花板及其制备方法，实现以下发明目的：
（1）板材密度小；
（2）静曲强度高；
（3）弹性模量大；
（4）胶合强度高；
（5）吸水后膨胀率小；
（6）不使用含醛的胶黏剂，不会对人体健康造成损害。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种低密度可饰面定向刨花板，其特征在于，所述低密度可饰面定向刨花板为八层结构，中芯层为两层，中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层，中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述制备方法，具体包括以下步骤：
（1）刨片
将杨木、杉木、松木、竹子分别送入刨片机进行刨片，得到杨木、杉木、松木、竹子刨片，得到的杨木、杉木刨片：长50-70mm、宽15-25mm、厚0.6-0.8mm；松木、竹子刨片：长80mm-120mm、宽20mm-30mm、厚0.3-0.5mm；
将高粱杆送入粉碎机粉碎，得到高粱杆碎末；
各刨片、碎末生产完分别转入湿刨花料仓。
（2）刨片干燥
干燥系统开机进行预热，干燥入口温度240-260℃，出口温度100-120℃时开始进料，制备好的各刨片、碎末从湿刨花料仓，由皮带运输机送入干燥机，进料时干燥筒转速设定1.5-2.5r/min，湿刨花料仓下料量13-17T/小时。在烘干过程中出口温度不能超过120-140℃，得到干燥后刨片、碎末，干燥后的刨片、碎末含水率为2.2-2.7%；
干燥后杨木、杉木刨片送入次表层刨花干料仓，松木、竹子刨片送入中芯层刨花干料仓，高粱杆碎末送入细料表层干料仓储存。
（3）施胶
次表层刨花进入滚筒式次表层刨花拌胶机，加入占次表层刨花质量2.0-3.0%异氰酸酯、1.0-2.0%乙酸乙酯、1.5-2.5%环氧树脂、1.5-2.5%滑石粉、0.7-1.5%水合氧化铝、0.5-1.0%石蜡乳、0.3-0.7%棕榈蜡；
中芯层刨花进入滚筒式中芯层刨花拌胶机，加入占中芯层刨花质量3.0-4.0%异氰酸酯、1.5-2.5%乙酸乙酯、1.5-2.5%邻苯二甲酸二丁酯、1.0-2.0%滑石粉、1.0-2.0%水合氧化铝、0.3-0.5%石蜡乳、0.3-0.7%棕榈蜡；
细料表层进入螺旋搅拌式拌胶机，加入占细料表层质量2.5-3.0%异氰酸酯、1.5-2.5%乙酸乙酯、1.0-2.0%邻苯二甲酸二丁酯、1.5-2.5%滑石粉、0.7-1.5%水合氧化铝、0.3-0.7%石蜡乳、0.5-1.0%棕榈蜡；
拌胶后的刨花进行喷水。使细料表层刨花含水率9-11%，次表层刨花含水率4-5%，中芯层刨花含水率4.5-5.5%；
施胶后刨花经过刮板运输机和皮带运输机送入各个铺装计量仓储存，以备铺装。
（4）铺装成型及预压
施胶后的刨花从铺装计量仓输送到铺装机进行铺装，铺装刨花质量比为次表层45-55%、中芯层20-25%、细料表层20-30%，次表层杨木、杉木刨片质量比为0.5-1.2:1，中芯层松木、竹子刨片质量比为1-2:1。
铺装顺序为中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层，中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。铺装板坯横断面厚度应均匀，上下细料表层应遮住上下玻璃纤维层和上下次表层，中芯层为两层，同一方向铺装两次，上次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，下次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，细料表层碎末均匀分布，板柸移动速度170-220mm/s，铺装板坯中的金属杂质在运输过程中，永久性磁铁吸附分离清除；
铺装成型后进行预压，制得板坯；
所述玻璃纤维层网眼尺寸为0.5*0.5mm，厚度0.1mm。
（5）热压
铺装成型后的板坯，通过皮带运输进入连续压机，压机的框架温度为一区220-240℃、二区200-230℃、三区200-230℃、四区190-220℃、五区180-200℃，热压时间（热压因子8-12s/mm），一区压力2.0-2.4N/mm²、二区压力1.0-1.4N/mm²、三区压力0.8-1.2N/mm²、四区压力0.6-0.9N/mm²、五区压力0.4-0.7N/mm²；
板坯通过高温高压，进行一系列的物理、化学变化后即为成型素板。
（6）后处理
热压后的成型素板通过纵向齐边锯，再通过横向锯切之后，送入晾板架进行冷却。冷却后的素板通过中心锯再次切割，送入砂光机中进行砂光，砂光后进入堆垛站进行堆垛，得到成型板材，即为可饰面定向刨花板，可饰面定向刨花板的板材厚度为18.32-18.47mm。
本发明的有益效果：
（1）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板的密度为0.45-0.49g/cm³；
（2）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板静曲强度平行35.2-36.2MPa，垂直19.7-20.1 MPa；
（3）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板弹性模量平行4732-4758MPa，垂直2898-2934 MPa；
（4）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板内胶合强度1.45-1.54MPa；
（5）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板表面胶合强度1.41-1.44MPa；
（6）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板握螺钉力1592-1623N；
（7）本发明制备的低密度可饰面定向刨花板24h吸水厚度膨胀率4.3-4.5%。
具体实施方式
实施例1
（1）刨片
将杨木、杉木、松木、竹子分别送入刨片机进行刨片，得到杨木、杉木、松木、竹子刨片，得到的杨木、杉木刨片：长50-70mm、宽15-25mm、厚0.6-0.8mm；松木、竹子刨片：长80mm-120mm、宽20mm-30mm、厚0.3-0.5mm；
将高粱杆送入粉碎机粉碎，得到高粱杆碎末；
各刨片、碎末生产完分别转入湿刨花料仓。
（2）刨片干燥
干燥系统开机进行预热，干燥入口温度250℃，出口温度110℃时开始进料，制备好的各刨片、碎末从湿刨花料仓，由皮带运输机送入干燥机，进料时干燥筒转速设定2.0r/min，湿刨花料仓下料量15T/小时。在烘干过程中出口温度不能超过130℃，得到干燥后刨片、碎末，干燥后的刨片、碎末含水率为2.5%；
干燥后杨木、杉木刨片送入次表层刨花干料仓，松木、竹子刨片送入中芯层刨花干料仓，高粱杆碎末送入细料表层干料仓储存。
（3）施胶
次表层刨花进入滚筒式次表层刨花拌胶机，加入占次表层刨花质量2.5%异氰酸酯、1.5%乙酸乙酯、2%环氧树脂、2%滑石粉、1%水合氧化铝、0.7%石蜡乳、0.5%棕榈蜡；
中芯层刨花进入滚筒式中芯层刨花拌胶机，加入占中芯层刨花质量3.5%异氰酸酯、2%乙酸乙酯、2%邻苯二甲酸二丁酯、1.5%滑石粉、1.5%水合氧化铝、0.4%石蜡乳、0.5%棕榈蜡；
细料表层进入螺旋搅拌式拌胶机，加入占细料表层质量2.8%异氰酸酯、2%乙酸乙酯、1.5%邻苯二甲酸二丁酯、2%滑石粉、1%水合氧化铝、0.5%石蜡乳、0.7%棕榈蜡；
拌胶后的刨花进行喷水。使细料表层刨花含水率10%，次表层刨花含水率4.5%，中芯层刨花含水率5%；
施胶后刨花经过刮板运输机和皮带运输机送入各个铺装计量仓储存，以备铺装。
（4）铺装成型及预压
施胶后的刨花从铺装计量仓输送到铺装机进行铺装，铺装刨花质量比为次表层50%、中芯层20%、细料表层30%，次表层杨木、杉木刨片质量比为1:1，中芯层松木、竹子刨片质量比为1.5:1。
铺装顺序为中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层，中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。铺装板坯横断面厚度应均匀，上下细料表层应遮住上下玻璃纤维层和上下次表层，中芯层为两层，同一方向铺装两次，上次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，下次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，细料表层碎末均匀分布，板柸移动速度200mm/s，铺装板坯中的金属杂质在运输过程中，永久性磁铁吸附分离清除；
铺装成型后进行预压，制得板坯；
所述玻璃纤维层网眼尺寸为0.5*0.5mm，厚度0.1mm。
（5）热压
铺装成型后的板坯，通过皮带运输进入连续压机，压机的框架温度为一区230℃、二区220℃、三区220℃、四区210℃、五区190℃，热压时间（热压因子10s/mm），一区压力2.2N/mm²、二区压力1.2N/mm²、三区压力1.0N/mm²、四区压力0.7N/mm²、五区压力0.5N/mm²；
板坯通过高温高压，进行一系列的物理、化学变化后即为成型素板。
（6）后处理
热压后的成型素板通过纵向齐边锯，再通过横向锯切之后，送入晾板架进行冷却。冷却后的素板通过中心锯再次切割，送入砂光机中进行砂光，砂光后进入堆垛站进行堆垛，得到成型板材，即为可饰面定向刨花板，可饰面定向刨花板的板材厚度为18.37mm。
本实施例的有益效果：
（1）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板的密度为0.45g/cm³；
（2）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板静曲强度平行36.2MPa，垂直20.1MPa；
（3）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板弹性模量平行4758MPa，垂直2934MPa；
（4）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板内胶合强度1.54MPa；
（5）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板表面胶合强度1.44MPa；
（6）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板握螺钉力1623N；
（7）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板24h吸水厚度膨胀率4.3%。
实施例2
（1）刨片
将杨木、杉木、松木、竹子分别送入刨片机进行刨片，得到杨木、杉木、松木、竹子刨片，得到的杨木、杉木刨片：长50-70mm、宽15-25mm、厚0.6-0.8mm；松木、竹子刨片：长80mm-120mm、宽20mm-30mm、厚0.3-0.5mm；
将高粱杆送入粉碎机粉碎，得到高粱杆碎末；
各刨片、碎末生产完分别转入湿刨花料仓。
（2）刨片干燥
干燥系统开机进行预热，干燥入口温度240℃，出口温度100℃时开始进料，制备好的各刨片、碎末从湿刨花料仓，由皮带运输机送入干燥机，进料时干燥筒转速设定1.5r/min，湿刨花料仓下料量13T/小时。在烘干过程中出口温度不能超过120℃，得到干燥后刨片、碎末，干燥后的刨片、碎末含水率为2.2%；
干燥后杨木、杉木刨片送入次表层刨花干料仓，松木、竹子刨片送入中芯层刨花干料仓，高粱杆碎末送入细料表层干料仓储存。
（3）施胶
次表层刨花进入滚筒式次表层刨花拌胶机，加入占次表层刨花质量2.0%异氰酸酯、1.0%乙酸乙酯、1.5%环氧树脂、1.5%滑石粉、0.7%水合氧化铝、0.5%石蜡乳、0.3%棕榈蜡；
中芯层刨花进入滚筒式中芯层刨花拌胶机，加入占中芯层刨花质量3.0%异氰酸酯、1.5%乙酸乙酯、1.5%邻苯二甲酸二丁酯、1.0%滑石粉、1.0%水合氧化铝、0.3%石蜡乳、0.3%棕榈蜡；
细料表层进入螺旋搅拌式拌胶机，加入占细料表层质量2.5%异氰酸酯、1.5%乙酸乙酯、1.0%邻苯二甲酸二丁酯、1.5%滑石粉、0.7%水合氧化铝、0.3%石蜡乳、0.5%棕榈蜡；
拌胶后的刨花进行喷水。使细料表层刨花含水率9%，次表层刨花含水率4.0%，中芯层刨花含水率4.5%；
施胶后刨花经过刮板运输机和皮带运输机送入各个铺装计量仓储存，以备铺装。
（4）铺装成型及预压
施胶后的刨花从铺装计量仓输送到铺装机进行铺装，铺装刨花质量比为次表层55%、中芯层25%、细料表层20%，次表层杨木、杉木刨片质量比为0.5:1，中芯层松木、竹子刨片质量比为1:1。
铺装顺序为中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层，中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。铺装板坯横断面厚度应均匀，上下细料表层应遮住上下玻璃纤维层和上下次表层，中芯层为两层，同一方向铺装两次，上次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，下次表层刨片朝向一个方向，下次表层与上次表层夹角为90°，细料表层碎末均匀分布，板柸移动速度170mm/s，铺装板坯中的金属杂质在运输过程中，永久性磁铁吸附分离清除；
铺装成型后进行预压，制得板坯；
所述玻璃纤维层网眼尺寸为0.5*0.5mm，厚度0.1mm。
（5）热压
铺装成型后的板坯，通过皮带运输进入连续压机，压机的框架温度为一区220℃、二区200℃、三区200℃、四区190℃、五区180℃，热压时间（热压因子8s/mm），一区压力2.0N/mm²、二区压力1.0N/mm²、三区压力0.8N/mm²、四区压力0.6N/mm²、五区压力0.4N/mm²；
板坯通过高温高压，进行一系列的物理、化学变化后即为成型素板。
（6）后处理
热压后的成型素板通过纵向齐边锯，再通过横向锯切之后，送入晾板架进行冷却。冷却后的素板通过中心锯再次切割，送入砂光机中进行砂光，砂光后进入堆垛站进行堆垛，得到成型板材，即为可饰面定向刨花板，可饰面定向刨花板的板材厚度为18.32mm。
本实施例的有益效果：
（1）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板的密度为0.49g/cm³；
（2）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板静曲强度平行35.7MPa，垂直19.8MPa；
（3）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板弹性模量平行4732MPa，垂直2898MPa；
（4）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板内胶合强度1.47MPa；
（5）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板表面胶合强度1.39MPa；
（6）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板握螺钉力1601N；
（7）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板24h吸水厚度膨胀率4.4%。
实施例3
（1）刨片
将杨木、杉木、松木、竹子分别送入刨片机进行刨片，得到杨木、杉木、松木、竹子刨片，得到的杨木、杉木刨片：长50-70mm、宽15-25mm、厚0.6-0.8mm；松木、竹子刨片：长80mm-120mm、宽20mm-30mm、厚0.3-0.5mm；
将高粱杆送入粉碎机粉碎，得到高粱杆碎末；
各刨片、碎末生产完分别转入湿刨花料仓。
（2）刨片干燥
干燥系统开机进行预热，干燥入口温度260℃，出口温度120℃时开始进料，制备好的各刨片、碎末从湿刨花料仓，由皮带运输机送入干燥机，进料时干燥筒转速设定2.5r/min，湿刨花料仓下料量17T/小时。在烘干过程中出口温度不能超过140℃，得到干燥后刨片、碎末，干燥后的刨片、碎末含水率为2.7%；
干燥后杨木、杉木刨片送入次表层刨花干料仓，松木、竹子刨片送入中芯层刨花干料仓，高粱杆碎末送入细料表层干料仓储存。
（3）施胶
次表层刨花进入滚筒式次表层刨花拌胶机，加入占次表层刨花质量3.0%异氰酸酯、2.0%乙酸乙酯、2.5%环氧树脂、2.5%滑石粉、1.5%水合氧化铝、1.0%石蜡乳、0.7%棕榈蜡；
中芯层刨花进入滚筒式中芯层刨花拌胶机，加入占中芯层刨花质量4.0%异氰酸酯、2.5%乙酸乙酯、2.5%邻苯二甲酸二丁酯、2.0%滑石粉、2.0%水合氧化铝、0.5%石蜡乳、0.7%棕榈蜡；
细料表层进入螺旋搅拌式拌胶机，加入占细料表层质量3.0%异氰酸酯、2.5%乙酸乙酯、2.0%邻苯二甲酸二丁酯、2.5%滑石粉、1.5%水合氧化铝、0.7%石蜡乳、1.0%棕榈蜡；
拌胶后的刨花进行喷水。使细料表层刨花含水率11%，次表层刨花含水率5.0%，中芯层刨花含水率5.5%；
施胶后刨花经过刮板运输机和皮带运输机送入各个铺装计量仓储存，以备铺装。
（4）铺装成型及预压
施胶后的刨花从铺装计量仓输送到铺装机进行铺装，铺装刨花质量比为次表层45%、中芯层20%、细料表层35%，次表层杨木、杉木刨片质量比为1.2:1，中芯层松木、竹子刨片质量比为2:1。
铺装顺序为中芯层向上依次为上次表层、上玻璃纤维层、上细料表层，中芯层向下依次为下次表层、下玻璃纤维层、下细料表层。铺装板坯横断面厚度应均匀，上下细料表层应遮住上下玻璃纤维层和上下次表层，中芯层为两层，同一方向铺装两次，上次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，下次表层刨片朝向一个方向，与中芯层刨片的夹角为90°，细料表层碎末均匀分布，板柸移动速度220mm/s，铺装板坯中的金属杂质在运输过程中，永久性磁铁吸附分离清除；
铺装成型后进行预压，制得板坯；
所述玻璃纤维层网眼尺寸为0.5*0.5mm，厚度0.1mm。
（5）热压
铺装成型后的板坯，通过皮带运输进入连续压机，压机的框架温度为一区240℃、二区230℃、三区230℃、四区220℃、五区200℃，热压时间（热压因子12s/mm），一区压力2.4N/mm²、二区压力1.4N/mm²、三区压力1.2N/mm²、四区压力0.9N/mm²、五区压力0.7N/mm²；
板坯通过高温高压，进行一系列的物理、化学变化后即为成型素板。
（6）后处理
热压后的成型素板通过纵向齐边锯，再通过横向锯切之后，送入晾板架进行冷却。冷却后的素板通过中心锯再次切割，送入砂光机中进行砂光，砂光后进入堆垛站进行堆垛，得到成型板材，即为可饰面定向刨花板，可饰面定向刨花板的板材厚度为18.47mm。
本实施例的有益效果：
（1）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板的密度为0.47g/cm³；
（2）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板静曲强度平行35.2MPa，垂直19.7MPa；
（3）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板弹性模量平行4744MPa，垂直2912MPa；
（4）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板内胶合强度1.45MPa；
（5）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板表面胶合强度1.41MPa；
（6）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板握螺钉力1592N；
（7）本实施例制备的低密度可饰面定向刨花板24h吸水厚度膨胀率4.5%。
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