由于家居木材消费量的增加,木材储量一直在减少,导致生产厂家寻找可以有效满足需求的新型可再生木质纤维素材料,这种压力下,新产品的研究几年来一直在增加投入,很多厂家开始研究将木材与其他木质纤维素材料相结合,获得更优质,成本更低的产品。例如结合农业废弃物,使用农业工业木质纤维素废物来代替生态板制造中的实木原料。如今很多新型材料的板材都可以叫生态板,其生产原材料从实木,到锯末,甚至使用竹子,稻壳等材料制作。那么这些不同的原材料,生产出来的生态板从物理和机械性能上,有什么区别呢?
1、首先木质纤维素材料都可以用作生态板制造的原料。除木材外,可以使用来自农业残留物,如谷物秸秆,甘蔗渣,玉米秆和,棉花秸秆,稻壳等在这些替代原材料中,稻壳具有最高的利用价值,因为大米是世界上产量最多的谷物之一,稻壳每年占粮食重量的近20%,我国将每年稻壳废弃物产量庞大,可利用空间很大。
2、稻壳也是容易获得的农业残余物之一,可作为制造生态板的优良原料。然而,由于该产品与商业粘合剂之间缺乏直接相互作用,用这种材料生产的生态板呈现出胶合不良的情况,需要更好的胶合工艺去改进。
3、除了农业替代物,还有竹子这种替代物,竹子具有多样性,利用潜力很大,使用竹子作为原料的生态板在物理机械性能方面表现很好,竹子产量大,是可再生资源,不用担心破坏生态环境。
稻壳和竹子生产生态板的基本方法和原木锯末类似。稻壳和竹子原理收集后,首先需要进行颗粒化处理,在锤磨机中加工后进行颗粒转化,筛选材料并除去细粒,接着在在60℃的烘箱中干燥后,达到接近3%的平衡水分含量,使用尿素甲醛粘合剂,加入1%的石蜡,在180℃温度和3.0N / mm 2压力下进行压制。
为了方便性能检测和对比,用木材,竹子,稻壳颗粒制成的生态板按以下比例分布生产,例如100%木材; 100%竹子; 100%稻壳; 50%木材和50%竹子; 50%木材和50%稻壳。评估它们的物理特性:密度;水分含量;吸水和厚度膨胀。以及机械性能:静态弯曲,内部粘合和握钉能力。
评估替代材料所生产的生态板的性能,进行物理和机械测定,将性能的平均值与标准要求的最低值进行比较,主要有以下几点差异。
1、物理性能
新材料生产的生态板浸泡24小时后,吸水率比传统生产方式要高,主要是因为稻壳和竹子中高含量的二氧化硅,以及木质素含量较低有关,竹子生产的生态板在浸泡2小时后稳定性开始下滑,出现厚度膨胀,当浸泡24小时后出现溶胀时,与传统生态板相比,吸水性相似。能基本满足商业化要求,在浸渍后24小时达到35%的吸收百分比,竹子制造的生态板在尺寸稳定性方面有良好性能。用稻壳生产的生态板高吸水性和膨胀问题比较严重,而当和竹子或者木材混合后生产的板材,吸水性降低了很多,从这一点看,可以混合稻壳和其他材料一起生产生态板。
2、机械性能
静态弯曲的刚度和握钉力降低方面,稻壳生态板握钉力和刚度性能较低,而竹子生产的生态板有良好的性能。出现这种性能差异,是因为稻壳颗粒的结构问题引起的,稻壳颗粒的低渗透率,干扰了颗粒的粘合。
采用纯稻壳颗粒生产的机械抗性会差很多,通过各种数据对比结果发现,纯稻壳颗粒制成的质量稍差,而使用木材颗粒制造的生态板与竹子生产性能参数相似。
竹子颗粒的使用替代木材对于生产生态板是非常有希望的,而且通过与木材颗粒的组合,与仅用木材颗粒制造的生态板相比,竹颗粒的使用可以大大降低木材的消耗,减少成本。而稻壳材料还需要改进其粘合性能,改进生产工艺才能投入生产应用中,需要调整一些生产参数,以达到标准性能。