CN104772794A - 一种低醛夹芯板的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低醛夹芯板的生产工艺，其特征在于，低醛夹芯板的生产工艺分为五个过程：脲醛树脂的制备过程，胶液调制过程，单板加工过程，压板工艺过程，夹芯板后期处理过程。本发明的夹芯板自然视觉感强，有美观的天然纹理，结构细腻，色泽美观大方，甲醛残留量＜0.3mg/L，用作办公室装饰装修，保护了消费者的健康。

Description

一种低醛夹芯板的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种低醛脲醛树脂胶黏剂及其在夹芯板的应用。
背景技术
桉树是桃金娘科Myrtaceae桉属Eucalyptus植物的统称，桉树适应性强，贫瘠的土壤中也能够生长，且生长速度快，护理成本低，因此种植面积逐年增加。桉树木材红色、有光泽、无特殊气味、纹理交错、结构密、材质硬重，易弯曲。径级较大的桉树通过旋切成单板，作为芯板生产胶合板或单板层积材，而小径级、枝丫材或难以旋切的桉树加工成木片，用于造纸或生产纤维板，因此桉树的综合利用率可以提高至90%以上。近些年我国成功地开发了高性能桉木重组材、桉木单板层积材、竹桉复合材料、厚芯桉树实木复合板材和无醛桉木胶合板制造技术等，桉木在人造板的应用越来越普及。
杉木板(英文学名：Cedarplank)是利用短小材通过指榫接长，拼宽合成的大幅面厚板材。它一般采用优质木材（目前较多的是用杉木，所以俗称杉木板）作为基材，经过高温脱脂干燥、指接、拼板、砂光等工艺制作而成。它克服了有些板材使用大量胶水、粘接的工艺特性。目前，此产品广泛流行于西方发达国家和我国大中城市的中高档装修，同时也是室内装修最环保的装饰板材之一。杉木板，又叫杉木集成板，杉木指接板。
本发明采用表板及底板为桉木板，中间板为轻质柔软的，且生长速度快的杉木板制成夹芯板，克服了因桉木结构密、材质硬，制成的桉木单板层积材容易脱层，特别是长期使用或遇水吸潮或暴晒后，容易起鼓、变形的缺点。本发明的夹芯板不负重，作为装饰板，用于办公室装修装饰。由于夹芯板的制造和使用中广泛应用了醛类胶黏剂，因此在应用过程中会不同程度地释放出甲醛气体。甲醛是健康的隐形杀手，室内的甲醛浓度大于0.5mg／m2，人在这样的环境呆5小时，就会感到头晕。长期处在甲醛浓度大于0.5mg／m2，就会致癌，因此甲醛释放量是制约人造板行业发展的一个重要因素。国外早在上世纪60年代就开始注意甲醛的释放及对人体的危害，随后开始逐步加强对甲醛释放量的控制。伴随着人们生活水平的提高和环境概念的加强，我国对人造板中的甲醛释放给予充分重视，于2002年1月1日起开始实施强制性国家标准 《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》很多人造板企业根据国家标准，积极探索，采用改善生产工艺等各种措施有效降低甲醛的释放，减少空气中甲醛的污染的危害。
发明内容
本发明的目的是提供一种低醛夹芯板的生产工艺。
一种低醛夹芯板的生产工艺，其特征在于：低醛夹芯板的生产分为五个过程：脲醛树脂的制备过程，胶液调制过程，单板加工过程，压板工艺过程，夹芯板后期处理过程。
所述的脲醛树脂的制备过程是：在制备脲醛树脂的时候，以甲醛和尿素为原料，用酸和碱调节pH，制得脲醛树脂；
所述的胶液调制过程是：按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=100～120:20～25:10～15：0.5～1的配比，搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶；
所述的单板加工过程是：对表板、中间板及底板进行加工；
所述的压板工艺过程是：涂胶机对表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，胶液为低醛脲醛树脂胶，单面涂胶量为200～230g/m2，将组坯好的板坯在单位压力0.8～0.9MPa下,预压1～2h后，利用热压机进行热压成型，送至平衡库中调质，热压压力0.5～0.9MPa,温度为120～130℃；
所述的夹芯板后期处理过程是：对夹芯板进行纵向锯分条，砂光机进行砂光后，纵向双端开榫机开榫槽，横向双端开榫机开榫槽；接着进行表面涂饰，用粗砂和细砂纸将夹芯板打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为160℃，压力为1.5～2MPa，散热整理，打边，得到低醛夹芯板。
所述的脲醛树脂的制备过程具体步骤是：在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用甲酸调节pH值为1.5～2，加入甲醛溶液重量15%的尿素，升温至47～50℃，保温反应65min；预聚合阶段结束，加碱调节反应液的pH值为8.6～9，加入甲醛溶液重量30%的尿素，40～60min内加完，然后升温反应液至88～92℃，保温反应80min；聚合阶段结束，加入甲醛溶液重量40～50%的尿素，40～60min内加完，然后降低反应温度至70～85℃，反应60～90min，降温至室温，得到脲醛树脂。
在上述的胶液调制过程中，所述的增强剂为过300目筛的白炭黑、钛白粉、碳酸钙和高岭土中的任一种或两种以上的复配物，脲醛树脂加入增强剂能够提高脲醛树脂的胶接强度、耐热性、尺寸稳定性，并且能够降低胶黏剂的生产成本；所述的树皮基捕捉剂是以丙酮作为萃取剂，将余甘果、黑荆树、针叶树和红树科这四种树的树皮经打碎、浸渍、过滤、萃取、蒸馏、干燥步骤得到，该捕捉剂为生物质甲醛捕捉剂，是以天然生物质为原料，利用其含有的可与甲醛反应的成分，实现对甲醛的固定和捕捉，且它们来源广泛，且无毒、可生物降解，不会造成二次污染因而倍受人们关注；所述的聚二甲基硅氧烷为道康宁公司生产，公司网址http://www.docin.com/p-379139442.html，型号为XIAMETER®PMX-200的硅油，具有高表面活性剂，在胶黏剂中作为消泡剂和流平剂，提高胶黏剂对基材的润湿性，增强粘接强度。并且由于聚二甲基硅氧烷高度疏水，能够提高胶黏剂的防水、防潮性能。
所述的单板加工过程具体步骤是：表板加工，采用按木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用四面刨刨光，双端铣定长截头，多片锯对桉木板材进行分片，然后进行表板分选和拼接，表板要求平整、无腐朽、虫眼、裂纹、死节；中间板加工，采用杉木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用横截锯定长截断，片锯对板材进行分条，然后用穿线机进行芯板条连接，中间板要求无死节、腐朽、钝棱、裂缝；底板加工，采用桉木板材，用旋切机对板材进行旋切后，用裁板机进行裁板，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，底板要求无死节、腐朽、裂缝。
在上述的压板工艺过程中，所述的低醛脲醛树脂胶的主要原料和重量份数包括：
脲醛树脂 100～120份；
增强剂 20～25份；
树皮基捕捉剂 10～15份；
聚二甲基硅氧烷 0.5～1份。
以上所述的树皮基捕捉剂的各种树皮有效成份分析提取单宁：
余甘果，高可达10余米，枝灰褐色；【别名】牛甘果， 油甘果；【性味】余甘果味甘苦、性凉；【化学成分】维生素、碳水化合物、有机酸、纤维素、果胶、单宁、蛋白质、生物碱、鞣质（分离可得诃子酸、没食子酸等)，迂台有余甘子酸、余甘子酚、粘酸等成分。
黑荆树，豆科，常绿乔木，金合欢属；【拉丁名】AcaciamearnsiiDeWilld ；树皮含单宁48.82%，纯度81.9%，是当前的主要栲胶树种，也是珍贵的鞣料树种之一。黑荆树皮在民间还用来作止血剂和收敛剂。黑荆树皮提取物可用作木制品的胶粘剂和矿物浮选剂，黑荆拷胶还用于钻探石油及铁路、纺织、医药、渔业等方面。
针叶树，常绿树，禾本科；【拉丁文】Pinales；林业生产上的主要用材和绿化树种，也是制造纤维、树脂、单宁及药用等原料树种。
红树科，常绿乔木或灌木；【拉丁文】Rhizophoraceae；本科大部分种类的树皮都含丰富的单宁，在药用方面，它的治疗范围很广，除作收敛剂外，又能治疗麻疯病及胶皮脚病，也有止痛、止疴、止血的作用，有些地方用它代替奎宁，作退热药。该科以产单宁而著称，其根、茎、皮部都含有和“儿茶”性质相似的单宁，商业上所称的红树皮就是它们的根茎皮，用于提取单宁，供鞣革和作棉织品的染料。国际上有商品价值的红茄冬和角果木，在中国的台湾和海南岛也有分布。红茄冬树皮所提的单宁制出的固体精与印度产的儿茶精对治疗内出血有同效。
本发明产生的积极效果是：
1.本发明的脲醛树脂的生产采用一次加入甲醛，三次加入尿素的工艺，聚合反应速率始终保持平稳，避免了聚合反应凝胶效应的产生，甲醛单体几乎或者完全反应，所得脲醛树脂甲醛残留量低，因而制成的胶黏剂甲醛释放量少。
2.本发明的低醛脲醛树脂胶黏剂在脲醛树脂上加入捕捉剂、增强剂、聚二甲基硅氧烷EVA，提高了脲醛树脂的耐水性，制成的胶黏剂甲醛残余量低、防水、防潮性能好，能够提高人造板的密封性能，使水分、潮气难以渗入人造板内部，提高人造板的耐水性。
3.使用生物基甲醛捕捉剂对降低树脂中游离甲醛的含量和降低制品甲醛残余量都有明显效果，使用捕捉剂后，树脂液中游离甲醛可降低60%以上。树皮基生物质甲醛捕捉剂无毒、成本低，不会产生二次污染，而且资源丰富。余甘果、黑荆树、针叶树和红树科树的树皮含有大量的单宁，这些树皮中主要含有缩合单宁，绝大多数缩合单宁的前体化合物是黄烷-3-醇和黄烷-3，4-二醇。缩合单宁与甲醛反应，其苯环双键的位置会与甲醛加成生成羟甲基，然后再与另一个缩合单宁的单元环缩聚成二聚物。通过开发与研究生物质甲醛捕捉剂，为一些植物和农林产品加工剩余物的利用开辟了新的途径。
4. 本发明的夹芯板自然视觉感强，有美观的天然纹理，结构细腻，富于变化，色泽美观大方。
5.本发明使用的木材材质好、易加工、可循环利用；木材是一种可以再生的天然材料，是当今世界四大材料(钢材、木材、塑料、水泥)中最具可持续利用优势的绿色材料。
具体实施方式
实施例1
脲醛树脂的制备：在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用甲酸调节pH值为1.5～2，加入甲醛溶液重量15%的尿素，升温至47～50℃，保温反应65min；预聚合阶段结束，加碱调节反应液的pH值为8.6～9，加入甲醛溶液重量30%的尿素，40～60min内加完，然后升温反应液至88～92℃，保温反应80min；聚合阶段结束，加入甲醛溶液重量40～50%的尿素，40～60min内加完，然后降低反应温度至70～85℃，反应60～90min，降温至室温，得到脲醛树脂。
胶液调制：按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=100:20:10:0.5的配比，即取100份脲醛树脂、20份白炭黑、10份树皮基捕捉剂和0.5份聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶。
单板加工：表板加工，采用按木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用四面刨刨光，双端铣定长截头，多片锯对桉木板材进行分片，然后进行表板分选和拼接，表板要求平整、无腐朽、虫眼、裂纹、死节；中间板加工，采用杉木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用横截锯定长截断，片锯对板材进行分条，然后用穿线机进行芯板条连接，中间板要求无死节、腐朽、钝棱、裂缝；底板加工，采用桉木板材，用旋切机对板材进行旋切后，用裁板机进行裁板，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，底板要求无死节、腐朽、裂缝。
压板工艺：涂胶机对表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，涂胶量为200～230g/m2(单面)，将组坯好的板坯在单位压力0.8～0.9MPa下,预压1～2h后，利用热压机进行热压成型，送至平衡库中调质，热压压力0.5～0.9MPa,温度为120～130℃。
夹芯板后期处理：对夹芯板进行纵向锯分条，砂光机进行砂光后，纵向双端开榫机开榫槽，横向双端开榫机开榫槽；接着进行表面涂饰，用粗砂和细砂纸将夹芯板打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为160℃，压力为1.5～2MPa，散热整理，打边，得到低醛夹芯板。
实施例2
按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=105:21:11:0.6的配比，取实施例1得到的脲醛树脂105份、21份钛白粉、11份树皮基捕捉剂和0.6份聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶。单板加工、压板工艺、夹芯板后期处理与实施例1相同，得到低醛夹芯板。
实施例3
按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=110:22:12:0.7的配比，取实施例1得到的脲醛树脂110份、22份碳酸钙、12份树皮基捕捉剂和0.7份聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶。单板加工、压板工艺、夹芯板后期处理与实施例1相同，得到低醛夹芯板。
实施例4
按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=115:23:13:0.8的配比，取实施例1得到的脲醛树脂115份、23份高岭土、13份树皮基捕捉剂和0.8份聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶。单板加工、压板工艺、夹芯板后期处理与实施例1相同，得到低醛夹芯板。
实施例5
按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=120:25:15:1的配比，取实施例1得到的脲醛树脂120份、15份高岭土、10份碳酸钙、15份树皮基捕捉剂和1份聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶。单板加工、压板工艺、夹芯板后期处理与实施例1相同，得到低醛夹芯板。
按照GB/T15036.2—2001《实木地板检验和试验方法》对实施例中所得产品的甲醛释放量进行测定；每个产品检测三次，数据取平均值，各项检测结果如下表所示：
从表中看出，本发明的夹芯板甲醛残余量低。本发明采用表板及底板为桉
木板，中间板为轻质柔软的，且生长速度快的杉木板制成夹芯板，克服了因桉木结构密、材质硬，制成的桉木单板层积材容易脱层，特别是长期使用或遇水吸潮或暴晒后，容易起鼓、变形的缺点。本发明的夹芯板不负重，作为装饰板，用于办公室装修装饰。
本发明使用树皮基甲醛捕捉剂对降低树脂中游离甲醛的含量和降低制品甲醛残余量都有明显效果，使用捕捉剂后，树脂液中游离甲醛可降低60%以上。生物质甲醛捕捉剂无毒、成本低，不会产生二次污染，而且资源丰富。通过开发与研究生物质甲醛捕捉剂，为一些植物和农林产品加工剩余物的利用开辟了新的途径。本发明的夹芯板自然视觉感强，有美观的天然纹理，结构细腻，富于变化，色泽美观大方。

Claims (5)

1.一种低醛夹芯板的生产工艺，其特征在于：低醛夹芯板的生产分为五个过程：脲醛树脂的制备过程，胶液调制过程，单板加工过程，压板工艺过程，夹芯板后期处理过程；
所述的脲醛树脂的制备过程是：在制备脲醛树脂的时候，以甲醛和尿素为原料，用酸和碱调节pH，制得脲醛树脂；
所述的胶液调制过程是：按重量份数的脲醛树脂：增强剂：树皮基捕捉剂：聚二甲基硅氧烷=100～120:20～25:10～15：0.5～1的配比，搅拌混合均匀以后，用三辊式研磨机研磨30min，得到低醛脲醛树脂胶；
所述的单板加工过程是：对表板、中间板及底板进行加工；
所述的压板工艺过程是：涂胶机对表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，胶液为低醛脲醛树脂胶，单面涂胶量为200～230g/m2，将组坯好的板坯在单位压力0.8～0.9MPa下,预压1～2h后，利用热压机进行热压成型，送至平衡库中调质，热压压力0.5～0.9MPa,温度为120～130℃；
所述的夹芯板后期处理过程是：对夹芯板进行纵向锯分条，砂光机进行砂光后，纵向双端开榫机开榫槽，横向双端开榫机开榫槽；接着进行表面涂饰，用粗砂和细砂纸将夹芯板打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为160℃，压力为1.5～2MPa，散热整理，打边，得到低醛夹芯板。
2.根据权利要求1所述的低醛夹芯板的生产过程，其特征在于，所述的脲醛树脂的制备过程具体步骤是：在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用甲酸调节pH值为1.5～2，加入甲醛溶液重量15%的尿素，升温至47～50℃，保温反应65min；预聚合阶段结束，加碱调节反应液的pH值为8.6～9，加入甲醛溶液重量30%的尿素，40～60min内加完，然后升温反应液至88～92℃，保温反应80min；聚合阶段结束，加入甲醛溶液重量40～50%的尿素，40～60min内加完，然后降低反应温度至70～85℃，反应60～90min，降温至室温，得到脲醛树脂。
3.根据权利要求1所述的胶液调制过程，其特征在于，所述的增强剂是过300目筛的白炭黑、钛白粉、碳酸钙和高岭土中的任一种或两种以上的复配物；所述的树皮基捕捉剂是以丙酮作为萃取剂，将余甘果、黑荆树、针叶树和红树科这四种树的树皮经打碎、浸渍、过滤、萃取、蒸馏、干燥步骤得到；所述的聚二甲基硅氧烷为道康宁公司生产，公司网址为http://www.docin.com/p-379139442.html，型号为XIAMETER®PMX-200的硅油。
4.根据权利要求1所述的低醛夹芯板的生产过程，其特征在于，所述的单板加工过程具体步骤是：表板加工，采用按木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用四面刨刨光，双端铣定长截头，多片锯对桉木板材进行分片，然后进行表板分选和拼接，表板要求平整、无腐朽、虫眼、裂纹、死节；中间板加工，采用杉木板材，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，之后用横截锯定长截断，片锯对板材进行分条，然后用穿线机进行芯板条连接，中间板要求无死节、腐朽、钝棱、裂缝；底板加工，采用桉木板材，用旋切机对板材进行旋切后，用裁板机进行裁板，放置干燥窑中进行干燥后，送至平衡库中调质，底板要求无死节、腐朽、裂缝。
5.根据权利要求1所述的压板工艺过程，其特征在于，所述的低醛脲醛树脂胶的主要原料和重量份数包括：
低醛脲醛树脂胶，包括以下重量份数的原料：
脲醛树脂 100～120份；
增强剂 20～25份；
树皮基捕捉剂 10～15份；
聚二甲基硅氧烷 0.5～1份。
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