CN101439532B - 一种竹质胶合板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种竹质胶合板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：①制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，所述苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的各个组份的摩尔比：苯酚：0.6～1.0；甲醛：1.5～2.7；尿素：0.24～0.64；氢氧化钠：0.2～0.5；稀释水：0～4200；②将干燥好的竹材浸苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶；③将浸胶后的竹材干燥；④将干燥好的竹材压制成型，制得竹质胶合板。本发明提供一种在满足物理力学性能的条件下降低生产成本、增强环保性的竹质胶合板的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹质胶合板的制造方法。
背景技术
我国的竹子加工利用水平一直处于国际领先地位。自七十年代以来，先后开发出了竹编胶合板、竹胶模板、竹材层压板、竹材胶合板、竹地板、竹木复合板等竹质胶合板系列产品，广泛应用于建筑、车辆、包装、装饰、家具等领域。目前工业上生产的竹质胶合板，95％以上以酚醛树脂和脲醛树脂为胶粘剂。以酚醛树脂为胶粘剂制造的竹质胶合板耐水耐热耐久性好，但生产成本高、外观颜色较深；而以脲醛树脂为胶粘剂制造的竹质胶合板生产成本低、外观颜色浅，但耐水耐热耐久性差、环保性差。如发明专利CN 1907666A中公开了一种竹胶板及其制造方法，发明专利CN 1244457A中公开了一种饰面竹胶模板制造方法，发明专利CN 100408290C中公开了一种炭化高密度竹材的加工方法，上述3项专利均以酚醛树脂为胶粘剂。
因此开发一种高性能、低成本环保胶粘剂制造的竹质胶合板，拓展新的应用市场就成了当务之急。
发明内容
为了克服已有竹质胶合板的制造方法存在的不能兼顾物理力学性能和生产成本、环保性较差的不足，本发明提供一种在满足物理力学性能的条件下降低生产成本、增强环保性的竹质胶合板的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种竹质胶合板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
①制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，所述苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的各个组份的摩尔比：苯酚：0.6～1.0；甲醛：1.5～2.7；尿素：0.24～0.64；氢氧化钠：0.2～0.5；稀释水：0～4200；
②将干燥好的竹材浸苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶；
③将浸胶后的竹材干燥；
④将干燥好的竹材压制成型，制得竹质胶合板。
作为优选的一种方案：所述竹材为竹丝、竹篾或辗压竹片；在所述步骤④中，将干燥好的竹丝、竹篾或辗压竹片在专用冷压机的配套模具内纵向组坯后进行冷压，然后卸模取出竹方制成重组竹结构材，或再经过锯切、修边、开榫槽、砂光、涂饰、干燥工序制成重组竹地板。
更进一步，所述的步骤④中，冷压压力为50-80MPa，时间为1-3min，热固化温度为100-160℃，时间为4-10小时。
作为优选的另一种方案：所述竹材为竹帘或竹席，在所述步骤④中，将干燥好的竹帘或竹席纵横交错组坯后进行热压制成竹胶板。
进一步，所述的步骤④中，热压压力为2-3MPa，热压温度为150-160℃，热压时间为1.0-1.2min/mm板厚。
所述步骤①中，苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的制取过程：将熔化后的苯酚加入到反应釜中，加热，打开冷凝回流装置；依次加入30％浓度的氢氧化钠水溶液、第一次加入37％浓度的甲醛和尿素，其中甲醛占总甲醛量的70％，并开始搅拌，使反应釜内的混合物料分布和受热均匀；升温至88～95℃，保温30～40分钟，第二次加入37％的甲醛，甲醛占总甲醛量的30％，继续保温；5～10分钟左右，反应开始，温度上升，停止加热并适当冷却，保持温度在88～91℃；粘度达到350～1000mPa.s时，开始冷却；反应物料温度在35～45℃时，停止搅拌和冷却，制得苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂。
进一步，所述步骤①中，第二次甲醛加入5分钟后，采用旋转粘度计，样品20℃条件下测试粘度。
再进一步，所述步骤①中，当粘度达到350～1000mPa.s时，开始冷却时，加入稀释水。
所述的步骤②中，浸胶胶液固含量为15-35％，浸胶时间2-10分钟。
所述的步骤③干燥至含水率5-20％。
本发明的有益效果主要表现在：1、和现有竹胶板产品相比，具有耐水耐候耐久性好、成本相对较低(经测算，每立方米竹胶板比用酚醛树脂胶生产的竹胶板降低生产成本50-100元)的比较优势；用该方法制造的苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶和酚醛树脂胶相比，具有成本较低的优点，生产成本可降低15-25％；2、游离甲醛和游离苯酚的含量低，环保性好；3、苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶(PUF)颜色较浅，所制得的竹质胶合板外观美观。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。
实施例1
一种竹质胶合板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：①制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，所述苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的各个组份的摩尔比：苯酚：0.6～1.0；甲醛：1.5～2.7；尿素：0.24～0.64；氢氧化钠：0.2～0.5；稀释水：0～4200；
②将干燥好的竹材浸苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，浸胶胶液固含量为15-35％，浸胶时间2-10分钟；
③将浸胶后的竹材干燥，至含水率5-20％；
④将干燥好的竹材压制成型，制得竹质胶合板。
苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的制取过程：将熔化后的苯酚加入到反应釜中，加热，打开冷凝回流装置；依次加入氢氧化钠水溶液(30％浓度)、第一次加入37％的甲醛(占总甲醛量的70％)和尿素，并开始搅拌，使反应釜内的混合物料分布和受热均匀；升温至88～95℃，保温30～40分钟，第二次加入37％的甲醛(占总甲醛量的30％)，继续保温；5～10分钟左右，反应开始，由于为放热反应，温度上升，停止加热并适当冷却，保持温度在88～91℃；第二次甲醛加入5分钟后，采用旋转粘度计，样品20℃条件下测试粘度；粘度达到350～1000mPa.s时，开始冷却，加或不加入稀释水；反应物料温度在35～45℃时，停止搅拌和冷却，打开阀门放料。
本实施例中，具体的制造过程为：
1.制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶。
(1)、少量制取的过程为：将苯酚放在60℃热水中融化，取1500克放入反应釜中，开始加热并打开冷凝回流装置；开动搅拌器，依次加入30％浓度氢氧化钠800克，第一次37％的甲醛1630克，尿素230克；逐渐升温到90℃，保温30分钟；加入第二次37％的甲醛700克，温度保持在88℃左右，反应25分钟后，粘度达到504mPa.s，开始冷却，反应物料温度在35～45℃时，停止搅拌和冷却，打开阀门放料。
(2)、大量制取的过程为：将苯酚放在60℃热水中融化，取18.8千克放入反应釜中，开始加热并打开冷凝回流装置；开动搅拌器，依次加入30％浓度氢氧化钠12.3千克，第一次37％的甲醛23.9千克，尿素2.9千克；逐渐升温到90～95℃，保温30分钟；加入第二次37％的甲醛10.2千克，温度保持在85～88℃左右，反应35分钟后，粘度达到703mPa.s，加入稀释水25千克，开始冷却，反应物料温度在35～45℃时，停止搅拌和冷却，打开阀门放料。
2.将干燥好的竹帘、竹席浸渍苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，浸胶胶液固含量为25-35％，浸胶时间2-5分钟。
3.将浸胶后的竹帘、竹席在50-80℃温度下干燥至含水率10-20％。
4.将干燥好的竹帘纵横交错组坯，表背面各覆一层竹席或竹席加浸渍纸。
5.将组好的板坯送入热压机进行热压，热压压力为2-3MPa，热压温度为150-160℃，热压时间为1.0-1.2min/mm板厚。
本实施例的苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶(PUF)与现有技术的酚醛树脂胶(PF)性能比较的示意表，参见表1：
| 胶种 | 外观 | 游离甲醛(％) | 游离苯酚(％) | 竹胶板性能 | 成本(元/t)(40％固体含量) |
| PF | 暗红色 | 0.05-0.25 | 1-4 | 达标 | 3100 |
| PUF | 淡红色 | 0.02-0.05 | 0.5-1 | 达标 | 2500 |
表1。
实施例2
本实施例的竹材为竹丝、竹篾或辗压竹片；
本实施例的制造方法的步骤为：
1.制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，制取方法同实施例1。
2.将干燥好的竹丝、竹篾、辗压竹片浸渍苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，浸胶胶液固含量为15-25％，浸胶时间5-10分钟。
3.将浸胶后的竹丝、竹篾、辗压竹片在45-80℃温度下干燥至含水率5-17％。
4.将干燥好的竹丝、竹篾、辗压竹片在专用冷压机的配套模具内按设计密度称重后纵向组坯。
5.将模具送入专用冷压机进行冷压，冷压压力为50-80MPa，时间为1-3min。
6.然后将模具送入固化室进行热固化，固化温度为100-160℃，时间为4-10小时。
7.固化后陈化24-100小时，然后卸模取出竹方制成重组竹结构材，或再经过锯切、修边、开榫槽、砂光、涂饰、干燥等工序制成另一种竹质胶合板，即重组竹地板。
Claims (7)
1.一种竹质胶合板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
①制取苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶，所述苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的各个组份的摩尔比：苯酚：0.6～1.0；甲醛：1.5～2.7；尿素：0.24～0.64；
氢氧化钠：0.2～0.5；稀释水：0～4200；
②将干燥好的竹材浸苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶；
③将浸胶后的竹材干燥；
④将干燥好的竹材压制成型，制得竹质胶合板；其特征在于：所述步骤①中，苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂的制取过程：将熔化后的苯酚加入到反应釜中，加热，打开冷凝回流装置；依次加入30％浓度的氢氧化钠水溶液、第一次加入37％浓度的甲醛和尿素，其中甲醛占总甲醛量的70％，并开始搅拌，使反应釜内的混合物料分布和受热均匀；升温至88～95℃，保温30～40分钟，第二次加入37％的甲醛，甲醛占总甲醛量的30％，继续保温；5～10分钟，反应开始，温度上升，停止加热并适当冷却，保持温度在88～91℃；第二次甲醛加入5分钟后，采用旋转粘度计，样品20℃条件下测试粘度，粘度达到350～1000mPa.s时，开始冷却，加入稀释水；反应物料温度在35～45℃时，停止搅拌和冷却，制得苯酚-甲醛-尿素共缩聚树脂。
2.如权利要求1所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：
所述竹材为竹丝、竹篾或辗压竹片；在所述步骤④中，将干燥好的竹丝、竹篾或辗压竹片在专用冷压机的配套模具内纵向组坯后进行冷压，然后将模具送入固化室进行热固化制成竹方；然后卸模取出竹方制成重组竹结构材，或再经过锯切、修边、开榫槽、砂光、涂饰、干燥工序制成重组竹地板。
3.如权利要求1所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：所述竹材为竹帘或竹席，在所述步骤④中，将干燥好的竹帘或竹席纵横交错组坯后进行热压制成竹胶板。
4.如权利要求2所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：所述的步骤④中，冷压压力为50-80MPa，时间为1-3min，热固化温度为100-160℃，时间为4-10小时。
5.如权利要求3所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：所述的步骤④中，热压压力为2-3MPa，热压温度为150-160℃，热压时间为1.0-1.2min/mm板厚。
6.如权利要求1-3之一所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：所述的步骤②中浸胶胶液固含量为15-35％，浸胶时间2-10分钟。
7.如权利要求1-3之一所述的一种竹质胶合板的制造方法，其特征在于：所述的步骤③干燥至含水率5-20％。
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