專利名稱：刨花板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)刨花板的制造，尤其涉及一種利用獨特并豐富的原料源的方法和

背景技術(shù)：
定向結(jié)構(gòu)刨花板(OSB)是一種在建筑工業(yè)中主要用于替代膠合板的產(chǎn)品。通常， 定向結(jié)構(gòu)刨花板的售價比膠合板低。這種經(jīng)濟狀況通常是由制造這些產(chǎn)品所用的原料的成本決定的。定向結(jié)構(gòu)刨花板通常是由有時稱作“圓鋼”的樹枝制成的，這種樹枝因為直徑太小和/或長度太短而不能用作木材或膠合板單板。圓鋼的供應(yīng)限于數(shù)量和地域以致于有必要對這種商品限定價格下限。因此，仍需要用一種至少在價格和實用性方面同圓鋼相比有競爭力的替代材料來制造結(jié)構(gòu)刨花板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新穎的定向結(jié)構(gòu)刨花板結(jié)構(gòu)，該定向結(jié)構(gòu)刨花板結(jié)構(gòu)利用油棕樹葉切片的精選部分作為原料或基本原料。該原料豐富、成本低，并且目前對種植者來說是一種負(fù)擔(dān)并在大量浪費。在收獲油棕樹果實時產(chǎn)生油棕樹葉切片。油棕樹葉天然地包著果實， 為了得到果實需剪切掉油棕樹葉。目前，收獲油棕樹果實是通過手工完成的，油棕樹葉切片的長度在某種程度上來說是變化的，但是作為參考，油棕樹葉切片的長度大致為1至2米的數(shù)量級，其中木質(zhì)部分長半米，油棕樹葉的橫截面寬度大致在1/20米到1/10米之間。已發(fā)現(xiàn)，油棕樹葉的相對高抗拉強度的殼部分，在適當(dāng)干燥并從低密度葉核分離后，成類似股的形式，能加工成滿足商業(yè)質(zhì)量和強度的板。優(yōu)選的成股工藝具有獲取相對高產(chǎn)量的股狀殼材料的優(yōu)勢，該股狀殼材料沒有或者幾乎沒有核材料。如公開所示的，油棕樹葉切割段或油棕樹葉切割部分受到計劃操作，在該計劃操作中切削片沿著大體平行于油棕樹葉的標(biāo)稱長度方向的線切割油棕樹葉段。這種刀片運動使殼材料成類似股的碎塊，該碎塊從核切割出來。優(yōu)選利用這兩種成分在密度和碎片大小上的差別將核材料從殼材料中機械地分離。通常，切割運動有足夠的力量將眾多核材料片從核材料所依附的殼股中震松，同時將核材料和殼材料從油棕樹葉切片的母體中剪離。在公開的板制作工藝中，該加工的殼材料和核材料被對準(zhǔn)這些混合材料流的氣流的沖擊彼此分離開。此后該機械成型的殼股通常排列成行、被涂上粘結(jié)劑并輸送到壓力機。通常，粘結(jié)劑是熱固性樹脂。壓力機對排列好的并涂有粘結(jié)劑的殼股施加充足的熱和壓力以固化粘結(jié)劑并制成密集的實木板。


圖1是在之前收獲果實過程中具有被切割后的較低處葉子段的油棕樹的圖；圖2是從油棕樹上切割下來的一段油棕樹葉木質(zhì)根部的透視圖；圖3是用于形成油棕樹葉段的殼股并將這些殼股從原來被殼包裹的核材料中分離出來的示例系統(tǒng)的等軸測視圖；圖4是油棕樹葉殼股大體沿一般方向定向的工藝步驟的局部示意圖；圖5是油棕樹葉殼股被涂上粘結(jié)劑并被輸送進多層壓機的工藝步驟的局部示意圖；圖6A是股墊(strand mat)進壓力機的裝料步驟的示意圖；圖6B是制作定向結(jié)構(gòu)刨花板的加壓和加熱步驟的示意圖；圖7是切割片對齊油棕樹葉段縱向的制股設(shè)備的替代方案的示意圖。
具體實施例方式圖1是原來在非洲本土而現(xiàn)在在很多赤道地域被商業(yè)性種植的油棕樹10的圖。油棕樹果實的油經(jīng)常大規(guī)模用在食品和化學(xué)方面。為了采摘果實，工人，通常用彎力，從下砍掉包著果實的油棕葉子。被砍掉頂端的油棕樹葉11，如圖1所示的樹的較低部分，是這種行為的結(jié)果。圖2示出了油棕樹葉的被切割段12。通常，在收獲果實過程中產(chǎn)生的油棕樹葉部分具有大約2至3英尺的木質(zhì)段，即1/2米，盡管該長度波動顯然相當(dāng)?shù)拇?。油棕樹葉部分或段12典型地具有適度的弓形或者大曲率半徑且通常橫截面為V 型。此外，油棕樹葉段12具有與其外表面有關(guān)的相對堅硬和密集的殼13及相對軟的核14， 當(dāng)油棕樹葉部分12干燥后，該殼13比松木堅硬的多且該核14同巴沙木幾乎一樣軟。根據(jù)本發(fā)明，油棕樹葉部分或段12經(jīng)過處理能從殼13生成股并將核材料14從該股殼材料中分離。圖3示出了將油棕樹葉部分或段12切割成縱向股的系統(tǒng)的示例。油棕樹葉段12 被送進將油棕樹葉段以同一方向放置以使這些段幾乎平行的斜槽16或其它裝置，他們稍微彎曲的特性防止了全取向。在斜槽16的較低端具有旋轉(zhuǎn)刀部件17。由馬達(dá)(圖中未示出)電力驅(qū)動的該旋轉(zhuǎn)刀部件17，具有鼓形轉(zhuǎn)子18，該鼓形轉(zhuǎn)子18具有很多在圓周范圍內(nèi)間隔開的與鼓形轉(zhuǎn)子 18的旋轉(zhuǎn)軸平行安裝的刀片或刀19。定位旋轉(zhuǎn)刀部件17以使其旋轉(zhuǎn)軸平行于油棕樹葉段 12的優(yōu)選排列，該優(yōu)選排列由斜槽16的長方形排放區(qū)域的縱向決定。該刀片19截住并沿著平行于油棕樹葉段的標(biāo)稱縱向的線切割油棕樹葉段12，先切割開長股的殼13，最終將核 14切割成碎片。在控制閂21與從轉(zhuǎn)子18外表面22凸出的刀片之間設(shè)有一個能保證油棕樹葉段12會被切割成所需的限定厚度的片的缺口，該控制閂21位于斜槽16的側(cè)邊，刀片 19由該側(cè)邊從斜槽的排放區(qū)域離開。由于棕油樹葉部分沿著其長度的自有彎曲和刀片19刃口的直線性，棕油樹葉部分12的股沈的普遍長度將比棕油樹葉部分12的全長短。通常股沈的長寬比至少為2。被旋轉(zhuǎn)刀部件17切割后的棕油樹葉部分12的所有材料在重力作用下從斜槽16 底部的切割區(qū)域下落，風(fēng)扇或者風(fēng)箱27使一股強勁的氣流橫向地吹過切割過的油棕樹葉材料下落的路徑。氣流的速度和量經(jīng)過調(diào)整以將殼13的股30從切割過的核材料觀中分離，該吹氣分離是基于相對密集的殼材料13和相對不密集的核材料觀之間的容積密度 (bulk density)差異進行的。該核材料觀在氣流作用下偏向進入斜槽四，該斜槽四引導(dǎo)核材料觀到輸送機31，該輸送機31將核材料輸送到收集處(圖中未示出)。由于成股的殼材料的密度比核材料觀的密度大，因此成股的殼材料30受氣流較小程度的作用后偏向，最后，落入斜槽32，該斜槽32引導(dǎo)殼材料30到輸送機33。成股的殼材料30被輸送機33運出，最終被加工成定向結(jié)構(gòu)刨花板(OSB)。圖4至圖7示出了完成上述轉(zhuǎn)變需執(zhí)行的步驟。圖4示出了輸送機36，該輸送機 36接收任意方向的油棕樹葉股30，該油棕樹葉股經(jīng)例如圖3所示并所述的工藝由切割段12 的殼13制成。借助如疊在輸送機上的校準(zhǔn)指狀物或門37的工具，股30幾乎沿著輸送機36 輸送的方向，并且在長股(elongated strand)通過指狀物(finger)或門(gate)之前使長股大致朝著輸送機的方向。如圖5所示，在定向后，例如通過噴射，殼股30被涂上粘結(jié)劑?？商鎿Q地，粘結(jié)劑可以是粉末或者顆粒形態(tài)，且在股定向前，定向時或者定向后粘結(jié)劑均勻分布在股上。粘結(jié)劑可以是如用在普通木質(zhì)結(jié)構(gòu)定向結(jié)構(gòu)刨花板中的酚醛樹脂或異氰酸酯粉末。經(jīng)過定向并涂有粘結(jié)劑的殼股30被輸送到壓力機41，該壓力機可以是本領(lǐng)域所知的多層壓機，在該多層壓機中許多壓板42互相疊加設(shè)置。輸送到壓力機41的殼股30以可控厚度及非擠壓的狀態(tài)彼此松散地疊置，該殼股能容納在可回縮的壓板間的空間內(nèi)，如圖6A所示。如果需要，形成未壓實的墊的材料可以包含具有不同方向的股26的子層，這些子層可以構(gòu)成壓力機41的上游。通常，外側(cè)子層， 即頂部和底部的子層將使股30對齊到最終面板或板的拉伸軸，該拉伸軸通常對齊著長方形板的最長部分。內(nèi)部子層的方向可以與這種結(jié)構(gòu)方向交叉。此外，內(nèi)部子層可以包含相對于外層具有較高比例的從油棕樹葉11取得的核材料，核材料與殼股30的分離在該外殼中進行，以使外側(cè)子層大體上包含所有從棕油樹葉殼13取得的股材料。壓板42被內(nèi)部加熱到足夠的高溫以在殼股30持續(xù)受壓時使粘結(jié)劑固化。如圖 6B所示，殼股30的墊保持在壓力和溫度下一段時間以足夠?qū)⒄辰Y(jié)劑固化并從經(jīng)過壓實并充滿粘結(jié)劑的棕油樹葉股30的墊制得堅硬的結(jié)構(gòu)刨花板。墊和壓板的較大面積代表多塊制成的結(jié)構(gòu)刨花板的面積。從超大墊上切割下結(jié)構(gòu)刨花板時，制成的結(jié)構(gòu)刨花板可以是，例如，厚度1/4”至1”和平面尺寸4’ X8’，或者米制等值。圖7示出了替代設(shè)備46及將棕油樹葉部分12切割成大致沿著自身縱向的股的方法。跟圖3中相同或者相當(dāng)?shù)牟考孟嗤母綀D標(biāo)記表示。設(shè)備46包含圓形轉(zhuǎn)盤47，該圓形轉(zhuǎn)盤47繞自身的中心軸旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)盤47的上表面48裝有許多像桿的刀49。該刀49相對于轉(zhuǎn)盤47的旋轉(zhuǎn)中心放射狀配置。刀49從斜槽16下方經(jīng)過，該斜槽16將油棕樹葉部分12引導(dǎo)成并排的隊列。刀片或刀49在平行于整體油棕樹葉部分12的標(biāo)稱縱向軸的平面內(nèi)運動并在通過斜槽16的出口時切割下油棕樹葉部分的縱向股。殼材料和核材料的油棕樹葉部分股30 J8可用氣流大致按結(jié)合圖3所述的相同的方法或者其它技術(shù)進行分離。 如上所述，該油棕樹葉部分的殼的股30J8被用來制造結(jié)構(gòu)板或定向結(jié)構(gòu)刨花板。很明顯，上述僅為本發(fā)明的實施例而已，在不脫離本發(fā)明公開內(nèi)容所包含的范圍可以有一些通過增加、修改或消除細(xì)節(jié)所做的變化。例如，定向結(jié)構(gòu)刨花板可以用單層板壓機制成或者由使用一系列輥壓的連續(xù)作業(yè)線制成。因此，本發(fā)明不限于上述公開內(nèi)容的特定細(xì)節(jié)，除非權(quán)利要求對這些方面有必要的限定。
權(quán)利要求
1.一種用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的定向結(jié)構(gòu)刨花板，其特征在于，包括長寬比大于2的長股；該股來自油棕樹葉段的外殼，該段是收獲油棕樹果實時形成的副產(chǎn)物，因此股長約限于1米， 該股是從油棕樹葉的外殼區(qū)域切割出來的，且至少在該定向結(jié)構(gòu)刨花板的主要面的外側(cè)區(qū)域大體上沒有油棕樹葉的核材料，布置油棕樹葉段殼的股并將其永久粘結(jié)在一起以便這些股至少是在該定向結(jié)構(gòu)刨花板的主要面的外側(cè)區(qū)域大體上對準(zhǔn)板的結(jié)構(gòu)方向。
2.如權(quán)利要求1所述的定向結(jié)構(gòu)刨花板，其特征在于，所述板的主要尺寸約4’X8’和厚度約1/4”至1”，或者米制等值。
3.如權(quán)利要求1所述的定向結(jié)構(gòu)刨花板，其特征在于，所述油棕樹葉殼股是從油棕樹葉段上切割下來的，該油棕樹葉段通常是由刀片沿油棕樹葉的縱向切割成的。
4.如權(quán)利要求1所述的定向結(jié)構(gòu)刨花板，其特征在于，所述殼股用熱固性的粘結(jié)材料粘結(jié)在一起。
5.一種定向結(jié)構(gòu)刨花板的制造方法，其特征在于，包括切割油棕樹葉的段以得到長寬比至少是2的殼股；從油棕樹葉的段的核材料中分離出殼股以制出用作定向結(jié)構(gòu)刨花板的原料，該定向結(jié)構(gòu)刨花板中殼材料與核材料的比例比油棕樹葉段中天然存在的比例高； 將殼股定向以使該股墊至少在該定向結(jié)構(gòu)刨花板的主要面的外側(cè)區(qū)域大體上對準(zhǔn)板的拉伸軸；將該墊的股用粘結(jié)劑粘結(jié)在一起以形成堅硬的板。
6.如權(quán)利要求5所述的定向結(jié)構(gòu)刨花板的制造方法，其特征在于，切割所述油棕樹葉段以產(chǎn)生油棕樹葉殼的股和油棕樹葉核的碎片，該殼股和核碎片在所述粘結(jié)劑加入所述股之前至少部分分離。
7.如權(quán)利要求6所述的定向結(jié)構(gòu)刨花板的制造方法，其特征在于，所述殼股和核碎片的分離通過氣流實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的定向結(jié)構(gòu)刨花板及其制造方法，包括長寬比大于2的長股，該股來自油棕樹葉段的外殼，該段是收獲油棕樹果實時形成的副產(chǎn)物，因此股長約限于1米，該股是從油棕樹葉的外殼區(qū)域切割出來的，且至少該定向結(jié)構(gòu)刨花板的主要面的外側(cè)區(qū)域大體上沒有核材料，混合殼股和熱固性的粘結(jié)材料，該股是由條形刀刃在基本對齊于棕油樹葉段縱向的平面內(nèi)相對于棕油樹葉段運動形成的；布置油棕樹葉段殼的股并將其永久粘結(jié)在一起以便這些股至少是在該定向結(jié)構(gòu)刨花板的主要面的外側(cè)區(qū)域大體上對準(zhǔn)板的結(jié)構(gòu)方向。
文檔編號B27N3/02GK102371609SQ20101026517
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者A·鄺尼亞萬, R·L·馬倫 申請人:工程研究公司