非木材植物人造板:以非木材植物为原料,经一定机械加工分离成各种单元材料后,施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。
纸面稻草(麦秸)板:以天然稻草或麦草为原料,经梳理后,不添加胶合剂,通过稻草或麦秸之间的拧绞交织作用,以及在热压条件下原料本身所含有糖类和胶体物质相互粘连,形成密实而有一定刚度的板芯,在板芯的两面覆以涂有树脂胶的强韧纸板,再经热压而成的一种新型绿色建材。
蔗髓:是指蔗渣中的海绵状非纤维状物质,主要是一些杂细胞,蔗髓质地松软,吸水性强. 麻屑人造板:利用原麻径秆经浸渍、压碾并剥取麻皮后剩余的麻秆碎料加工而成的人造板材。
我国主要的麻种为亚麻和苎麻。
无机胶凝材料:无机材料与水或适当的盐类水溶液混合后,在常温下经过一定的物理化学变化过程,能由浆状或可塑状而变成坚硬固体,将松散材料胶结为整体者,称为无机胶凝材料。
夹芯复合细木工板(结构):在边框内填放葵花杆、玉米秆或其它非木材植物茎秆的横截段,组成的芯板经表、背面各覆两层纵横交错的单板,再热压而成的板材。
复合网络板(结构):竹质网络作芯,上下两面以单板或胶合板覆面。
竹席胶合板(结构):将一定宽度和厚度的竹蔑以纵横或经纬方式编织而成的竹席经施胶、干燥、组坯后热压而成的板材。
无奇数层原则。
竹帘胶合板(结构):竹材弦向进行剖篾、织帘和弦向胶合,将一定宽度与厚度的篾片平行排列,用热熔胶或塑料细线等拼接成单板状,再经涂胶或浸胶后热压而成的板材。
直交对称原则。
非木材植物人造板原料按结构分为:秸秆类、茎梗类、壳类、废渣类、藤草类。
木材是四大材料(钢材、水泥、木材和塑料)中唯一可再生利用的自然生物资源,木材制品可回收、可重复利用、能够降解。
提高木材利用率:大力发展人造板生产;调整产品结构;加大科研力度。
纤维:两头尖、中间宽、内有空腔、纤细的植物细胞。
非木材植物人造板相对其他材料的优点:能源消耗低;绿色可再生资源;保护森林资源;净化生态环境。
专用工艺与设备:蔗渣的除髓:除髓机。
稻壳的碾磨。
花生壳的碾压。
玉米杆的除芯。
棉(麻)杆的除皮。
竹材人造板:编帘机、旋切机等。
纸面稻草板:梳理机。
非木材植物人造板发展方向:1. 竹材人造板的开发:竹材人造板的开发重点从装饰性、功能性和竹材综合利用的角度综合考虑。
国家给予了前所未有的重视,科技部将竹藤资源的高效利用列入国家“十五”期间的科技攻关计划和“836”高技术计划。
2. 农业剩余物秸秆人造板的开发:“十五”期间,国家科技部将秸秆人造板的研究列入“836”项目,予以重点支持。
同时,国家发改委也批准了多项关于秸秆人造板的产业化项目,充分显示了政府对秸秆综合利用这一工作的重视。
稻草组织结构:结构疏松;秸秆中空、有节;草节处组织结实;表皮光滑疏水、湿润性差。
稻草化学成分:纤维素、木素含量低,半纤维素、抽提物、灰分含量高(二氧化硅)。
灰分含量高:影响树脂胶合和板材的强度。
抽提物含量高:对板材强度和耐水性不利,热压易引起粘板。
纤维素含量低于木材,木质素含量大致为阔叶材中的低值,聚戊糖含量比针叶材多;自身强度低。
稻草不是一种高质量的人造板原料。
从纤维形态来看:稻草纤维最短、最细。
纤维壁虽不厚但胞腔狭窄。
甘蔗的纤维最宽,纤维壁厚与稻草相近,胞腔大。
毛竹、慈竹纤维都较长,宽度较甘蔗小。
壁厚、长宽比大,纤维交织力强。
纸面稻草板原料要求:稻草:洁净、干燥,长度>150mm。
护面纸:纸质柔软,抗拉强度高。
封面胶:具有一定耐水性能和初粘度。
封边带:纸质柔软,抗拉强度高。
稻壳的碾磨目的:(1)去杂质、SiO2。
(2)分船形为条状。
设备: 滚筒式碾磨机: 间歇式工作,效果稳定。
辊式碾磨机: 连续式工作,效果随调节情况而变化。
提高稻壳板质量的措施:材料方面(1) 降低含水率12~15%; (2) 加增强纤维(植物纤维、玻璃纤维); (3) 胶种、胶料改性; (4) 贴面:单板、纺织品、金属、纸板等。
改革工艺⑴增加干燥工序;⑵改革铺装方式;⑶优化热压工艺。
设备改造(1)研制适合稻壳的干燥机;(2)研制适合稻壳的铺装机; (3)热压机:同时闭合机构,连续式平压.。
竹席瓦楞板:即竹席波形瓦生产工艺与竹席胶合板相类似,由竹蔑片所编竹席经浸胶、干燥组坯后,上下用波形压板机热压而成的板材。
无奇数层原则。
合格亚麻屑:57~64%。
表层:长0.95mm、宽0.09mm、厚0.18 mm。
适合制作渐变结构麻屑板。
芯层:长1.66mm、宽1.37mm、厚0.37 mm。
板材断面结构均匀。
棉杆组织结构:木质部(66%),其中木纤维占65~70%,为骨架材料。
棉皮(26%),纤维韧性好,形态优于棉茎,不易切断。
髓芯(8%),薄壁细胞,吸水性强、强度低。
棉杆纤维形态类似于速生杨(69杨、72杨),有利纤维板、造纸。
棉秆的贮存:1、贮存对板材性能的影响:储存时间短,水抽提物含量过高;储存时间长,棉秆强度下降。
2、贮存:捆扎、堆垛、通风、排水。
棉杆形态适合生产纤维板:1、长度大、长宽比大的纤维具有较好的结合强度;2、细胞壁较薄,壁腔比比较小的纤维在制浆和热压过程中容易压扁,成为带状,柔韧性好,具有较大的接触面积;3、长短粗细纤维的搭配可以填补纤维之间的空隙,提高结合强度。
棉皮对碎料板生产的影响:1、棉皮色深,吸湿率高,会加深板件颜色,影响板材耐水性;2、输送过程中,棉皮常缠绕和堵塞设备;3、拌胶时缠绕成纤维团,使胶液难以进入,缺胶部位多,造成平面抗拉、吸水厚度膨胀率及平面握钉力低。
蔗渣除髓对生产工艺与质量的影响:1.1 对强度与耐水性的影响:一般下降,特殊(干法)。
1.2 对施胶的影响:细粒吸胶,影响均匀性和用胶量。
1.3 对工艺的影响:湿法纤维板的长网脱水;热压的排气和粘板粘网。
1.4 对原料贮存的影响:强度下降,色泽变深。
(占30%~ 40%)。
蔗渣除髓的方法:半干法、干法、湿法。
设备:锤击式除髓。
卧式除髓机:除髓效果不稳定。
立式除髓机:除髓能力大,适应性强。
蔗渣碎料板S型气流分选机理:蔗渣纤维呈长条状,长宽比大,不同于片状或者球状的木材碎料。
在筛选过程中,由于纤维方位不断改变,不能按长短严格筛分,当纤维方向垂直筛网,可以轻松通过;当纤维方向平行筛网,不能落下。
因此,筛网容易被堵塞,效率降低,特别对于含水率较高的蔗渣,震筛分选困难,这种S型气流分选机效果明显。
蔗渣碎料板生产工艺:筛选:S型气流分选。
干燥:气流式干燥。
施胶:气流式施胶。
热压:多段降压曲线。
、自生胶蔗渣碎料板的结合机理:1、半纤维素中多糖的转化—糠醛树脂;多糖类——糠醛——自身聚合或与酚类聚合——糠醛树脂;2、残糖的转化。
一级麻纤分离:脱去麻屑中70%的中、长纤维。
设备:脱麻机。
二级麻纤分离:除去残存的30%麻纤维。
设备:纤维分离机。
亚麻屑的特性及对板材加工的影响:1、组织结构:表皮层:光滑蜡质,疏水。
韧皮层(韧皮纤维):纺纱材料。
形成层:柔软、细小细胞,韧皮纤维与半木质部的界面层。
半木质部:木纤维、导管、薄壁组织,(65~70%),主要原料部分。
髓芯:薄壁细胞,吸水,强度弱。
2、麻屑密度:根部>秆部>梢部;气干密度:0.4~0.47g/cm3;绝干密度:0.36~0.43 g/cm3;堆积密度:100~150kg/m3。
3、麻屑的成分:麻纤维:8~10%,影响施胶、铺装、产品密度均匀。
麻根:8~10%,MOR、MOE、TS、IB性能下降。
(不易加工成合适形态,影响胶合)。
较长圆秆段:10~11%,需再碎。
粉尘、杂草等:11~12%,需分离。
4、纤维形态:亚麻秆:适合作人造板原料,长度、宽度较大,有一定强度。
5、化学特性:纹孔发达:渗透性好,胶的固体含量高,粘度不能太小。
化学成分:三素含量与阔叶材相近,灰分含量较高。
PH值:5.4~5适于脲醛胶的固化。
芦苇:纤维素、半纤维素含量类似木材,甚至超过某些木材;木素含量低;纤维长宽比较大——刨花板静曲强度较高,也有利于纤维板生产和造纸。
灰分、水抽物含量高;茎秆表皮具有光滑的含蜡层和较高的硅物质含量,使胶粘剂不易浸入刨花的内部,阻碍了彼此之间的胶合——不利于脲醛胶刨花板的胶合,影响平面抗拉强度。
影响芦苇碎料板质量的因素:原料的破碎程度:芦苇越细碎,板材的各项物理力学强度性能越好,尤其是内结合强度;板材的密度:密度增加,内结合强度提高,吸水厚度膨胀率下降。
施胶量:施胶量增加,板材性能提高,但内结合强度提高不显著。
提高芦苇碎料板质量的措施:偶联剂强化胶合:提高效果有限。
芦苇碎料的水煮和汽蒸:脲醛树脂胶的改性:略大的黏度,较高的固体含量,胶合性能和耐水性好。
其它碎料的加入:木材、麻屑。
从材料的角度,木材—无机质复合材料主要包括:无机质复合木材,无机质复合人造板。
复合网络板:1、结构:竹质网络作芯,上下两面以单板或胶合板覆面。
2. 工艺特点:(1)竹片经硫酸铝液处理(防虫、防腐);(2)网络成型:模压。
3. 产品特点:(1)容重轻,比强度高;(2)产品强度类似刨花板;(3)隔热、隔音性好;用料少,成本低。
竹材覆面定向碎料板产品特点:(1)产品密度大于基OSB;(2)覆面材料与OSB胶合强度大于OSB内结合强度。
(3)覆面材料纤维方向力学强度提高明显,垂直纤维方向强度下降;(4)尺寸稳定性提高。
夹芯复合细木工板材材料制备:1、芯料:玉米秆、高梁秆、葵花秆、竹材、稻(麦)草束横切成圆段。
要求:长度公差<1mm;w<15% 。
2、表、背板: 0.25~0.6mm;中板: 1.5~3mm 。
3、边框:软杂木。
4、脲醛胶:固体含量60~65%。
无机胶凝材料的特点:(1)原料广泛,成本低,制造工艺简单;(2)防火、隔热、耐水、耐腐;(3)抗弯强度低(湿强度)。
促凝作用:无机胶凝材料与水或适当的盐类水溶液混合后,由浆状变成固体过程中,将松散的纤维材料胶结为整体。
阻凝作用:凝结受阻,生产周期加长。
影响物质:半纤维素低糖类、淀粉、单宁等抽提物。
烟杆人造板:1、原料特点:(1)木质化程度高,韧皮纤维强度低,易于加工;(2)纤维形态类似阔叶材;(3)含少量烟碱与尼古丁。
2、产品开发:纤维板、碎料板。
产品特点:驱虫、杀虫、防腐。
花生壳碎料板:1、原料特点:(1)几何形态船形,需碾压;(2)性质脆,吸水性强;(3)易生虫;(4)耐酸碱,经催化可制无胶板材。
2、产品开发:(1)UF胶板;(2)无胶板:采用酸、碱、氧化剂催化活化,据实验,碱性优于酸性。
果壳人造木:果壳(核)经粉碎成粉末加胶模压而成。
污泥纤维板:利用污泥中的蛋白质转化为蛋白胶,使污泥产生自身的胶结作用,并以污泥中的泥渣为填料,再掺入少量增强纤维经热压而成的板材。
因以污泥为蛋白胶,故板材耐水性差;需进行防腐、防臭处理。
垃圾板:(1)垃圾有阻固化作用,需多加固化剂(6倍);(2)垃圾板施胶量较大;(3)垃圾板耐火性好。