復合生態板的發展前景與生產工藝

梁新志

摘要：指出了隨著我國綠色低碳經濟的發展，傳統的人造復合材料已經不能滿足人們的需求。而復合生態板利用低碳節能的生產工藝，對環境無污染，其在市場上發展前景較好。基于此，研究了復合生態板的發展前景與生產工藝，以柔性木質纖維復合板為例，采用文獻查閱法、分析法等，從復合生態板的特點入手，根據筆者所在人造板廠的工作經驗，分析了復合生態板的生產工藝，闡釋了復合生態板的發展前景，對推動復合生態板工業的可持續發展具有重要的現實意義。

關鍵詞：復合生態板;生態環保;發展前景;生產工藝

中圖分類號：TS653

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）2-0136-02

1 引言

復合生態板是一種新型的環保材料，其廣泛應用于整體櫥柜、室內裝修、室內地板等領域。該材料采用先進的卷材生產工藝，生產過程低碳節能，對環境無污染，具有裝修效果好、經濟耐用及無甲醛釋放等特點，符合我國綠色低碳經濟的發展趨勢[1]。由于我國可利用的復合生態板生產材料有限，特別是對木材資源的使用具有一定的生命周期，因此，需要重視對復合生態板的發展前景與生產工藝的研究，提高復合生態板的生產工藝，為復合生態板的發展提供廣闊的發展空間。

2 復合生態板的特點

生態板是將帶有不同顏色或紋理的紙，放人生態板樹脂膠粘劑中浸泡，然后干燥固化后，將其鋪裝在刨花板、細木工板等表面，經熱壓而成的裝飾板。復合生態板是生態板覆在另一塊木板上，中間刷膠粘和而成[2]。目前，在市場上具有不同材質的復合板。本文所研究的復合生態板是柔性木質纖維復合板，其作為一種由天然植物纖維、柔性劑等形成的同質透心結構復合材料，產品具有耐磨性、輕彈性好、綠色環保等特點。不僅應用于墻面和家具面板，還可以在地面上鋪設，裝飾效果比較好。

3 復合生態板的生產工藝

本次研究的復合生態板，以柔性木質纖維復合板為例，對其生產工藝的研究，從工藝流程、生產設備及生產工藝依次展開介紹，具體的內容如下。

3.1 工藝流程

對于柔性木質纖維復合板，天然植物纖維作為主要的原料成分，其含量達40%以上。在生產流程中，主要采用物理加工方法，制作成灰分低于3%、含水率在8%～12%之間、80～120目的纖維粉，然后與石灰石粉、樹脂顆粒經混合后，采用高速且均勻的方式進行攪拌，再實施高溫雙螺桿擠出，最后進行開練、壓延成型，在背面覆給予麻編織增強網[3]。主要流程如圖1。

3.2 生產設備

對柔性木質纖維復合板的生產，主要采用三大系統進行全套生產。再生產過程中，所應用的生產設備主要有熱風爐、磨粉機及管道干燥器等，此外還有相應的配套設備，主要包括除塵、輸送等。

3.3 生產工藝

3.3.1 制造木質纖維

柔性木質纖維復合板的木纖維的原料，主要采用松木、楊木的小枝椏。要求原料直徑處于2 cm以上，無雜質、發霉情況。而對于同一批次的原料，為了控制后續干燥時間，其含水量要求要均勻。而對于那些不同含水量的原料，可通過采用氣力輸送風量，控制原料管道中的干燥時間，保證其最終的含水量[4]。對于竹材、秸稈類等材料，特別是對木材的處理，要經剝皮、去雜后削成木片，尺寸控制在2 cm左右，采用鼓式削片機進行強制進料。然后再采用破碎機行粗粉碎，經熱風管道干燥后，木皮含水量為8%～12%。最后，通過使用磨粉機將木皮加工為80～120目的木纖維粉。

3.3.2 天然纖維表面的改性處理

在熱塑性樹脂與木纖維粉混合時，由于纖維素纖維從本質上而言，很難與聚合物有相容性，這很難形成復合材料。可適當加用木粉處理劑，提高兩者的結合性能。因此，需要在木質纖維研磨后進行接技共聚改性處理，達到充分利用纖維的優良性能，從而改善其浸潤性。另外，為了穩定基體樹脂聚合物與纖維鍵合，需通過界面偶合改變界面粘合性，減少纖維表面的羥基與自身的吸水性。

3.3.3 混合配料

木纖維粉在預處理時，可采用高速混料機，將其與樹脂顆粒、石灰石等均勻混合，在混合的過程中，注意樹脂顆粒是否分布均勻。若在擠出過程中存在木粉噴出情況，需要進行處理，否則會造成產品成型缺陷。

3.3.4 螺桿擠出

在生產過程中主要采用雙螺桿擠出設備，而控制設備的參數設置是關鍵的環節，特別是對機頭溫度、螺桿轉速及機筒溫度的參數設置，在設置過程中，若溫度參數設置過低，將會使物料塑化不充分，影響產品的性能[5]。若相關參數設置的溫度過高，將會分解燒焦木纖維，導致擠出壓力低而不夠密實，大大影響了產品的強度和外觀。因此，對溫度控制可采取分段控制、逐步降低的工藝。

3.3.5 壓延與覆麻背襯及后處理

待混合料擠出后，需將片材輥壓至厚度均勻、大幅面，采用輥筒壓延機進行輥壓。然后在背面覆麻編織增強網，提高其強度和穩定性能。最后在后處理方面，在加工的過程中需要合理控制溫度，冷卻、裁邊等工序需在冷卻后進行，這有利于尺寸的穩定與物料的成型。

4 復合生態板的發展前景展望

柔性木質纖維復合板作為一種新型綠色環保材料，其在未來的發展具有良好的前景，從發展多功能木質復合材料、納米技術在生態復合板中的應用研究及向生態環境符合材料方向發展3個方面進行了展望。

4.1 發展多功能木質復合材料

現有的復合生態板，主要滿足人們裝修所需，對于未來符合生態的發展，可以賦予其特殊的功能。比如，防潮人造板、防水人造板等。過去的復合材料主要應用于結構，而現在對復合材料的發展，更多的是拓展其功能發展，即從低級形式到高級形式發展。因此，復合生態板從單一功能轉向多功能方向發展。在此可通過調節其復合度、改變其對稱性等，從而達到功能材料所賦予的高價值。另外，對復合生態板功能的研究中，要綜合考慮其物理組成及化學性質，避免組成之間發生沖突，影響復合生態板功能的發揮與性能的使用。比如，在進行阻燃木質材料的生產中，不能降低其物理力學性能。

4.2 納米技術在生態復合板中的應用

納米技術是一種高新技術，其涉及的學科較多且綜合交叉。比如，納米電子學、納米化學等。將納米技術應用于生態復合板中，復合板變成納米尺寸后，其材料特異性質、尺寸效應及變化機理，為生態復合板改進具有突破性的進展[6]。比如，介質空隙屬于一種納米量級空隙，又叫做“納米空隙”，它存在于針葉木材細胞壁空隙及微纖絲間隙之中，其中微纖絲間隙尺度小。由于木材中納米空隙的存在，其可以容納納米微粒，由此，材制造成納米粉體，并將其填充到木材的納米空隙，從而可以達到更高性能的木質復合材料，給予人們使用。

4.3 向生態環境符合材料方向發展

地球是人們賴以生存的家園。雖然我國地大物博，但是隨著我國人口的增長，人們對資源需求量的增多，導致我國環境日趨惡化。而復合生態板具有綠色環保的特點。在未來的發展中，相關研究人員，要立于我國森林資源有限的條件下，大力開發生態環境材料的使用，使木材與非木質材料進行混合利用[7]。在此過程中，可通過借鑒國外復合生態板的先進生產工藝，結合我國的市場的所需，在滿足人們需求的情況下，盡可能做到節約資源與能源，減少對環境的破壞。另外，相關研究者可以設計制備材料，或者提高資源的使用率，從而滿足對環境的協調性。

5 結語

通過對復合生態板的發展前景與生產工藝的研究，了解了復合生態板特點，分析了復合生態板的生產工藝，提出了從發展多功能木質復合材料、納米技術在生態復合板中的應用及向生態環境符合材料方向發展展望，有利于提高相關施工者施工工藝的提升，這對推動復合生態板工業的可持續發展具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]吳振華，劉元強，劉宜昕，等.甲醛凈化生態板生產工藝探討及性能直觀展示試驗[J].林業機械與木工設備，2017，45（11）：41～44.

[2]李龍，畢建華，周德敬.我國金屬復合板帶材的生產及應用[J].軋鋼，2017，34（2）：43～47.

[3]張新偉，王 靜，談雄，淺議生態板的環保實用性[J].河北農機，2016（9）：32.

[4]韋華，童軍，朱躍鵬，等.藻鈣生態板的制備及其凈化甲醛性能研究[J].新型建筑材料，2016，43（6）：64～66，78.

[5]劉元強，楊勛，張曉春，等.EO級OSB生態板的生產工藝研究[J].林業機械與木工設備，2015，43（8）：38～40.

[6]練國峰，金江，張華，等.資源節約型超薄石材復合板的生產技術研究[J].廣東建材，2011，27（12）：88—90.

[7]韓健，吳彩東.竹木碎料/纖維復合板相關生產工藝的研究[J].林產工業，2010，37（5）：17～20.