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一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法

一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法

IPC分类号 : B27K5/00,B27M1/02

申请号
CN202010986727.7
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2020-09-18
  • 公开号: 112248163B
  • 公开日: 2021-01-22
  • 主分类号: B27K5/00
  • 专利权人: 浙江大学

专利摘要

本发明公开了一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,包括:1)选材:选取茶树木质材料为加工原料;2)原料处理:将茶树木质材料做截断或剖切成加工单元;3)去皮:将步骤2)中的加工单元进行去皮处理,使得加工单元的树皮含量控制在10%以下;4)干燥:对步骤3)处理后的加工单元进行干燥;5)施胶:将步骤4)处理后的加工单元与E0级环保胶在混合,E0级环保胶与加工单元的质量比为3‑4%;6)顺芯:对步骤5)处理后的加工单元做顺芯处理使其控制在同一排列方向;7)组坯:将步骤6)做顺芯处理后的加工单元铺装成型并陈化得到茶板坯;8)对步骤7)处理后的茶板坯进行预压处理、热压处理以及冷却处理从而制成茶板材。

权利要求

1.一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

1) 选材:选取茶树木质材料为加工原料;

2) 原料处理:将茶树木质材料做截断或剖切成加工单元;其中,用于单层结构茶香板的加工单元,处理成直径在1-3mm,长度在20-35mm的规格;用于多层结构茶香板,其表层加工单元处理成直径在0.5-2mm,长度在15-30mm的规格,芯层加工单元处理成直径在3-5mm,长度在30-50mm的规格;

3)去皮:将步骤2)中的加工单元进行去皮处理,使得加工单元的树皮含量控制在10%以下;

4)干燥:对步骤3)处理后的加工单元进行干燥,其中,使用于单层结构茶香板的加工单元含水率均控制在3%;用于多层结构茶香板的表层加工单元含水率控制在5%,芯层加工单元含水率为4%;

5)施胶:将步骤4)处理后的加工单元与E0级环保胶混合,E0级环保胶与加工单元的质量比为3-4%;

6)顺芯:对步骤5)处理后的加工单元做顺芯处理使其控制在同一排列方向;

7)组坯: 将步骤6)做顺芯处理后的加工单元铺装成型并陈化得到茶板坯;

8)对步骤7)处理后的茶板坯进行预压处理、热压处理以及冷却处理从而制成茶板材。

2.根据权利要求1所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤1)的茶树木质材料来自红茶、白茶、乌龙茶、黑茶、绿茶或黄茶的茶叶加工剩余物茶叶茶梗及茶树修剪枝。

3.根据权利要求1所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤4)中是采用导热油、热空气或烟气为热源进行热交换后产生的干燥热空气为介质进行干燥。

4.根据权利要求1所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤5)施胶后,用于单层结构茶香板的加工单元的含水率为7-10%;用于多层结构茶香板的表层加工单元的含水率在10-12%,芯层加工单元的含水率在7-10%。

5.根据权利要求1所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤5)中采用的E0级环保胶为植物胶 、异氰酸酯胶或者聚氨酯胶。

6.根据权利要求5所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述的植物胶采用豆胶或糯米胶。

7.根据权利要求1所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤7)中的陈化处理时间为10min。

8.根据权利要求1-7任一一项所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:所述步骤8)中,预压处理时的单位压力为1.5-1.7MPa,预压时间15-40s, 热压处理时的单位压力为2.5-2.8MPa、热压板温度为180℃-190℃、热压时间为4min。

9.根据权利要求1-7任一一项所述的一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,其特征在于:步骤8)处理后的茶板材还进行齐边、裁剪、检验、包装入库。

说明书

技术领域

本发明属于人造板制造领域,尤其涉及一种茶树木质材料直接压板,一种可释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板(以下简称“茶香板”)的制备方法。

背景技术

茶树是一种叶用经济作物,在茶叶生产加工中产生大量的废弃茶树木质材料常作为垃圾处理。另外,我国有4500万亩茶园,每年有50万吨左右的废弃茶树修剪枝。上述的茶树木质材料大多用于焚毁,资源浪费极大,且焚烧不仅污染大气,还造成土壤板结。茶在我国已经有5000年的历史,含有丰富的健康成分,茶树木质材料中也含有一定的芳香物质和茶多酚、茶氨基酸等营养物质。随着人们对节约型社会认识的加深和对资源充分利用的需求,因此通过怎么样的途径最大化利用和科学利用茶树木质材料对于建设资源节约型健康中国具有重大的意义。

此外,随着生活水平和健康意识的发展,在人造板生产和使用的过程中,人们对游离甲醛释放带来的健康问题越来越关注,生产板材的企业也逐年增加对无醛人造板的研发和生产投入,解决游离甲醛释放问题是人造板行业一大难题。而木材的多孔性结构本身就有吸附空气中的异味和甲醛的作用,但目前应用最多的刨花板和纤维板的加工工艺往往需要破坏木材的多孔性结构,随着多孔性结构的破坏和“三醛”胶的施用,碎料人造板不但不能吸收甲醛反而会释放胶粘剂中的甲醛。因此本专利旨在充分利用茶树木质资源的同时改进生产工艺,充分保留茶树木质材料的多孔性结构吸附异味气体分子的同时使茶树的香气分子得到充分的缓释,提供一种可释放和吸附气味分子的缓释环保艺术板的制备方法。

发明内容

为了克服一般人造板游离甲醛的释放问题,并吸收异味和释放茶树香气物质,展开茶资源的综合利用,本发明提供了一种可释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法。该工艺方法利用E0级环保胶和进行截断或剖切而非粉碎处理的茶树的木质材料直接压板。该工艺方法制造的板材,能够应用于室内装修、家具制造、日用装饰、食品包装等领域。

一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法,包括如下步骤:1)选材:选取茶树木质材料为加工原料;

2)原料处理:将茶树木质材料做截断或剖切成加工单元;其中,用于单层结构茶香板的加工单元,处理成直径在1-3mm,长度在20-35mm的规格;用于多层结构茶香板,其表层加工单元处理成直径在0.5-2mm,长度在15-30mm的规格,芯层加工单元处理成直径在3-5mm,长度在30-50mm的规格;

3)去皮:将步骤2)中的加工单元进行去皮处理,使得加工单元的树皮含量控制在10%以下;

4)干燥:对步骤3)处理后的加工单元进行干燥,其中,使用于单层结构茶香板的加工单元含水率均控制在3%;用于多层结构茶香板的表层加工单元含水率控制在5%,芯层加工单元含水率为4%;

5)施胶:将步骤4)处理后的加工单元与E0级环保胶在混合,E0级环保胶与加工单元的质量比为3-4%;

6)顺芯:对步骤5)处理后的加工单元做顺芯处理使其控制在同一排列方向;

7)组坯:将步骤6)做顺芯处理后的加工单元铺装成型并陈化得到茶板坯;

8)对步骤7)处理后的茶板坯进行预压处理、热压处理以及冷却处理从而制成茶板材。

优选的,所述步骤1)的茶树木质材料来自红茶、白茶、乌龙茶、黑茶、绿茶或黄茶的茶叶加工剩余物茶叶茶梗及茶树修剪枝。

优选的,所述步骤4)中是采用导热油、热空气或烟气为热源进行热交换后产生的干燥热空气为介质进行干燥。

优选的,所述步骤5)施胶后,用于单层结构茶香板的加工单元的含水率为7-10%;用于多层结构茶香板的表层加工单元的含水率在10-12%,芯层加工单元的含水率在7-10%。

优选的,所述步骤5)中采用的E0级环保胶为植物胶、异氰酸酯(MDI)胶或者聚氨酯(PU)胶。

优选的,所述的植物胶采用豆胶或糯米胶。

优选的,所述步骤7)中的陈化处理时间为10min。

优选的,所述步骤8)中,预压处理时的单位压力为1.5-1.7Mpa,预压时间15-40s,热压处理时的单位压力为2.5-2.8Mpa、热压板温度为180℃-190℃、热压时间为4min。

优选的,步骤8)处理后的茶板材还进行齐边、裁剪、检验、包装入库。

下面对本发明做进一步说明:

在本发明中,如不同茶树茶叶加工剩余物茶叶茎梗、茶树修剪枝都可以作为茶树的木质材料来源。

采用E0级环保胶可阻断甲醛产生和释放的源头,同时利用茶树的木质材料截断或剖切而非粉碎处理后直接压板,保留木材的多孔性结构可吸收空气中的异味气体分子和游离的甲醛,并缓释茶树木质材料中的芳香物质。本申请工艺不仅使茶树木质材料资源再利用还可保护环境、提高人们的健康水平。

本发明是通过以下技术方案实施的:本申请专利涉及一种保留茶树木质材料完整的多孔性结构,以此为原料依照人造板生产的原理,在生产过程中配合使用不产生甲醛的E0级环保胶,并对生产工艺参数进行探索和改良找到最佳工艺参数,生产出一种吸附和释放气味分子的缓释茶香环保艺术板。多孔性结构的保留对于空气中异味分子的吸附更有利,并使茶树木质材料中香气物质的挥发起到缓释的作用;E0级无醛胶的使用从源头阻断游离甲醛的释放;本申请专利中的生产工艺参数是应对保留了茶树木质材料完整的多孔性结构这一特殊材料结构所探索出的最佳参数。

本发明的发明点是将茶树的木质材料进行剖切或切断,但不粉碎,保留木材多孔性结构;然后与E0环保胶直接压板制成茶香板。而现有技术中的对茶树木质材料的利用是将茶树木质材料粉碎加“三醛胶”制成人造板,结果是有游离的甲醛。可见本发明与现有技术的区别点在于:(1)对比一般人造板,本发明不仅保留木材的完整多孔性结构可吸收空气中的异味,并且缓释茶树木质材料中的香气物质,采用E0级环保胶不产生游离甲醛;(2)对比一般茶树人造板,本发明是将茶树木质材料切断或剖切成能够保留木材多孔性结构的规格大小,为达到该规格的加工要求,在加工工艺上进行了探索和改进。

本发明的创新点为:

目前国内所有关于茶树木质材料的利用还停留在一般的人造板的加工思路上,比如利用茶树木质材料做成纤维板、刨花板、颗粒板等,还是采取破坏植物完整的木质结构加工成细小单元再重组成人造板。并且加工过程中添加的胶黏剂还是一般的会产生游离甲醛的“三醛胶”,于环保而言并无助益,于人造板生产工艺而言稍欠创新。

本发明利用E0级环保胶和茶树木质材料截断或剖切而非粉碎处理直接压板,E0级环保胶粘剂可避免人造板在生产和使用过程中产生游离的甲醛污染环境,茶树木质材料截断或剖切而非粉碎处理直接压板不仅节约了原料的加工成本和能源消耗,保留完整的木材多孔性结构还更加有利于吸收空气中的异味气体分子和游离甲醛,并且释放茶树本身特有的香气。本发明有利于茶树木质材料资源的再利用,加工工艺上具有一定的创新性,并且可以减少生产过程中的能耗和游离甲醛释放,产品使用过程中可吸收空气中的异味气体分子并缓慢的释放茶香,带入茶文化的基因,有益于身心健康。

由该工艺生产的茶梗直压环保艺术板适用于室内家居、办公室、茶空间等场合增强空间的艺术性,并可以减轻甚至杜绝甲醛污染,适用于室内装修、家具制造、日用装饰面板、食品包装等领域,市场前景十分广阔。

具体实施方式

实施例1

单层结构茶香板的制备(单层结构茶香板的加工单元为统一规格,无表层芯层之分)

1)选材:选取武夷山乌龙茶叶加工剩余物茶叶茎梗为加工原料;

2)材料处理:为了保留木材完整的多孔性结构,对乌龙茶加工剩余物茶叶茎梗做截断而非粉碎处理,从而处理成直径在1-3mm,长度在20-35mm的规格的加工单元;

3)去皮:将加工单元进行去皮处理,使得加工单元的树皮含量控制在10%(质量含量)以下;

4)干燥处理:采用导热油(也可以为热空气或烟气)为热源,进行热交换后产生的干燥热空气为介质,调整介质温度为145℃,使加工单元的含水率均控制在3%;

5)施胶:将步骤4)处理后的加工单元与糯米胶形成混合物,其中糯米胶的质量与加工单元的质量比为3-4%,施胶后加工单元的含水率为9%;

6)顺芯:对步骤5)处理后的加工单元做顺芯处理,使其尽量按同一方向进行排列;

7)组坯:将施胶后的加工单元铺装成厚度规格为32mm的单层结构茶板坯,并陈化10min;

8)预压:对茶板坯预压的单位压力为1.5MPa、预压时间30s;

9)热压:施加于茶板坯的单位压力2.5MPa、热压板温度180℃、热压时间为4min;

10)冷却:将步骤9)处理后的茶板坯置于翻板冷却设备中进行冷却得到茶板材;

11)齐边:使板材边缘齐整;

12)裁剪:按茶板产品设计规格或用户需求裁剪;

13)检验:检测茶板的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、表面胶合强度、内胶合强度、浸渍剥离性能、静曲强度、弹性模量等物理力学性能指标;

14)包装入库。

实施例2

多层结构茶香板的制备

1)选材:选取抹茶加工剩余物茶叶茎梗为加工原料;

2)材料处理:为了保留木材完整的多孔性木质结构,对抹茶加工剩余物茶叶茎梗做截断而非粉碎处理,从而处理成表层加工单元和芯层加工单元,其中表层加工单元为直径在0.5-2mm,长度在15-30mm的规格,芯层加工单元直径在3-5mm,长度在30-50mm的规格;

3)去皮:将步骤2)的表层加工单元进行去皮处理,使得表层加工单元的树皮含量控制在10%(质量含量)以下;(表层加工单元和芯层加工单元所用材料一致,只是规格不同)

4)干燥:采用导热油(也可以采用热空气或烟气)为热源,进行热交换后产生的干燥热空气为介质,调整介质温度为145℃、对步骤3)去皮处理后的表层加工单元和步骤2)中的芯层加工单元进行干燥,使表层加工单元含水率控制在5%,芯层加工单元含水率为4%;

5)施胶:将处理后的表层加工单元和芯层加工单元与异氰酸酯(MDI)胶形成混合物,其中异氰酸酯(MDI)胶的质量与表层加工单元和芯层加工单元的质量比为3-4%,施胶后,表层加工单元的含水率为10%,芯层加工单元的含水率为9%;

6)顺芯:将步骤5)中施胶处理后的加工单元(包括表层加工单元和芯层加工单元)做顺芯处理,使相邻层级的加工单元按垂直方向进行排列;

7)组坯:将顺芯后的加工单元按表层加工单元8mm作为第一层,芯层加工单元16mm作为第二层,表层加工单元8mm作为第三层,这样的三层结构进行组坯,并陈化10min得到茶板坯;

8)预压:茶板坯的预压单位压力为1.5MPa、预压时间15s;

9)热压:施加于茶板坯的单位压力2.5MPa、热压板温度180℃、热压时间4min;

10)冷却:将茶板坯置于翻板冷却设备进行冷却得到三层结构的茶板材;

11)齐边:使板材边缘齐整;

12)裁剪:按茶板产品设计规格或用户需求裁剪;

13)检验:检测茶板的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、表面胶合强度、内胶合强度、浸渍剥离性能、静曲强度、弹性模量等物理力学性能指标;

14)包装、入库。

实施例3

单层结构茶香板的制备

1)选材:选取金观音乌龙茶园剩余物茶树修剪枝为加工原料;

2)材料处理:为了保留木材完整的多孔性结构,对金观音乌龙茶园剩余物茶树修剪枝做截断和剖切而非粉碎处理,从而处理成直径在1-3mm,长度在20-35mm的规格的加工单元;

3)去皮:将加工单元进行去皮处理,使得加工单元的树皮含量控制在10%(质量含量)以下;

4)干燥处理:采用导热油(也可以为热空气或烟气)为热源,进行热交换后产生的干燥热空气为介质,调整介质温度为145℃,使加工单元的含水率均控制在3%;

5)施胶:将步骤4)处理后的加工单元与糯米胶形成混合物,其中糯米胶的质量与加工单元的质量比为3-4%,施胶后加工单元的含水率为9%;

6)顺芯:对步骤5)处理后的加工单元做顺芯处理,使其尽量按同一方向进行排列;

7)组坯:将施胶后的加工单元铺装成厚度规格为32mm的单层结构茶板坯,并陈化10min;

8)预压:对茶板坯预压的单位压力为1.7MPa、预压时间40s;

9)热压:施加于茶板坯的单位压力2.8MPa、热压板温度190℃、热压时间为4min;

10)冷却:将步骤9)处理后的茶板坯置于翻板冷却设备中进行冷却得到茶板材;

11)齐边:使板材边缘齐整;

12)裁剪:按茶板产品设计规格或用户需求裁剪;

13)检验:检测茶板的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、表面胶合强度、内胶合强度、浸渍剥离性能、静曲强度、弹性模量等物理力学性能指标;

14)包装入库。

木材完整性和粉碎处理对香气保留度的影响

本实验分别选取金观音乌龙茶和绿茶抹茶的梗和茎为原料,以整碎度和时间为自变量,以原料主要香气物质释放的种类和主要醇烯香气物质的峰面积为因变量,探究了保留茶树木质材料完整的多孔性结构的直压缓释茶香环保艺术板(后文简称“茶香板”或者“直压板”)与破坏茶树木质材料完整的多孔性结构的碎料板(后文简称“碎料板”)二者香气物质保留的效果。

从表1和表2的数据可以看出,在主要香气物质种类的总数量上,金观音乌龙茶直压板的香气种类随时间的延长增加了27%,而碎料板的香气种类减少了10%;绿茶抹茶直压板的香气物质种类随时间的延长减少了7%,同样,碎料板的香气种类减少了22.9%。结果表明,对茶梗等木材粉碎处理后,压制的碎料板快速释放出香气,明显多于直压板,未来延长香气缓慢释放速度,延长茶香的功效,所以采用直压板,因为保留茶树木质材料完整的结构有利于材料中香气物质的缓慢释放。

醇烯香气是茶香中主要花香物质的重要成分,对人体健康具有很好的健康功能。另外从表3和表4的数据我们研究发现,金观音乌龙茶直压板的醇烯香气物质的总峰面积小于乌龙茶金观音碎料板,且碎/整的比值为1.30;绿茶抹茶直压板的香气物质的总峰面积小于绿茶抹茶碎料板,且碎/整的比值为1.20。结果表明,碎料板醇烯香气物质保留量少,释放快,直压板醇烯香气物质的总峰面积更小即保留的量更大,故保留茶树木质材料完整的结构有利于材料中香气物质种类的缓慢释放。

表1金观音木质材料主要香气成分的总数

表2抹茶木质材料主要香气成分的总数

表3金观音木质材料醇烯主要香气成分的峰面积

表4抹茶木质材料主要醇烯香气成分的峰面积

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

一种释放和吸附气味分子的直压缓释茶香环保艺术板的制备方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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