CN101306553B - 一种低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法，包括施胶工序，其特征在于：在施胶工序中，使用E1或E0级纤维板用合成树脂、复合固化剂和甲醛捕捉剂，施胶量占纤维量的30-35％，复合固化剂施加量占合成树脂的1.48-2.5％，甲醛捕捉剂的施加量占合成树脂的0.0-10.0％。本发明方法脲醛树脂的总摩尔比控制在1.05-0.93的范围内，辅以甲醛捕捉剂，可以生产E1或E0级纤维板。本发明具有生产成本低、生产工艺灵活且适应性强的优点，所生产的纤维板性能稳定优良、游离甲醛释放量低，可以按照用户要求灵活控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造板制造方法，尤其是特别涉及一种满足环保要求的低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法。
背景技术
常规的干法纤维板制造工艺以空气作为板坯成型介质，成型后的板坯含水率仅为5～10％。板坯由于缺乏水分，单凭热压过程中的压力和温度，在纤维之间不能形成足够的结合力，因此必须加入一定量的胶粘剂，以提高成品的强度和耐水性。
由于合成树脂胶粘剂的胶合性能优良、成本低，目前在木材工业和纤维板制造中使用的基本上都是合成树脂胶粘剂。在目前所使用的各种合成树脂胶粘剂中，都含有甲醛的成分。
甲醛是一种重要的有机原料，熔点-92℃，沸点-21℃，液态时的密度为0.815克/厘米3(20℃)，易溶于水和乙醇，常温下为无色、具有强烈气味的刺激性气体，其35％～40％的水溶液通称福尔马林。甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。
纤维板中甲醛的释放期可长达15年，而各种纤维板又大量使用在与我们紧密接触的室内环境中，如地板、家具等。因此，纤维板在使用过程中不断缓慢释放的甲醛成分，不可避免地存在对环境的污染和人体的伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法，满足市场对高环保性能纤维板产品的需求。
本发明的技术解决方案为：
一种低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法，包括施胶工序，其特征在于：在施胶工序中，使用E1或E0级纤维板用合成树脂、复合固化剂和甲醛捕捉剂，施胶量占纤维量的30-35％(绝干质量比例)，复合固化剂施加量占合成树脂的1.48-2.5％，甲醛捕捉剂的施加量占合成树脂的0.0-10.0％。
本发明提出的低甲醛释放量高密度纤维板，是指甲醛释放量≤9.0mg/100g的所有密度纤维板，其环保等级与甲醛释放量的关系如下表所示：
| 序号 | 等级 | 板材甲醛释放量 |
| 1 | E2级 | 30mg/100g左右 |
| 2 | E1级 | ≤9.0mg/100g |
| 3 | E0级 | ≤5.0mg/100g |
纤维板通常的制造方法是：以松木、杨木、或杂木为主要原料，经切片、热磨，在热磨纤维的磨机内配入适量融化石蜡，制备出符合要求的纤维，在纤维干燥之前，输送纤维的管道上配入一定量的脲醛树脂、复合固化剂、甲醛捕捉剂，纤维干燥后，进行铺装、热压成型，然后经冷却、堆垛、砂光、裁切、检验，最后打包出厂。
所述的E1或E0级纤维板用合成树脂，为人造板领域常用的脲醛树脂。一般情况下，适用于生产低甲醛释放量高密度纤维板的脲醛树脂的总摩尔比为0.95-0.99。本发明方法由于在施胶工序中引入甲醛捕捉剂和复合固化剂，脲醛树脂的总摩尔比控制在1.05-0.93的范围内，同时可以依据板材甲醛释放量要求进行调整。
本发明采用现有的纤维板制造方法，对其施胶工序进行改进和优化。本发明采用的施胶工艺参数为：施胶量占纤维量的30-35％(绝干质量比例)，复合固化剂施加量占合成树脂的1.48-2.5％，甲醛捕捉剂的施加量占合成树脂的0.0-10.0％。
所述的甲醛捕捉剂主要原料为水、氯化钠、硼砂、甲醛、尿素、氨水和三乙醇胺，甲醛与尿素摩尔比为0.5-0.40。该甲醛捕捉剂价格低廉，生产制造、使用简单方便，与树脂具有很好的混合性，可以根据需要随意调整施加量。其作用在于弥补解决甲醛释放量不稳定的问题，可以增大限度提高树脂的总摩尔比，从而提高树脂的胶和性能。甲醛捕捉剂的具体配方：由4.0-6.0％氯化钠、0.5-1.5％氨水、0.10-0.30％六亚甲基四胺、0.10-0.02％硼砂、0.10-0.02％三乙醇胺、40.0-50.0％尿素，其余为水，按照一定加料方式投入反应釜内，在一定的温度和时间条件下，制备而成。以上比例为各组分质量比例。
所述的复合固化剂为申请人开发生产，主要原料为水、磷酸、三乙醇胺和六甲基四胺，其价格低廉，生产制造、使用简单方便，与树脂具有很好的混合性，可以根据需要随意调整施加量，可以提高树脂的固化速度和固化程度，提高板材的物理力学性能。复合固化剂的具体配方：由15.0-25.0％氯化铵、1.0-4.0％六亚甲基四胺、1.0-4.0％三乙醇胺、2.0-4.0％磷酸，其余为水，按照一定加料方式投入配制罐内，在一定的温度和时间条件下，制备而成。以上比例为各组分质量比例。
本发明的低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法，具有很大的灵活性。众所周知，为了降低游离甲醛含量和人造板甲醛释放量，目前使用得最多的方法是降低树脂合成过程中总摩尔比(F/U比)，通常用于生产低甲醛释放量(≤9.0mg/100g)板材的脲醛树脂的总摩尔比在0.99以下。为了生产更加环保、更低甲醛释放量的E0级纤维板，除非使用甲醛捕捉剂之类的技术，总摩尔比更是降低至0.90-0.88的范围内，具体见下表2。
表2总摩尔比与脲醛树脂性能的关系
| 序号 | 胶粘剂类型 | 总摩尔比 | 固化时间 | 板材甲醛释放量 |
| 1 | E2级 | 1.1-1.3 | ≤70秒 | 30mg/100g左右 |
| 2 | E1级 | 0.99-0.95 | ≥120秒 | ≤9.0mg/100g |
| 3 | E0级 | 0.88-0.90 | ≥200秒 | ≤5.0mg/100g |
但是，降低F/U比是以牺牲脲醛树脂的其他性能为代价的。降低F/U比会导致脲醛树脂交联度下降，初粘性降低，固化时间延长，耐水性等性能都有所下降，人造板的力学性能变差，难以满足使用要求。
本发明方法中，可以相对固定脲醛树脂的总摩尔比，以调整甲醛捕捉剂的施加量，来最终控制板材的甲醛释放量。具体讲，本发明方法脲醛树脂的总摩尔比控制在1.05-0.93的范围内，辅以甲醛捕捉剂的施加量，可以生产E1或E0级纤维板。比如，将总摩尔比控制在0.95，施加或不施加甲醛捕捉剂、复合固化剂，可以生产出甲醛释放量＜8.0mg/100g的E1级板材；或者在此基础上，适当增加脲醛树脂的施加量，施加适量比例的甲醛捕捉剂、复合固化剂，也可以生产出E0级板材。所生产的板材相比现有的制备方法，由于脲醛树脂的总摩尔比较高，具有更好的综合性能。
本发明与普通低甲醛释放量高密度纤维板制造技术相比，具有生产成本低、生产工艺灵活且适应性强的优点，另外，更大的优势在于：采用该技术生产的高密度纤维板具有：各项物理力学性能稳定优良、吸水厚度膨胀率低且稳定、游离甲醛释放量稳定不反弹且可以按照用户要求灵活控制，该发明满足了市场对高环保性能纤维板产品的需求。
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。本发明的范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求的范围加以限定。
具体实施方式
实施例1
实施例1采用本发明方法生产一种E0级纤维板板材。
生产方法包括如下步骤：
A)以松木、杨木或杂木为主要原料，经切片、热磨，制备出符合要求的纤维；
B)施胶：在纤维干燥之前，输送纤维的管道上配入脲醛树脂、甲醛捕捉剂和复合固化剂，干燥纤维；
C)铺装、热压成型；
D)冷却后堆垛、砂光并裁切，制得成品。
在施胶工序中，所用的脲醛树脂从市场购得，其总摩尔比为0.95；甲醛捕捉剂的配方为5.0％氯化钠、1.0％氨水、0.10％六亚甲基四胺、0.10％硼砂、0.10％三乙醇胺及50.0％尿素，其余为水；复合固化剂的配为75.0％水、20.0％氯化铵、2.0％六亚甲基四胺、1.0％三乙醇胺以及2.0％磷酸。施胶工序中具体条件如下表所示：
表3
得到的板材其性能如下表所示：
表4
实施例2～4
实施例2～4分别采用本发明方法制造E0或E1级纤维板板材。所采用的工艺步骤同实施例1，所用的合成树脂、复合固化剂和甲醛捕捉剂均同实例1，不同之处在于施胶工序中具体条件上的不同，施胶量等参数见表5，所制得的板材的性能见表6：
表5
表6
Claims (2)
1.一种低甲醛释放量高密度纤维板的制造方法，包括施胶工序，其特征在于：在施胶工序中，使用E1或E0级纤维板用合成树脂、复合固化剂和甲醛捕捉剂，施胶量占纤维量的30-35％，复合固化剂施加量占合成树脂的1.48-2.5％，甲醛捕捉剂的施加量占合成树脂的0.0-10.0％；所述的合成树脂为脲醛树脂，总摩尔比为1.05-0.93；
所述的甲醛捕捉剂的配方为4.0-6.0％氯化钠、0.5-1.5％氨水、0.10-0.30％六亚甲基四胺、0.10-0.02％硼砂、0.10-0.02％三乙醇胺和40.0-50.0％尿素，其余为水。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的复合固化剂的配方为15.0-25.0％氯化铵、1.0-4.0％六亚甲基四胺、1.0-4.0％三乙醇胺和2.0-4.0％磷酸，其余为水。
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