CN101200624A - 木材胶粘剂用添加剂及其配制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种木材胶粘剂用添加剂及其配制工艺，其特征在于添加剂的配方及重量百分配比为：A料填充料35～80％、B料增量剂15～60％、C料酸碱度调节剂0～10％、D料甲醛吸收剂0～5％；其配制工艺为将含水率均不大于15％的各备料粉碎到相应细度后，先将B料改性，再按配比将各备料在混合机中充分搅匀。本发明添加剂可明显改善人造板的胶合性能，适宜连续机械化生产，使板材降低游离甲醛释放量降低，提高防水、抗老化、防霉变等指标，降低生产成本。

Description

木材胶粘剂用添加剂及其配制工艺

技术领域：

本发明涉及木材行业使用胶粘剂时须添加的一种添加材料，特别是公开一种木材胶粘剂用添加剂及添加剂的配制工艺，应用于多种胶合人造板制作过程。

背景技术：

木材工业在我国国民经济中发挥着重要作用。“木材年消耗量达2.5亿立方米，相当于我国钢材和塑料消费量的总和”(于文吉)。人造胶合板制造业是木材行业中的主要门类，其所用的胶粘剂95％以上是热固性高分子粘合树脂，但它受合成条件及胶液成品贮存要求的限制，出厂的树脂胶液很稀，含水量约在50％上下，一般不能直接使用，国内外一直以来主要是用粮食作物——小麦加工成的面粉作为添加剂加入胶液，来增加稠度，用以减少板材的透胶、缺胶和鼓泡等胶合缺陷，对改善人造板的胶合强度确有一定帮助(吉林林学院学报2000.16载张士成等的论文《面粉填加量对脲醛树脂胶合板胶合强度的影响》)。

但是用传统添加面粉的工艺制成的胶合板，防老化、抗水性差，只能起增稠作用，功能单一。故早就有业内人士关注面粉替代品的研制，但至今仍没有大的进展。如拟用人工改性膨润土作为添加剂，终因性能上的不稳定和成本高于面粉，至今未能实际使用(例如：公告号为1058979的发明专利《一种树脂胶填充剂》中，试图以膨润土代替面粉等)，而国外相关记载的文献比国内少得多。

近年来，作为主要用于家具和装饰建材的人造胶合板，绿色无公害呼声强烈，国家已正式颁布《室内装饰装修材料有害物质限量》标准。故除亟需对木材胶粘剂采取降醛技术外，还要求胶液添加剂也能对此作出功能性贡献，而面粉就不具备降低甲醛等功能。

又因近年不少大中型人造板企业大量更新或引进先进设备，以便大规模连续生产作业，预压新工艺越来越广泛采用(即不加温预粘合工艺)，而用面粉作添加剂，预压初粘度指标已不能满足当前工艺要求。

再者，低甲醛树脂胶，即业内已广泛使用的E1、E2级脲醛树脂等相比未降醛之前的初粘性和预压性能差，迫切需要加入胶液中的添加剂增粘以弥补此缺陷，才能使预压板材耐人工翻动和机械冲撞，并使预压时间相应缩短，而面粉在这方面是难有作为的。

所以，“据有关资料报导，添加剂的最大加入量可达15％。原材料市场的变化以及林产品加工技术的进步，对添加剂提出了越来越高的要求”(引自中国聚合物网“产业论坛”一文的《木材胶粘剂用添加剂技术发展及市场趋势》，作者：于文吉，中国科学院木材工业研究所首席专家、研究员)。

发明内容：

本发明的目的是解决传统添加剂面粉功能单一，而低甲醛树脂胶的初粘性和预压性能差的缺陷，公开一种木材胶粘剂用添加剂及其配制工艺。不但要符合制板工艺对温度、压力和时间三要素的控制要求，而且其功能可调节，可扩展，使板材的胶合强度、耐水性、抗老化、柔韧度等均优于使用传统面粉添加剂，并且具有较优的性价比，还能降低胶液残留游离甲醛含量，明显改善胶合板的预压性能。

本发明是这样实现的：一种木材胶粘剂用添加剂，其特征在于添加剂的配方及重量百分配比为：A料35～80％、B料15～60％、C料0～10％、D料0～5％；所述的A料是填充料，在膨润土、凹凸棒土、高岭土、磷石膏、粉煤灰、硅澡土、木屑粉、树皮粉、坚果壳粉中选取一种或几种；所述的B料是增量剂，在以木薯、地瓜、葛根、高粱、玉米、马铃薯制取的工业用淀粉中选取一种或几种；所述的C料是酸碱度调节剂，在草酸、已二酸、柠檬酸、单宁、间苯二酚、碳酸氢钾、碳酸脂、甲酰胺、异氰酸脂、硅胶中选取一种或几种；所述的D料是甲醛吸收剂，在尿素、间苯二酚中选取一种或两种。

本发明添加剂配方中相关材料的作用是：

A料为添加剂的填充料，选用有吸水增稠功能的材料，经选取，破碎、磨细后使用，大多有物理吸附或化学捕捉游离甲醛的作用。

B料为添加剂的增量剂，选用有明显的增粘作用的材料，提高胶的固含量，节约胶的实际使用成本，通过控制其配比，可调节胶液的初粘度，以利于涂布施胶，改善树脂胶使用时的“时间-粘度”变化曲线，提高板材的预压(冷压)和热压性能。

C料为添加剂的酸碱度调节剂，根据车间室温和不同季节增减用量，用以促进和推迟树脂的固化进程，增加人造板的胶合强度。

D料为甲醛吸收剂，在预压和热压过程中，以及胶合板制成后，该料会同板材中的游离甲醛有毒气体结合而吸收部分甲醛。

本发明的配制工艺：

a、对选取的A料经去杂净化、干燥至含水率不大于15％，经破碎机、磨粉机粉碎成80～200目的细度，制备待用；

b、对选取含水率不大于15％的B料，进行分拣净化，先进行改性，即采用市售淀粉行业成熟“阿尔法”工艺生产设备等专用机械，加温到140～190℃，加压到1.5～2个大气压后冷却，研磨至40～80目备用；

c、选取含水率不大于15％的C料中，细度研磨到60～150目，制备待用；

d、将已制备好的A、B、C粉料，同选取的加工至细度为40～80目、含水率不大于15％的D料，按配比复配在一起，再输送到无重力混合机，经高速搅拌，充分混和，视混合料细度，必要时输入细磨机再统磨一遍，灌装出厂。

本发明的有益效果是：

(1)同使用传统添加剂相比，降低了成品胶合板中游离甲醛释放量，有益于生产现场和家居人员的健康；

(2)与使用E1、E2级低醛脲醛树脂胶相比，预压时间比使用面粉添加剂减少，板材产量提高，冷粘合牢度显著改善，适宜于机械化连续制板作业；

(3)经热压机在1.0～1.4Mpa压强、98～105℃温度下压制，人造板成品的胶合强度指标达到GB9846.1～9846.12-88标准值，与此同时，板材的防水、抗老化、柔韧度等成品指标均同步改善、提高；

(4)本发明产品的综合成本，比面粉现行平均市价低30～40％左右，有着明显的性价比优势，便于推广应用；

(5)本发明产品不同配比可适用于脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺胶等多种树脂胶粘剂；

(6)本发明产品还可根据用户需求，添加其他相关的原材料，实现功能扩展，例如：防霉、阻燃等扩展功能。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

本发明产品的配方及重量百分配比为：A料53％、B料45％、C料0％、D料2％。

A料选用粉煤灰和木屑粉；B料选用葛根和地瓜；D料选用间苯二酚。

本发明配制工艺，以生产1000kg成品添加剂计量：

(1)将A料中的粉煤灰300kg和木屑粉230kg，去杂、干燥至含水率不大于15％后，粉碎、磨细至80～200目备用；

(2)将B料中的葛根250kg、地瓜200kg，用镟切机械切成小片或块，经晒干或烘干至含水率不大于15％后，输入市售淀粉行业成熟“阿尔法”工艺生产设备等专用机械中，加温到140℃～190℃左右，加压到1.5～2个大气压，出料冷却，送磨粉机粉碎到60目，冷却备用；

(3)取D料细度为70目、含水率不大于15％的间苯二酚20kg备用；

(4)将已制备称量好的A、B、D三种备料，输送入高速旋转式无重力混合机中，充分混和10～12分钟后出料；

(5)为使各粉体料细度趋向均匀，将搅拌后的混合料，再输入细磨机统磨一遍后即为成品。

实施例2：

本发明产品的配方及重量百分配比为：A料55％、B料42％、C料1％、D料2％。

A料选用硅藻土和坚果壳粉；B料选用木薯；C料选用草酸，D料选用尿素。

本发明配制工艺，以生产1000kg成品添加剂计量：

(1)将A料中的硅藻土400kg和坚果壳粉150kg去杂、干燥至含水率不大于15％后，经破碎机、磨粉机两次粉碎至150目备用；

(2)将B料中的木薯420kg用镟切机械切成小片或块，经晒干或烘干至含水率不大于15％后，输入市售淀粉行业成熟“阿尔法”工艺生产设备等专用机械中，加温到140℃～190℃左右，加压到1.5～2个大气压，出料冷却，送磨粉机粉碎到40～80目细度备用；

(3)、取C料中的草酸10kg(含水率不大于15％、细度60目)备用；

(4)、取D料中市售农用尿素20kg(含水率不大于15％、细度50～70目)备用；

(5)、将已制备、称量好的A、B、C、D四种料，输送入高速旋转式无重力混合机中，充分混和10～12分钟后出料，灌装出厂。

Claims (6)

1.一种木材胶粘剂用添加剂，其特征在于添加剂的配方及重量百分配比为：A料35～80％、B料15～60％、C料0～10％、D料0～5％；所述的A料是填充料，在膨润土、凹凸棒土、高岭土、磷石膏、粉煤灰、硅澡土、木屑粉、树皮粉、坚果壳粉中选取一种或几种；所述的B料是增量剂，在以木薯、地瓜、葛根、高粱、玉米、马铃薯制取的工业用淀粉中选取一种或几种；所述的C料是酸碱度调节剂，在草酸、己二酸、柠檬酸、单宁、间苯二酚、碳酸氢钾、碳酸脂、甲酰胺、异氰酸脂、硅胶中选取一种或几种；所述的D料是甲醛吸收剂，在尿素、间苯二酚中选取一种或两种。

2.根据权利要求1所述的木材胶粘剂用添加剂，其特征在于添加剂的配方及重量百分配比为：A料53％、B料45％、C料0％、D料2％。

3.根据权利要求1所述的木材胶粘剂用添加剂，其特征在于添加剂的配方及重量百分配比为：A料55％、B料42％、C料1％、D料2％。

4.一种权利要求1所述的木材胶粘剂用添加剂的配制工艺，添加剂各备料的粉末细度为：A料80～200目，B料40～80目，C料60～150目，D料40～80目，其特征在于：

(1)先将B料输入淀粉行业专用机械，加温到140～190℃，加压到1.5～2个大气压；

(2)各备料按配比，加入混合机中，经高速搅拌充分混和。

5.根据权利要求4所述的木材胶粘剂用添加剂的配制工艺，其特征在于：所述配方中各备料均为粉体材料，含水率均不大于15％。

6.根据权利要求4所述的木材胶粘剂用添加剂的配制工艺，其特征在于：将搅拌后的混合料，视混合料细度，必要时输入细磨机再统磨一遍，使混合料中各粉体材料细度趋向均匀即为成品。