CN104690803A - 一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法 - Google Patents

一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻版冷却、砂光、检验及入库包装；其特征在于调施胶步骤中施加非甲醛胶黏剂，具体在热磨纤维喷放管道上通过输胶泵进行施加。干燥分选步骤中施加有豆粕粉或豆粉，具体在干燥管道下料风机前段离风机1.2-1.5米处，通过装置通过风机负压作用均匀分流至干纤维仓。本发明克服了目前纤维板的制造传统采用甲醛系列胶黏剂而普遍带来居室环境游离甲醛污染的技术问题，实现人们对健康、安全的环保绿色要求。

Description

一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法
技术领域
本发明属于人造板的制造技术领域，特别是涉及一种无甲醛纤维板的制造方法。
背景技术
目前我国已成为世界第一大人造板生产和消费国，纤维板是人造板的主要板种之一，纤维板专用胶粘剂一直伴随人造板快速发展而壮大。而纤维板等人造板的制造用胶黏剂主要为甲醛系列的脲醛树脂或改性脲醛树脂胶黏剂为主，20世纪90年代开始，人们对人造板游离甲醛释放的危害意识不断提高，世卫组织于2004年6月15日发布第153号文件正式将甲醛列为致癌物质，人造板甲醛污染问题已成为人们居住环境和每个消费者健康的严重威胁，为维护广大消费者的身心健康，世界各国纷纷出台甲醛释放量限制的强制标准，木制品的无醛化是装饰装修、家具制造用人造板材料的终极环保目标。
在环境意识和健康意识日益提高的今天，人造板行业不再仅仅关注于胶粘剂的功能和应用，对胶粘剂的环保问题的要求愈加严格，研究生产符合″环保、健康、安全″要求的环保型绿色纤维板已势在必行。用无甲醛胶粘剂制造非甲醛纤维板，是人造板行业发展的方向和研究的热点，不但能为消费者提供安全环保的家具制造或建筑装饰装修专用人造板材，同时也是构建低碳环保经济和美丽中国建设发展的需要，因此，研制攻关非甲醛豆粕纤维板生产技术尤为迫切和重要。
发明内容
针对目前纤维板的制造传统采用甲醛系列胶黏剂而普遍带来居室环境游离甲醛污染及人们对健康、安全的环保绿色要求，同时无甲醛胶黏剂纤维板代替传统甲醛系列纤维板市场潜力和客户需求巨大。
本发明的技术方案如下：
一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻版冷却、砂光、检验及入库包装；其特征在于所述调施胶步骤中施加非甲醛胶黏剂，施加量为100.0-200.0kg/m3，所述干燥分选步骤中施加有豆粕粉或豆粉，施加量为50.0-150.0kg/m3。
所述非甲醛胶黏剂在热磨纤维喷放管道上通过齿轮泵进行施加。
所述豆粕粉或豆粉在干燥管道下料风机前段，离风机1.2-1.5米处，通过风机引力负压作用吸入并均匀分流至干纤仓完成施加。
所述的非甲醛胶黏剂制备方法如下：组成成分包括水性聚氨酯树脂、丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液、羟甲醛纤维素钠、异氰酸酯及水，其中水性聚氨酯树脂40.0-50.0份，丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液20-30份，羟甲醛纤维素钠5.0-10.0份，异氰酸酯为0.5-5.0份，水20-30份，各组分按重量比均匀混合。
优选地，所述豆粕粉或豆粉的制造方法为：选取蛋白质含量30-60％，含水率5-8％的豆粕粉或豆粉，粉碎至目数为100-300目，粒度为2.0-5.0微米。
优选地，所述的水性聚氨酯树脂为乳白色/微色不透明液体，固体含量20.0-25.0％，PH值为6.0-7.0，电荷为阴离子。
优选地，所述的丙烯酸乳液为乳白色液体，固含量40±5％，PH值2.0-4.0，粘度12±1.0秒(20℃，T-4杯)。
优选地，所述的聚醋酸乙烯乳液为I型、II型或两者任意比例混合，含固量30-40％。
优选地，所述的异氰酸酯为MDI型、TDI型或两者任意比例混合。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明是在纤维板特别是中密度纤维板生产过程中添加有非甲醛胶黏剂及豆粕粉(或豆粉)，制造工艺简单易行。本发明不但显著提高板材机械强度及耐水性，而且真正实现板材无游离甲醛释放量的绿色环保的目的，解决了纤维板长期存在游离甲醛污染的共性技术瓶颈问题，扩大了纤维板使用范围。
附图说明
图1是本发明的生产方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例1：
(1)非甲醛类胶黏剂制备
非甲醛类胶黏剂制造方法为：水性聚氨酯树脂40.0份，丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液20.0份，羟甲醛纤维素钠5.0份，异氰酸酯为0.5份，水20.0份。各组分均按重量比均匀混合。其中水性聚氨酯树脂质量为：乳白色/微色不透明液体，固体含量20.0-21.0％，PH值为6.0-6.2，电荷为阴离子。丙烯酸乳液乳白色液体质量为：固含量35-40％，PH值2.0-3.0，粘度12±1.0秒(20℃，T-4杯)。聚醋酸乙烯乳液质量为：I型含固量30-35％。异氰酸酯质量为MDI型。
(2)豆粕粉制备
选取蛋白质含量30％、含水率3-5％的豆粕粉，粉碎至目数为100-150目，粒度为4.0-5.0微米，包装贮存备用。
(3)制板工艺过程
如流程图1所示，生产2.5-25mm厚度的非甲醛豆粕纤维板，生产工艺步骤如下：
1)对木质原料进行分类贮存。存放的场地应干燥，具有较好的排水条件及消防设施，采取先来先用原则，储存时间不宜过长，含水率控制在40％～60％。
2)将各种木质原料，如小径木、木材加工剩余物等削片。树木原料经机械外力削成一定规格的木片，便于输送和进行蒸煮软化。木片大小尺寸为：长16-30mm，宽15-25mm，厚3-5mm。
3)对片状原料进行筛选。将过大的木片和过小的碎屑去除，皮带运输机上安装除铁器，对原料中存在的铁金属等进行探测吸收处理。
4)经筛选的木片进入压力为0.5-1.0MPa，温度为160℃-180℃的蒸汽缓冲料仓进行蒸煮软化，蒸煮时间为2-4min。经蒸煮软化后的木片加入防水剂。采用熔融石蜡或乳化石蜡，其防水剂施加量为4.0-20.0kg/m3。木片经热磨机进行机械分离，制成纤维。
5)在热磨机纤维喷放管处施加非甲醛胶粘剂，施胶量100.0-105.0kg/m3，通过输胶泵输送至热磨机喷放管道中。
6)将施胶后的纤维进行干燥处理，纤维含水率控制在8.0％-12.0％之间，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前1.2-1.5米处，通过自设施加计量装置添加豆粉，施加量为50.0-55.0kg/m3，通过装置借助干燥风机负压作用吸入并均匀分流至干纤维仓。
7)用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为50.0％-60.0％。板坯经纵横锯边截长，通过皮带运输机输送至热压机。
8)板坯热压。热压温度180-190℃，热压时间为20-30.0S/mm，热压过程采用三段加压，分别为17-20MPa、4-5MPa和12-15MPa。
9)经过热压后，制成的非甲醛豆粕纤维板半成品，经翻板冷却、裁板齐边、堆垛养生24小时后砂光处理、检验分等入库。
以上工艺步骤制得非甲醛豆粕纤维板，按《GB/T17657-1999人造板及饰面人造板理化性能实验方法》《GB/T11718-2009中密度纤维板》。结果如表1所示。
表1
实施例2：
(1)非甲醛类胶黏剂制备
非甲醛类胶黏剂制造方法为：水性聚氨酯树脂50.0份，丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液30.0份，羟甲醛纤维素钠10.0份，异氰酸酯为5.0份，水30.0份。各组分均按重量比均匀混合。其中水性聚氨酯树脂质量为：乳白色/微色不透明液体，固体含量23.0-25.0％，PH值为6.5-7.0，电荷为阴离子。丙烯酸乳液乳白色液体质量为：固含量40-45％，PH值3.5-4.0，粘度12.5-13.0秒(20℃，T-4杯)。聚醋酸乙烯乳液质量为：I型含固量35-40％。异氰酸酯质量为TDI型。
(2)豆粉或豆粕粉制备
豆粕粉制造方法：选取蛋白质含量60％，含水率7-8％的豆粕粉，粉碎至目数为250-300目，粒度为2.0-3.0微米，包装贮存备用。
(3)制板工艺过程
如流程图1所示，生产2.5-25mm厚度的非甲醛豆粕纤维板，生产工艺步骤如下：
1)对木质原料进行分类贮存。存放的场地应干燥，具有较好的排水条件及消防设施，采取先来先用原则，储存时间不宜过长，含水率控制在40％～60％。
2)将各种木质原料，如小径木、木材加工剩余物等削片。树木原料经机械外力削成一定规格的木片，便于输送和进行蒸煮软化。木片大小尺寸为：长16-30mm，宽15-25mm，厚3-5mm。
3)对片状原料进行筛选。将过大的木片和过小的碎屑去除，皮带运输机上安装除铁器，对原料中存在的铁金属等进行探测吸收处理。
4)经筛选的木片进入压力为0.5-1.0MPa，温度为160℃-180℃的蒸汽缓冲料仓进行蒸煮软化，蒸煮时间为2-4min。经蒸煮软化后的木片加入防水剂。采用熔融石蜡或乳化石蜡，其防水剂施加量为4.0-20.0kg/m3。木片经热磨机进行机械分离，制成纤维。
5)在热磨机纤维喷放管处施加非甲醛胶粘剂，施胶量为195.0-200.0kg/m3，通过输胶泵输送至热磨机喷放管道中。
6)将施胶后的纤维进行干燥处理，纤维含水率控制在10.0％-12.0％之间，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前1.2-1.5米处，通过自设施加计量装置添加豆粉，施加量为145.0-150.0kg/m3，通过装置借助干燥风机负压作用吸入并均匀分流至干纤维仓。
7)用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为50.0％-60.0％。板坯经纵横锯边截长，通过皮带运输机输送至热压机。
8)板坯热压。热压温度195-200℃，热压时间为25-30.0S/mm，热压过程采用三段加压，分别为17-20MPa、4-5MPa和12-15MPa。
9)经过热压后，制成的非甲醛豆粕纤维板半成品，经翻板冷却、裁板齐边、堆垛养生24小时后砂光处理、检验分等入库。
以上工艺步骤制得非甲醛豆粕纤维板，按《GB/T17657-1999人造板及饰面人造板理化性能实验方法》《GB/T11718-2009中密度纤维板》。结果如表2所示。
表2
实施例3：
(1)非甲醛类胶黏剂制备
非甲醛类胶黏剂制造方法为：水性聚氨酯树脂45.0份，丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液25.0份，羟甲醛纤维素钠7.5份，异氰酸酯为2.5-3.0份，水25.0份，各组分均按重量比均匀混合。其中水性聚氨酯树脂质量为：乳白色/微色不透明液体，固体含量22.5-23.0％，PH值为6.4-6.5，电荷为阴离子。丙烯酸乳液乳白色液体质量为：固含量40.0-41.0％，PH值3.0-3.2，粘度12.0-12.5秒(20℃，T-4杯)。聚醋酸乙烯乳液质量为：I型及II型混合，含固量35-40％。异氰酸酯质量为MDI型及TDI任意比例混合。
(2)豆粉或豆粕粉制备
豆粕粉制造方法为：选取蛋白质含量45％，含水率4-5％的豆粕粉，粉碎至目数为200-250目，粒度为3.0-4.0微米，包装贮存备用。
(3)制板工艺过程
如流程图1所示，生产2.5-25mm厚度的非甲醛豆粕纤维板，生产工艺步骤如下：
1)对木质原料进行分类贮存。存放的场地应干燥，具有较好的排水条件及消防设施，采取先来先用原则，储存时间不宜过长，含水率控制在40％～60％。
2)将各种木质原料，如小径木、木材加工剩余物等削片。树木原料经机械外力削成一定规格的木片，便于输送和进行蒸煮软化。木片大小尺寸为：长16-30mm，宽15-25mm，厚3-5mm。
3)对片状原料进行筛选。将过大的木片和过小的碎屑去除，皮带运输机上安装除铁器，对原料中存在的铁金属等进行探测吸收处理。
4)经筛选的木片进入压力为0.5-1.0MPa，温度为160℃-180℃的蒸汽缓冲料仓进行蒸煮软化，蒸煮时间为2-4min。经蒸煮软化后的木片加入防水剂。采用熔融石蜡或乳化石蜡，其防水剂施加量为4.0-20.0kg/m3。木片经热磨机进行机械分离，制成纤维。
5)在热磨机纤维喷放管处施加非甲醛胶粘剂，施胶量为145.0-150.0kg/m3，通过输胶泵输送至热磨机喷放管道中。
6)将施胶后的纤维进行干燥处理，纤维含水率控制在10.0％-15.0％之间，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前1.2-1.5米处，通过自设施加计量装置添加豆粉，施加量为95.0-100.0kg/m3，通过装置借助干燥风机负压作用吸入并均匀分流至干纤维仓。
7)用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为50.0％-60.0％。板坯经纵横锯边截长，通过皮带运输机输送至热压机。
8)板坯热压。热压温度185-190℃，热压时间为25-30.0S/mm，热压过程采用三段加压，分别为17-20MPa、4-5MPa和12-15MPa。
9)经过热压后，制成的非甲醛豆粕纤维板半成品，经翻板冷却、裁板齐边、堆垛养生24小时后砂光处理、检验分等入库。
以上工艺步骤制得非甲醛豆粕纤维板，按《GB/T17657-1999人造板及饰面人造板理化性能实验方法》《GB/T11718-2009中密度纤维板》。结果如表3所示。
表3
综上，以上实施例制造所得的非甲醛豆粕纤维板达到国家标准规定的中密度纤维板的各项性能指标，甲醛释放量是传统的甲醛中密度纤维板10％～16％。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻版冷却、砂光、检验及入库包装；其特征在于所述调施胶步骤中施加非甲醛胶黏剂，施加量为100.0-200.0kg/m3，所述干燥分选步骤中施加有豆粕粉或豆粉，施加量为50.0-150.0kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，其特征在于所述非甲醛胶黏剂在热磨纤维喷放管道上通过齿轮泵进行施加。
3.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，其特征在于所述豆粕粉或豆粉在干燥管道下料风机前段，离风机1.2-1.5米处，通过风机引力负压作用吸入并均匀分流至干纤仓完成施加。
4.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述的非甲醛胶黏剂制备方法如下：组成成分包括水性聚氨酯树脂、丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液、羟甲醛纤维素钠、异氰酸酯及水，其中水性聚氨酯树脂40.0-50.0份，丙烯酸乳液或聚醋酸乙烯乳液20-30份，羟甲醛纤维素钠5.0-10.0份，异氰酸酯为0.5-5.0份，水20-30份，各组分按重量比均匀混合。
5.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述豆粕粉或豆粉的制造方法为：选取蛋白质含量30-60％，含水率5-8％的豆粕粉或豆粉，粉碎至目数为100-300目，粒度为2.0-5.0微米。
6.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述的水性聚氨酯树脂为乳白色/微色不透明液体，固体含量20.0-25.0％，PH值为6.0-7.0，电荷为阴离子。
7.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述的丙烯酸乳液为乳白色液体，固含量40±5％，PH值2.0-4.0，粘度12±1.0秒。
8.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述的聚醋酸乙烯乳液为I型、II型或两者任意比例混合，含固量30-40％。
9.根据权利要求1所述的一种非甲醛豆粕纤维板的制造方法，所述的异氰酸酯为MDI型、TDI型或两者任意比例混合。
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