CN104404837A - 一种环保型中、高密度纤维板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型中、高密度纤维板生产方法，包括：原木削片(或外购木片)→筛选→水洗→预蒸煮→蒸煮→热磨→调施胶→干燥→分选→铺装成型→喷膜→预压→热压→裁锯→冷却→储存养生→检验→成品。本发明所述生产方法胶液制作过程的平稳运行，降低了板材中的甲醛释放量，且生产过程中不产生废水和废气；所生产的中高密度纤维板材，其甲醛释放量能达到欧洲E0级标准和日本F4级标准，是一种新型低毒环保人造板材，可更好更安全的适应人们的家庭装饰；所制得的纤维板，力学强度较高，板面有较好的板面加工性能，且还具有较好的弹性模量和良好的抗水性能。
Description
技术领域
本发明属于人造板生产领域，特别涉及一种环保型中、高密度纤维板及其生产方法。
背景技术
目前中、高密度纤维板的主要以木削片(或外购木片)为原料，经筛选和清洗、蒸煮、热磨、调施胶、干燥、预压、热压、裁锯、冷却等工序制备而成。然而，随着国内外对于环保呼声的高涨及我国对森林资源保护力度的加大，木材的供应渐趋紧张；还有，随着人民生活水平的提高及木材加工业的快速发展，人们对于环保概念的认识也逐渐的提高，但调施胶工序中使用普通树脂类胶粘剂，其甲醛含量较高。所以，对于我们的居住环境，甲醛一直是人们头疼的难题，它危害着人们的身体健康。而在中国，家庭装修所使用的大部分人造板材(如胶合板、大芯板、中纤板、装饰板、强化地板和复合木地板等)甲醛释放较高，同时甲醛释放时期很长，板材中的甲醛释放期最高达到十五年，这给人体健康带来严重危害，室内污染的主要因素就是甲醛，研究表明：甲醛浓度在空气中达0.06～0.07mg/m3时，儿童会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时，就有异味和不适感。达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪。达到0.6mg/m3时可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺水肿，达到30mg/m3时，可致人死亡。因此，急需一种低毒环保型中、高密度纤维板材。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种环保型中、高密度纤维板及其生产方法。
解决上述技术问题的具体技术方案如下：
一种环保型中、高密度纤维板生产方法，包括如下步骤：
(1)将木片经筛选、清洗、蒸煮和热磨后制得纤维，将所制得的纤维与木素、低分子木素脱氢聚合物混匀，得浆料；所述木片的用量为浆料质量的70-80％，所述木素的用量为浆料质量的10％-15％，余量为低分子木素脱氢聚合物；
(2)在浆料中加入改性脲醛树脂胶粘剂、固化剂和缓冲剂进行混胶、干燥、热压成型、冷却；其中，改性脲醛树脂胶粘剂的加入量占浆料的重量百分比为10-13％，固化剂的加入量占浆料的重量百分比为3.5％，缓冲剂加入量占浆料的重量百分比为2％；干燥后浆料含水率不大于13％；混胶后的浆料在20min内进行热压工序，热压温度180-220℃，热压因子为8-10s/mm的热压条件下进行热压，密度控制在820-850g/cm3。
优选的，步骤(2)所述的改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法是：改性脲醛树脂胶粘剂中尿素分四次加入，甲醛与尿素的摩尔比依次为4.0、2.2、1.15-1.30、0.7-0.9；首先向反应釜中加入浓度为36.5-37.5％工业甲醛，第一次加入尿素，开始搅拌，融化后用30-40％的氢氧化钠，调节PH值为7.5-8.5；升温至75-85℃加入占总液体重量比为1-1.5％的工业三聚氰胺，在85-95℃时第二次加入尿素，反应20-35分钟；取样冷却至25-35℃温度条件下测液体胶粘度为20秒时，用浓度20％的甲酸调胶液PH值为5.5-6.5，第三次加入尿素；同样取样在25-35℃温度条件下测胶粘度40-50秒时，第四次加入尿素；降温至70-75℃时保温10-30分钟，继续降温至30℃以下，用氢氧化钠调节胶液PH为7.8-8.5，制得固体含量为56-60％改性脲醛树脂胶粘剂。
优选的，步骤(2)所述的固化剂为浓度20％的硫酸铵溶液，所述的缓冲剂为浓度为20-30％的尿素。
优选的，步骤(1)所述的木素是将来自造纸厂的草浆废木素平衡水分至质量含量10％，加热干燥至绝干，粉碎至70-100纳米，再将造纸废木素平衡水分至10％。
优选的，步骤(1)所述的低分子木素脱氢聚合物是以松柏醇为原料，以漆酶为催化剂，在pH＝5.0和室温的条件下反应4-6h，然后分离，干燥得到。
优选的，步骤(1)所述的低分子木素脱氢聚合物制备的反应式如下：
本发明所述的一种环保型中、高密度纤维板及其生产方法具有以下优点和有益效果：
(1)本发明所述生产方法采用低摩尔比的改性胶粘剂，保证了胶液制作过程的平稳运行，降低了板材中的甲醛释放量，且生产过程中不产生废水和废气，另外由于加入了三聚氰胺对胶液进行了改性，所以增加了板材的韧性及力学强度；所生产的中高密度纤维板材，其甲醛释放量能达到欧洲E0级标准和日本F4级标准，是一种新型低毒环保人造板材，可更好更安全的适应人们的家庭装饰；
(2)本发明所述生产方法制得的环保型中、高密度纤维板，其板材力学强度较高，板面有较好的板面加工性能，且还具有较好的弹性模量和良好的抗水性能，这主要是木素具有刚性和抗水性所致。由于采用了DHP作为高效的交联剂，使得废木素及低分子木素脱氢聚合物之间发生交联，大大提高了纤维板的表面结合强度和内结合强度，这些特性使得本项目制备的纤维板具有天然木材的特性；且本发明以木片、木素和低分子木素脱氢聚合物为原料，价格低廉。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例一种环保型中、高密度纤维板生产方法，包括：原木削片(或外购木片)→筛选→水洗→预蒸煮→蒸煮→热磨→调施胶→干燥→分选→铺装成型→喷膜→预压→热压→裁锯→冷却→储存养生→检验→成品，具体步骤如下：
(1)将木片经筛选、清洗、蒸煮和热磨后制得纤维，将所制得的纤维与木素、低分子木素脱氢聚合物混匀，得浆料；所述木片的用量为浆料质量的75％，所述木素的用量为浆料质量的15％，余量为低分子木素脱氢聚合物；
所述的木素是将来自造纸厂的草浆废木素平衡水分至质量含量10％，加热干燥至绝干，粉碎至70-100纳米，再将造纸废木素平衡水分至10％。
所述的低分子木素脱氢聚合物制备方法如下：将20g松柏醇溶解于0.2M的醋酸/醋酸钠(pH＝5.0)中，然后加入2ml漆酶(酶活800U/ml)，在室温下反应6h,离心、洗涤和干燥后，即得。
(2)在浆料中加入改性脲醛树脂胶粘剂、固化剂——浓度20％的硫酸铵溶液和缓冲剂——浓度为20-30％的尿素进行混胶、干燥、热压成型、冷却；其中，改性脲醛树脂胶粘剂的加入量占浆料的重量百分比为12％，固化剂的加入量占浆料的重量百分比为3.5％，缓冲剂加入量占浆料的重量百分比为2％；干燥后浆料含水率不大于13％；混胶后的浆料在20min内进行热压工序，热压温度200℃，升压至7Mpa，热压因子为8-10s/mm的热压条件下进行热压，密度控制在820-850g/cm3，保压9min，卸压。
步骤(2)所述的改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法是：改性脲醛树脂胶粘剂中尿素分四次加入，甲醛与尿素的摩尔比依次为4.0、2.2、1.15-1.30、0.7-0.9；首先向反应釜中加入浓度为36.5-37.5％工业甲醛，第一次加入尿素，开始搅拌，融化后用30-40％的氢氧化钠，调节PH值为7.5-8.5；升温至75-85℃加入占总液体重量比为1-1.5％的工业三聚氰胺，在85-95℃时第二次加入尿素，反应20-35分钟；取样冷却至25-35℃温度条件下测液体胶粘度为20秒时，用浓度20％的甲酸调胶液PH值为5.5-6.5，第三次加入尿素；同样取样在25-35℃温度条件下测胶粘度40-50秒时，第四次加入尿素；降温至70-75℃时保温10-30分钟，继续降温至30℃以下，用氢氧化钠调节胶液PH为7.8-8.5，制得固体含量为56-60％改性脲醛树脂胶粘剂。
本实施例所制得的人造板材的物理性能指标：静曲强度：30MPa、弹性模量6000MPa、24h吸水厚度膨胀率：8.4％，内结合强度：2.5MPa；游离甲醛：未检出。
Claims (7)
1.一种环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将木片经筛选、清洗、蒸煮和热磨后制得纤维，再将所制得的纤维与木素、低分子木素脱氢聚合物混匀，得浆料；所述木片的用量为浆料质量的70-80％，所述木素的用量为浆料质量的10％-15％，余量为低分子木素脱氢聚合物；
(2)在浆料中加入改性脲醛树脂胶粘剂、固化剂和缓冲剂进行混胶、干燥、热压成型、冷却；其中，改性脲醛树脂胶粘剂的加入量占浆料的重量百分比为10-13％，固化剂的加入量占浆料的重量百分比为3.5％，缓冲剂加入量占浆料的重量百分比为2％；干燥后浆料含水率不大于13％；混胶后的浆料在20min内进行热压工序，热压温度180-220℃，热压因子为8-10s/mm的热压条件下进行热压，密度控制在820-850g/cm3。
2.根据权利要求1所述的环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，步骤(2)所述的改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法是：改性脲醛树脂胶粘剂中尿素分四次加入，甲醛与尿素的摩尔比依次为4.0、2.2、1.15-1.30、0.7-0.9；首先向反应釜中加入浓度为36.5-37.5％工业甲醛，第一次加入尿素，开始搅拌，融化后用30-40％的氢氧化钠，调节PH值为7.5-8.5；升温至75-85℃加入占总液体重量比为1-1.5％的工业三聚氰胺，在85-95℃时第二次加入尿素，反应20-35分钟；取样冷却至25-35℃温度条件下测液体胶粘度为20秒时，用浓度20％的甲酸调胶液PH值为5.5-6.5，第三次加入尿素；同样取样在25-35℃ 温度条件下测胶粘度40-50秒时，第四次加入尿素；降温至70-75℃时保温10-30分钟，继续降温至30℃以下，用氢氧化钠调节胶液PH为7.8-8.5，制得固体含量为56-60％改性脲醛树脂胶粘剂。
3.根据权利要求1所述的环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，步骤(2)所述的固化剂为浓度20％的硫酸铵溶液，所述的缓冲剂为浓度为20-30％的尿素。
4.根据权利要求1所述的环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，步骤(1)所述的木素是将来自造纸厂的草浆废木素平衡水分至质量含量10％，加热干燥至绝干，粉碎至70-100纳米，再将造纸废木素平衡水分至10％。
5.根据权利要求1所述的环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，步骤(1)所述的低分子木素脱氢聚合物是以松柏醇为原料，以漆酶为催化剂，在pH＝5.0和室温的条件下反应4-6h，然后分离，干燥得到。
6.根据权利要求1所述的环保型中、高密度纤维板生产方法，其特征在于，步骤(1)所述的低分子木素脱氢聚合物制备的反应式如下：
。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的生产方法制得的环保型中、高密度纤维板。
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