一种ENF级杨木-秸秆人造板及其制备方法与流程

本发明及人造板的，具体为一种enf级杨木-秸秆人造板；本发明同时还涉及用于制作该种enf级杨木-秸秆人造板的制备方法。

背景技术：

1、在我国，秸秆是一种常见的农业剩余物，仅玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆的年收集量便可达到6亿吨，使得秸秆成为我国重要的生物质资源之一。与此同时，林业废弃物的产量也相当可观，据统计，采伐100m3木材，会产生30m3的采伐剩余物。目前，大量的农业剩余物、林业剩余物被焚烧、废弃，或者用于燃料、肥料，前者不仅浪费资源还污染了环境，后者没有实现农林剩余物利用的价值最大化。因此，如何同时使用农业剩余物和林业剩余物制作低成本、环保的人造板是目前较为重要的研究方向。

2、例如中国专利数据库中公开号为cn101439525b，名称为“杨木单板和酶处理木材及秸秆纤维制造多层板的方法”的发明专利，其中公开了通过酶处理木材和秸秆纤维提高表面润湿性能提高，以改善胶合性能、降低施胶量的技术方案。又如公开号为cn110668781a，名称为“利用农林剩余物制备氧负离子阻燃无醛装饰板的方法”的发明专利，其中公开了先利用环氧硅烷偶联剂对农林剩余物制备得到的纤维进行改性处理以提高，再将农林剩余物纤维与氯氧镁水泥混合、压制的制作方法。

3、但是，酶处理存在效率低、效果有限的问题，环氧硅烷偶联剂改性则存在成本高的问题。所以，现有技术中缺少一种胶合性能高、生产成本较低的杨木-秸秆人造板。

技术实现思路

1、本发明的技术目的在于至少克服上述技术问题，提供一种杨木-秸秆人造板。

2、为实现上述技术目的，本发明的一个方面提供了一种enf级杨木-秸秆人造板，包括由纤维组份与粘结组份混合后压制而成的基材，所述纤维组份包括杨木纤维、秸秆纤维，所述粘结组份包括无机胶黏剂，至少在所述秸秆纤维的表面附着有石蜡乳液，且所述杨木纤维、所述秸秆纤维的纤维长度均小于10mm。

3、本技术的技术方案通过使用无机胶黏剂制备得到环保、的杨木-秸秆人造板。另一个方面，通过使用石蜡乳液对秸秆纤维进行乳液法改性，以改善秸秆纤维的界面性能，从而提高秸秆纤维的胶合性能。该方法较现有技术的酶处理，具有处理效果高、处理效果不受温度、时间等限制的优点；同时较环氧硅烷偶联剂改性，则具有改性成本较低的优点。与此同时，对秸秆纤维实施乳液法的改性，还能够将秸秆纤维中的糖分封闭于纤维内，避免在压制、使用中糖分析出而对杨木-秸秆人造板的胶合性能造成负面影响。特别的，当使用小构形的杨木纤维和秸秆纤维时，能够提高杨木-秸秆人造板的致密程度，以及各处的密度均匀程度，这能够在极大程度上提高人造板的力学性能；同时，小构形的纤维具有较大的比表面积，这利于纤维表面沾覆更多的胶黏剂，从而能够改善纤维的胶合性能。由此，借由上述产品的改进，本技术的技术方案能够得到胶合性能相对较高、生产成本相对较低、力学性能相对较好的enf级杨木-秸秆人造板。

4、为了提高石蜡乳液对秸秆纤维的胶合界面的改善效果，优选地，所述秸秆纤维的表层浸渍渗透有所述石蜡乳液。

5、同时使用杨木纤维和秸秆纤维能够达到综合利用农林剩余物的目的，并且杨木纤维的使用能够改善秸秆纤维制板存在表面平整度低、压制密实程度低、力学强度弱等的问题。虽然杨木纤维的添加具有上述优点，但是发明人发现，纤维长度小于10mm的杨木纤维容易结团，杨木纤维团的存在会对秸秆纤维在粘结组份中的流动造成负面的影响。换言之，杨木纤维团的存在使得秸秆纤维难以在粘结组份中均匀分布，导致秸秆纤维在杨木-秸秆人造板中分布不均，进而使它出现材质分布不均、密度不均等的问题，进而对它的力学性能、尺寸稳定性等性能造成负面的影响。为此，作为一种优选的实施方式，所述杨木纤维在所述纤维组份中的质量占比为27.5～30％。

6、进一步的，杨木纤维不仅自我成团，杨木纤维团还会吸附并包裹秸秆纤维从而形成径级更大的复合纤维团，复合纤维团显然不利于杨木纤维、秸秆纤维在粘结组份中的均匀分散。由此，作为一种优选的实施方式，所述纤维组份在所述基材中的质量占比为25～30％。当纤维组份在基材中的质量占比在上述范围内时，胶粘组份中能够在一定程度上打散复合纤维团，以使得杨木纤维、秸秆纤维在粘结组份中均匀分散，并最终压制得到材质均匀、各处密度均一、力学性能较好的enf级杨木-秸秆人造板。

7、为了使该种enf级杨木-秸秆人造板能够作为装饰板材，并是它具有一定的抗菌、抗病毒性能，所述基材的表面贴覆有装饰纸，所述装饰纸由装饰原纸浸渍抗菌、抗病毒改性三聚氰胺甲醛树脂胶得到。

8、本发明的第二个方面提供一种enf级杨木-秸秆人造板的制备方法，它包括纤维组份准备、纤维组份改性处理、混合粘结组份、压制和抗反卤处理的工序以制备得到基材；其中：

9、所述纤维组份准备的工序是分别处理杨木剩余物、秸秆剩余物以得到杨木纤维和秸秆纤维，所述杨木纤维、所述秸秆纤维的纤维长度均小于10mm；

10、所述纤维组份改性处理的工序包括秸秆纤维改性处理的子工序，所述秸秆纤维改性处理的子工序是将所述秸秆纤维于石蜡乳液中浸泡一段时间，再对至少表面附着有石蜡乳液的所述秸秆纤维进行干燥；

11、所述混合粘结组份的工序是将纤维组份加入含氯化镁的无机胶黏剂中；

12、所述压制的工序是将所述混合粘结组份的工序中得到的坯板在压力为5～20mpa、温度为55～65℃的条件下分3～5次压制，直至所述坯板压实定型以得到所述基材，所述基材具有芯层含水率高、表层含水率低的含水率梯度，表芯层含水率差值为13～16％；

13、所述抗反卤处理的工序是将所述基材于常温的水中浸泡3～5min。

14、在本技术中，粘结组份是含氯化镁的无机胶黏剂，具体来说，它包括氯化镁、硫酸盐、磷酸盐、纯酒石酸、骨架材料、炭粉和云母粉。所述混合粘结组份的工序包括以下步骤：首先，将固体氯化镁溶解在水得到玻镁度为22℃的氯化镁溶液；随后，混合所述纤维组份和所述氯化镁溶液得到混合溶液；再后，向所述混合溶液内加入硫酸盐、磷酸盐、纯酒石酸、氧化镁、炭粉和云母粉，搅拌直到均匀混合得到坯板溶液；最后将所述坯板溶液在定型模具内铺装。

15、作为优选，所述骨架材料为氧化硅、氧化酶、三氧化二铝或氧化锌。

16、本技术的技术方案通过使用石蜡乳液对秸秆纤维进行乳液法改性，以改善秸秆纤维的界面性能，并将秸秆纤维中的糖分封闭于纤维内，从而能够提高秸秆纤维的胶合性能，避免在压制、使用中糖分析出而对enf级杨木-秸秆人造板的胶合性能造成负面影响。借由上述方法，能够制备得到胶合性能相对较高、生产成本相对较低、力学性能相对较好的enf级杨木-秸秆人造板。

17、进一步地，本技术的技术方案通过使用相对较高的压制温度和压力，从而坯板中的水分转化为水蒸气，并结合分次压制以使水蒸气朝向基材的表面迁移，在水蒸气的迁移的驱动下，促使含氯化镁的无机胶黏剂中未充分反应的氯化镁同时朝向基材的表面迁移，以使未反应的氯化镁更多的聚积在基材的表层。在完成压制后，将基材浸泡于室温的水中，使得聚积在基材表层的未反应的氯化镁溶解于水中，达到去除基材中多余氯化镁的目的。去除基材中多余氯化镁能够有效避免人造板在使用中发生反卤的问题。特别是当enf级杨木-秸秆人造板作为基材与装饰层复合压制时，避免反卤问题能够有效保证复合压制后的人造板的装饰效果。与此同时，防止基材发生反卤的现象，还能够在一定程度上降低基材的吸水厚度膨胀率。

18、更进一步地，分次压制能够使基材中形成含水率梯度，具体是使基材具有芯层含水率高、表层含水率低的含水率梯度，表芯层含水率差值为13～16％。表层的含水率更低利于抗反卤处理的工序中水与基材表面发生交换，同时降低抗反卤处理的工序之后基材的表芯层含水率差值(此时表层的含水率更高)，以降低后期养生或干燥的处理时间与能耗。

19、所述压制的工序具体包括以下步骤：第一次压制，对所述坯板施加63～65℃的温度以及5～7mpa的压力，保持20～30min后泄压，压板打开；第二次压制，所述压板闭合并对所述坯板施加60～62℃的温度以及10～12mpa的压力，保持20～25min后泄压，压板打开；第三次压制，所述压板闭合并对所述坯板施加55～57℃的温度以及15～20mpa的压力，保持15～20min后泄压，压板打开。优选地，重复2～3次上述的第三次压制。

20、作为一种优选的实施方式，所述纤维组份改性处理的工序还包括杨木纤维改性处理的子工序，所述杨木纤维改性处理的子工序是将所述杨木纤维于碱溶液中浸泡一段时间，随后通过水洗调节ph值至中性，最后干燥至含水率为30～35％；所述秸秆纤维改性处理的子工序是先将所述秸秆纤维于碱溶液中浸泡一段时间，随后通过水洗调节ph值至中性、干燥至含水率10～16％，再后将所述秸秆纤维于石蜡乳液中浸泡并干燥至含水率为3～5％。

21、在本技术方案中，碱处理能够使得石蜡乳液更好的向秸秆纤维的内部浸渍渗透，对秸秆纤维实施碱-乳液法处理能够获得界面性能更好的秸秆纤维。与此同时，使用含水率相对较高的杨木纤维，能够在温度和压力的作用下在压制的工序中形成更大的水蒸气的压力，以促进多余氯化镁的迁移。

22、作为一种优选的实施方式，该种enf级杨木-秸秆人造板的制备方法还包括压贴装饰纸的工序，压贴装饰纸的工序包括以下步骤：首先，在三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂中加入抗菌助剂、固化剂、脱模剂和渗透剂得到改性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂；随后，选择定量为75～100g/m2的原纸，将所述原纸浸渍于所述改性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂中，并于120～130℃的环境中干燥直至达到30～50％的预固化度，得到一次浸渍纸；再后，将所述一次浸渍纸再次浸渍于所述改性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂中，并于120～130℃的环境中干燥直至达到30～45％的预固化度，得到改性装饰纸；最后，将所述改性装饰纸覆于所述基材表面，使用温度为196～200℃、压力为15～17mpa的条件下施压20～30s。

23、综上所述，本发明申请公开的一种enf级杨木-秸秆人造板具有胶合性能相对较高、生产成本相对较低、力学性能相对较好的优点，同时本技术公开的一种enf级杨木-秸秆人造板的制备方法还能够避免发生反卤的问题。