CN101774204B

CN101774204B - 一种具有防腐功能的银杏空心刨花板及其制造方法

Info

Publication number: CN101774204B
Application number: CN2010101012489A
Authority: CN
Inventors: 曹福亮; 周统建; 王志强; 王卫东; 卢晓宁
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2030-01-26
Also published as: CN101774204A

Abstract

本发明涉及一种具有防腐功能的银杏空心刨花板及制造方法，属于木材利用技术领域。该刨花板由包括树皮在内的成年树期的银杏枝桠材刨削成厚度1-3mm的刨花，添加质量为刨花质量3-7％的脲醛树脂胶，以及质量为脲醛树脂胶质量0.5-1％的石蜡防水剂后挤压成板材，所述板材宽度方向的截面具有沿长度方向延伸的间隔排布圆孔。其制造经选材、刨花、干燥、施胶、成形各步骤。本发明的刨花板含有黄酮类化合物，防腐性能十分理想。同时，本发明节约了材料，且比重小，具有足够的强度，保温、隔音效果更好。

Description

一种具有防腐功能的银杏空心刨花板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种刨花板，尤其是一种具有防腐功能的银杏空心刨花板，同时还涉及制造方法，属于木材利用技术领域。

背景技术

银杏是古老的多功能树种，集材、果、花、观赏、绿化于一体。银杏木材为浅黄色，纹理直，质地细软，干缩性小，不易变形，不反翘，不开裂，耐腐性强，易加工。长期以来，由于种种偏见和对银杏生物特性认识不足，忽视了银杏的多功能利用，特别是对其主产品木材的发展和利用。

检索发现，申请号为200710139601.0、名称为银杏木EO防潮保健型刨花板及其生产方法，其原料包含有100％的银杏木材质刨花、水、EO防潮型胶粘剂。该专利申请虽然提出了银杏木的利用，但该专利产品存在以下不足之处：1)以防潮为主要有益效果，其中提及的具有防腐、防虫蛀效果，以及对高血脂、心脑血管疾病有一定辅助理疗功效，没有任何理论和试验数据支持，难以令人信服。2)、无法在不添加防腐剂的情况下，使其具有比银杏木本身更好的防腐效果。3)该专利产品为平压法生产刨花板，在节省原材料方面不够理想。4)、该专利产品在保温、隔声、质轻等方面也不够理想。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种在不添加防腐剂的情况下比银杏木本身更具有防腐功能的银杏空心刨花板，同时给出其制造方法，从而使银杏木材得到科学合理的利用。

为了达到以上目的，申请人对银杏木材进行了深入研究：银杏木材具有一定防腐性能的原因是其中含有黄酮类化合物。黄酮是天然抗氧化物中的一大类，银杏中黄酮的抗氧化机理在于：黄酮类化合物具有多酚结构，能够提供活泼的质子，与油脂氧化产生的自由基结合成较稳定的化合物，从而阻断油脂的自动氧化过程。黄酮类化合物的抗氧化活性基于其结构中所含的多酚羟基，尤其是4位羧基与3位羧基或5位羧基的协同作用及3‘，4’-邻位二羟基表现出强的抗氧化活性。

此外，有研究表明，银杏木材氯仿提取物对白腐菌和褐腐菌均有抑制效果，使银杏木材具有较强的防腐能力。

木材天然耐腐性研究表明，不同树种木材对菌、虫危害抗性不同的原因与其组织构造、材性以及木材的化学组成不同有关。心材中的多酚类等物质对菌、虫均有一定的抑制或毒杀作用。银杏中的黄酮则具有多酚结构，因此，银杏木材表现了较强的天然防腐能力。

银杏树虽然各部位均含有黄酮类化合物，但各部位的含量有明显差异。由于银杏树中黄酮类化合物在生物合成的过程中由根部向叶自下至上逐步完成，因此其含量从根部、主杆、枝桠到叶逐步增加。通常树皮的黄酮类化合物含量大于木干。无论树皮还是木干，黄酮类化合物的含量都是枝桠最大，其次是主干，含量最少是根部。且银杏树各部位黄酮类化合物含量最高期为成年树期。

在深入研究基础上，申请人提出了以下技术方案：一种具有防腐功能的银杏空心刨花板，由包括树皮在内的成年树期银杏枝桠材为原料，刨削成厚度1-3mm的刨花，添加质量为刨花质量3-7％的脲醛树脂胶，以及质量为脲醛树脂胶质量0.5-1％的石蜡防水剂后挤压成板材，所述脲醛树脂胶的pH值8.0、固体份质量百分比含量54％、粘度80s、游离甲醛质量百分比含量小于0.3％，所述板材宽度方向的截面具有沿长度方向延伸的间隔排布圆孔。

本发明的空心刨花板制造方法如下：

第一步、选材：选择成年树期银杏含皮的枝桠材部分作为原料；

第二步、刨花：当原料含水率为30-50％时，将其刨削成厚度1-3mm的刨花；

第三步、干燥：干燥后使刨花含水率达3-5％；

第四步、施胶：添加质量为刨花质量3-7％的脲醛树脂胶，其pH值8.0、固体份质量百分比含量54％、粘度80s、游离甲醛质量百分比含量小于0.3％，再添加质量为脲醛树脂胶质量0.5-1％的石蜡防水剂，施胶后的刨花含水率控制在10-12％；

第五步、挤压成形：借助立式挤压机挤压成形，并控制温度140-180℃，挤压成的板材宽度方向的截面具有沿长度方向延伸的间隔排布圆孔。

再进一步地，在上述第四步中，可以添加质量为脲醛树脂胶质量1-2％的甲醛捕捉剂，从而来降低产品的游离甲醛释放量。

由于本发明的刨花板富含黄酮类化合物的枝桠枝为原料，且含有树皮，不仅省去了去皮工序，而且进一步提高了黄酮类化合物的含量，加之成形后具有空心结构，因此防腐、保温、隔声性能十分理想。同时，采用枝桠枝为原料使银杏资源具有再生性，而本发明的空心结构不仅比实心板节约了材料，且比重小，具有足够的强度，保温、隔音效果更好。因此本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案作进一步详细论述。由于其仅为具体实施方式，对本发明的保护范围不构成任何限值，凡采用等同替换或等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的权利范围之内。

实施例一

本实施例具有防腐功能的银杏空心刨花板按照如下工艺步骤以及优选的工艺参数制造：

1.原料选择。选择黄酮类化合物含量高的30年生银杏成年树期的含皮枝桠部分作为原料，并且包含质量为总原料质量5-10％(最好为9％)的树皮。

2.刨花制备。选择银杏枝桠材作为原料，当原料含水率在30-50％时(最好为40％)，用鼓式削片机加工成长度30±2mm、厚度8±1mm的木片，再用双鼓轮刨片机将木片刨削成厚度1-3mm(最好2mm)的刨花。

3.刨花干燥。将刨花送入干燥机，干燥机的入口处温度为190±5℃，排湿口处的废气温度保持在140±5℃。干燥后的刨花含水率控制为3-5％(最好4％)。

4.施树脂胶。采用螺旋式施胶机，在干燥后的刨花中加入质量为刨花质量3-7％(最好为5％)的脲醛树脂胶，其pH值8.0、固体份质量百分比含量54％、粘度80s(涂-4杯，20℃)、游离甲醛质量百分比含量小于0.3％，再添加质量为脲醛树脂胶质量0.5-1％的石蜡防水剂和质量为脲醛树脂胶质量1-2％甲醛捕捉剂，施胶后的刨花含水率控制在10-12％。

5.挤压成形。采用立式挤压机配以25mm孔径的挤压钢管，单位压力保持均匀，板厚33mm，挤压温度控制在140-180℃(最好160℃)，挤压速度0.35m/min，挤压成的板材宽度方向的截面具有沿长度方向延伸的间隔排布圆孔(参见图1)。为了既节约材、又具有足够的强度，圆孔直径与板材厚度之比、以及圆孔直径与相邻圆孔中心距之比均应控制在1∶1.3-1.5。

制成之后的银杏空心刨花板宽度方向的截面如图1所示，具有比重小、隔热、隔音、抗冲击性能好以及吸水厚度膨胀率极低等特点。参照木材天然耐腐性实验室试验方法(GB-T 13942.1-92)，对银杏空心刨花、混合树种空心刨花板、银杏木材、毛白杨进行耐腐实验。

实验步骤主要为：

1)马铃薯-葡萄糖琼脂培养基(PDA)的配制，马铃薯200g，葡萄糖10g，琼脂16～18g，水1000ml，置于蒸汽灭菌器中(压力0.1MPa，温度121℃)，灭菌30min后，在无菌接种室冷至不烫手时，把培养基分别倒入5个已灭菌的培养皿内，待冷却凝固后接种灰盖褶孔菌，然后置于培养室(温度28±2℃，空气湿度75％以上)内培养7～10天。

2)马铃薯-葡萄糖培养基的配置(各成分比例同上同上，煮成汁)，准备30个广口瓶，分别向每个瓶内加入80ml马铃薯-蔗糖液，瓶口包防水纸，在蒸汽高压灭菌器中(压力0.1MPa，温度121℃)灭菌1h后取出，置于无菌接种工作台冷却后接种。

3)接种：操作的全过程在无菌操作台完成，把在培养皿上生长7～10天的菌丝，用经酒精灯灼烧后无菌水冷却的接种针取少许菌丝块(带有琼脂培养基)接入广口瓶中马铃薯-蔗糖培养基的中间部位。

4)培养：接种后的广口瓶置于温度28±2℃，空气相对湿度75～85％的培菌室中培养10天左右，待瓶内的培养基表面长满菌丝时，即可放入灭菌后的饲木受菌侵染。待饲木上长满菌丝时即可放入试样受菌侵染。

5)试样准备：将事先准备好的试件分别编号后放入温度100±5℃烘箱中烘至恒重，每块称重(精确到0.01g)后，用吸湿纸包好，在蒸汽灭菌器中在常压条件下保持30min左右，使试样含水率达到40％～60％，冷却后即用。

6)试样受菌腐朽：已准备好的试件，在无菌条件下放入已长满菌丝的饲木上(纹理方向垂直放在菌丝上)，每瓶放2块，将广口瓶置于培菌室(温度28±2℃，空气湿度75％以上)受菌侵染2周。

7)试样检测：两周后取出试样，轻轻刮去表面菌丝和杂质，在100±5℃烘箱中烘至恒重，每块试样分别称重。

整个试验完成后，计算试件的重量损失率，评价材料的耐腐等级，试验数据如表。

材料种类	重量损失率(％)	耐腐等级
			银杏空心刨花板	9.11	强耐腐
银杏木材	22.79	耐腐
			混合树种空心刨花板	16.16	耐腐
毛白杨	25.93	稍耐腐

试验结果表明，本实施例的银杏空心刨花板耐腐性能明显优于银杏木材本身，以及相同工艺条件下的混合树种空心刨花板，达到了强耐腐等级。另外，经国家林业局南京人造板质量监督检验站检测，上述工艺步骤压制的银杏空心刨花板，其产品甲醛释放量为9mg/100g，甲醛释放量达欧洲E1级标准。

因此证明，通过选择黄酮含量高的银杏木材部位压制空心刨花板，在不添加防腐剂的情况下，得到强耐腐性能的银杏空心刨花板，从而有利于拓宽人造板原料来源以及发展功能性人造板。其工艺步骤简捷，质量稳定，成本经济。

Claims

1.一种具有防腐功能的银杏空心刨花板，其特征在于：由包括树皮在内成年树期的银杏枝桠材为原料，刨削成厚度1-3mm的刨花，添加质量为刨花质量3-7％的脲醛树脂胶，以及质量为脲醛树脂胶质量0.5-1％的石蜡防水剂后挤压成板材，所述脲醛树脂胶的pH值8.0、固体份质量百分比含量54％、粘度80s、游离甲醛质量百分比含量小于0.3％，所述板材宽度方向的截面具有沿长度方向延伸的间隔排布圆孔。

2.根据权利要求1所述具有防腐功能的银杏空心刨花板，其特征在于：所述圆孔的直径与板材厚度之比、以及圆孔直径与相邻圆孔中心距之比均控制在1∶1.3-1.5。

3.一种具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于制造步骤如下：

第一步、选材：选择成年树期的银杏含树皮的枝桠材部分作为原料；

第三步、干燥：干燥后使刨花含水率达3-5％；

4.根据权利要求3所述具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于：所述第四步中，还添加质量为脲醛树脂胶质量1-2％的甲醛捕捉剂。

5.根据权利要求3或4所述具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于：所述第一步中树皮质量控制在总原料质量的5-10％。

6.根据权利要求5所述具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于：所述第二步中，先用削片机将原料加工成长度30±2mm、厚度8±1mm的木片，再用刨片机将木片刨削成厚度1-3mm的刨花。

7.根据权利要求6所述具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于：所述第三步中，将刨花送入干燥机，干燥机的入口处温度为190±5℃，排湿口处的废气温度保持在140±5℃。

8.根据权利要求7所述具有防腐功能的银杏空心刨花板制造方法，其特征在于：所述第五步中的立式挤压机挤压速度为0.35m/min。