CN104772795B - 一种夹芯板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及人造板制备领域，具体涉及一种夹芯板及其生产方法。一种夹芯板，其结构从上至下依次包括：油漆层、装饰层、表层桉木板、中间层杉木板以及底层桉木板；装饰层与表层桉木板之间、表层桉木板与中间层杉木板之间、中间层杉木板与底层桉木板之间涂覆低醛防霉脲醛树脂胶。本发明生产的夹芯板在具备高粘合强度、甲醛释放量低的同时，还具有防霉、防虫和防水功能。

Description

一种夹芯板及其生产方法
技术领域
本发明涉及人造板制备领域，特别是一种夹芯板及其生产方法。
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。因夹芯板不负重，故作为装饰板，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。
近几年来，随着人们环保意识地日益提高，室内家装用地板的甲醛释放量得到较好控制，达到El级(甲醛释放量在1.5mg/L以内)、EO级(甲醛释放量在0.5mg/L以内)，甚至更低，如公开号20250973lU(2012—lO—31)的中国专利，采用生物基胶粘剂制得甲醛释放量不大于0.1mg/L的实木复合地板。然而，甲醛的水溶液称为福尔马林，是一种高效杀菌消毒剂，亦可作为防腐剂使用，地板甲醛释放量的降低，使得蠢虫、白蚁等害虫蛀蚀地板的现象频颁发生。
发明内容
本发明第一个目的是为解决上述技术问题，提供一种夹芯板。
一种夹芯板，其结构由上至下依次包括：油漆层、装饰层、表层桉木板、中间层杉木板以及底层桉木板；装饰层与表层桉木板之间、表层桉木板与中间层杉木板之间、中间层杉木板与底层桉木板之间涂覆低醛防霉脲醛树脂胶；本发明制造的夹芯板在具备高粘合强度、甲醛释放量低的同时，还具有防霉、防腐、防虫和防水功能。
所述的夹芯板的生产方法的过程为：
A.单板加工过程：即对表板、中间板及底板加工；
B．压板工艺过程：涂胶机对装饰层、表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，胶液为低醛防霉脲醛树脂胶，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，热压压力为0.5～0.9MPa,温度为120～130℃，将上述板坯进行裁边，然后砂光，接着将上述板坯进行养生处理，养生处理后进行砂光处理，然后在其四边开设用于安装的企口，最后油漆，即得到夹芯板。
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。
在上述压板工艺过程中，所述低醛防霉脲醛树脂胶包括以下重量份数的原料：
改性脲醛树脂 100～110份；
吸附剂 5～12份；
填料 20～30份；
防虫剂 2～5份。
所述的吸附剂为过300目筛的活性炭粉或竹炭粉；活性炭粉和竹炭粉的比表面积大，具有超强的防潮效果，以吸收空气中的水分，避免木材主体有发霉、腐坏等情形。
所述的填料的主要组成为面粉，淀粉，滑石粉和膨胀土中的一种或一种以上的复配物。填料可以稀释胶黏剂主要成分的分量，降低生产成本，并且对提高胶黏剂与基材的胶合强度起到关键作用。
所述的羟基丙烯酸酯树脂采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯单体，以乳液聚合的半连续法合成。丙烯酸酯树脂按设计的羟基单体占总单体量的质量分数为4%。羟基丙烯酸酯树脂本身具有优良的黏结性和耐水性，其羟基又可与脲醛树脂缩聚物中的活性基团反应，能降低胶层固化后保留的亲水基团量，并可与木材上的羟基、羟甲基发生化学反应形成化学键，提高胶层耐水性，同时降低脲醛树脂中的游离甲醛。
所述的防虫剂为氯氰菊脂、氰戊菊脂、氯菊脂、联苯菊脂和苯氰菊脂中的一种或两种以上。甲醛的水溶液称为福尔马林，是一种高效杀菌消毒剂，亦可作为防腐剂使用。木质制品的甲醛残余量的降低，使得蠢虫、白蚁等害虫蛀蚀人造板的现象频颁发生。因此，在改性脲醛树脂中加入一定量的防虫剂。本发明所述防虫剂为拟除虫菊脂类防虫剂，且所述的拟除虫菊脂类防虫剂呈微胶囊形态，此形态的拟除虫菊脂类防虫剂性能稳定，防虫效果持久，不影响胶粘剂的胶合强度，在胶粘剂中分散均匀，能随胶液向木材内部渗透，使产品保有一定的载药量、达到长效防虫的功能，更重要的是，拟除虫菊酪类防虫剂高效低毒，具有一定的防腐性能。
在上述压板工艺过程中，所述的低醛防霉脲醛树脂胶的制备过程是:在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用30%的氢氧化钠溶液调pH值至8.5～9，加入第1批尿素，恒温80～82℃保持35min，用甲酸调节 pH值至5.5～6，在80～82℃下反应35～40min，当达到所需黏度22～25Pa.s时，用30%的氢氧化钠溶液将pH值调节为8～8.2；预聚合阶段结束，加入第2批尿素和4份羟基丙烯酸酯树脂，在80～82℃温度下保持30min，冷却至70～72℃，调pH值至6～6.2，并在70～72℃下反应30min；接着升温至80～82℃，加入第3批尿素，在80～82℃下反应35～45min，降温至室温或者采用过滤，除去不容物，得到改性脲醛树脂；取100～110份改性脲醛树脂放入行星式搅拌机中，加入 5～12份吸附剂、20～30份填料和2～5份防虫剂混合均匀，再用三辊研磨机研磨20～30min，得到低醛防霉脲醛树脂胶。
与现有技术相比，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弱碱-弱酸三步加料法，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，且在聚合阶段加入羟基丙烯酸酯树脂，丙烯酸酯树脂中的羟基有利于与羟甲基脲上的氨基反应生成亚甲基键，从而减少了脲醛树脂中醚键的含量，即用羟基单体占总单体量的质量分数为4%的羟基丙烯酸酯树脂改性，可以得到低醛脲醛树脂。
2.本发明的低醛防霉脲醛树脂胶黏剂在改性脲醛树脂上加入过300目筛的活性炭粉或竹炭粉；活性炭粉和竹炭粉细密多孔，比表面积大，具有超强的防潮能力，能吸收空气中的水分，避免木材主体有发霉、腐坏等现象；还具有分解异味除美杀菌的功能，如能吸收木质制品中中甲醛、苯、二甲苯、氢气等有害气体。
3.本发明的夹芯板能防止虫蛀、有效抑制霉菌、微生物的繁衍，并同时能产生负离子，使空气更新鲜，让人感受倘详于大自然的森林中一般，心神无限舒畅，还可防止空调病的发生。
4.本发明采用的原料经济成本低，且制造的夹芯板在具备高粘合强度、甲醛释放量低的同时，还具有防霉、防虫和防水功能。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例l
改性脲醛树脂的生产方法是：在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用30%的氢氧化钠溶液调pH值至8.5～9，加入第1批尿素，恒温80～82℃保持35min，用甲酸调节 pH值至5.5～6，在80～82℃下反应35～40min，当达到所需黏度22～25Pa.s时，用30%的氢氧化钠溶液将pH值调节为8～8.2；预聚合阶段结束，加入第2批尿素和4份羟基丙烯酸酯树脂，在80～82℃温度下保持30min，冷却至70～72℃，调pH 值至6～6.2，并在70～72℃下反应30min；接着升温至80～82℃，加入第3批尿素，在80～82℃下反应35～45min，降温至室温或者采用过滤，除去不容物，得到改性脲醛树脂。
取改性脲醛树脂100份，将其放入行星式搅拌机中，加入5份过300目筛的活性炭粉、20份面粉和2份氯氰菊脂混合均匀，再用三辊研磨机研磨20～30min，得到低醛防霉脲醛树脂。
夹芯板的制造包括如下过程：单板加工过程，压板工艺过程。
单板加工过程：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。
压板工艺过程：涂胶机对装饰层、表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，胶液为上述的低醛防霉脲醛树脂胶，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，热压压力为0.5～0.9MPa,温度为120～130℃，将上述板坯进行裁边，然后砂光，接着将上述板坯进行养生处理，养生处理后进行砂光处理，然后在其四边开设用于安装的企口，最后油漆，即得到夹芯板。
实施例2
同实施例1，不同的是取实施例1得到的改性脲醛树脂105份，放入行星式搅拌机中，加入7份过300目筛的竹炭粉、27份淀粉和3份氰戊菊脂混合均匀，再用三辊研磨机研磨20～30min，得到低醛防霉脲醛树脂。
实施例3
同实施例1，不同的是取实施例1得到的改性脲醛树脂110份，放入行星式搅拌机中，加入7份过300目筛的活性炭粉、5份过300目筛的竹炭粉、30份滑石粉和5份氯菊脂混合均匀，再用三辊研磨机研磨20～30min，得到低醛防霉脲醛树脂。
按照GB／T 17657—1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》规定，将制得的夹芯板进行胶合强度和甲醛释放量检测；此外，将制得的夹芯板在气温为15℃、相对湿度≥85％的环境下，放置24h后计算霉变指数。具体测试结果见下表所示：

Claims (2)

1.一种夹芯板，其结构由上至下依次包括：油漆层、装饰层、表层桉木板、中间层杉木板以及底层桉木板 ；装饰层与表层桉木板之间、表层桉木板与中间层杉木板之间、中间层杉木板与底层桉木板之间涂覆低醛防霉脲醛树脂胶；
所述的夹芯板的生产方法为：
A. 单板加工过程 ：即对表板、中间板及底板加工；
B．压板工艺过程 ：涂胶机对装饰层、表板、中间板及底板进行涂胶并组坯，胶液为低醛防霉脲醛树脂胶，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，热压压力为0.5～0.9MPa, 温度为 120～130℃，将上述板坯进行裁边，然后砂光，接着将上述板坯进行养生处理，养生处理后进行砂光处理，然后在其四边开设用于安装的企口，最后油漆，即得到夹芯板；
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、无虫眼、无裂纹、无死节 ；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、无腐朽、无钝棱、无裂缝；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、无腐朽、无裂缝；
所述低醛防霉脲醛树脂胶包括以下重量份数的原料：
改性脲醛树脂 100 ～ 110 份 ；
吸附剂 5 ～ 12 份 ；
填料 20 ～ 30 份 ；
防虫剂 2 ～ 5 份 ；
所述的吸附剂为过 300 目筛的活性炭粉或竹炭粉；所述的填料的主要组成为面粉，淀粉，滑石粉和膨胀土中的一种或一种以上的复配物；所述的防虫剂为氯氰菊脂、氰戊菊脂、氯菊脂、联苯菊脂和苯氰菊脂中的一种或两种以上。
2.如权利要求 1 所述的夹芯板，其特征在于, 所述的低醛防霉脲醛树脂胶的制备过程是: 在聚合反应釜中一次性加入甲醛溶液，用 30% 的氢氧化钠溶液调 pH 值至 8.5～9，加入第 1 批尿素，恒温 80～82℃保持 35min，用甲酸调节 pH 值至 5.5～6，在 80～82℃ 下反应 35～40min，当达到所需黏度 22～25Pa.s 时，用 30% 的氢氧化钠溶液将 pH值调节 为 8～8.2 ；预聚合阶段结束，加入第 2 批尿素和 4 份羟基丙烯酸酯树脂，在 80～ 82℃温度 下保持 30min，冷却至 70～72℃，调 pH 值至 6～6.2，并在 70～72℃下反应 30min；接着 升温至 80～82℃，加入第 3 批尿素，在 80～82℃下反应 35～45min，降温至室温或者采用过滤，除去不容物，得到改性脲醛树脂；取 100～110 份改性脲醛树脂放入行星式搅拌机中，加入 5～12 份吸附剂、20～30 份填料和 2～5 份防虫剂混合均匀，再用三辊研磨机研磨 20～30min，得到低醛防霉脲醛树脂胶；
所述的羟基丙烯酸酯树脂采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯单体，以乳液聚合的半连续法合成，丙烯酸酯树脂按设计的羟基单体占总单体量的质量分数为4%。
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