CN105171886A - 一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及人造纤维板的制作技术领域,尤其是一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法。该纤维板的生产方法,其生产的工艺步骤包括:制备胶黏剂—制作木质纤维—施胶—干燥—铺装预压—热压—成品。本发明利用森林采伐剩余物、木材加工的剩余物或者甘蔗渣等为原料生产纤维板,变废为宝,有效的实现了木材资源的充分利用;生产该纤维板所用的胶黏剂为仅含有微量甲醛残留量的胶黏剂,环保、安全,而且有良好的耐水性以及强的粘结强度;用该胶黏剂生产得到的纤维板几乎无甲醛残余,粘结力强;对人体有害的物质含量低,几乎没有,降低了对人体的危害,而且板的内部结构均匀,密度适中,尺寸稳定性好,质量稳定,使用寿命长。

Description

一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法
技术领域
本发明涉及装修材料和建材纤维板的制作技术领域,尤其是一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法。
背景技术
随着社会的进步和人类保护环境意识的不断提高,在建筑装饰等领域人造板材逐渐替代天然木材。密度板也称纤维板,是以木质纤维或其他植物纤维为原料,施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材。按其密度的不同,分为高密度板、中密度板和低密度板。密度板由于质软耐冲击,也容易再加工,在国外是制作家私的一种良好材料,但由于国家关于高密度板的标准比国际标准低数倍,所以,密度板在我国的使用质量还有待提高。
随着人们生活水平的提高,人们对其居住或办公、活动等场所的装修也提出了更高的要求,不但要求美观大方,新潮时尚、自然简洁,而且还要求健康环保。而目前,我国生产的纤维板绝大部分采用脲醛树脂,由甲醛与尿素按一定摩尔比混合进行反应生成脲醛树脂。采用普通脲醛树脂作为胶黏剂的纤维板板材中残留有游离甲醛,危害着人们的身体健康,甲醛对人体的鼻粘膜、视网膜、呼吸道及肝脏都有刺激作用,长期在15×10-3mg/L的高浓度甲醛含量的环境中工作和生活,会出现过敏、头晕、易疲劳、呕吐等甲醛中毒症状,严重者会致病,甚至致癌。甲醛释放主要来自:①脲醛树脂中末反应的游离甲醛;②树脂中不稳定分子在热压或板材使用过程中又放出甲醛。而传统纤维板的生产工艺存在如下缺陷:①因采用传统胶粘剂使成品板甲醛释放量达不到标准要求,需氨处理后才能达到产品要求,成品板氨基残留,造成环境污染;②生产过程中在热磨工段添加添加剂,胶粘剂的指标比例发生变化,同时添加比例很难达到稳定不变,胶粘剂的稳定性发生变化,成品板的甲醛释放量控制难度增加。
目前市场上常见的纤维板,其甲醛释放量大部分能达到国标要求(2001年国家出台了《室内装修材料人造板及其制品中的甲醛释放限量》GBl8580—200l中规定,游离甲醛释放量≤1.5mg/L,可直接用于室内,游离甲醛释放量≤5.0mg/L的装修材料必须经过饰面才能用于室内),但还是存在有害物的释放,家居、办公、活动等场所所用的装修材料或用品,如地板、家具、墙纸、天花、木门窗、涂料等等,每一种产品的有害物释放虽然会达到国标要求了,但几种装修材料一起用在同一场所空间,共同释放出来的有害物就大大的超出国标了,这将严重威胁广大人民的健康。
因此,生产一种环保的、几乎无甲醛残余量、有害物含量低的纤维板,对保护人们的身体健康很重要。
发明内容
为解决目前人造纤维板中有较多甲醛残留危害环境,有害物含量较高,危害身体健康的弊端,本发明提供一种利用森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材等;木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花等或者甘蔗渣为原料生产一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,通过本发明的生产得到的纤维板环保、甲醛残余量比原木中本身就含有的甲醛量还要少、有害物含量低,而且内结合强度和静弯曲强度大,具有良好的防潮性能,板的内部结构均匀,密度适中,尺寸稳定性好,质量稳定,使用寿命长。
为实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案:
一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂,备用;
(2)制作木质纤维,备用;
(3)施胶:将胶黏剂按照每立方米木质纤维施加190-280kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶,将固化剂按胶黏剂重量的2%~7%对木质纤维喷固化剂,不施蜡;
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为60%-65%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为185-250℃,热压压力为1.5-8N/mm2,热压时间1-8min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
上述超微甲醛残余量纤维板的生产方法,所述的步骤(1)中胶黏剂的制备方法具体步骤如下:
a、取重量份数的原料:造纸黑液50-500份;酚醛树脂100-300份;偶联剂1-10份;助剂1-10份;处理剂1-5份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为25-30%的盐酸或硫酸水溶液调节溶液的pH值为4-8,开始加热升温,当温度稳定在60-90℃时反应10min-2h;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂及助剂,加入质量浓度为20%~50%的NaOH水溶液,加入NaOH水溶液的量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为11-14,在90-110℃下聚合反应20min-3h;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应10-20min,制得胶黏剂。
上述超微甲醛残余量纤维板的生产方法,所述步骤(2)中木质纤维的制作过程如下:将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花或者甘蔗渣,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为124-131℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为5-7分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维。
上述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,所述的木质纤维还可以进一步采用甘蔗渣、高粱杆或粗纤维含量较高的草杆作为原料制作木质纤维。
上述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法中,所述的步骤(3)中施胶方式还可以是:先将固化剂加入到步骤(1)制得的胶黏剂中进行调胶,固化剂的加入量为胶黏剂重量的2%~7%,然后将调胶后的胶黏剂按照每立方米木质纤维施加195-300kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶。
上述胶黏剂的制备方法,步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为25-40%,可以直接取化学蒸煮浆后排出的黑液;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为1.1-6:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。所述的偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷;偶联剂既含有有机基团,又含有无机基团,其中一端硅氧烷水解生成的硅醇能与被粘物表面上的羟基或氧化物反应形成化学键,有机活性官能团与胶黏剂反应也形成化学键,化学键能比分子间作用力要高1-2个数量级;同时,偶联剂的另一端与木质素的活性基团连接,形成较好的化学亲和力,两端桥联,如同架起一座桥梁,固化后起到不可逆的粘结作用,因此获得高强度的粘结效果。
步骤a中所述的助剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、1,3-丙二醇或改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液中的一种或多种;聚醚改性聚二甲基硅氧烷是一种流平剂,它能强烈降低表面张力,且有优异的底材润湿效果,能防止缩孔并增加表面滑爽性;1,3-丙二醇是一种抗冻剂,其化学稳定性好、无腐蚀性、低泡沫、无臭且粘度较小,1,3-丙二醇作为助剂加入到胶黏剂的制备中能提高胶黏剂的抗冻能力;改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液是一种防沉剂。所述的处理剂为臭氧、ADA和PDS的一种或多种,加入处理剂能够去除造纸黑液中的乙醚、甲硫醚和甲硫醇这些有害物质。
上述超微甲醛残余量纤维板的生产方法,步骤(3)中所述的固化剂包括单醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、三醋酸甘油酯、环氧二醋酸单甘油酯、乙酸乙酯、碳酸甘油酯;这些物质具有低毒、环保、安全的特点,加入固化剂能加快促进胶黏剂的固化反应,缩短固化时间,促使反应的快速进行,使粘结具有一定的机械强度和稳定性。
与现有技术相比,本发明产生的积极效果是:
1、本发明改变了传统人造纤维板中含有甲醛残余量较高的问题,本发明生产纤维板所用的胶黏剂为微甲醛残留量的胶黏剂,制备该胶黏剂直接以造纸黑液为原料合成,减少了现有技术中造纸黑液纯化木质素以及改性木质素的工序,降低了生产成本,最关键的是还有效利用了造纸黑液中半纤维素在酸性条件下水解生成的糠醛或糠醛系列有机产物或五碳醛糖作为反应物。在碱性条件下,木质素与半纤维素水解生成的糠醛、五碳醛糖和酚醛树脂反应,生成高分子量的聚合物,并与偶联剂和助剂组合在一起,能显著提高胶黏剂的胶黏性能及胶合强度。木质素是空间网状大分子结构,有一定的韧性,可以改善酚醛树脂脆性大的缺陷,它们可以自然降解,有助于甲阶酚醛树脂的回收,它们的强抗氧化性,可以增强甲阶酚醛树脂的抗氧化性。本发明生产纤维板所用的胶黏剂具有粘度低,对被粘物表面张力低,易润湿,粘结强度大、微甲醛残留量等优点。
2、本发明生产纤维板所用的胶黏剂为微甲醛残留量的胶黏剂,环保、安全,用来生产纤维板,得到的纤维板甲醛检出量残留仅仅为7ug/(m2·h),比原木中本身就含有的甲醛量还要少,几乎可以称之为无甲醛残余量的纤维板,大大降低了对人体的危害,而且该胶黏剂以造纸黑液为原料,减少了现有技术中造纸黑液纯化木质素以及改性木质素的工序,降低了生产成本,以造纸黑液为原料充分利用了废物资源,使纸浆废液变废为宝,符合绿色化学的理念,保护了环境,还降低了原材料的成本,同时减少废物排放,走可续发展之路,具有重要价值和意义,并提高了社会效益和经济效益。
3、本发明利用森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材;木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花等或者甘蔗渣为原料生产超微甲醛残余量纤维板,变废为宝,有效的实现了木材资源的充分利用;本发明生产纤维板所用的胶黏剂甲醛残余量为0,而且有良好的耐水性以及较强的粘结强度;用该胶黏剂生产得到的纤维板甲醛残余比木材本身就含有的甲醛量还要少,粘结力强;对人体有害的物质含量低,几乎没有,这对人造纤维板行业无疑是一次伟大的创新,本发明生产超微甲醛残余量纤维板的方法简单易行、操作方便,使用的固化剂环保、安全,在制板过程中能有效的起到固化作用,而且本发明不像传统制作纤维板的工艺那样施加石蜡作为防水剂来提高纤维板的防水性能,本发明制作纤维板不施加石蜡,通过所施加的胶黏剂、固化剂以及严格控制整个制板的工艺参数等即可得到防潮防水性能良好、而且吸水膨胀率低的超微甲醛残余量纤维板,这在制板工艺中显然是一种很大的进步;用本发明制得的纤维板来制造家具、天花板等,大大降低了对人体健康的伤害。本发明生产得到的超微甲醛残余量纤维板,对人体无害,而且具有良好的防潮防水性能,板的内部结构均匀,密度适中,尺寸稳定性好,质量稳定,使用寿命长。
具体实施方式
实施例l
一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂:
a、取重量份数的原料:造纸黑液50份;酚醛树脂100份;偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷1份;助剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷1份;处理剂臭氧1份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为25%的盐酸水溶液调节溶液的pH值为4,开始加热升温,当温度稳定在60℃时反应2h;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂KH-580及助剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷,加入质量浓度为20%的NaOH水溶液,NaOH水溶液加入的量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为11,在90℃下聚合反应3h;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应10min,制得胶黏剂;备用;
(2)制作木质纤维,
将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花或者甘蔗渣,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为124℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为7分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维;备用;
所述的木质纤维还可以进一步采用甘蔗渣、高粱杆或粗纤维含量较高的草杆作为原料制作木质纤维。
(3)施胶:将胶黏剂按照每立方米木质纤维施加190kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶,将固化剂按胶黏剂重量的2%对木质纤维喷固化剂单醋酸甘油酯,不施蜡;
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为60%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为185℃,热压压力为8N/mm2,热压时间8min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
上述胶黏剂的制备方法,步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为25%;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为1.1:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。
实施例2
一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂:
a、取重量份数的原料:造纸黑液200份;酚醛树脂100份;偶联剂γ-巯丙基三乙氧基硅烷4份;助剂1,3-丙二醇4份;处理剂ADA3份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为27%的硫酸水溶液调节溶液的pH值为5,开始加热升温,当温度稳定在70℃时反应1.4h;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂KH-590及助剂1,3-丙二醇,加入质量浓度为30%的NaOH水溶液,NaOH水溶液加入的量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为12,在95℃下聚合反应2.2h;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应13min,制得胶黏剂;备用;
(2)制作木质纤维,
将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花或者甘蔗渣,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为127℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为6分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维;备用;
(3)施胶:将胶黏剂按照每立方米木质纤维施加220kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶,将固化剂三醋酸甘油酯按胶黏剂重量的4%对木质纤维喷固化剂,不施蜡;
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为62%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为200℃,热压压力为6N/mm2,热压时间3min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
上述胶黏剂的制备方法,步骤a中所述的步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为30%;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为2.5:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。
实施例3
一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂:
a、取重量份数的原料:造纸黑液350份;酚醛树脂100份;偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷8份;助剂改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液8份;处理剂PDS2份、ADA2份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为28%的盐酸水溶液调节溶液的pH值为7,开始加热升温,当温度稳定在80℃时反应0.9h;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂及助剂,加入质量浓度为40%的NaOH水溶液,NaOH水溶液加入的量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为13,在105℃下聚合反应1.5h;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应18min,制得胶黏剂;备用;
(2)制作木质纤维,
将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花或者甘蔗渣,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为128℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为6分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维;备用;
(3)施胶:先将固化剂环氧二醋酸单甘油酯加入到步骤(1)制得的胶黏剂中进行调胶,固化剂环氧二醋酸单甘油酯的加入量为胶黏剂重量的5%,然后将调胶后的胶黏剂按照每立方米木质纤维施加260kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶。
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为63%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为230℃,热压压力为4N/mm2,热压时间3min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
上述胶黏剂的制备方法,步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为35%;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为3.9:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。
实施例4
一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂:
a、取重量份数的原料:造纸黑液500份;酚醛树脂100份;偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷10份;助剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷2份、1,3-丙二醇8份;处理剂PDS5份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为30%的盐酸或硫酸水溶液调节溶液的pH值为8,开始加热升温,当温度稳定在90℃时反应10min;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂及助剂,加入质量浓度为50%的NaOH水溶液,NaOH水溶液加入的量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为14,在110℃下聚合反应20min;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应20min,制得胶黏剂;备用;
(2)制作木质纤维,
将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花或者甘蔗渣,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为131℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为5分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维;备用;
(3)施胶:先将固化剂碳酸甘油酯加入到步骤(1)制得的胶黏剂中进行调胶,固化剂碳酸甘油酯的加入量为胶黏剂重量的7%,然后将调胶后的胶黏剂按照每立方米木质纤维施加300kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶。
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为65%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为250℃,热压压力为1.5N/mm2,热压时间1min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
上述胶黏剂的制备方法,步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为40%;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为6:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。
质量检测
1、所用胶黏剂的质量检测
将实施例1-4中所用的以造纸黑液为原料合成的胶黏剂进行甲醛的残留量的测定,并按照GB/T9846.1-9846.8-2004中的规定检测胶合强度。甲醛测定采用乙酰丙酮分光光度法,甲醛残留量mg/L=测定值/样品重量×%,结果如下表1所示:
从上表1可见,本发明用于制备超微甲醛残余量纤维板的胶黏剂甲醛残留量很少,几乎为0,用此胶黏剂来制作纤维板环保、安全,得到的纤维板中甲醛的残余量比原木中本身就含有的甲醛量还要少,可以大大降低了对人体的伤害,因此几乎可以称之为无甲醛残余量的纤维板。
2、制得的纤维板中有机污染物排放量的测定
将实施例1中制作得到的超微甲醛残余量纤维板进行机污染物排放量的测定,测试方法为:使用50L环境测试舱,在72h使用Tenax-TA和DNPH管分别采集舱内空气样品[测试条件:舱体积0.05m3;测试温度21-25℃;测试湿度(rH%):45-55],使用热解析仪-气相色谱-质谱仪-高效液相色谱-二极管阵列检测器分析结果,检测结果如下表2所示:
从表2中可知,本发明制作得到的纤维板中有机污染物排放量很低,对人体有害的甲醛、乙醛、四氯乙烯、苯等有害物质都未检出,说明纤维板中不存在这些有害物质,本发明制作得到的纤维板环保、安全、甲醛检出量残留仅仅为7ug/(m2·h),比原木中本身就含有的甲醛量还要少,制作得到的纤维板有害物含量低几乎没有,用本发明制得的纤维板来制造家具、天花板等,大大降低了对人体健康的伤害。
3、制得的纤维板物理力学性能检测
对实施例中得到的超微甲醛残余量纤维板进行物理力学性能检测,检测结果如下表3所示:
从表3中可知,本发明生产得到的超微甲醛残余量纤维板的性能良好,内结合强度和静弯曲强度大,24小时吸水膨胀率(%)低,由表中的数据可知,本发明生产得到的超微甲醛残余量纤维板的性能质量好。

Claims (8)

1.一种超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:
(1)制备胶黏剂,备用;
(2)制作木质纤维,备用;
(3)施胶:将胶黏剂按照每立方米木质纤维施加190-280kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶,将固化剂按胶黏剂重量的2%~7%对木质纤维喷固化剂,不施蜡;
(4)干燥:用干燥机将纤维进行干燥,使含水率降到10%以下;
(5)铺装预压:将木质纤维送到铺装机进行铺装,然后送到预压机上进行预压并切削成毛坯板,预压机压缩率为60%-65%;
(6)热压:将成型的毛坯板经过装板机,送入热压机,对毛坯板进行热压,热压的温度为185-250℃,热压压力为1.5-8N/mm2,热压时间1-8min;
(7)成品:将热压出的毛坯板进行冷却,使板的温度降到50℃以下,然后再经过横顺锯形成半成品板,再经过陈放、砂光、检验后得到成品。
2.根据权利要求1所述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,所述的步骤(1)中胶黏剂的制备方法具体步骤如下:
a、取重量份数的原料:造纸黑液50-500份;酚醛树脂100-300份;偶联剂1-10份;助剂1-10份;处理剂1-5份;备用;
b、酸反应阶段:将重量份数的造纸黑液投入反应釜,开动搅拌器,一边搅拌一边加入质量浓度为25-30%的盐酸或硫酸水溶液,调节溶液的pH值为4-8,开始加热升温,当温度稳定在60-90℃时反应10min-2h;
c、碱反应阶段:酸反应阶段结束后,立即加入重量份数的酚醛树脂、偶联剂及助剂,加入质量浓度为20%~50%的NaOH水溶液,NaOH水溶液加入量为上述物质溶解即可,并调节溶液的pH值为11-14,在90-110℃下聚合反应20min-3h;
d、后处理阶段:碱反应阶段结束后,立即加入重量份数的处理剂,搅拌反应10-20min,制得胶黏剂。
3.根据权利要求1所述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,所述步骤(2)中木质纤维的制作过程如下:将森林采伐剩余物包括枝桠、梢头和小径材或者木材加工的剩余物包括板条、废单板以及刨花,送入传送链,进入削片机削成长18~28毫米、厚3~5毫米、宽15~20毫米的薄片,得到木片;利用磁铁装置,清除混在木片中的金属物,通过筛选机筛选木片,除去碎屑,并将过大木片分离出来,得到均匀的木片,用水洗设备对木片进行清洗,去除木片中所含的泥石、沙子和其它杂质;然后将得到的木片放入立式蒸煮缸进行蒸煮,在立式蒸煮缸中,木片在温度为124-131℃的饱和蒸汽下蒸煮软化,蒸煮时间为为5-7分钟;然后用热磨机将木片进行研磨,使木片在高速旋转的磨片中分离成纤维,得到木质纤维。
4.根据权利要求1所述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,所述的木质纤维还可以进一步采用甘蔗渣、高粱杆或粗纤维含量较高的草杆作为原料制作木质纤维。
5.根据权利要求1所述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,所述的步骤(3)中施胶方式还可以是:先将固化剂加入到步骤(1)制得的胶黏剂中进行调胶,固化剂的加入量为胶黏剂重量的2%~7%,然后将调胶后的胶黏剂按照每立方米木质纤维施加195-300kg胶黏剂的施胶量,用喷胶机对木质纤维进行喷胶。
6.根据权利要求2所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤a中所述的造纸黑液的固体重量含量为25-40%;所述的酚醛树脂的制备方法为:按照甲醛与苯酚摩尔比为1.1-6:1,在NaOH碱性催化剂条件下,加热聚合反应即可生成分子量小于2000的酚醛树脂预聚物。
7.根据权利要求2所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于:所述的偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷;所述的助剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、1,3-丙二醇或改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液中的一种或多种;所述的处理剂为臭氧、ADA和PDS的一种或多种。
8.根据权利要求1或4所述的超微甲醛残余量纤维板的生产方法,其特征在于,步骤(3)中所述的固化剂包括单醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、三醋酸甘油酯、环氧二醋酸单甘油酯、乙酸乙酯、碳酸甘油酯。
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