高密度纤维板制备工艺与发展前景可研报告
第一节 高密度纤维板简介
高密度纤维板,是以木质纤维或其他植物纤维为原料,施加脲醛脂,或其它合成树脂在加热加压的条件下压制成的一种板材。(可研报告)
第二节 高纤维密度板特点
目前国际最先进的平压式整套生产线。因此物理学性能比中密度纤维板更高更好,其密度通常都在800kg/M3以上,生产的高密度纤维板已达到930 kg/M3,已达到欧美同类产品先进水平。板面质地细密、平滑,在环境温、湿度变化时,尺寸稳定性好,容易进行表面装饰处理。内部组织结构细密、特别具有密实的边缘,可以加工成各种异型的边缘,并且不必封边直接涂饰,可以取得较好的造型效果。组织结构均匀,内外一致,因此可以进行表面的雕花加工和加工成各种断面的装饰线条,适于代替天然木材作结构材料。
第三节 高密度纤维板用途
高密度纤维板以其优异的各项物理性能,兼容了中纤板的所有优点,广泛应用于室内外装横、办公、高档家私、音响、高级轿车内部装饰,还可用作计算机室抗静电地板、护墙板、防盗门、墙板、隔板等的制作材料。它还是包装品的良好材料。近年来更是取代高档硬木直接加工成复合地板、强化地板等,大量应用于室内装修装饰,其光洁的表面、坚实的质地、超长的使用寿命获得用户的好评。
第四节 高密度纤维板制备工艺
(1)将农作物秸秆清洗后放入烘箱中烘至含水量为20%-30%,冷去后将其切成3-4厘米的小段,然后加入3倍量的浓度为2%的氢氧化钠,以60转/分的速度搅拌2-3小时后过滤,取滤渣水洗至中性,得农作物秸秆纤维;
(2)将木材边角料送入木材削片机中切成不规则的小木片,在155-165℃条件下用饱和蒸汽(压力为0.75MPa)对木片进行蒸煮,待木片软化后送入热磨机中,在同样的温度下,1200-1400转/分的搅拌速度作用下,磨成木纤维,与步骤(1)得到的农作物秸秆纤维混合得到混合纤维;
(3)将造纸污泥干燥后粉碎与碳酸氢钠混合,然后加入溶于2倍量水的羧甲基纤维素,放入造粒机中挤出造粒,然后将颗粒放入碳化机中在500-580℃的条件下碳化2小时,然后转至煅烧炉中在600-700℃的温度下煅烧2小时,取出冷却至室温后粉碎至过200目筛,之后加入硅烷偶联剂kh450球磨30分钟后,加入浓度为95%的乙醇,混合分散均匀后将混合纤维浸泡其中,20-30分钟后捞出,晾干后放在烘箱中,在85-95℃的条件下烘干30分钟,取出待其自然冷却后得到表面改性的混合纤维;
(4)首先将乳化石蜡与水性聚氨酯胶黏剂混合,常温下搅拌均匀后制成混合浆料待用;将步骤(3)得到的表面改性的混合纤维经过混合搅拌器将纤维打散后加入一半量的混合浆料,充分搅拌均匀,然后将拌匀后的物料送入喷雾搅拌机中,继续喷入另一半混合浆料,即得热压前的混合纤维;
(5)将热压前的混合纤维均匀地铺装在满足工艺要求的板坯中,控制纤维板的厚度,在平板硫化机上先预压,然后经连续辊预压,得到预成型板坯,再将预成型板坯送入热压机进行热压成型(控制热压温度为180-210℃,成型压力为40kg/cm2,保压时间为3-4分钟)即得本发明产品。
本发明的有益效果是:本发明成分配比科学合理,首先用碱处理农作物秸秆制成秸秆纤维,将木材边角料制成木纤维,然后用改性的造纸污泥以及硅烷偶联剂对混合纤维进行表面处理,能够消除表面的内应力,从而提高混合纤维的粘结强度,提高纤维的吸附性。本发明将水性聚氨酯胶黏剂与乳化石蜡混制成处理浆料,一部分与混合纤维共混,一部分喷涂在混合纤维表面,这样的处理工艺能够使处理浆料很好的渗透到纤维与纤维之间,防水防潮效果显著,防止纤维板开裂、翘曲,延长使用寿命。
本发明为资源替代性产品,产品大量使用农作物秸秆、木材边角料、造纸污泥等成分,废物利用,来源广泛,节约木材资源;工艺在传统工艺上有所改进,便于工业控制,提高生产效率,而且能够提高纤维板质量稳定性,是一种具有良好应用前景的纤维板制备技术。
第五节 高密度纤维板发展前景
近年来,我国中、高密度纤维板业发展非常迅速,原来的硬质纤维板已逐步被中高密度纤维板所取代。中纤板企业对木材原料的依赖性很大,木材原料成本占到生产成本的45%左右,木材原料紧缺已经严重影响到了纤维板的生产。就中高密度纤维板生产的要求而言,为10年以上,竹子的再生周期也在3-5年,而农作物秸秆的再生周期为1年或者不到1年,从资源的利用效率来说,农作物的秸秆最有利。我国是农业大国,具有丰富的农作物秸秆资源,但是目前我国秸秆资源的利用率仅为33%,其余大部分秸秆被作为废弃物焚烧掉或是仅作为燃料,不仅造成了自然资源的浪费,而且加重环境污染。采用廉价的和可再生性强的农作物纤维代替木材原料,已经逐渐成为中、高密度纤维板发展的一个方向。但是以农作物为代表的草本植物纤维则短而细,在一定程度上限制了草纤维板的机械强度。草本植物茎秆有机溶剂抽出物的含量明显比木材原料的低,但主要成分是蜡质,伴以少量的高级脂肪酸、高级醇等,加上禾本科植物茎杆、叶片表皮细胞硅质化程度很高,秸秆表面的蜡质层和二氧化硅含量高,不利于胶黏剂的浸润,导致了传统的脲醛树脂对秸秆碎料的胶合不良。这就要求利用农作物秸秆等草本植物纤维制造高密度纤维板时,必须解决现有工艺中存在的传统胶黏剂胶合不良、耐水性差、强度差的缺陷。
酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺树脂胶黏剂是甲醛系列胶三种典型代表,使用三醛胶最突出的问题是游离甲醛释放。三醛胶系列人造板在生产及其产品使用的前3-15年中会不断释放出游离甲醛,严重危害人体健康。国内外对无甲醛密度板等人造板产品的需求日益高涨。生产实践中发现,水性聚氨酯胶黏剂等不含甲醛的胶黏剂应运而生,并且市场占有率越来越高,但是由于价格较高,利用其作为胶粘剂必然会带来密度纤维板的生产成本的增加,但是在采用农作物秸秆、木材边角料等原料的前提下能够节省一部分成分,这样既不会造成成本的增加,也会生产中安全环保的产品,值得在市场上推广。
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