CN101585203B - 真空氨处理制造环保型强化木地板的方法 - Google Patents
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Abstract
真空氨处理制造环保型强化木地板的方法，将E2级地板基材放入真空箱内，使箱内产生-0.06～-0.08MPa的真空，向箱内通入单位板材耗氨量为0.67～1.43kg/m3的液氨，当液氨气化并完全吸附在纤维板内后，解除真空，取出氨含量为5～15mg/100g的板材，将此板材与浸渍耐磨纸、浸渍装饰纸及浸渍平衡纸组坯，在压机内热压，再将成型后的板材与分切成一定规格的地板半成品，经养生平衡、开槽榫、封蜡、包装，制成环保型强化木地板。本方法具有降醛效果好、工艺简单、操作方便、生产效率高、成本低、无环境污染等优点，在强化木地板和浸渍胶膜纸饰面人造板制造业中应用具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及利用真空氨处理技术制造环保型强化木地板的一种方法。
背景技术
目前，市场上居主导地位的强化木地板环保性能大多数只能达到E1级，处于国内领先水平的E0级强化木地板比较少见。究其原因是地板基材制造过程中普通采用脲醛胶黏剂所致。
人造板中游离甲醛存在的方式有两种：一种是以胶黏剂合成时反应的不彻底和可逆性造成的，属于以单体游离式存的甲醛；另一种是固化了的脲醛树脂中羟甲基和甲醚键的分解引起的，属于复合分解式存在的甲醛。降低以脲醛胶生产的人造板游离甲醛的方法一般也是采用低游离甲醛胶黏剂制板和对人造制品进行后处理降醛这两种方式。
众多专利公开的真空氨气法降低人造板甲醛释放量技术均属于对人造板制品进行后处理降醛措施，一方面其所降解的仅是以单体游离式存在的那部分甲醛，故降醛效果有限，而且其所公开的降醛指标多是降醛处理24小时后检测的数据，缺少降醛处理后长期观察是否具有稳定性的检测数据；另一方面经那些降醛处理了的人造板是否有氨的残留和对最终用户的安全性没有进一步的说明。
众所周知，用脲醛胶制造的人造板甲醛释放量会随着板材含水率的增高而增大。经真空氨处理降醛了的人造板甲醛释放量也会随着板材贮存或使用时含水率的增高而出现较大幅度的反弹。表1列具出了地板基材用纤维板随存放时含水率变化而出现增高的情况。
表1地板基材用纤维板甲醛释放量随存放时间的变化情况
另外，GB/T18883-2002《室内空气质量标准》明确限制了室内空气氨值≤0.20mg/m3的规定，故不论何种真空氨气法降解人造板甲醛的技术，如果未进行板材残留氨的说明，那么这种方法在技术上是存在缺陷的，在应用上必然会受到限制。
另外，GB/T18883-2002《室内空气质量标准》明确限制了室内空气氨值≤0.20mg/m3的规定，故不论何种真空氨气法降解人造板甲醛的技术，如果未进行板材残留氨的说明，那么这种方法在技术上是存在缺陷的，在应用上必然会受到限制。
发明内容
本发明旨在提供了一种强化木地板的制备方法，所得到的强化木地板具有降醛效果好、制品甲醛释放量不反弹且无残留氨污染，环保且适应工业化大生产的特点。
本发明是通过下述方式实现的：
以E2级刨花板或高密度纤维板为基材，将基材装进真空箱内抽真空，当箱内真空度达到-0.06～-0.08MPa时，再向箱内通入单位板材耗氨量为0.67-1.43kg/m3的液氨，液氨分子气化被纤维板完全吸收，氨分子在纤维板内的吸附量达到5～15mg/100g后，立即解除真空并取出含氨纤维板，将含氨纤维板并同浸渍耐磨纸、浸渍装浸渍饰纸及浸渍平衡纸组坯，在热压机内使甲醛与氨进行反应并成型为强化木地板半成品，经分切、养生、开槽、封蜡、包装制成低甲醛释放量、理化性能稳定可靠、无氨残留的环保型强化木地板。
热压机的压力为2.5～7.5MPa、温度为185～195℃，时间为30～40S。
本发明的方案中真空度确定在-0.06～-0.08MPa是确保处理板材质量均匀性的适合产业化生产的优选条件。因为，地板基材用纤维板表层密度为1.0-1.2g/cm3(高)，芯层密度为0.75-0.8g/cm3(低)，密度的差异易使板材在真空氨处理时出现周边甲醛释放量偏低但氨含量偏高、中部甲醛释放量偏高但氨含量过低的现象，真空度低于-0.06MPa时板材甲醛释放量极差增大，真空度高于-0.08MPa时，板材氨含量极差增大。低浓度氨气在真空箱内沿垂直方向存在上高下低为特征的浓度差，易使板材上部甲醛释放量偏低但氨含量偏高、下部甲醛释放量偏高但氨含量过低，真空度越低、氨浓度越低，极差越大。表2为说明的实验数据。
表2不同真空度条件下处理的地板基材主要性能均匀性情况
另外，本发明中纤维板中氨含量确定在5-15mg/100g可以有效确保E2级等纤维板中甲醛与氨反应充分；确保处理后纤维板吸水厚度膨胀率符合LY/T1611-2003《地板基材用纤维板》规定，实验数据如表3。
表3纤维板中氨含量与之吸水厚度膨胀率的关系
| 试件 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 氨含量(mg/100g) | 32.5 | 22.2 | 21.0 | 20.6 | 15.7 | 15.4 | 10.7 | 9.5 | 8.1 | 4.6 | 3.5 |
| 吸水厚度膨胀率(％) | 19.6 | 17.6 | 13.7 | 16.7 | 11.5 | 9.5 | 6.5 | 8.0 | 6.9 | 6.8 | 7.1 |
本发明还通过氨含量确定的数据确保真空氨处理技术制造的地板主要性能符合GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》的需要，相关实验数据如表4。
表4地板基材用纤维板氨含量与地板主要性能的关系
本发明中热压工艺参数是针对地板的甲醛释放量、吸水厚度膨胀率和氨的残留量特别优选的，实验数据如表5。
表5热压工艺参数与地板主要性能的关系
热压压力为2.5～7.5MPa、温度为185～195℃、时间为30～40S时，地板甲醛释放量、氨含量、吸水厚度膨胀率最优。
本发明与其它真空氨气法降醛方法的比较：
表6本发明与其它真空氨气法降醛方法的比较
| 降醛方法 | 应用范围 | 降醛效果 | 板内降醛均匀性 | 降醛后稳定性 | 板材内有无氨残留 | 室内空气氨含量是否符合GB/T18883-2002 |
| 本发明 | 浸渍纸饰面人造板 | 好 | 好 | 稳定 | 无 | 符合标准 |
| 其它真空氨气降醛方法 | 基材 | 好 | 未必好 | 反弹 | 未知 | 未知 |
本发明具体实施过程为：
将E2级刨花板或高密度纤维板装上栅架并置于密闭的真空箱内，关闭箱门，启动真空泵，当箱内达到-0.06～-0.08Mpa时，停止真空泵，向真空箱内通入0.67-1.43kg/m3液氨，液氨在真空箱内气化并均匀的吸附在纤维板内，然后取出纤维板，控制纤维板中氨含量为5～15mg/100g。
将纤维板与浸渍耐磨纸、浸渍装饰纸及浸渍平衡纸组坯，在温度为185～195℃，压力为2.5～7.5MPa的压机内热压30～40s，利用热压机提供的高温、高压使纤维板和浸渍纸内的游离甲醛与氨进行高效的气相反应，并排除残余的氨和甲醛分子。
将经热压成型的板材分切成一定规格的地板半成品，经养生平衡处理2-7天，利用板材的余热进一步排除板材中的残余的氨和甲醛分子，然后将地板半成品进行槽榫加工、封蜡、包装，形成E0级环保型强化木地板。
综上所述，本发明的方法是将纤维板经真空氨处理后直接制成强化木地板。所得到的强化木地板具有极低甲醛释放量：(1)穿孔萃取法≤3.0mg/100g；(2)40L干燥器法≤0.5mg/100g；(3)11L干燥器法≤0.7mg/L。且地板其它理化均符合GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》的规定。该地板还具有甲醛释放量不反弹、铺装使用无氨污染室内环境的特点，列表7、表8、表9说明。
表7本发明的强化木地板甲醛释放量穿孔萃取值稳定性情况
表8本发明的强化木地板甲醛释放量40L干燥器值稳定性情况
表7、表8数据反映，经真空氨工艺处理的地板基材，再经热压贴面制成地板后，甲醛释放量是稳定的。
表9地板基材氨含量与地板铺装后室内空气氨含量的关系
采用本发明可以省略其它相类似的真空氨气法人造板中游离甲醛与氨的降解反应必须处于真空箱内完成的工艺时间，可大幅提高生产效率。采用本发明进行生产时，不对环境排放废水、废气、废渣，是一种能实现环保产品又无“三废”排放的清洁生产技术。本发明可以应用的范围广泛。实验结果如表10。
表10不同厂家地板基材用纤维板采用真空氨处理技术制造的地板理化性能对比
从表中可以看出，在所选择对象的地板基材用纤维板经真空氨处理后制造的强化木地板，甲醛释放量远低于未处理的指标值，降醛效果良好，产品的物理性能亦保持不变。
具体实施方式：
以下实例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，本发明可以按发明内容所述的任一方式实施：
实施例1
将一批甲醛释放量为24.9mg/100g的E2级地板基材用纤维板装上栅架，装进一个密闭的真空箱内，开启真空泵使箱内真空度达到-0.06MPa，然后向箱内通入单位板材耗量1.42kg/m3的液氨，当液氨气化并完全吸附在纤维板内后，解除真空，打开箱门，取出板材氨含量为14.8mg/100g的板材，再将浸渍耐磨纸、装饰纸、平衡纸与之组坯，在温度为195℃、压力为7.5MPa的压机内热压40S，将成型后的板材分切成一定规格的地板半成品，经养生平衡、开槽榫、封蜡、包装，制成甲醛释放量穿孔萃取值2.8mg/100g、40L干燥器值0.3mg/L、11L干燥器值0.6 mg/L的环保型强化木地板。
实施例2
将一批甲醛释放量为17.8mg/100g的E2级地板基材用纤维板装上栅架，装进一个密闭的真空箱内，开启真空泵使箱内真空度达到-0.07MPa，然后通入单位板材耗量0.96kg/m3的液氨，当液氨气化并完全吸附在纤维板内后，解除真空，打开箱门，取出板材氨含量为10.7mg/100g的板材，再将浸渍耐磨纸、装饰纸、平衡纸与之组坯，在温度为190℃、压力为5.0MPa的压机内热压35S，将成型后的板材分切成一定规格的地板半成品，经养生平衡、开槽榫、封蜡、包装，制成甲醛释放量穿孔萃取值2.5mg/100g、40L干燥器值0.3mg/L、11L干燥器值0.5mg/L的环保型强化木地板。
实施例3
将一批甲醛释放量为9.8mg/100g的E2级地板基材用纤维板装上栅架，装进一个密闭的真空箱内，开启真空泵使箱内真空度达到-0.08MPa，然后通入单位板材耗量0.67kg/m3的液氨，当液氨气化并完全吸附在纤维板内后，解除真空，打开箱门，取出板材氨含量为5.1mg/100g的板材，再将浸渍耐磨纸、装饰纸、平衡纸与之组坯，在温度为185℃、压力为2.5MPa的压机内热压30S，将成型后的板材分切成一定规格的地板半成品，经养生平衡、开槽榫、封蜡、包装，制成甲醛释放量穿孔萃取值2.0mg/100g、40L干燥器值0.2mg/L、11L干燥器值0.4mg/L的环保型强化木地板。
Claims (1)
1.真空氨处理制造环保型强化木地板的方法，其特征在于，将E2级刨花板或E2级高密度纤维板为基材，将基材装进真空箱内抽真空，当箱内真空度达到-0.06～-0.08MPa时，再向箱内通入单位板材耗氨量为0.67-1.43kg/m3的液氨，液氨气化被基材完全吸收，氨分子在基材内的吸附量达到5～15mg/100g后，立即解除真空并取出含氨基材将含氨基材并同浸渍耐磨纸、浸渍装饰纸及浸渍平衡纸组坯，在热压机内使甲醛与氨进行反应并成型为强化木地板半成品，经分切、养生、开槽、封蜡、包装制成低甲醛释放量、理化性能稳定可靠、无氨残留的环保型强化木地板；热压机的压力为2.5～7.5MPa、温度为185～195℃，时间为30～40S。
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