CN101585204A

CN101585204A - 一种具有自吸附甲醛功能的纤维板及其制造方法

Info

Publication number: CN101585204A
Application number: CNA2009100713402A
Authority: CN
Inventors: 贾娜; 刘诚; 花军
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2009-01-24
Filing date: 2009-01-24
Publication date: 2009-11-25

Abstract

本发明提供了一种具有自吸附甲醛功能的纤维板及其制造方法。它是以木质纤维、醛类胶粘剂和活性炭为主要原材料，胶粘剂的用量为木质纤维质量比的9％～12％，活性炭用量为木质纤维质量比的2％～30％。本发明是一种新型纤维板，在板材制造过程中，加入一定量具有吸附功能的活性炭成分，使其具有长时间自行吸附板材中游离甲醛(有害气体)的功能，能减少板材内甲醛的释放，降低甲醛对环境的污染，同时使纤维板具有防腐、防潮、除臭、防霉的功能，具有吸收效率高、吸附效果好，而且成本低廉，无毒无副作用等优点。

Description

一种具有自吸附甲醛功能的纤维板及其制造方法

(一)技术领域

本发明属于功能型木质人造板与复合材料技术领域，具体涉及一种具有自吸附甲醛功能的纤维板。

(二)背景技术

目前，室内装修所使用的人造板材主要包括纤维板、刨花板、细木工板、胶合板，这几大类人造板材被大量用于制造家具、门窗、橱柜、地板和各类装饰，广泛使用于家庭及公众场所。其中，纤维板是各种造板中最接近天然木材的一种人造板，其结构均匀，密度适中，板面平滑细腻，容易进行各种饰面处理，尺寸稳定性好，芯层均匀，板材的表面和边缘同时具有良好的机械加工和成型加工性能，厚度尺寸规格变化多，可以满足多种需要而在装修中被大量使用；同时，纤维板以其优异的各项物理性能，广泛应用于室内外装横、办公、高档家私、音响、高级轿车内部装饰，还可用作计算机室抗静电地板、护墙板、防盗门、墙板、隔板等的制作材料，还是包装品的良好材料。近年来更是取代高档硬木直接加工成复合地板、强化地板等，大量应用于室内装修装饰，其光洁的表面、坚实的质地、超长的使用寿命获得用户的好评。

纤维板的生产工艺要求使用一定计量的胶粘剂。由于甲醛具有较强的粘合性，还具有提高板材强度及防虫、防腐的功能，所以人造板材所用胶粘剂中采用甲醛和其他原料合成，品种主要有脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、氨基甲醛树脂和三聚氰胺——甲醛树脂胶。由于脲醛树脂价格便宜，粘结力好，固化速度快，高浓度时粘度低，无色或颜色很浅，与水的混合性好，易于调制适当粘度，制造方便，80％以上的人造板用都用脲醛树脂胶作为胶粘剂。但脲醛树脂胶中含有游离甲醛并且已固化的脲醛树脂胶仍能长时间缓慢降解而释放甲醛。有研究表明，人造板中甲醛的释放期一般可长达15年。

甲醛(HCHO)又名蚁醛，无色气体，原浆毒物质，具有辛辣刺激性气味。世界卫生组织认定，甲醛是高危险的致癌物质，对人体有极大的危害，包括嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、免疫功能异常、中枢神经系统异常、甚至还可损伤细胞内的遗传物质导致胎儿畸形等。

我国规定，自2002年7月1日起，市场上停止销售不符合“10项室内装饰装修材料有害物质限量”的装饰材料，并对人造板的甲醛释放限量分为E1级和E2级，同时制定了相应的检测方法。但这并不意味着装饰材料中不含甲醛，只是甲醛的含量相对降低而已。例如，国标规定E1级中密度纤维板、高密度纤维板用穿孔萃取法测定的甲醛释放量是≤9mg/100g，E2级甲醛释放量≤30mg/100g。由于技术工艺问题导致在近期无法生产不含甲醛的人造板材，且这个问题在全世界都存在，故对室内甲醛污染进行预防性处理就显得十分重要。

目前用于降低甲醛释放量的主要方法可归结为两大类：其中一类是从纤维板制造工艺入手，降低胶粘剂的使用剂量或是改良胶粘剂的配方，使用低甲醛含量或是无醛胶粘剂，但受到制胶工艺和生产成本的制约，短期内无法大范围推广使用。另一类方法是利用各种物理化学方法，降低释放到室内空气中的甲醛含量，常用的方法有：

1、感觉脱嗅法，主要是利用空气清新剂等作用，从嗅觉上消除甲醛的味道，这种方法不能降低室内甲醛的实际含量；

2、通风换气法，也是装修完成之后人们常用的方法，利用流通空气将释放到空气中的甲醛带走，这种方法在一定程度上能够降低室内甲醛的含量，但板材中的甲醛会随着时间推移不断释放，因此，对于北方冬季和大型公共场所等受条件限制通风不良的情况，很难从根本上解决降低甲醛含量的问题；

3、吸附法，吸附是发生在材料表面的重要现象，吸附法主要是利用多孔性物质(如活性炭、沸石和多孔粘土矿石等)的吸附性能将甲醛等有害气体进行吸附。吸附中的化学吸附是指吸附的分子、原子、原子团等通过化学键与吸附剂表面的原子相互结合。化学吸附不易脱附，有选择性，化学吸附不仅与温度、压力和表面积的大小有关而且与固体表面的微观结构和基团种类密切相关。因此，吸附剂不仅需要有较大的比表面积和适宜的孔径分布，表面官能团种类也十分重要。活性炭在吸附极性化合物时具有越高的效率；

4、化学反应法，化学反应法是利用扩散到空气中的甲醛气体于其他化学物质发生反应生成新物质的原理达到消除甲醛含量的目的。常用的化学反应物质有臭氧、等离子体、光氧化和金属氧化物催化剂等。

上述方法除了各自存在弊端以外，例如臭氧氧化法有以下缺点：一方面，臭氧是强氧化剂，在人体呼吸系统中可发生还原反应，损坏呼吸器官；另一方面，室内多种污染物都能与臭氧直接或间接地发生反应产生二次污染物，而生成的物质可能加大对人体的刺激及健康影响。光催化氧化法只能利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光源，从太阳光的利用效率看存在半导体载流子的复合率高，量子化效率低，半导体的光吸收波长范围窄(主要在紫外区)，同时太阳光谱中紫外光能(400unl以下)不到5％，因此效率较低。同时，光催化氧化法选择性较差，低浓度时反应速率慢。也无法解决板材中甲醛长时间缓慢释放的问题。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种具有吸附甲醛功能，同时吸收效率高、吸附效果好，而且成本低廉，无毒无副作用的具有自吸附甲醛功能的纤维板及其制造方法。

本发明的纤维板以木质纤维、醛类胶粘剂和活性炭为主要原材料，胶粘剂的用量为木质纤维质量比的9％～12％，活性炭用量为木质纤维质量比的2％～30％。

本发明制造方法的技术方案是依次按照下列工序完成的：

1、将磨得的纤维材料施加胶粘剂，施胶量为质量比9％～12％；

2、将施胶后的纤维进行干燥，干燥后的含水率在3～5％；

3、铺装成型，采用气流或机械铺装方式，将活性炭粉末或颗粒均匀分散到板坯的各个部分；

4、活性炭粉末或颗粒用量为质量比2％～30％；

5、板坯预压；

6、板坯热压，热压温度为160～180℃，热压时间5～7min，热压压力为4～6MPa；

7、将热压后的添加了活性炭的纤维板进行裁边处理；

8、进行板面砂光。

本发明还有这样一些技术特征：

1、所述的施胶工序中所施加的胶粘剂可为醛类胶粘剂。

本发明是一种新型纤维板，在板材制造过程中，加入一定量具有吸附功能的活性炭成分，使其具有长时间自行吸附板材中游离甲醛(有害气体)的功能，能减少板材内甲醛的释放，降低甲醛对环境的污染，同时使纤维板具有防腐、防潮、除臭、防霉的功能。

本发明利用活性炭吸附原理，将具有吸附作用的活性炭粉末或颗粒加入木质纤维板中，使活性炭在纤维板的整个寿命周期内都能够有效吸附木质纤维板释放出的有害气体。同时增强木质纤维板防虫、防腐、防潮、除臭、防霉的性能。本发明所采用的技术方案，利用了活性炭的吸附原理，吸收效率高、吸附效果好，而且成本低廉，无毒无副作用。同现有的降低纤维板板材中有害气体的方法相比，不会生二次污染且净化效率高，使板材具有自吸附功能。生产技术方案中增加活性炭铺装工序，其他工序和设备均不变。

本发明降低了使用醛类胶粘剂制造的木质纤维板的有害气体释放量，增加了纤维板使用的安全性，扩大了纤维板的使用功能，减少对环境污染及治理成本。经测试，添加了活性炭粉末或颗粒的纤维板，其甲醛释放量可减少10～30％。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

本实施例取15Kg杨木纤维为原料，含水率为3％，施加醛类胶粘剂，施胶量为11％，加入750g活性炭粉末在拌胶机内混合均匀，施胶后的原料放入铺装机内铺装成型后，放入预压机中进行板坯预压，预压压力为1.2MPa，预压后的板坯放入热压机中热压，热压温度为175℃，压力为4.6Mpa，热压时间为5min。将热压后的板坯裁边处理后，陈放1周。测试其甲醛释放量，比相同工艺条件下的纤维板甲醛释放量降低13％。

实施例2：

本实施例取15Kg杨木纤维为原料，含水率为3％，施加醛类胶粘剂，施胶量为11％，加入1.5Kg活性炭粉末在拌胶机内混合均匀，施胶后的原料放入铺装机内铺装成型后，放入预压机中进行板坯预压，预压压力为1.2MPa，预压后的板坯放入热压机中热压，热压温度为175℃，压力为5.2Mpa，热压时间为5min。将热压后的板坯裁边处理后，陈放1周。测试其甲醛释放量，比相同工艺条件下的纤维板甲醛释放量降低22％。

实施例3：

本实施例取15Kg杨木纤维为原料，含水率为3％，施加醛类胶粘剂，施胶量为11％，加入2.25Kg活性炭粉末在拌胶机内混合均匀，施胶后的原料放入铺装机内铺装成型后，放入预压机中进行板坯预压，预压压力为1.2MPa，预压后的板坯放入热压机中热压，热压温度为175℃，压力为4.2Mpa，热压时间为5min。将热压后的板坯裁边处理后，陈放1周。测试其甲醛释放量，比相同工艺条件下的纤维板甲醛释放量降低25％。

Claims

1、一种具有自吸附甲醛功能的纤维板，其特征在于它以木质纤维、醛类胶粘剂和活性炭为主要原材料，胶粘剂的用量为木质纤维质量比的9％～12％，活性炭用量为木质纤维质量比的2％～30％。

2、一种根据权利要求1所述的具有自吸附甲醛功能的纤维板的制造方法，其特征在于：

(1)、将磨得的纤维材料施加胶粘剂，施胶量为质量比9％～12％；

(2)、将施胶后的纤维进行干燥，干燥后的含水率在3～5％；

(3)、铺装成型，采用气流或机械铺装方式，将活性炭粉末或颗粒均匀分散到板坯的各个部分；

(4)、活性炭粉末或颗粒用量为质量比2％～30％；

(5)、板坯预压；

(6)、板坯热压，热压温度为160～180℃，热压时间5～7min，热压压力为4～6MPa；

(7)、将热压后的添加了活性炭的纤维板进行裁边处理；

(8)、进行板面砂光。

3、根据权利要求2所述的具有自吸附甲醛功能的纤维板的制造方法，其特征在于：所述的施胶工序中所施加的胶粘剂可为醛类胶粘剂。