本发明涉及一种芦苇刨花板及其制备方法，属于新型秸秆人造板生产技术领域。
背景技术：
我国芦苇资源丰富，分布广泛，是一年生草本植物，据统计目前我国每年芦苇总量约250万吨，约占世界总产量的6％。目前芦苇在工业应用方面主要作为造纸原料。随着木材资源的日趋紧张，寻找木材替代原料受到越来越广泛的重视。芦苇由于物理化学特性接近于木材且纤维素含量与木材相当，因此可以作为木材的替代材料生产人造板。然而，芦苇的性能与木材仍有一定的差异，其表皮覆有一层硅质化和树脂化程度较高的组织，常规的脲醛、酚醛树脂胶对该层薄膜渗透力差，难以形成有效的胶合，故生产工艺和产品质量也有一定差别。因此，以芦苇为原料生产人造板的关键技术在于解决芦苇与胶黏剂之间的胶合问题，并通过优化工艺实现高性能芦苇板材的批量化生产。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种芦苇刨花板及其制备方法，以芦苇刨花为原料，以聚多苯基多亚甲基异氰酸酯或其衍生物为胶黏剂，生产刨花板，获得的刨花板可用于家具生产、室内外装修和包装材料等。
本发明提出的芦苇刨花板，由下表层、芯层和上表层组成，上表层、下表层分别包括表层刨花和胶黏剂，芯层包括芯层刨花和胶黏剂，所述的上表层和下表层厚度发表为1～5mm，表层刨花通过1.4×1.4mm网孔筛选获得；芯层厚度为4～32mm，芯层刨花的长度为15～35mm，宽度为1.5～3mm。
本发明提出的的芦苇刨花板的制备方法，方法包括以下步骤：
(1)对芦苇进行碾压和切割，获得芦苇段理论长度约35mm，用机械筛分和气流分选对芦苇段进行净化，去除芦苇段中的杂质后得到芦苇湿刨花，获得芦苇湿刨花的含水率为15％～20％，去除的杂质作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；杂质包括芦苇髓芯和芦苇花等，杂质去除率为98％以上。
(2)将上述步骤(1)的芦苇湿刨花进行分级筛选，筛分出厚度为2～3mm的合格芦苇湿刨花，未劈裂或未完全劈裂的筒状芦苇湿刨花去除作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；
(3)对上述步骤(2)的合格芦苇湿刨花进行干燥，干燥热媒温度为450～550℃，使刨花含水率降为1％～5％，制成干刨花；干燥所需热量可以由步骤(1)、(2)、(4)和(9)收集废料燃烧提供。
(4)对上述步骤(3)干刨花进行筛选，分别筛选出芦苇细粉、表层刨花、芯层刨花和过大刨花，其中通过0.2×0.2mm网孔筛选出的芦苇细粉作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；通过1.4×1.4mm网孔筛选获得表层刨花；通过10.0×10.0mm网孔筛选获得芯层刨花；未通过10.0×10.0mm网孔的过大刨花进入筛环式打磨机再碎后重复步骤(4)；
(5)在上述步骤(4)的表层刨花和芯层刨花中分别加入胶黏剂，胶黏剂的加入质量为：表层刨花:胶黏剂＝1:(0.03～0.05)，芯层刨花:胶黏剂＝1:(0.03～0.04)，所述的胶黏剂为聚多苯基多亚甲基异氰酸酯或聚多苯基多亚甲基异氰酸酯的衍生物，胶黏剂在20℃时的粘度为150～250mpa·s；
(6)将表层刨花分为上表层刨花和下表层刨花，将下表层刨花、芯层刨花和上表层刨花从下往上进行铺装，使下表层厚度为1～5mm，芯层厚度为4～32mm，上表层厚度为1～5mm，铺撒出三层结构的连续板坯，在板坯的上、下表面分别喷涂脱模剂，脱模剂的喷涂量为2～10g/m2，所述的脱模剂为聚醚多元醇；
(7)对上述板坯进行热压，热压温度为200℃，热压压力为2～5n/mm2，热压时间为8～10s/mm，热压后得到芦苇刨花毛板；
(8)将上述步骤(7)的芦苇刨花毛板进行测厚和称重，将厚度为6～42mm、密度为550kg/m3～800kg/m3的合格芦苇刨花毛板进行冷却备用，冷却至10～50℃；
(9)对合格芦苇刨花毛板进行定厚和精细砂光，将砂光后的合格芦苇刨花毛板分割成成品规格板材，即芦苇刨花板，所述的定厚尺寸为5～41mm；生产过程中产生的废料和砂光粉经收集后燃烧，产生的热量供步骤(3)和(7)使用。
本发明提出的芦苇刨花板及其制备方法，其优点是：本发明根据芦苇自身的物理特性，将其刨花按照不同规格分选，通过表层刨花和芯层刨花的优化配置，获得了力学性能优异的板材；并且通过添加聚多苯基多亚甲基异氰酸酯或其衍生物环保胶黏剂，使得板材的环保和防潮性能大幅度提高，能够很好的应用于家具生产、室内外装修和包装材料等领域。本发明将芦苇机械筛分和气流分选杂质、生产过程中产生的废料以及芦苇刨花毛板砂光粉作为燃料燃烧，供芦苇刨花干燥和板坯热压能量使用，大幅度降低了生产成本，并且实现了无固废排放，有利于清洁生产。
附图说明
图1是本发明提出的芦苇刨花板的结构示意图。
图1中，1为上表层，2为芯层，3为下表层。
具体实施方式
本发明提出的芦苇刨花板，其结构如图1所示，该芦苇刨花板由下表层、芯层和上表层组成，上表层、下表层分别包括表层刨花和胶黏剂，芯层包括芯层刨花和胶黏剂，所述的上表层和下表层厚度发表为1～5mm，表层刨花通过1.4×1.4mm网孔筛选获得；芯层厚度为4～32mm，芯层刨花的长度为15～35mm，宽度为1.5～3mm。
本发明提出的芦苇刨花板的制备方法，包括以下步骤：
(1)对芦苇进行碾压和切割，获得芦苇段理论长度约35mm，用机械筛分和气流分选对芦苇段进行净化，去除芦苇段中的杂质后得到芦苇湿刨花，获得芦苇湿刨花的含水率为15％～20％，去除的杂质作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；杂质包括芦苇髓芯和芦苇花等，杂质去除率为98％以上。
(2)将上述步骤(1)的芦苇湿刨花进行分级筛选，筛分出厚度为2～3mm的合格芦苇湿刨花，未劈裂或未完全劈裂的筒状芦苇湿刨花去除作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；
(3)对上述步骤(2)的合格芦苇湿刨花进行干燥，干燥热媒温度为450～550℃，使刨花含水率降为1％～5％，制成干刨花；干燥所需热量可以由步骤(1)、(2)、(4)和(9)收集废料燃烧提供。
(4)对上述步骤(3)干刨花进行筛选，分别筛选出芦苇细粉、表层刨花、芯层刨花和过大刨花，其中通过0.2×0.2mm网孔筛选出的芦苇细粉作为燃料，燃烧产生热量供步骤(3)和(7)使用；通过1.4×1.4mm网孔筛选获得表层刨花；通过10.0×10.0mm网孔筛选获得芯层刨花；未通过10.0×10.0mm网孔的过大刨花进入筛环式打磨机再碎后重复步骤(4)；
(5)在上述步骤(4)的表层刨花和芯层刨花中分别加入胶黏剂，胶黏剂的加入质量为：表层刨花:胶黏剂＝1:(0.03～0.05)，芯层刨花:胶黏剂＝1:(0.03～0.04)，所述的胶黏剂为聚多苯基多亚甲基异氰酸酯或聚多苯基多亚甲基异氰酸酯的衍生物，胶黏剂在20℃时的粘度为150～250mpa·s；
(6)将表层刨花分为上表层刨花和下表层刨花，将下表层刨花、芯层刨花和上表层刨花从下往上进行铺装，使下表层厚度为1～5mm，芯层厚度为4～32mm，上表层厚度为1～5mm，铺撒出三层结构的连续板坯，在板坯的上、下表面分别喷涂脱模剂，脱模剂的喷涂量为2～10g/m2，所述的脱模剂为聚醚多元醇；
(7)对上述板坯进行热压，热压温度为200℃，热压压力为2～5n/mm2，热压时间为8～10s/mm，热压后得到芦苇刨花毛板；
(8)将上述步骤(7)的芦苇刨花毛板进行测厚和称重，将厚度为6～42mm、密度为550kg/m3～800kg/m3的合格芦苇刨花毛板进行冷却备用，冷却至10～50℃；
(9)对合格芦苇刨花毛板进行定厚和精细砂光，将砂光后的合格芦苇刨花毛板分割成成品规格板材，即芦苇刨花板，所述的定厚尺寸为5～41mm；生产过程中产生的废料和砂光粉经收集后燃烧，产生的热量供步骤(3)和(7)使用。
为了详细说明本发明芦苇刨花板的技术内容，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
该芦苇刨花板由下表层3、芯层2和上表层1组成，下表层3、芯层2和上表层1分别由上、下表层刨花和胶黏剂、芯层刨花和胶黏剂组成；上、下表层厚度为1～5mm，表层刨花通过1.4×1.4mm网孔筛选获得；芯层厚度为4～32mm，芯层刨花的长度为15～35mm，宽度为1.5～3mm。使用的胶黏剂为聚多苯基多亚甲基异氰酸酯或聚多苯基多亚甲基异氰酸酯的衍生物。
实施例1
对芦苇进行碾压和切割，得到长度约为35mm芦苇段，用机械筛分和气流分选对芦苇段进行净化，去除芦苇段中98％以上的杂质，得到含水率为15％的芦苇湿刨花。将芦苇湿刨花进行分级筛选，去除未劈裂或未完全劈裂的筒状芦苇湿刨花作为燃料，筛分出厚度为2～3mm的合格芦苇湿刨花。对合格芦苇刨花进行干燥，干燥热媒温度为450℃，使含水率为5％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三层网孔筛对干刨花进行筛选，分别得到表层刨花和芯层刨花。在表层刨花和芯层刨花中分别加入聚多苯基多亚甲基异氰酸酯胶黏剂(20℃时的粘度为150mpa·s)，胶黏剂的加入质量比为：表层刨花:胶黏剂＝1:0.05，芯层刨花:胶黏剂＝1:0.04。将表层刨花分为上表层刨花和下表层刨花，将下表层刨花、芯层刨花和上表层刨花从下往上进行铺装，使下表层厚度为1mm，芯层厚度为4mm，上表层厚度为1mm，铺撒出三层渐变复合结构的连续板坯，在板坯上下表面喷涂聚醚多元醇水性脱模剂，脱模剂的喷涂量为2g/m2。对板坯进行热压，热压温度为200℃，热压压力为2n/mm2，热压时间为8s/mm，热压后得到芦苇刨花毛板；然后进行测厚和称重，将厚度为6mm、密度为550kg/m3的合格芦苇刨花毛板进行冷却备用，冷却温度为10℃。对合格芦苇刨花毛板进行定厚和精细砂光，然后分割成成品板材，即芦苇刨花板。对芦苇刨花板甲醛释放量进行测定，未检出，满足国标gb/t18580-2001的e1级要求。
实施例2
对芦苇进行碾压和切割，得到长度约为35mm芦苇段，用机械筛分和气流分选对芦苇段进行净化，去除芦苇段中98％以上的杂质，得到含水率为20％的芦苇湿刨花。将芦苇湿刨花进行分级筛选，去除未劈裂或未完全劈裂的筒状芦苇湿刨花作为燃料，筛分出厚度为2～3mm的合格芦苇湿刨花。对合格芦苇刨花进行干燥，干燥热媒温度为550℃，使含水率为1％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三层网孔筛对干刨花进行筛选，分别得到表层刨花和芯层刨花。在表层刨花和芯层刨花中分别加入二环己基甲烷二异氰酸酯胶黏剂(20℃时的粘度为250mpa·s)，胶黏剂的加入质量比为：表层刨花:胶黏剂＝1:0.03，芯层刨花:胶黏剂＝1:0.03。将表层刨花分为上表层刨花和下表层刨花，将下表层刨花、芯层刨花和上表层刨花从下往上进行铺装，使下表层厚度为5mm，芯层厚度为32mm，上表层厚度为5mm，铺撒出三层渐变复合结构的连续板坯，在板坯上下表面喷涂聚醚多元醇水性脱模剂，脱模剂的喷涂量为10g/m2。对板坯进行热压，热压温度为200℃，热压压力为5n/mm2，热压时间为10s/mm，热压后得到芦苇刨花毛板；然后进行测厚和称重，将厚度为42mm、密度为800kg/m3的合格芦苇刨花毛板进行冷却备用，冷却温度为50℃。对合格芦苇刨花毛板进行定厚和精细砂光，然后分割成成品板材，即芦苇刨花板。对芦苇刨花板甲醛释放量进行测定，未检出，满足国标gb/t18580-2001的e1级要求。
实施例3
对芦苇进行碾压和切割，得到长度约为35mm芦苇段，用机械筛分和气流分选对芦苇段进行净化，去除芦苇段中98％以上的杂质，得到含水率为18％的芦苇湿刨花。将芦苇湿刨花进行分级筛选，去除未劈裂或未完全劈裂的筒状芦苇湿刨花作为燃料，筛分出厚度为2～3mm的合格芦苇湿刨花。对合格芦苇刨花进行干燥，干燥热媒温度为500℃，使含水率为3％，制成干刨花，利用0.2×0.2mm、1.4×1.4mm、10.0×10.0mm三层网孔筛对干刨花进行筛选，分别得到表层刨花和芯层刨花。在表层刨花和芯层刨花中分别加入三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯胶黏剂(20℃时的粘度为200mpa·s)，胶黏剂的加入质量比为：表层刨花:胶黏剂＝1:0.04，芯层刨花:胶黏剂＝1:0.03。将表层刨花分为上表层刨花和下表层刨花，将下表层刨花、芯层刨花和上表层刨花从下往上进行铺装，使下表层厚度为3mm，芯层厚度为20mm，上表层厚度为3mm，铺撒出三层渐变复合结构的连续板坯，在板坯上下表面喷涂聚醚多元醇水性脱模剂，脱模剂的喷涂量为5g/m2。对板坯进行热压，热压温度为200℃，热压压力为4n/mm2，热压时间为9s/mm，热压后得到芦苇刨花毛板；然后进行测厚和称重，将厚度为26mm、密度为650kg/m3的合格芦苇刨花毛板进行冷却备用，冷却温度为30℃。对合格芦苇刨花毛板进行定厚和精细砂光，然后分割成成品板材，即芦苇刨花板。对芦苇刨花板甲醛释放量进行测定，未检出，满足国标gb/t18580-2001的e1级要求。