CN101181793B

CN101181793B - 一种用于中密度纤维板的添加料、中密度纤维板及其制备方法

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Publication number: CN101181793B
Application number: CN2007101789382A
Authority: CN
Inventors: 李建章; 周文瑞; 范东斌; 张世锋; 母军; 江进学
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: CN101181793A

Abstract

本发明涉及一种降低中密度纤维板的甲醛释放量的添加料、具有低甲醛释放量的中密度纤维板及其制备方法，该制备方法包括用氨水喷洒在茶叶废料上以便对其进行活化处理，将活化处理后的茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状，活化处理的茶叶废料和木纤维混合后制备中密度纤维板。本发明通过茶叶废料与木纤维混合使用，在纤维板热压过程中通过茶叶废料与甲醛发生化学反应，较好地从根本上减少了人造板甲醛释放量，效果显著且持久而不会反弹，而且制备的中密度纤维板密度纤维板力学性能不但不会降低，甚至还有所提高。

Description

一种用于中密度纤维板的添加料、中密度纤维板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于中密度纤维板的添加料、中密度纤维板及其制备方法，特别涉及一种降低中密度纤维板的甲醛释放量的添加料、具有低甲醛释放量的中密度纤维板及其制备方法。

背景技术

改革开放近30年来，我国的木材工业得到了快速发展。2006年，我国人造板产值1270亿元，人造板总产量7428万立方米。人造板总产量、家具产量均位居世界第一位。木地板产销量仅低于欧盟总量。

由于人造板生产中普遍采用的是甲醛系胶粘剂，特别是大量使用脲醛树脂胶粘剂，导致人造板及其制品(家具、木地板、室内木质装饰材料等)存在着甲醛释放问题，是室内空气污染中甲醛污染的主要来源。

随着人们健康意识、室内环境意识、生活质量意识的日益提高，人造板甲醛释放造成的污染空气、损害健康问题越来越受到人们的重视。在我国的城市，继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后，现代人正陷身于以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。一项北京城区居室污染物检测结果表明，室内空气污染程度比室外高4-8倍；被称为“四大隐形杀手”之一的甲醛的平均浓度超标6-7倍。甲醛对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等；被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11.1万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数430万人次。解决人造板甲醛释放问题已经到了刻不容缓的地步。

目前，降低人造板甲醛释放量的方法主要有：1)采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂；2)采用其他环保型胶粘剂；3)在人造板用脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂；4)对人造板进行后处理。但是，这些技术方法都存在着这样或那样的缺陷。如，1)采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂虽然能够有效降低人造板产品的甲醛释放量，但是产品的胶合强度也往往降低，不能满足要求；固化时间延长，生产效率降低；2)采用其他环保型胶粘剂，如异氰酸酯类胶粘剂，导致人造板的生产成本往往大幅度增加，企业和用户都难以接受；3)在人造板用脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂，虽然能够有效降低人造板游离甲醛释放量，但是往往同时降低人造板的胶合强度；同时，一般甲醛捕捉剂价格往往远远高于脲醛树脂胶粘剂，其加入就提高了产品成本，降低了产品竞争力，例如日本大鹿振兴株式会社生产的FC-5号甲醛捕捉剂售价为50000元/吨，如果在胶中加入1％-2％，则每吨脲醛树脂成本就会提高500～1000元；4)对人造板进行后处理，如公开号为CN1526528的发明专利申请中公开了一种E1/E0级环保型人造板的制造工艺，采用氨气真空法，公开号为CN2394770的实用新型专利中公开了一种降低人造板甲醛释放量的处理装置，但是后处理设备往往投资较大。

发明内容

本发明的首要目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种用于中密度纤维板的添加料及其制备方法，该方法采用成本低且本身无毒的茶叶废料为原料制成了添加料，该添加料直接与木纤维混合使用来制备中密度纤维板，能有效降低纤维板中的甲醛释放量，同时保证中密度纤维板的理化性能指标符合人造板国标GB/T17657-1999的要求。

本发明的另一目的在于，提供一种中密度纤维板及其制备方法，该纤维板中混合有茶叶废料，有效降低了纤维板中的甲醛释放量低。

根据本发明一方面提供的用于中密度纤维板的添加料的制备方法，包括用氨水喷洒在茶叶废料上以便对其进行活化处理，将活化处理的茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状。

此外，还包括活化处理的茶叶废料在粉碎前将其烘干到要求的含水率。

其中，氨水的浓度为1-2％，氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100。

其中，所述的活化处理是将喷洒了氨水的茶叶密闭保存。

其中，活化处理的温度为20-30℃，时间为20-30小时。

根据本发明另一方面提供的用于中密度纤维板的添加料，由上述方法制备而成。

根据本发明另一方面提供的中密度纤维板的制备方法，包括将茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状并与木纤维混合均匀制成中密度纤维板，其中茶叶废料与木纤维的重量份配比为10-20∶100。

根据本发明另一方面提供的中密度纤维板的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：1)用氨水喷洒在茶叶废料上以便对其进行活化处理；2)将活化处理后的茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状，使其与木纤维混合均匀后制成板坯，将板坯压制成中密度纤维板。

此外，还包括在粉碎茶叶废料前将茶叶废料烘干到要求的含水率。特别是，茶叶废料的含水率为8-10％。

其中，在步骤1)中，所述的活化处理是将喷洒了氨水的茶叶密闭保存；活化处理的温度为20-30℃，时间为20-30小时；氨水的浓度为1-2％，且氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100。

其中，在步骤2)中，所述粉碎的茶叶废料与所述木纤维的重量配比为10-20∶100。

根据本发明另一方面提供的中密度纤维板，由上述方法制备而成。

本发明的优点体现在以下方面：

1、本发明通过茶叶废料与木纤维混合使用，在纤维板热压过程中能够与甲醛发生化学反应，较好地从根本上减少了人造板甲醛释放量，效果显著且持久而不会反弹；

2、本发明采用茶叶废料作为添加料与木纤维混合使用，制备的中密度纤维板密度纤维板力学性能不但不会降低，而且有所提高；

3、本发明茶叶废料本身的制造成本与木纤维成本相接近，因此保证了中密度纤维板的制造成本不会提高。

具体实施方式

下面通过具体实施方式详细描述本发明的内容。

茶叶废料取自茶保健品企业的经过水抽提加工后的茶叶剩余物和/或茶叶加工厂的下脚料。

木纤维选择杨木纤维、柳木纤维、松木纤维。

实施例1

按照如下步骤制备本发明的用于中密度纤维板的添加料和中密度纤维板：

1、按照如下重量份配比备料：

氨水溶液(1％) 50Kg

茶叶废料 1000Kg

2、茶叶废料的活化处理

将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在20℃下塑料袋中密闭保温24小时；

3、将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为8％后，将其粉碎成纤维状或粉状，得到的茶叶粉料即为活化茶叶添加料。

4、将所得的活化茶叶添加料与含水率为8％的杨木纤维按重量份比为10∶100的比例混合均匀，获得混合料，

5、按照普通纤维板生产工艺制备中密度纤维板

1)按照以下重量配比准备调胶原料(全部按固含量计算)

脲醛树脂 100kg

氯化铵 1kg

其中，脲醛树脂(尿素与甲醛的摩尔比为1∶1.2)的质量指标如下：

固体含量 50-55％

pH值 7.0-7.2

粘度(20℃) 150-300mPa·s

游离甲醛含量＜0.3％

贮存期 20-30天

2)将计量好的脲醛树脂与氯化铵混合，搅拌均匀待用。

3)施胶

采用拌胶机在杨木纤维和活化茶叶添加料的混合料中混合脲醛树脂胶粘剂，搅拌均匀。施胶量为10％(按树脂固体含量与绝干纤维计算)。

本发明使用的脲醛树脂不限于上述脲醛树脂，工厂普遍采用的各种普通脲醛树脂和改性脲醛树脂也都适用。

4)铺装

用铺装机将施胶后的杨木纤维和活化茶叶添加料的混合料制成板坯。

5)预压

对铺装好后的板坯进行预压和预热，预压压力为1.8MPa，预压时间30s，预热温度为室温。

6)热压成型

对预压的板坯进行热压，热压温度为180-190℃，热压时间为20s/mm，热压压力为4MPa，制成18mm厚的中密度纤维板，经过裁切后，得到本发明产品。

按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测纤维板理化性能，甲醛释放量采用穿孔法检测，结果见表1。

实施例2

1、按照如下重量份配比的备料：

氨水溶液(2％) 100Kg

茶叶废料 1000Kg

2、茶叶废料的活化处理

将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在30℃下塑料袋中密闭保温30小时；

3、将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为10％后，将其粉碎成纤维状或粉状，得到的茶叶粉料即为活化茶叶添加料。

4、将所得的活化茶叶添加料与含水率为10％的柳木纤维按重量份比为20∶100的比例混合均匀，获得混合料。

5、按照普通纤维板生产工艺制备中密度纤维板，中密度纤维板的制备工艺同实施例1。

按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测纤维板理化性能，结果见表1。

实施例3

1、按照如下重量份配比的备料：

氨水溶液(1.5％百分比浓度) 75Kg

茶叶废料 1000Kg

2、茶叶废料的活化处理

将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在25℃下塑料袋中密闭保温24小时；

3、将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为9％后，将其粉碎成纤维状或粉状，得到的茶叶粉料即为活化茶叶添加料。

4、将所得的活化茶叶添加料与含水率为9％的松木纤维按重量份比为15∶100的比例混合均匀，获得混合料。

5、按照普通纤维板生产工艺制备中密度纤维板。中密度纤维板的制备工艺同实施例1。

实施例4

1、按照如下重量备料：

茶叶废料 1000Kg

2、将茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为8％后，将其粉碎成纤维状或粉状，得到的添加料。

4、将所得的添加料与含水率为8％的杨木纤维按重量份比为20∶100的比例混合均匀，获得混合料。

对照例1

采用与实施例1中相同的纯杨木纤维按照相同的工艺制备18mm厚的中密度纤维板。

表1 中密度纤维板理化性能

试样	甲醛释放量(mg/100g)	静曲强度(MPa)	内结合强度(MPa)
				实施例1	18.3	31.2	0.71
实施例2	14.4	30.5	0.74
				实施例3	15.6	29.8	0.68
实施例4	21.3	30.1	0.64
				对照例1	28.2	28.6	0.64

实验结果表明，采用本发明方法制备的中密度纤维板中甲醛释放量显著降低。实施例1、2和3相对对照例1的甲醛释放量分别下降了35.1％、48.9％、44.7％。因此，本发明方法采用经活化处理的茶叶废料用作纤维板原料时，能够有效降低胶接制品的甲醛释放量。

表1的检测结果还说明：采用本发明方法制备的活化茶叶废料用作纤维板原料时，纤维板的力学性能没有降低，甚至稍有提高，对纤维板的物理力学性能影响不大，不降低纤维板的等级。

表1的检测结果还说明不经处理的茶叶废料用作纤维板原料时，也能够降低纤维板的甲醛释放量，相比比较例1降低了24.4％。

Claims

1.一种用于中密度纤维板的添加料的制备方法，包括用氨水喷洒在茶叶废料上以便对其进行活化处理，将活化处理后的茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状，其中所述的茶叶废料为经水抽提加工后的茶叶剩余物，所述氨水的浓度为1-2％，且氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100。

2.如权利要求1述的添加料的制备方法，其特征在于，所述活化处理的温度为20-30℃，时间为20-30小时。

3.一种用于中密度纤维板的添加料，按照权利要求1或2所述方法制备而成。

4.一种中密度纤维板的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)用氨水喷洒在茶叶废料上以便对其进行活化处理；

2)将活化处理后的茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状，与木纤维混合均匀后制成板坯，将板坯压制成中密度纤维板，其中，步骤1)中所述茶叶废料为经水抽提加工后的茶叶剩余物，所述氨水的浓度为1-2％，且氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100；步骤2)中所述粉碎的茶叶废料与所述木纤维的重量配比为10-20∶100。

5.如权利要求4所述的中密度纤维板的制备方法，其特征是，在所述步骤1)中，所述活化处理的温度为20-30℃、时间为20-30小时。

6.一种按照权利要求4或5所述方法制备的中密度纤维板。