CN102922587B - 一种无机胶合中密度纤维板制造方法 - Google Patents

一种无机胶合中密度纤维板制造方法 Download PDF

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Abstract

一种无机胶合中密度纤维板制造方法，其加工方法为：A、纤维处理；B、水泥胶料配制；C、混料；D、压力渗透；E、碾压；F、热压脱模。优点是：具有防火、防水、防老化、防霉变、不含甲醛的特点，属于绿色环保产品。

Description

一种无机胶合中密度纤维板制造方法
技术领域
本项发明涉及纤维板制造方法领域。
 背景技术
目前，现有的中密度纤维板，采用的是脲醛树脂和酚醛树脂作为胶粘剂生产。由于脲醛树脂和酚醛树脂含有甲醛，污染环境，从2008年美国加州开始，脲醛树脂和酚醛树脂胶合的中密度纤维板逐渐被禁止。采用无醛异氰酸酯树脂（MDI）胶合的中密度纤维板价格昂贵，防火性能差。
现有的无机胶合植物纤维人造板，利用镁水泥与植物纤维复合能力强的性能，1908年奥地利发明家S.Robert提出了“Process to manufacture a firepoof,light,porous  material(防火轻质多孔材料的生产工艺)”专利申请，于1909年获得了奥地利专利（NO.37223）,开始生产镁水泥刨花板；1975年,Simatupang等首次提出了镁水泥木屑板，1980年芬兰开始了工业化生产。现有的镁水泥胶合植物纤维人造板，主要是刨花板、木屑板、木丝板，对于中密度纤维板尚处于研制和开发中，而且所采用的镁水泥局限于氯氧镁水泥和硫氧镁水泥。
 发明内容
本发明的目的是针对现有的技术不足提供一种无机胶合中密度纤维板制造方法。
其加工方法为：
A、纤维处理：将植物纤维用水煮或稀碱水溶液煮4-6 小时；
B、水泥胶料配制: 将氧化镁、七水硫酸镁、火山灰质混合材料、硫酸钙（或硫酸亚铁）混匀， 制成硫铝酸镁水泥胶料，
水泥胶料原料重量份配比为:
氧化镁 100            七水硫酸镁40-60 
火山灰质混合材料50-70     硫酸钙或硫酸亚铁   1-3；
 C、混料：将硫铝酸镁水泥胶料和经过处理的植物纤维混合均匀, 制成半干态混合料；
D、压力渗透：将混合料用竖直投料的连心线为水平方向的成对轧辊碾压，使硫铝酸镁水泥胶料渗透进入纤维内，制成纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料；
E、碾压：将纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料用水平投料的连心线为垂直方向的成对轧辊碾压，制成板坯；
F、热压脱模：将板坯采用平面压力机对板坯热压，热压温度130℃-160℃，热压时间6-10 min,脱模即成。
本发明的优点是：1、本发明生产的无机胶合中密度纤维板，具有防火、防水、防老化、防霉变、不含甲醛的特点，属于绿色环保产品。
2、本发明采用的硫铝酸镁水泥，由于没有氯化镁参与反应，不存在吸潮返卤以及由此而产生的腐蚀金属弊端。
3、本发明采用的纤维处理、压力渗透工艺，克服了镁水泥弹性模量高、极限应变值小、黏结强度低在与低弹性模量植物纤维复合中的负面影响；热压脱模工艺缩短了生产周期，提高了设备利用率，保证了工业化规模生产的连续进行。
4、具有无机胶合板和有机胶合板的两重特点，可钉、可锯、可刨、可钻。
5、不用氯化镁，不存在吸潮返卤和腐蚀金属的现象。
具体实施方式
 本发明的理论依据是复合材料串联复合理论，即：不同弹性模量的各组分材料串联复合时必须满足应力处处相等、复合体的应变值等于各组分材料应变值和体积率乘积的加和值、应力作用下复合体各组分材料的横向正应变相等并保证不脱粘的三个变形协调方程。
植物纤维是一种各向异性材料，横纹弹性模量低于顺纹弹性模量。植物纤维三维（3D）状态分布在人造板中，存在着横纹取向系数（8/15）和顺纹取向系数（1/5）。按照串联复合理论，镁水泥和植物纤维横纹复合形成的镁水泥复合基的弹性模量随复合的植物纤维的数量增加而降低，当镁水泥复合基的弹性模量降低到低于植物纤维顺纹弹性模量时，就可以满足中密度纤维板生产的需要。
本发明的原理是低弹性模量植物纤维增强高弹性模量镁水泥基，在中密度纤维板中转化为高弹性模量植物纤维顺纹增强低弹性模量镁水泥复合基。
本发明的目的由以下具体技术措施实现：
A、纤维处理：将植物纤维(优选棉秆纤维)用水煮或稀碱水溶液煮4-6 小时；
B、水泥胶料配制: 将氧化镁100kg、七水硫酸镁50kg、火山灰质混合材料（或火山灰）60kg、硫酸钙（或硫酸亚铁）2kg混匀， 制成硫铝酸镁水泥胶料；
C、混料：将硫铝酸镁水泥胶料和经过处理的植物纤维混合均匀, 制成半干态混合料；
D、压力渗透：将混合料用竖直投料连心线为水平方向的成对轧辊碾压，使硫铝酸镁水泥胶料渗透进入纤维内，制成纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料；
E、碾压：将纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料用水平投料连心线为垂直方向的成对轧辊碾压，制成板坯；
F、热压脱模：将板坯采用平面压力机对板坯热压，热压温度130℃-160℃，热压时间6-10 min,脱模即成。
在气干状态下，硫铝酸镁水泥容重为1.9g/cm3，经过处理的棉秆纤维容重为0.4g/cm3，按89%的植物纤维体积率生产，气干状态混合料容重为0.565g/cm3，经压力渗透、热压脱模和后处理，可生产出容重0.8g/ cm3-0.85g/cm3，抗弯强度18.7MPa-19.3MPa的中密度纤维板。

Claims (2)

1.一种无机胶合中密度纤维板制造方法，其特征在于其加工方法为：
A、纤维处理：将植物纤维用水煮或稀碱水溶液煮4-6 小时；
B、水泥胶料配制：将氧化镁、七水硫酸镁、火山灰质混合材料、硫酸钙混匀， 制成硫铝酸镁水泥胶料，
水泥胶料原料重量份配比为：氧化镁 100               七水硫酸镁40-60  
火山灰质混合材料50-70        硫酸钙1-3；
C、混料：将硫铝酸镁水泥胶料和经过处理的植物纤维混合均匀, 制成半干态混合料；
D、压力渗透：将混合料用竖直投料的连心线为水平方向的成对轧辊碾压，使硫铝酸镁水泥胶料渗透进入纤维内，制成纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料；
E、碾压：将纤维内渗透有硫铝酸镁水泥胶料的混合料用水平投料的连心线为垂直方向的成对轧辊碾压，制成板坯；
F、热压脱模：将板坯采用平面压力机对板坯热压，热压温度130℃-160℃，热压时间6-10 min,脱模即成。 
2. 根据权利要求1所述的一种无机胶合中密度纤维板制造方法，其特征在于硫酸钙由硫酸亚铁代替。
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