王 增1,2，马灵飞1，方崇荣2，庄期应2，何理辉1，杨 柳2

氯氧镁水泥竹刨花板热压工艺研究

王 增，马灵飞，方崇荣，庄期应，何理辉，杨 柳

（1. 浙江农林大学工程学院，浙江 临安 311300；2. 浙江省林产品质量检测站，浙江 杭州 310023）

研究了热压温度、热压时间工艺参数的改变对氯氧镁水泥竹刨花板性能的影响，结果表明：随着热压时间和热压温度的增加，板材强度不断增强；综合板材性能在各参数下变化的幅度及生产成本的考虑，给出热压温度和时间的推荐参数：热压温度125℃、热压时间12 min或者热压温度100℃、热压时间16 min。

工艺参数；热压温度；热压时间；物理力学性能

氯氧镁水泥竹刨花板是一种以氯氧镁水泥和各类竹材加工剩余物为主要原料的绿色、环保、阻燃的人造板材料，它不仅可以从根本上解决人造板在装修和使用过程中存在的甲醛释放问题、建筑火灾隐患问题，而且还能为我国竹材及加工剩余物和小径竹、丛生竹资源的多用途高效循环利用提供新的途径，同时对于改善我国人造板行业的产业结构、促进木材加工行业发展、完善林业产业体系建设、缓解木材供需矛盾等都有深远的意义。

本文主要对氯氧镁水泥竹刨花板的热压工艺进行了研究，分析热压时间、热压温度等工艺因素对板材性能的影响，旨在为生产开发提供切实可行的参数。

1 材料与方法

1.1 试验材料

氧化镁（MgO）：营口鑫顺耐火材料厂生产，白色粉末状，200目，MgO含量≥80%，活性含量55%；氯化镁（MgCl·6HO）：海城市毛祁源城镁业生产，白色结晶状，MgCl·6HO含量≥99%；添加剂：实验室自制。

竹刨花：竹片通过鼓式刨片机制得，刨花形态为：＜18目占58%，18 ~ 40目占16%，> 40 ~ 120目占20%，＞120目占6%。

1.2 试验设备

DP-042型电动搅拌器：上海予正仪器设备有限公司；XLB-08500X500型压力成型机：浙江湖州东方机械有限公司；ESUM-0054数显恒温水浴锅：成都赛可隆机械设备有限公司；

MWD-W20型微机控制电子式人造板试验机，济南时代试金仪器有限公司；SPN402F型电子天平，梅特勒-托利多（常州）称量设备系统有限公司制造。

1.3 试验方法

根据不同热压时间和不同热压温度设以下两种工艺：（1）设热压时间分别为8、12、16、20、24min，固定工艺为灰木比1.5，压力1.5 MPa，水灰比0.5，热压温度为100℃，设计密度为0.8 g/cm；（2）设热压温度分别为80、100、125、150、180℃，固定工艺：灰木比1.5，压力1.5 MPa，水灰比0.5，热压时间为12 min，设计密度为0.8 g/cm。板材规格为：320 mm×320 mm×12mm（板厚由厚度规控制），每种方法实施4次，共计压40块板。测试项目包括：静曲强度、弹性模量、内结合强度、24 h吸水厚度膨胀率、24 h吸水率、24 h吸水长度变化率。检测方法参照GB/T 17657-1999。

2 结果与分析

2.1 热压时间对氯氧镁水泥竹刨花板性能的影响

不同热压时间的氯氧镁水泥竹刨花板性能测试结果见表1。

表1 不同热压时间的氯氧镁水泥竹刨花板性能测试结果

2.1.1 不同热压时间对静曲强度和弹性模量的影响 从表1中可以看出，热压时间的变化对氯氧镁水泥刨花板的静曲强度（MOR）和弹性模量（MOE）影响较大。当热压时间为8 min时，板的静曲强度、弹性模量分别为1.2 MPa、61 MPa。当热压时间增加到12 min时，板材的强度性能增加幅度较大，静曲强度、弹性模量的数值分别为6.9 MPa、846 MPa，相比8 min时分别增加了400%、1286%。随着热压时间继续增加，板材的强度性能也随之增大，在8 ~ 16 min的范围内，强度上升较为明显。这主要是由于随着热压时间的延长，板材中氯氧镁水泥的受热时间也相应增加，使得水化放热反应更加完全、充分，从而提高板材的强度性能。而当热压时间继续延长到20 min、24 min时，板材的强度变化并不明显，这主要是因为在16 min的时间内，水化放热反应已进行的较为完全，板材的强度已基本成型，此时热压时间的增加对板材强度的增强效果并不明显。由此可见将热压时间控制在12 ~ 16 min范围内比较适合于氯氧镁水泥竹刨花版的压制。

2.1.2 不同热压时间对内结合强度的影响 由表1可看出，热压时间的变化对氯氧镁水泥竹刨花板内结合强度（IB）的影响较为明显，在8 ~ 16 min的范围内，内结合强度值上升幅度较大，在热压时间为8 min时，板材内结合强度值过低，这主要是因为过短的热压时间使得氯氧镁水泥未能在加压条件下充分水化，致使卸压后氯氧镁水泥在无压条件下继续水化，从而导致板材厚度回弹（密度低至0.55 g/cm），内结合强度降低。如果热压时间适当延长，就可以保证氯氧镁水泥在热压条件充分水化，提高板材内结合强度。在16 ~ 24 min的范围内，内结合强度变化并不明显，其原因与上述静曲强度、内结合强度中原因一致：在16 min左右的热压时间里，水化反应已较为完全，板材强度已基本成型。

2.1.3 不同热压时间对24 h吸水厚度膨胀率、吸水率、长度变化率的影响 从表1中还可以看出，热压时间对氯氧镁水泥竹刨花板24 h吸水长度变化率的影响较小，随着热压时间的延长，24 h吸水长度变化率数值没有明显的变化。热压时间对24 h吸水厚度膨胀率（TS）、24 h吸水率（WA）的影响比较明显，随着热压时间的延长，氯氧镁水泥竹刨花板的TS数值就减小，WA数值也具有相同的变化趋势。同时对比发现，氯氧镁水泥竹刨花板的TS的测试值远低于LY/T 1842-2009《竹材刨花板》标准中TS≤8%的标准值。

2.2 热压温度对氯氧镁水泥竹刨花板性能的影响

不同热压温度的氯氧镁水泥竹刨花板性能测试结果见表2。

表2 不同热压温度的氯氧镁水泥竹刨花板性能测试结果

从表2中可以看出，热压温度的变化对氯氧镁水泥竹刨花板的物理性能有一定的影响。随着热压温度的升高，板材的静曲强度、弹性模量、内结合强度等数值都相应增加，并且在80 ~ 125℃范围内增长速度最快，在125℃之后，强度数据增长速度明显降低，基本保持平衡。这可能是由于热压温度125℃比较适合于氯氧镁水泥自身的水化放热反应，在合适温度的热作用下，加速了氯氧镁水泥的水化反应，使反应更加完全、充分，从而提高竹刨花与水泥的凝结力，增加板材的强度性能。

热压温度对氯氧镁水泥竹刨花板的TS、WA和24h吸水长度变化率也有一定影响。总的趋势是随着热压温度的升高，各数值均有所降低（除TS在100℃后有缓慢上升趋势），各数值在100℃后降低速度放缓。基于上述实验结果表明热压温度在100 ~ 125℃的范围比较适合于氯氧镁水泥竹刨花板的压制。

3 结论

（1）热压时间和温度对板材的物理力学性能影响较大，随着时间和温度的增加，板材强度不断增强，综合板材性能在各参数下变化的幅度及生产成本的考虑，给出热压温度和时间的推荐参数：热压温度125℃、热压时间12 min或者热压温度100℃、热压时间16 min。且比对发现，在上述参数的工艺条件下，板材的物理力学性能基本达到行业标准要求。

（2）TS是氯氧镁水泥竹刨花板相对稳定的一个指标，本试验中TS值均远低于行业标准LY/T 1842-2009《竹材刨花板》的标准值。

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Experiment on Hot Pressing Technology for Magnesium Oxychloride Cement Banded Bamboo Particle Board

WANG Zeng，MA Ling-fei，FANG Chong-rong，ZHUANG Qi-ying，HE Li-hui，YANG Liu

（）

Experiment was conducted on effect of hot pressing temperature, pressing time to properties of magnesium oxychloride cement banded bamboo particle board. The results showed that strength of board increased with hot pressing time and temperature. The result recommended hot pressing temperature of 125 ℃ with pressing time of 12 minutes or hot pressing temperature of 100℃ with pressing time 16 minutes.

technological parameters; hot pressing temperature; pressing time; physical and mechanical properties

1001-3776（2012）04-0048-03

S785

B

2012-02-18；

2012-05-18

浙江省重大招标项目“速生林木与竹类资源精深加工及高效利用共性关键技术研究及产品开发”（2003C12009）

王增（1984－），男，浙江安吉人，硕士生，从事木材科学与技术。