CN103153563A - 具有改进的冷黏着性的木质纤维素材料的冷压毯及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

推开测试伸长率等于以脲甲醛树脂制得的毯的至少85%的木质纤维素材料的冷压毯由木质纤维素材料和黏合剂体系制成。这些毯是在环境温度下如下制造：将黏合剂体系各成分分别加入木质纤维素材料中、掺混木质纤维素材料与黏合剂体系，使黏合剂体系涂覆木质纤维素材料、将已涂覆木质纤维素材料制成预定形式、以及施加压力至制成的木质纤维素材料而得到预定厚度。黏合剂体系包括(i)至少一种多官能异氰酸酯、和(ii)至少一种黏着或增黏剂的水性分散体。

Description

具有改进的冷黏着性的木质纤维素材料的冷压毯及其制造方法
发明领域
本发明涉及由木质纤维素材料和黏合剂体系制成的毯及此毯的制造方法，黏合剂体系包括增黏剂与聚异氰酸酯。本发明的黏合剂体系提供绝佳的冷黏着性能。在此，“绝佳的冷黏着性能”指由木材颗粒或“配料(furnish)”与黏合剂体系在环境温度下制成的毯具有足够的黏着力，以当其在最后压机压缩前沿着运送机移动时，维持其形状和完整性。根据本发明制成的毯随后加工成复合产品，例如夹板、定向粒片板、中密度纤维板或粒塑板。
发明背景
多年来，通常用于制造诸如夹板、定向粒片板(OSB)、粒塑板或中密度纤维板的工程复合木制品的黏合剂为基于脲甲醛、酚甲醛或三聚氰胺甲醛的树脂。这些基于甲醛的树脂的成本较低，并在以不同类型生产线构造铣切方面提供宽广的加工容裕度。在许多已知制造木材复合物的方法中，木块、木屑、颗粒或纤维经黏合剂处理，然后“冷压”成毯或饼，其沿着运送机移动到高温加压组件，在此进一步将松散的毯压缩成薄板，及活化黏合剂的黏着性。
基于甲醛的树脂的缺点在于这些树脂会随时间释放甲醛到大气中，当其用于通风有限的密闭区域时，可能会有害健康。
2007年，加州空气资源局(CARB)通过复合木制品黏合树脂而制成木料板供内部使用时的“有毒空气污染物控制措施(Airborne ToxicControl Measure；ATCM)”要求。ACTM规定硬木/夹板复合物、粒塑板和中密度纤维板的要求，其中主要黏合剂是基于甲醛的树脂。2009年1月的第一阶段开始，ACTM限制诸如家具、橱柜、门或其它建造新房所用品项等成品的甲醛释放量。2011年1月起，将对粒塑板和中密度纤维板全面执行ACTM。
视铣切操作形式而定，例如实行连续或不连续方法来制造粒塑板，由木材颗粒或“配料”制成的毯在压缩步骤前沿着运送机移动时，维持其形状和完整性所需的黏着程度可能不尽相同。传统脲甲醛黏合剂已知对毯有足够的冷黏着或木材粒片黏着力，其可达较高的生产速率。然而，异氰酸酯黏合剂的黏着性无法与现有商业体系相比，故在一些更严峻的连续铣切加工条件下，无法维持毯的完整性。在此情况下，当毯沿着运送机往最后压机行进而从某一高度降至另一高度时，会有间隙产生。毯必须够强韧，才不会在接触下一传送带前跨越间隙时，因自身重量而崩塌。
已尝试各种方式来解决以异氰酸酯黏着剂取代木材复合物中的脲甲醛黏合剂所引起的黏着性不足问题。
美国专利第3,931,088号教示由聚乙烯醇(PVA)水溶液与疏水性异氰酸酯化合物溶液组成的组合物可用作制造夹板或粒塑板的粘着剂。此专利所述粘着剂混合物据称可提供“绝佳的初始黏着强度”。在美国专利第3,931,088号中采用溶剂来溶解异氰酸酯化合物，使异氰酸酯化合物均匀分散于PVA乳液，及防止异氰酸酯基在热压步骤前直接接触水。此专利未提及“黏着性”，亦无所述含异氰酸酯粘着剂的“初始黏着强度”与任何甲醛树脂体系的比较数据。
美国专利第4,279,788号揭露另一使用异氰酸酯黏合剂取代脲甲醛树脂的方式，其教示水性聚异氰酸酯-木质粘着剂可用于制造木材复合物。根据美国专利第4,279,788号的教示，粘着剂组合物中的水提供重要的塑化功能、促进碎屑表面间紧密接触及提供“冷压毯固化所需的预压黏着性”。然而，并无实施例或数据来证明这些优点。另外，也不清楚所述聚异氰酸酯-木质粘着剂的冷黏着性是否比拟或优于常规脲甲醛树脂到什么程度(若有)。
美国专利第5,180,770号和第5,214,081号分别讨论聚异氰酸酯黏合剂用于木材复合物制造所缺乏的足够“生胶黏着性(green tack)”。这些专利各自揭露由含至少一种聚异氰酸酯的乳液和至少一种乙酰乙烯类树脂的水性分散体(玻璃转化温度低于5°C)组成的黏合剂组合物。在此专利所述的一方法具体实例中，将聚异氰酸酯加入水性乙酰乙烯类聚合物分散体内，以制造应用到木材颗粒的乳液。在一替代方法中，将聚异氰酸酯乳液和水性乙酰乙烯类聚合物分散体分别加到木材颗粒内。在任一方法中，聚异氰酸酯乳液与水性乙酰乙烯类聚合物分散体的用量和加工条件为使制成的毯具有大于1公斤的生胶黏着性黏着值。使用30克、经乳液处理的木块或颗粒来形成直径50毫米的丸剂，及施加500公斤的负载至已处理丸剂、历经30秒，以测量生胶黏着性。以测力计测试丸剂，并观察断裂负载。然而，没有所述聚异氰酸酯/乙酰乙烯类黏合剂与已知脲甲醛树脂的比较实施例。
因此，先前技术尚未揭露聚异氰酸酯黏合剂组合物，其可用来取代制造复合木制品的含甲醛树脂，且等同于或优于已知含甲醛树脂的冷黏着性能。
发明内容
本发明涉及由木质纤维素材料和黏合剂体系制成的冷压毯，其推开测试(Push Off Test)(文中将进行说明)伸长率是以相同木质纤维素材料和脲甲醛树脂制得的毯的至少85%。
本发明还涉及包括异氰酸酯和增黏剂的黏合剂体系，用以制造由木质纤维素材料制成的毯，其等同于或优于脲甲醛树脂的冷黏着性能，且经济又无添加甲醛(NAF)树脂。
本发明还涉及制造木质纤维素材料毯的方法，其中使用本发明的黏合剂体系来制造复合制品，其内聚力即便同时将水和异氰酸酯加入含木质纤维素的粒片或配料内也不会受到不良影响。
具体实施方式
本发明现将说明于下且不以此为限。除操作实施例或另行指明外，说明书中表示的量、百分比、官能数等数字应理解为在所有情况下可以“约”字修饰。
本发明的黏合剂体系包括：(1)至少一种多官能异氰酸酯，和(2)至少一种材料的水性分散体，该材料接触木质纤维素材料时具有黏着或增黏特性。在本发明方法中，木质纤维素材料的冷压毯通过以下步骤形成：(a)分别加入至少一种多官能异氰酸酯和至少一种材料的水性分散体，该材料接触颗粒、股线或纤维状木质纤维素材料时将展现黏着或增黏特性；(b)混合多官能异氰酸酯、水性分散体和木质纤维素材料，直到木质纤维素材料涂覆上足够的多官能异氰酸酯与水性分散体，已涂覆木质纤维素材料可制成毯；(c)将已涂覆木质纤维素材料制成毯；以及(d)在环境温度下，施加足够的压力至(c)所制得的已涂覆木质纤维素材料，以得到预定厚度且具有改进的冷黏着性能的毯。
本发明黏合剂体系所含用于上述方法的水性分散体可为聚合或非聚合材料的水性分散体。然而，分散于水性分散体中的材料必须有足够的黏着或增黏特性，根据本发明使用制造毯的毯伸长率在推开测试中(此将说明于后)为以常规脲甲醛树脂制得的毯的毯伸长率的至少85%至超过100%。材料接触木质纤维素材料时是否有足够的黏着或增黏特性可通过本领域技术人员已知的简单方法轻松测定。
虽然先前技术教示异氰酸酯乳液和一些水性粘着剂分散体可用作黏合剂，但惊人地发现，以多官能异氰酸酯(即聚异氰酸酯)与增黏/粘着组合物的水性分散体(它们分别加入木材颗粒或其它木质纤维素材料内)制成的毯来制造复合物时，可获得具有更大内聚强度的复合物。内聚强度是以本发明黏合剂体系所制冷压毯制成的复合板或嵌板的关键规格，且该值应尽量高。
除木材颗粒外，落在本发明保护范围内的其它木质纤维素材料包括树皮、稻秆、竹子等。
聚异氰酸酯加入纤维素材料的量按颗粒、股线或纤维的干木材含量计通常为1.5%至10%，较佳为1.6%至6%。
水性分散体加入纤维素材料的量按复合物中颗粒、股线或纤维的干木材含量计通常有0.02%至5%的分散固体，较佳为0.30%至3.0%的分散固体。
聚异氰酸酯与水性分散固体加入纤维素材料的总量按方法所用木质纤维素材料的干木材含量计通常为1.52%至15.0%，较佳为1.90%至9.0%。
可用于本发明黏合剂体系的多官能异氰酸酯包括具有至少两个异氰酸酯基的取代或未取代芳族、脂族和脂环族聚异氰酸酯化合物。适合的芳族异氰酸酯包括但不限于4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI(PMDI)、甲苯二异氰酸酯、脲基甲酸酯改性的异氰酸酯、萘二异氰酸酯、异氰酸酯封端的预聚物、和碳二亚胺改性的异氰酸酯。适合的脂族和脂环族异氰酸酯包括但不限于1,6-六亚甲基二异氰酸酯和其异氰脲酸酯、缩二脲、脲二酮与脲基甲酸酯改性物；异佛尔酮二异氰酸酯和其异氰脲酸酯与脲基甲酸酯改性物；2,4-与2,6-六氢甲苯二异氰酸酯与对应的异构体混合物；4,4’-、2,2’-与2,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯；1,3-四亚甲基二甲苯二异氰酸酯、和基于这些二异氰酸酯的预聚物。
较佳的异氰酸酯为MDI的聚合衍生物，其异氰酸酯基(NCO)的平均官能数为2.2至3.3，黏度为25至2000mPa·s，其预聚物由多元醇或其它低聚物或聚合物(如含有活性氢原子的聚醚或聚酯多元醇)制备。最佳的PMDI化合物为官能数2.2至3.0的那些，其黏度在25°C下小于约800mPa·s。聚异氰酸酯以黏度低为佳，因为有助于在混合时，使黏合剂体系均匀分散遍及木质纤维素颗粒、股线及/或纤维的表面。
多官能异氰酸酯量按颗粒、股线或纤维的干木材含量计为1.5重量%至10重量%。对任何特定应用而言，黏合剂体系的最佳聚异氰酸酯含量当视最终产品性能需求而定。若聚异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)，则聚异氰酸酯量以1.6%至6%尤佳。本发明黏合剂体系成分包括至少一种聚异氰酸酯，但其也可使用一种以上的聚异氰酸酯。
本发明黏合剂体系的另一成分为至少一种聚合或非聚合化合物的水性分散体，当其接触木质纤维素材料时具有黏着或增黏性。
适用本发明的水性分散体包括下列物质的分散体：聚氨酯、卤化乙烯聚合物、乙烯醇及/或乙烯酯聚合物、丙烯酸与其酯类的聚合物、天然橡胶、萜烯酚树脂、松香酯和烃树脂。此类材料分散体可取自市售用以黏合二个基板的粘着剂组合物或增黏添加剂的供货商，且以脂族与芳族聚氨酯、聚乙酸乙烯酯均聚物与共聚物、氯化聚丁二烯、聚氯丁二烯(聚-2-氯丁二烯-1,3)、松香酯和烃树脂的水性分散体尤佳。适合的代表性分散体实例包括取自拜尔材料科学公司(BayerMaterialScience)的基于脂族和/或芳族聚异氰酸酯与聚醚和/或聚酯多元醇的
Figure BDA00002990880200061
U系列的聚氨酯分散体、取自拜尔材料科学公司(Bayer MaterialScience)的
Figure BDA00002990880200062
C系列的聚氯丁二烯乳胶、取自伊斯特曼化学公司(Eastman Chemical Company)的Tacolyn树脂分散体、和取自维克聚合物公司(Wacker Polymers)的
Figure BDA00002990880200063
乙酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体。
本发明黏合剂体系的水性分散体含量按干木质纤维素含量计通常使分散的聚合物或树脂量占0.02%至5%，较佳占0.30%至3.0%，更佳占0.50%至2.0%，因为此含量的冷黏着性比使用成本较低的常规脲甲醛树脂还好。本发明可采用含有一种以上水性分散体的掺合物。
利用本发明方法，以本发明包括至少一种聚异氰酸酯和至少一种黏着或增黏化合物的水性分散体的黏合剂体系来形成木质纤维素材料的冷压毯，其冷黏着性比脲甲醛体系高10%至35%。
市售供应的水性增黏化合物分散体的固含量一般大于约30%。实施本发明时，将足够的水加入市售分散体，以促进增黏组分最佳地分散遍及木质纤维素材料的颗粒表面。可加入更多与水性分散体无关的水分至木材颗粒。水分总添加量按干木材或其它已处理木质纤维素材料与水的总重量计等于1重量%至15重量%。水分添加量更佳为2%至10%，最佳为2.5%至5%。
原则上，本发明黏合剂体系可包括用以加速异氰酸酯加成反应的催化剂，但不一定要使用催化剂。若有，则适合的催化剂包括锡化合物(如二月桂酸二丁基锡或辛酸锡(II))、和叔胺，例如三亚乙基二胺、二甲基乙基胺、吡啶、4-苯基丙基吡啶、双(N,N-二甲基氨基乙基)醚、N,N’-二甲基氨基乙基-N-甲基乙醇胺、N,N-二甲基氨基乙基吗啉、喹啉、吗啉、N-甲基吗啉等。其它适合的催化剂描述于“KunstoffHandbuch”，第七册，Becker&Braun Carl Hanser出版社发行，慕尼黑，1983，第92-98页。催化剂用量(若有)按聚异氰酸酯、水性分散体与任何其它存在的反应材料的总量计为约0.001至10重量%，较佳为约0.002至0.1重量%。
本发明黏合剂体系可包括其它任选的添加剂和/或助剂，其包括用以减少水吸收的蜡乳液、防腐剂、表面活性剂(如乳化剂和稳定剂)、脱模剂(如硬脂酸锌)、着色剂或颜料等。减少膨胀及水吸收的稳定剂实例为氯化钠、硫酸钠、石蜡、脂肪酸与其盐类(如硬脂酸锌)和其它类似材料。石蜡、脂肪酸与其盐类亦可做为脱模剂。黏合剂体系中使用其它活性材料可缩短加压时间。
应注意本发明木材黏合剂体系的成分百分比将视特定应用的需求和条件而大不相同。然而，上述用量通常是适合的。
可应用本发明黏合剂体系的木质纤维素材料包括木材、木质纤维素、树皮、软木、麦秆、稻秆、蔗渣、亚麻、竹子、针茅、稻壳、剑麻纤维和椰子纤维。这些木质纤维素材料用于制造复合材料毯时，其含水量按木质纤维素材料的总重量计可为约0.5至约30重量%，较佳为约1.5至约8重量%。
在本发明方法中，分别加入黏合剂体系的各成分至木质纤维素材料。较佳地，同时加入至少一种多官能异氰酸酯和接触木质纤维素材料时将具黏着或增黏特性的至少一种水性材料分散体至木质纤维素材料。然而，亦可先加入一种黏合剂成分至木质纤维素材料，接着再加入另一种黏合剂成分。
将各黏合剂成分加入木质纤维素材料后，掺合多官能异氰酸酯、水性分散体与木质纤维素材料，直到木质纤维素材料充分涂覆上黏合剂体系成分，使木质纤维素材料得以制成预定形状。接着，将已涂覆木质纤维素材料制成预定形状，例如毯。然后在环境温度下，施加压力至制成的木质纤维素材料，以得到预定厚度。施加至制得的木质纤维素材料的压力通常足以将制得的材料压缩成其初始厚度的至少20%，较佳为其初始厚度的30%至40%。
为证实本发明，利用由R.J.Leicht于“Journal of Adhesion,1998,第25卷,第31-44页”所述设备改造的装置，测量冷黏着性，其将预压毯推过桌组件边缘，毯断裂长度则定义用以制备毯的黏合剂的冷黏着性能。此冷黏着测量测试将说明于后，并称为“推开测试”。
在推开测试中，测量冷黏着性(如以下实施例所述)的改造装置由连接电动马达的汽缸组成，电动马达附接木制平台。聚四氟乙烯“T”固定于汽缸推杆末端。未加压毯由均匀加入已充分处理的木材颗粒或配料，以于覆盖平滑聚乙烯膜片的金属板上形成高度2英寸(5厘米)的木制外形而制备。紧贴外形内部的平顶木制插件放在配料顶部，支承外形与配料的金属板放在取自黑兄弟公司(Black Brothers Company)的Power Pod C压机下方。压机配有两个气箱，其加压成90psi而产生280psi的计算总力，并施加90秒以形成9”×6”×1”(22.9公分×15.2公分×2.5公分)的加压毯。把塑料覆盖金属板上的毯放到推杆前，且利用动力汽缸，将毯的边缘对准平台边缘。同时开始计时及以每分钟1.67英寸(4.2公分)的速率程序化推动。记录毯第一次断裂的时间和掉到天平上的材料重量。110秒后，推杆的最大行进总距为3.00英寸。在下列实施例中，直到做为对照组、经脲甲醛树脂处理的毯第一次断裂为止的时间定义为100%伸长率。直到本发明各示例黏合剂组合物第一次断裂为止的时间则依此值标准化。
实施例
本发明将以下列实施例进一步说明，但不以此为限。除非另行指明，否则所有以“份”和“百分比”表示的量系以重量为基准。
将黏合剂体系应用到木材颗粒的一般程序
一般用于制造粒塑板核心区段的配料可经商业铣切及干燥成预定含水量或如表所列“初始水分”值而得。将足够的配料运送到KitchenAid混合器的碗中，使配料加上混合步骤所添任何水分的总重量等于360克。利用注射器，将黏合剂体系的各成分(即聚异氰酸酯和水性分散体)加入木材粒片，使得均匀分散，同时以混合器的最低速度慢慢混合。在下列实施例中，使用用于异氰酸酯的一注射器和用于水性增黏剂分散体的另一注射器来加入二成分黏合剂体系。异氰酸酯量和分散体中增黏剂的实际固体量按配料的干木材含量计算而以重量百分比表示。来自任何来源的任何添加水量都算在如表所列调配物的“最终水分”总量内。使两个注射器同时射出，并于混合时均匀覆盖配料、历经1分钟。加完黏合剂体系成分后，将混合速度提高至次高设定并掺合混合物3分钟。接着用手把已处理配料撒成9英寸(22.9公分)×6英寸(15.2公分)的木制外形并移除任何过大或大木屑，并层层堆起及铺平达约2英寸(5公分)的均匀高度。在依前述测试调配物的冷黏着性前，立即将毯放到压机，且以280psi(19.7公斤/平方厘米)的力加压毯90秒。
脲甲醛树脂黏合剂对照
固含量为60%至65%的水性脲甲醛(UF)树脂分散体可经商业铣切而得并用于制备加压毯，按干木材颗粒计，其含有6%的UF和约8%至9%的最终水分总量。应注意不同批量或批次的木材颗粒可能与树脂黏合剂产生不同的交互作用。在此以“困难配料”一词代表需使用更多树脂才能得到特定冷黏着程度、或使用相同树脂量却产生较低黏着值的情况。每当测试新批次配料的冷黏着性时，皆以UF树脂进行新的对照实验。
黏合剂体系A
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200091
541。
成分2：固含量为40%的水性结晶脂族聚酯聚氨酯分散体，其可取自拜尔材料科学有限公司(Bayer MaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200101
U53。
黏合剂体系B
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200102
541。
成分2：固含量为35%且含有结晶与无定形聚酯片段的水性脂族聚氨酯分散体，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200103
U XP2673/1。
黏合剂体系C
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterial Science LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200104
541。
成分2：固含量为58%的水性结晶聚氯丁二烯分散体，其可取自拜尔材料科学有限公司(Bayer MaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200105
C84。
黏合剂体系D
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterial Science LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200106
541。
成分2：固含量为55%的水性松香酯分散体，其可取自伊斯特曼化学公司(Eastman Chemical Company)出售的商品Tacolyn3100。
黏合剂体系E
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品541。
成分2：固含量为40%的水性无定形聚醚聚氨酯分散体，其可取自拜尔材料科学有限公司(Bayer MaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200112
U XP2643。
黏合剂体系F
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200113
541。
成分2：固含量为55%且玻璃转化温度(Tg)为14°C的水性乙酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体，其可取自维克聚合物公司(Wacker Polymers)出售的商品
Figure BDA00002990880200114
320。
黏合剂体系G
成分1：NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品541。
成分2：固含量为55%且Tg为0°C的水性乙酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体，其可取自维克聚合物公司(Wacker Polymers)出售的商品
Figure BDA00002990880200116
400。
黏合剂H
NCO含量为31.5%且在25°C下黏度为200mPa·s的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，其可取自拜尔材料科学有限公司(BayerMaterialScience LLC)出售的商品
Figure BDA00002990880200117
541。
制作热压嵌板复合物的一般程序
将约2500克、经干燥成如表所列初始水分含量的配料加到Lodige
Figure BDA00002990880200121
间歇混合器中，混合器沿着圆筒轴线配有一组固定式金属桨。经由稍微加压的埠口，单独将取自拜尔(Bayer)的Mondur541聚异氰酸酯或结合聚合或非聚合增黏剂的稀释水性分散体、再将异氰酸酯喷洒到翻滚配料内，并掺合约2分钟。
配料经干燥成如表所列最终水分含量。在将Mondur541聚异氰酸酯加入稀释
Figure BDA00002990880200122
400分散体的实施例中，恰在加入异氰酸酯/聚合物乳液至掺合器中的配料前，以高剪切力混合黏合剂体系成分。如表所列毯的最终水分含量以干配料加上水的总重量为基准。如表所列所有毯的异氰酸酯量以干装重量为基准。在每个实施例中，依前述推开测试，进行已处理配料样品的冷黏着性测量。一些实施例由温暖的配料完成，以模拟夏季在南部铣切时的温度。在这些实施例中，于烤箱内，以180°F(82.2°C)加热配料20分钟，使木材温度达110°F(43.3°C)至115°F(46.1°C)。以黏合剂体系处理配料后，将其放回烤箱且再加热15分钟，使木材温度变回110°F(43.3°C)至115°F(46.1°C)。于热压后，将14”(35.6公分)×14”(35.6公分)外形放在已稍微喷洒上脱模剂的金属网板上，用手把足够的配料撒成用以制作厚度0.5英寸(1.25公分)、密度50pcf(0.8克/立方公分)至55pcf(0.88克/立方公分)嵌板的外形。配料层堆成外形时，移除残渣或大木屑。使用紧贴14”(35.6公分)×14”(35.6公分)外形内部的木制嵌板，用手把配料压成毯。将喷洒上脱模剂的金属网板放到毯的顶部，并将整个组件放入加热的压机中。施加足够的热和压力，以确保配料的核心温度略高于212°F(100°C)、历经至少1分钟，及确保移出压机的复合嵌板的最终厚度为约0.5英寸(1.25公分)。在此实施例中，热和压力施加至毯约185秒。
表1：具1.5%增黏剂的黏合剂体系的性能
Figure BDA00002990880200131
*：对照组。
a：比较实施例。
1：UF=脲甲醛。
2：推开测试中相较于对照组伸长率的%伸长率。
表2：具有少于1.0%增黏剂的黏合剂体系的性能
Figure BDA00002990880200132
*：对照组。
1：UF=脲甲醛。
2：推开测试中相较于对照组伸长率的%伸长率。
表3：使用困难配料的黏合剂体系的比较
实施例 14* 15 16 17 18* 19 20 21
黏合剂 UF1 A A A UF1 F F F
异氰酸酯量 0.0% 2.2% 2.2% 2.2% 0.0% 2.2% 2.2% 2.2%
初始水分 3.9% 3.9% 3.9% 3.9% 4.7% 4.7% 4.7% 4.7%
最终水分 7.0% 7.6% 7.6% 7.6% 8.4% 8.4% 8.4% 8.4%
增黏剂量 0.0% 0.30% 0.60% 0.97% 0.0% 0.30% 0.60% 0.97%
%伸长率2 100% 86% 101% 98% 100% 87% 99% 103%
*：对照组。
1：UF=脲甲醛。
2：推开测试中相较于对照组伸长率的%伸长率。
表4：使用困难配料的黏合剂体系的比较
实施例 22* 23 24 25 26* 27 28 29
黏合剂 UF1 E E E UF1 G G G
异氰酸酯量 0.0% 2.2% 2.2% 2.2% 0.0% 2.2% 2.2% 2.2%
初始水分 6.0% 6.0% 6.0% 6.0% 5.5% 5.5% 5.5% 5.5%
最终水分 9.0% 9.0% 9.0% 9.0% 8.5% 8.5% 8.5% 8.5%
增黏剂量 0.0% 0.30% 0.60% 0.97% 0.0% 0.30% 0.60% 0.97%
%伸长率2 100% 82% 81% 98% 100% 82% 90% 99%
*：对照组。
1：UF=脲甲醛。
2：推开测试中相较于对照组伸长率的%伸长率。
表5：用以与在环境条件下加压毯制造14”×14”嵌板的黏合剂体系的性能
Figure BDA00002990880200151
*：比较例。
3：毯断裂的时间
4：乳液形式的黏合剂体系G
表6：由经110°F(43.3°C)处理15分钟的木材制造的毯组成的嵌板
Figure BDA00002990880200152
3：毯断裂的时间
4：乳液形式的黏合剂体系G
虽然本发明已详述如上，但应理解所述细节仅为说明所用，熟谙此技术者在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变化，故本发明的保护范围视所附权利要求范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种木质纤维素材料的冷压毯，其具有等于以脲甲醛树脂制得的毯的至少85%的推开测试伸长率，该冷压毯是在环境温度下由包含下列步骤的方法制造：
(a)分别加入黏合剂体系的各成分，该黏合剂体系包含：
(i)至少一种多官能异氰酸酯；以及
(ii)至少一种材料的水性分散体，该材料当接触木质纤维素材料时将对该木质纤维素材料具有黏着或增黏特性；
(b)掺混该黏合剂体系的各成分与该木质纤维素材料，直到该木质纤维素材料充分地被该黏合剂体系成分涂覆，使该木质纤维素材料得以制成毯；
(c)将已涂覆的该木质纤维素材料制成毯；以及
(d)在环境温度下，施加足够的压力至该毯，以制得具有预定厚度的毯。
2.如权利要求1所述的毯，其特征在于，所述多官能异氰酸酯是聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.如权利要求1所述的毯，其特征在于，所述水性分散体包含聚氨酯、卤化乙烯聚合物、乙烯醇聚合物、乙烯酯聚合物、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物、天然橡胶、萜烯酚树脂、松香酯或聚烃树脂的水性分散体。
4.如权利要求1所述的毯，其特征在于，所述水性分散体的用量按干木质纤维素含量计为0.02至5重量%。
5.如权利要求1所述的毯，其特征在于，步骤(d)中施加的压力足以将步骤(c)制得的所述毯压缩成其初始厚度的30%至40%。
6.一种制造木质纤维素材料的冷压毯的方法，该冷压毯具有等于以脲甲醛树脂制得的毯的至少85%的推开测试伸长率，该方法包含：
(a)分别加入黏合剂体系的各成分，该黏合剂体系包含：
(i)至少一种多官能异氰酸酯；以及
(ii)至少一种材料的水性分散体，该材料当接触木质纤维素材料时将对该木质纤维素材料具有黏着或增黏特性；
(b)掺混该黏合剂体系的各成分与该木质纤维素材料，直到该木质纤维素材料充分地被该黏合剂体系成分涂覆，使该木质纤维素材料得以制成毯；
(c)将已涂覆的该木质纤维素材料制成毯；以及
(d)在环境温度下，施加足够的压力至该毯，以制得具有预定厚度的毯。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述黏合剂体系成分被同时加入所述木质纤维素材料中。
8.一种黏合剂体系，其使通过冷压木质纤维素材料制得的毯具有冷黏着性，该毯具有以脲甲醛树脂制得的毯的至少85%的推开测试伸长率，该黏合剂体系包含：
a)至少一种多官能异氰酸酯；以及
b)至少一种聚合材料或非聚合化合物的水性分散体，该聚合材料或非聚合化合物当接触木质纤维素材料时将具有黏着或增黏特性，前提是该聚合材料不是玻璃转化温度低于约5°C的乙酸乙烯酯聚合物或共聚物分散体。
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