一种秸秆多层仿真胶合板及其制备方法

本发明涉及胶合板的，更具体地，涉及一种秸秆多层胶合板；本发明同时还涉及一种适用于制备该种秸秆多层胶合板的方法。

背景技术：

1、秸秆是一种农业剩余物农作物，具有生长周期短、产量高、资源丰富优点。目前多用于退耕还田、能源输送、动物饲料等几个方面，焚烧秸秆具有安全隐患，同时造成环境污染。

2、秸秆代木的技术是指以秸秆材料代替木材用于制备实木板材或复合板材的技术，既能够实现秸秆的高附加值、产业化利用，也能够减少木材的使用。该技术大体经历了三个阶段。第一阶段，采用传统的胶粘剂对农作物秸秆碎料或纤维进行胶接，但由于其防水性能较差而无法得到很好的推广。例如中国专利库中公开号为cn1473691a，名称为“秸秆中、高密度人造板及生产工艺方法和用途”中记载的技术方案。

3、第二阶段，采用异氰酸酯胶粘剂对秸秆碎料进行胶接，但由于异氰酸酯对于金属有很强的胶接性和较为昂贵的原料价格，所以需要解决如脱模、板坯松散等很多生产的实际问题，以及如何降低制造成本的问题。例如中国专利库中公开号为cn108189192a，名称为“一种秸秆人造板”中记载的技术方案；有如公开号为cn104293274a，名称为“一种秸秆人造板专用胶粘剂及秸秆人造板的制备”中记载的胶粘剂及其使用方法。

4、第三阶段，采用木塑复合工艺将秸秆制成粉末后与塑料共挤成型制成防水材料，但秸秆的作用是取代的木粉，附加值仍相对较低。例如中国专利库中公开号为cn102153801a，名称为“一种秸秆塑料及其生产方法”中记载的产品与制备方法。

5、综上所述，目前缺乏一种高附加值、可产业化的秸秆利用途径。

技术实现思路

1、本申请提供一种秸秆多层胶合板及其制备方法。

2、在本申请的第一个方面，提供了一种秸秆多层仿真胶合板，包括层叠设置且相互粘结的多层单板，所述单板由秸秆纤维自粘结形成，所述单板经过高温热处理，并且组成所述胶合板的所述单板中，至少相邻的两层所述单板的受热程度不同。

3、在一些实施例中，所述秸秆纤维经过脱半纤维素处理。

4、在一些实施例中，采用液相色谱法定量测量到所述秸秆纤维的半纤维素的含量不高于20％。

5、在一些实施例中，所述单板的厚度为0.2～1.0mm。

6、在一些实施例中，多层所述单板通过胶粘剂粘结。

7、在本申请的第二个方面，提供了一种适用于制备如前所述的秸秆多层仿真胶合板的方法，包括单板制备的工序和单板胶合的工序，所述单板制备的工序是在常温的下压板上铺装一层所述秸秆纤维形成铺装层，所述铺装层的四周侧受限，具有250～290℃的温度的上压板无压力接触所述铺装层的表面，一段时间后所述上压板撤回；重复上述动作以得到由多个所述铺装层层叠而成的方料毛坯；最后所述上压板以250～290℃的温度、一定的压力压紧所述方料毛坯的表面，一段时间后所述上压板撤回以得到所述方料；与所述上压板形成角度地切割所述方料以得到所述单板。

8、在一些实施例中，自所述上压板接触第二个所述铺装层的表面开始，使所述下压板升温；每增加一个所述铺装层，所述下压板的温度上升一个固定值，直至所述上压板接触最后一个所述铺装层的表面时，所述下压板与所述上压板等温。

9、在一些实施例中，所述上压板与所述铺装层的接触时间满足下式：

10、t＝30+a×(b-5)；

11、式中，t是接触时间，单位s；a取自5～7之间的任意常数，单位s/mm；b是所述铺装层的厚度，单位mm。

12、在一些实施例中，所述上压板维持280～290℃直至完成全部的所述铺装层的铺设，随后所述上压板的温度降至250～260℃直至完成所述方料的压制。

13、在一些实施例中，所述上压板施加于所述方料毛坯的压力为5～7mpa。

14、在一些实施例中，所述单板胶合的工序包括施胶的步骤、组坯的步骤和压制的步骤，在所述施胶的步骤中，所述单板的表面通过真空吸附板固定并保持平整，所述单板的背面通过喷涂形成胶粘剂涂层。

15、综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、在本申请的秸秆多层仿真胶合板的单板由秸秆纤维自粘结形成，单板中仅包括秸秆纤维，所以能够实现秸秆的大量、产业化应用；同时，多层胶合板的价值相对较高，所以能够实现秸秆的高附加值的利用。

17、2、在本申请的秸秆多层仿真胶合板的制备方法中，首先通过逐层地铺设铺装层，并对铺装层施加无压力的高温，能够确保各个铺装层受热均匀。同时，高温能够使铺装层中的秸秆纤维(1)脱去半纤维素，从而其中的木质素能够代替胶粘剂起到粘合的作用，至少在切割的过程中使方料保持形态；(2)着色而具有类似于木材的深棕色，并且，每个铺装层的受热时间不同，能够形成色差，层内靠近上压板与靠近下压板的厚度处的受热亦不相同，所以通过合适角度、方式的切割后能够得到具有仿真木纹的单板。

18、3、进一步地，下压板随着铺装层的逐层铺设而逐渐升温，有利于各个铺装层之间形成色差。

19、4、进一步地，施胶的步骤采用真空吸附板固定单板的表面并使其保持平整，而胶粘剂从单板的背面通过喷涂形成胶粘剂涂层的方式，能够(1)使胶粘剂在真空吸附的驱动力下渗透进入单板的秸秆纤维之间，促进单板结构、形态的稳定，避免因秸秆纤维自粘结作用可能的不稳定性而导致的秸秆纤维脱落的问题；(2)单板内具有充足的胶粘剂，单板的背面无法附着的多余的胶粘剂在自重的作用下落至回收池，确保单板的背面被施加了恰当的量的胶粘剂，以使单板的胶合界面(即背面)具有相对较好的胶粘性能，并达到了节约胶粘剂用量、降低制造成本的目的。

技术特征：

1.一种秸秆多层仿真胶合板，包括层叠设置且相互粘结的多层单板，其特征在于，所述单板由秸秆纤维自粘结形成，所述单板经过高温热处理，并且组成所述胶合板的所述单板中，至少相邻的两层所述单板的受热程度不同。

2.根据权利要求1所述的秸秆多层仿真胶合板，其特征在于，所述秸秆纤维经过脱半纤维素处理。

3.根据权利要求1或2所述的秸秆多层仿真胶合板，其特征在于，所述单板的厚度为0.2～1.0mm。

4.根据权利要求1所述的秸秆多层仿真胶合板，其特征在于，多层所述单板通过胶粘剂粘结。

5.一种适用于制备如权利要求1所述的秸秆多层仿真胶合板的方法，包括单板制备的工序和单板胶合的工序，其特征在于，所述单板制备的工序是在常温的下压板上铺装一层所述秸秆纤维形成铺装层，所述铺装层的四周侧受限，具有250～290℃的温度的上压板无压力接触所述铺装层的表面，一段时间后所述上压板撤回；重复上述动作以得到由多个所述铺装层层叠而成的方料毛坯；最后所述上压板以250～290℃的温度、一定的压力压紧所述方料毛坯的表面，一段时间后所述上压板撤回以得到所述方料；与所述上压板形成角度地切割所述方料以得到所述单板。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，自所述上压板接触第二个所述铺装层的表面开始，使所述下压板升温；每增加一个所述铺装层，所述下压板的温度上升一个固定值，直至所述上压板接触最后一个所述铺装层的表面时，所述下压板与所述上压板等温。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述上压板与所述铺装层的接触时间满足下式：

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述上压板维持280～290℃直至完成全部的所述铺装层的铺设，随后所述上压板的温度降至250～260℃直至完成所述方料的压制。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述上压板施加于所述方料毛坯的压力为5～7mpa。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述单板胶合的工序包括施胶的步骤、组坯的步骤和压制的步骤，在所述施胶的步骤中，所述单板的表面通过真空吸附板固定并保持平整，所述单板的背面通过喷涂形成胶粘剂涂层。

技术总结
本申请实施例公开了一种秸秆多层仿真胶合板及其制备方法，包括层叠设置且相互粘结的多层单板，所述单板由秸秆纤维自粘结形成，所述单板经过高温热处理，并且组成所述胶合板的所述单板中，至少相邻的两层所述单板的受热程度不同。在本申请的秸秆多层仿真胶合板的单板由秸秆纤维自粘结形成，单板中仅包括秸秆纤维，所以能够实现秸秆的大量、产业化应用；同时，多层胶合板的价值相对较高，所以能够实现秸秆的高附加值的利用。

技术研发人员：贾翀,郑森琳,丁宇,刘翔,陆斌,王毓彤,阮丽丽,费培
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15