本發明涉及一種蘆葦刨花板及其制備方法，屬于新型秸稈人造板生產技術領域。
背景技術：
我國蘆葦資源豐富，分布廣泛，是一年生草本植物，據統計目前我國每年蘆葦總量約250萬噸，約占世界總產量的6％。目前蘆葦在工業應用方面主要作為造紙原料。隨著木材資源的日趨緊張，尋找木材替代原料受到越來越廣泛的重視。蘆葦由于物理化學特性接近于木材且纖維素含量與木材相當，因此可以作為木材的替代材料生產人造板。然而，蘆葦的性能與木材仍有一定的差異，其表皮覆有一層硅質化和樹脂化程度較高的組織，常規的脲醛、酚醛樹脂膠對該層薄膜滲透力差，難以形成有效的膠合，故生產工藝和產品質量也有一定差別。因此，以蘆葦為原料生產人造板的關鍵技術在于解決蘆葦與膠黏劑之間的膠合問題，并通過優化工藝實現高性能蘆葦板材的批量化生產。
技術實現要素：
本發明的目的是提出一種蘆葦刨花板及其制備方法，以蘆葦刨花為原料，以聚多苯基多亞甲基異氰酸酯或其衍生物為膠黏劑，生產刨花板，獲得的刨花板可用于家具生產、室內外裝修和包裝材料等。
本發明提出的蘆葦刨花板，由下表層、芯層和上表層組成，上表層、下表層分別包括表層刨花和膠黏劑，芯層包括芯層刨花和膠黏劑，所述的上表層和下表層厚度發表為1～5mm，表層刨花通過1.4×1.4mm網孔篩選獲得；芯層厚度為4～32mm，芯層刨花的長度為15～35mm，寬度為1.5～3mm。
本發明提出的的蘆葦刨花板的制備方法，方法包括以下步驟：
(1)對蘆葦進行碾壓和切割，獲得蘆葦段理論長度約35mm，用機械篩分和氣流分選對蘆葦段進行凈化，去除蘆葦段中的雜質后得到蘆葦濕刨花，獲得蘆葦濕刨花的含水率為15％～20％，去除的雜質作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；雜質包括蘆葦髓芯和蘆葦花等，雜質去除率為98％以上。
(2)將上述步驟(1)的蘆葦濕刨花進行分級篩選，篩分出厚度為2～3mm的合格蘆葦濕刨花，未劈裂或未完全劈裂的筒狀蘆葦濕刨花去除作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；
(3)對上述步驟(2)的合格蘆葦濕刨花進行干燥，干燥熱媒溫度為450～550℃，使刨花含水率降為1％～5％，制成干刨花；干燥所需熱量可以由步驟(1)、(2)、(4)和(9)收集廢料燃燒提供。
(4)對上述步驟(3)干刨花進行篩選，分別篩選出蘆葦細粉、表層刨花、芯層刨花和過大刨花，其中通過0.2×0.2mm網孔篩選出的蘆葦細粉作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；通過1.4×1.4mm網孔篩選獲得表層刨花；通過10.0×10.0mm網孔篩選獲得芯層刨花；未通過10.0×10.0mm網孔的過大刨花進入篩環式打磨機再碎后重復步驟(4)；
(5)在上述步驟(4)的表層刨花和芯層刨花中分別加入膠黏劑，膠黏劑的加入質量為：表層刨花:膠黏劑＝1:(0.03～0.05)，芯層刨花:膠黏劑＝1:(0.03～0.04)，所述的膠黏劑為聚多苯基多亞甲基異氰酸酯或聚多苯基多亞甲基異氰酸酯的衍生物，膠黏劑在20℃時的粘度為150～250mpa·s；
(6)將表層刨花分為上表層刨花和下表層刨花，將下表層刨花、芯層刨花和上表層刨花從下往上進行鋪裝，使下表層厚度為1～5mm，芯層厚度為4～32mm，上表層厚度為1～5mm，鋪撒出三層結構的連續板坯，在板坯的上、下表面分別噴涂脫模劑，脫模劑的噴涂量為2～10g/m2，所述的脫模劑為聚醚多元醇；
(7)對上述板坯進行熱壓，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為2～5n/mm2，熱壓時間為8～10s/mm，熱壓后得到蘆葦刨花毛板；
(8)將上述步驟(7)的蘆葦刨花毛板進行測厚和稱重，將厚度為6～42mm、密度為550kg/m3～800kg/m3的合格蘆葦刨花毛板進行冷卻備用，冷卻至10～50℃；
(9)對合格蘆葦刨花毛板進行定厚和精細砂光，將砂光后的合格蘆葦刨花毛板分割成成品規格板材，即蘆葦刨花板，所述的定厚尺寸為5～41mm；生產過程中產生的廢料和砂光粉經收集后燃燒，產生的熱量供步驟(3)和(7)使用。
本發明提出的蘆葦刨花板及其制備方法，其優點是：本發明根據蘆葦自身的物理特性，將其刨花按照不同規格分選，通過表層刨花和芯層刨花的優化配置，獲得了力學性能優異的板材；并且通過添加聚多苯基多亞甲基異氰酸酯或其衍生物環保膠黏劑，使得板材的環保和防潮性能大幅度提高，能夠很好的應用于家具生產、室內外裝修和包裝材料等領域。本發明將蘆葦機械篩分和氣流分選雜質、生產過程中產生的廢料以及蘆葦刨花毛板砂光粉作為燃料燃燒，供蘆葦刨花干燥和板坯熱壓能量使用，大幅度降低了生產成本，并且實現了無固廢排放，有利于清潔生產。
附圖說明
圖1是本發明提出的蘆葦刨花板的結構示意圖。
圖1中，1為上表層，2為芯層，3為下表層。
具體實施方式
本發明提出的蘆葦刨花板，其結構如圖1所示，該蘆葦刨花板由下表層、芯層和上表層組成，上表層、下表層分別包括表層刨花和膠黏劑，芯層包括芯層刨花和膠黏劑，所述的上表層和下表層厚度發表為1～5mm，表層刨花通過1.4×1.4mm網孔篩選獲得；芯層厚度為4～32mm，芯層刨花的長度為15～35mm，寬度為1.5～3mm。
本發明提出的蘆葦刨花板的制備方法，包括以下步驟：
(1)對蘆葦進行碾壓和切割，獲得蘆葦段理論長度約35mm，用機械篩分和氣流分選對蘆葦段進行凈化，去除蘆葦段中的雜質后得到蘆葦濕刨花，獲得蘆葦濕刨花的含水率為15％～20％，去除的雜質作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；雜質包括蘆葦髓芯和蘆葦花等，雜質去除率為98％以上。
(2)將上述步驟(1)的蘆葦濕刨花進行分級篩選，篩分出厚度為2～3mm的合格蘆葦濕刨花，未劈裂或未完全劈裂的筒狀蘆葦濕刨花去除作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；
(3)對上述步驟(2)的合格蘆葦濕刨花進行干燥，干燥熱媒溫度為450～550℃，使刨花含水率降為1％～5％，制成干刨花；干燥所需熱量可以由步驟(1)、(2)、(4)和(9)收集廢料燃燒提供。
(4)對上述步驟(3)干刨花進行篩選，分別篩選出蘆葦細粉、表層刨花、芯層刨花和過大刨花，其中通過0.2×0.2mm網孔篩選出的蘆葦細粉作為燃料，燃燒產生熱量供步驟(3)和(7)使用；通過1.4×1.4mm網孔篩選獲得表層刨花；通過10.0×10.0mm網孔篩選獲得芯層刨花；未通過10.0×10.0mm網孔的過大刨花進入篩環式打磨機再碎后重復步驟(4)；
(5)在上述步驟(4)的表層刨花和芯層刨花中分別加入膠黏劑，膠黏劑的加入質量為：表層刨花:膠黏劑＝1:(0.03～0.05)，芯層刨花:膠黏劑＝1:(0.03～0.04)，所述的膠黏劑為聚多苯基多亞甲基異氰酸酯或聚多苯基多亞甲基異氰酸酯的衍生物，膠黏劑在20℃時的粘度為150～250mpa·s；
(6)將表層刨花分為上表層刨花和下表層刨花，將下表層刨花、芯層刨花和上表層刨花從下往上進行鋪裝，使下表層厚度為1～5mm，芯層厚度為4～32mm，上表層厚度為1～5mm，鋪撒出三層結構的連續板坯，在板坯的上、下表面分別噴涂脫模劑，脫模劑的噴涂量為2～10g/m2，所述的脫模劑為聚醚多元醇；
(7)對上述板坯進行熱壓，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為2～5n/mm2，熱壓時間為8～10s/mm，熱壓后得到蘆葦刨花毛板；
(8)將上述步驟(7)的蘆葦刨花毛板進行測厚和稱重，將厚度為6～42mm、密度為550kg/m3～800kg/m3的合格蘆葦刨花毛板進行冷卻備用，冷卻至10～50℃；
(9)對合格蘆葦刨花毛板進行定厚和精細砂光，將砂光后的合格蘆葦刨花毛板分割成成品規格板材，即蘆葦刨花板，所述的定厚尺寸為5～41mm；生產過程中產生的廢料和砂光粉經收集后燃燒，產生的熱量供步驟(3)和(7)使用。
為了詳細說明本發明蘆葦刨花板的技術內容，以下結合實施方式并配合附圖作進一步說明。
該蘆葦刨花板由下表層3、芯層2和上表層1組成，下表層3、芯層2和上表層1分別由上、下表層刨花和膠黏劑、芯層刨花和膠黏劑組成；上、下表層厚度為1～5mm，表層刨花通過1.4×1.4mm網孔篩選獲得；芯層厚度為4～32mm，芯層刨花的長度為15～35mm，寬度為1.5～3mm。使用的膠黏劑為聚多苯基多亞甲基異氰酸酯或聚多苯基多亞甲基異氰酸酯的衍生物。
實施例1
對蘆葦進行碾壓和切割，得到長度約為35mm蘆葦段，用機械篩分和氣流分選對蘆葦段進行凈化，去除蘆葦段中98％以上的雜質，得到含水率為15％的蘆葦濕刨花。將蘆葦濕刨花進行分級篩選，去除未劈裂或未完全劈裂的筒狀蘆葦濕刨花作為燃料，篩分出厚度為2～3mm的合格蘆葦濕刨花。對合格蘆葦刨花進行干燥，干燥熱媒溫度為450℃，使含水率為5％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三層網孔篩對干刨花進行篩選，分別得到表層刨花和芯層刨花。在表層刨花和芯層刨花中分別加入聚多苯基多亞甲基異氰酸酯膠黏劑(20℃時的粘度為150mpa·s)，膠黏劑的加入質量比為：表層刨花:膠黏劑＝1:0.05，芯層刨花:膠黏劑＝1:0.04。將表層刨花分為上表層刨花和下表層刨花，將下表層刨花、芯層刨花和上表層刨花從下往上進行鋪裝，使下表層厚度為1mm，芯層厚度為4mm，上表層厚度為1mm，鋪撒出三層漸變復合結構的連續板坯，在板坯上下表面噴涂聚醚多元醇水性脫模劑，脫模劑的噴涂量為2g/m2。對板坯進行熱壓，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為2n/mm2，熱壓時間為8s/mm，熱壓后得到蘆葦刨花毛板；然后進行測厚和稱重，將厚度為6mm、密度為550kg/m3的合格蘆葦刨花毛板進行冷卻備用，冷卻溫度為10℃。對合格蘆葦刨花毛板進行定厚和精細砂光，然后分割成成品板材，即蘆葦刨花板。對蘆葦刨花板甲醛釋放量進行測定，未檢出，滿足國標gb/t18580-2001的e1級要求。
實施例2
對蘆葦進行碾壓和切割，得到長度約為35mm蘆葦段，用機械篩分和氣流分選對蘆葦段進行凈化，去除蘆葦段中98％以上的雜質，得到含水率為20％的蘆葦濕刨花。將蘆葦濕刨花進行分級篩選，去除未劈裂或未完全劈裂的筒狀蘆葦濕刨花作為燃料，篩分出厚度為2～3mm的合格蘆葦濕刨花。對合格蘆葦刨花進行干燥，干燥熱媒溫度為550℃，使含水率為1％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三層網孔篩對干刨花進行篩選，分別得到表層刨花和芯層刨花。在表層刨花和芯層刨花中分別加入二環己基甲烷二異氰酸酯膠黏劑(20℃時的粘度為250mpa·s)，膠黏劑的加入質量比為：表層刨花:膠黏劑＝1:0.03，芯層刨花:膠黏劑＝1:0.03。將表層刨花分為上表層刨花和下表層刨花，將下表層刨花、芯層刨花和上表層刨花從下往上進行鋪裝，使下表層厚度為5mm，芯層厚度為32mm，上表層厚度為5mm，鋪撒出三層漸變復合結構的連續板坯，在板坯上下表面噴涂聚醚多元醇水性脫模劑，脫模劑的噴涂量為10g/m2。對板坯進行熱壓，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為5n/mm2，熱壓時間為10s/mm，熱壓后得到蘆葦刨花毛板；然后進行測厚和稱重，將厚度為42mm、密度為800kg/m3的合格蘆葦刨花毛板進行冷卻備用，冷卻溫度為50℃。對合格蘆葦刨花毛板進行定厚和精細砂光，然后分割成成品板材，即蘆葦刨花板。對蘆葦刨花板甲醛釋放量進行測定，未檢出，滿足國標gb/t18580-2001的e1級要求。
實施例3
對蘆葦進行碾壓和切割，得到長度約為35mm蘆葦段，用機械篩分和氣流分選對蘆葦段進行凈化，去除蘆葦段中98％以上的雜質，得到含水率為18％的蘆葦濕刨花。將蘆葦濕刨花進行分級篩選，去除未劈裂或未完全劈裂的筒狀蘆葦濕刨花作為燃料，篩分出厚度為2～3mm的合格蘆葦濕刨花。對合格蘆葦刨花進行干燥，干燥熱媒溫度為500℃，使含水率為3％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三層網孔篩對干刨花進行篩選，分別得到表層刨花和芯層刨花。在表層刨花和芯層刨花中分別加入三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯膠黏劑(20℃時的粘度為200mpa·s)，膠黏劑的加入質量比為：表層刨花:膠黏劑＝1:0.04，芯層刨花:膠黏劑＝1:0.03。將表層刨花分為上表層刨花和下表層刨花，將下表層刨花、芯層刨花和上表層刨花從下往上進行鋪裝，使下表層厚度為3mm，芯層厚度為20mm，上表層厚度為3mm，鋪撒出三層漸變復合結構的連續板坯，在板坯上下表面噴涂聚醚多元醇水性脫模劑，脫模劑的噴涂量為5g/m2。對板坯進行熱壓，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為4n/mm2，熱壓時間為9s/mm，熱壓后得到蘆葦刨花毛板；然后進行測厚和稱重，將厚度為26mm、密度為650kg/m3的合格蘆葦刨花毛板進行冷卻備用，冷卻溫度為30℃。對合格蘆葦刨花毛板進行定厚和精細砂光，然后分割成成品板材，即蘆葦刨花板。對蘆葦刨花板甲醛釋放量進行測定，未檢出，滿足國標gb/t18580-2001的e1級要求。