由于家居木材消費量的增加,木材儲量一直在減少,導致生產廠家尋找可以有效滿足需求的新型可再生木質纖維素材料,這種壓力下,新產品的研究幾年來一直在增加投入,很多廠家開始研究將木材與其他木質纖維素材料相結合,獲得更優質,成本更低的產品。例如結合農業廢棄物,使用農業工業木質纖維素廢物來代替生態板制造中的實木原料。如今很多新型材料的板材都可以叫生態板,其生產原材料從實木,到鋸末,甚至使用竹子,稻殼等材料制作。那么這些不同的原材料,生產出來的生態板從物理和機械性能上,有什么區別呢?
1、首先木質纖維素材料都可以用作生態板制造的原料。除木材外,可以使用來自農業殘留物,如谷物秸稈,甘蔗渣,玉米稈和,棉花秸稈,稻殼等在這些替代原材料中,稻殼具有最高的利用價值,因為大米是世界上產量最多的谷物之一,稻殼每年占糧食重量的近20%,我國將每年稻殼廢棄物產量龐大,可利用空間很大。
2、稻殼也是容易獲得的農業殘余物之一,可作為制造生態板的優良原料。然而,由于該產品與商業粘合劑之間缺乏直接相互作用,用這種材料生產的生態板呈現出膠合不良的情況,需要更好的膠合工藝去改進。
3、除了農業替代物,還有竹子這種替代物,竹子具有多樣性,利用潛力很大,使用竹子作為原料的生態板在物理機械性能方面表現很好,竹子產量大,是可再生資源,不用擔心破壞生態環境。
稻殼和竹子生產生態板的基本方法和原木鋸末類似。稻殼和竹子原理收集后,首先需要進行顆?;幚?,在錘磨機中加工后進行顆粒轉化,篩選材料并除去細粒,接著在在60℃的烘箱中干燥后,達到接近3%的平衡水分含量,使用尿素甲醛粘合劑,加入1%的石蠟,在180℃溫度和3.0N / mm 2壓力下進行壓制。
為了方便性能檢測和對比,用木材,竹子,稻殼顆粒制成的生態板按以下比例分布生產,例如100%木材; 100%竹子; 100%稻殼; 50%木材和50%竹子; 50%木材和50%稻殼。評估它們的物理特性:密度;水分含量;吸水和厚度膨脹。以及機械性能:靜態彎曲,內部粘合和握釘能力。
評估替代材料所生產的生態板的性能,進行物理和機械測定,將性能的平均值與標準要求的最低值進行比較,主要有以下幾點差異。
1、物理性能
新材料生產的生態板浸泡24小時后,吸水率比傳統生產方式要高,主要是因為稻殼和竹子中高含量的二氧化硅,以及木質素含量較低有關,竹子生產的生態板在浸泡2小時后穩定性開始下滑,出現厚度膨脹,當浸泡24小時后出現溶脹時,與傳統生態板相比,吸水性相似。能基本滿足商業化要求,在浸漬后24小時達到35%的吸收百分比,竹子制造的生態板在尺寸穩定性方面有良好性能。用稻殼生產的生態板高吸水性和膨脹問題比較嚴重,而當和竹子或者木材混合后生產的板材,吸水性降低了很多,從這一點看,可以混合稻殼和其他材料一起生產生態板。
2、機械性能
靜態彎曲的剛度和握釘力降低方面,稻殼生態板握釘力和剛度性能較低,而竹子生產的生態板有良好的性能。出現這種性能差異,是因為稻殼顆粒的結構問題引起的,稻殼顆粒的低滲透率,干擾了顆粒的粘合。
采用純稻殼顆粒生產的機械抗性會差很多,通過各種數據對比結果發現,純稻殼顆粒制成的質量稍差,而使用木材顆粒制造的生態板與竹子生產性能參數相似。
竹子顆粒的使用替代木材對于生產生態板是非常有希望的,而且通過與木材顆粒的組合,與僅用木材顆粒制造的生態板相比,竹顆粒的使用可以大大降低木材的消耗,減少成本。而稻殼材料還需要改進其粘合性能,改進生產工藝才能投入生產應用中,需要調整一些生產參數,以達到標準性能。