CN106318296A - 一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工艺和使用方法 - Google Patents

一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工艺和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工艺和使用方法，属于连续平压环保型中高密度纤维板的生产技术领域。技术方案是：采用甲醛和尿素为原料，尿素分三批次加入；另外加入两种辅助化工原料甲酸和火碱；根据设定的胶黏剂摩尔比，通过碱酸碱的工艺，形成乳白色的液体，即为脲醛树脂胶黏剂。本发明采用二次缩聚反应、三批投入尿素的生产操作工艺，便于生产控制，降低了缩聚反应后期的风险。本发明适用于中高密度纤维板的生产，制作方法简单，化工原料品种少，同时保证产品的理化力学指标和使用性能的应用效果。

Description

一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工 艺和使用方法
技术领域
本发明涉及一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工艺和使用方法，属于连续平压环保型中高密度纤维板的生产技术领域。
背景技术
目前，生产连续平压中高密度纤维板，使用的脲醛树脂胶黏剂大多采用较为复杂的生产工艺，并且辅助料添加的品种也较多，给生产操作带来诸多不便，且成本较高。由于传统的中高密度纤维板生产工艺，在缩聚反应阶段温度要求过高，一般为96-98度，并且只进行一次缩聚反应，不利于安全生产。缩聚反应温度过高，如果尿素里面盐的成分偏高，随着缩聚反应加快，温度升高，会产生大量的泡沫，不利于中高密度纤维板的生产操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂及其制备工艺和使用方法，适用于连续平压环保型中高密度板的生产，使用甲醛和尿素作为主要化工原料，甲酸和火碱作为反应介质，通过两次缩聚反应而形成的脲醛树脂；配方工艺操作简单，制作成本低，适用于中高密度纤维板的生产工艺；由于是采用两次缩聚反应，反应较为充分，特别是第二次缩聚反应，是在低温弱酸性条件下进行的，保证了缩聚反应的充分性和安全性，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种生产环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，采用甲醛和尿素为原料，尿素分三批次加入；另外加入两种辅助化工原料甲酸和火碱；根据设定的胶黏剂摩尔比，通过碱酸碱的工艺，形成乳白色的液体，即为脲醛树脂胶黏剂。
所述甲醛：甲醛质量含量36.8-37.2%；所述尿素：氮质量含量≥36.3％，缩二脲质量含量≤1.0％，含水率≤0.5％；所述甲酸：稀释15－20％，体积比；所述火碱：水溶液30％，体积比。
所述胶黏剂的摩尔比，根据生产需要，数值不同，范围在 1.2-1.4 之间。
一种生产环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂的制备工艺，包含如下步骤：
1、环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；根据计算数值，往反应釜里注入计量好的甲醛，并开启搅拌；然后加入碱溶液，调整pH值至8.5-8.8；
2、调整好pH值后，根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛质量×尿素分子量）/（尿素质量×甲醛分子量）；
3、加完第一批次尿素后，开始缓慢加热升温，每分钟升温1度；当温度升至60-70度时，停止加热；然后通过反应釜内的化学反应，自行升温至90度后保温，升温时间50-60分钟，每间隔10分钟检测pH值；保温时间为20分钟，温度保持在90-92度；
4、保温结束后，在5分钟内降温至85度；降温结束，分二至三次缓慢添加甲酸溶液，调整pH值至4.6-4.8，该过程时间为20-30分钟；
5、加酸调整pH值结束后，检查粘度的变化情况，终点粘度控制在17-17.5秒；采用涂-4杯检测，涂-4杯是一种测量液体粘度的工具，将反应液冷却到30度检测；达到终点粘度的整个过程，时间60分钟以内，同时，温度控制在90-92度；
6、达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液，调整pH值至6.0-6.2；然后添加第二批尿素；
7、加完第二批尿素后，升温至86度，检查粘度变化情况，终点粘度控制在19-20秒，温度控制在88-90度，达到终点粘度的过程时间在35分钟以内；
8、达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液调整pH值至7.4-7.6，降温；
9、温度降到65度后，保温15分钟；保温结束后，添加第三批尿素，加完尿素后降温；
10、当温度降到45度时，加火碱溶或甲酸溶液，调整pH值至7.4-7.8，降温至40度，为胶黏剂产品；取样检验，合格后放入指定储胶罐。
一种环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂的使用方法，包含如下步骤：
1、环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂；用氯化铵或硫酸铵，稀释20%水溶液做固化剂；固化剂的添加量是胶黏剂量的1-3%，体积比；
2、胶黏剂设置在储胶罐，20%固化剂水溶液设置在配制溶液罐；储胶罐和配制溶液罐均通过管道连接混合室或喷浆管道；
3、混合室或喷浆管道连接中高密度纤维板的生产线，胶黏剂与20%固化剂水溶液用于中高密度纤维板的生产过程。
本发明的有益效果：
本发明采用二次缩聚反应、三批投入尿素的生产操作工艺，便于生产控制；由于是二次缩聚反应，第一次缩聚反应结束调整pH值，加入第二批尿素后温度降低；第二次缩聚反应是在较低的温度下进行的，因此降低了缩聚反应后期的风险。传统的配方和工艺中，添加的主要和辅助化工原料品种较多，给生产操作带来诸多不便，且成本较高；本胶黏剂配方和工艺。主要原料是甲醛和尿素，辅助原料是甲酸和火碱，操作方便，降低成本。本发明适用于中高密度纤维板的生产，制作方法简单，化工原料品种少，同时保证产品的理化力学指标和使用性能的应用效果。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
一种生产环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，采用甲醛和尿素为原料，尿素分三批次加入；另外加入两种辅助化工原料甲酸和火碱；根据设定的胶黏剂摩尔比，通过碱酸碱的工艺，形成乳白色的液体，即为脲醛树脂胶黏剂。
所述甲醛：甲醛质量含量36.8-37.2%；所述尿素：氮质量含量≥36.3％，缩二脲质量含量≤1.0％，含水率≤0.5％；所述甲酸：稀释15－20％，体积比；所述火碱：水溶液30％，体积比。
所述胶黏剂的摩尔比，根据生产需要，数值不同，范围在 1.2-1.4 之间。
一种生产环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂的制备工艺，包含如下步骤：
1、环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；根据计算数值，往反应釜里注入计量好的甲醛，并开启搅拌；然后加入碱溶液，调整pH值至8.5-8.8；
2、调整好pH值后，根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛重量×甲醛分子量）/（尿素重量×尿素分子量）；
3、加完第一批次尿素后，开始缓慢加热升温，每分钟升温1度；当温度升至60-70度时，停止加热；然后通过反应釜内的化学反应，自行升温至90度后保温，升温时间50-60分钟，每间隔10分钟检测pH值；保温时间为20分钟，温度保持在90-92度；
4、保温结束后，在5分钟内降温至85度；降温结束，分二至三次缓慢添加甲酸溶液，调整pH值至4.6-4.8，该过程时间为20-30分钟；
5、加酸调整pH值结束后，检查粘度的变化情况，终点粘度控制在17-17.5秒；采用涂-4杯检测，涂-4杯是一种测量液体粘度的工具，将反应液冷却到30度检测；达到终点粘度的整个过程，时间60分钟以内，同时，温度控制在90-92度；
6、达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液，调整pH值至6.0-6.2；然后添加第二批尿素；
7、加完第二批尿素后，升温至86度，检查粘度变化情况，终点粘度控制在19-20秒，温度控制在88-90度，达到终点粘度的过程时间在35分钟以内；
8、达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液调整pH值至7.4-7.6，降温；
9、温度降到65度后，保温15分钟；保温结束后，添加第三批尿素，加完尿素后降温；
10、当温度降到45度时，加火碱溶或甲酸溶液，调整pH值至7.4-7.8，降温至40度，为胶黏剂产品；取样检验，合格后放入指定储胶罐。
一种环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂的使用方法，包含如下步骤：
1、环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂；用氯化铵或硫酸铵，稀释20%水溶液做固化剂；固化剂的添加量是胶黏剂量的1-3%，体积比；
2、胶黏剂设置在储胶罐，20%固化剂水溶液设置在配制溶液罐；储胶罐和配制溶液罐均通过管道连接混合室或喷浆管道；
3、混合室或喷浆管道连接中高密度纤维板的生产线，胶黏剂与20%固化剂水溶液用于中高密度纤维板的生产过程。
实施例一：
胶黏剂的制备过程如前所述。
本实施例中：反应釜容积是7立方米，胶黏剂配方的摩尔比是1.26；
根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；甲醛3624kg（37%）；
根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，尿素2176kg（98%）；
尿素分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛重量×甲醛分子量）/（尿素重量×尿素分子量）；一批加入尿素1252kg、二批加入尿素520kg、三批加入尿素404kg。
整个生产过程，火碱溶液（30%）17L、甲酸溶液（20%）15L。制备的胶黏剂放入储胶罐，养生12小时后投入使用，适用于8-10mm厚的中高密度纤维板材生产。
实施例二：
胶黏剂的制备过程如前所述。
本实施例中：反应釜容积是7立方米，胶黏剂配方的摩尔比是1.30；
根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；甲醛3700kg（37%）；
根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，尿素2149kg（98%）；
尿素分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛重量×甲醛分子量）/（尿素重量×尿素分子量）；一批加入尿素1252kg、二批加入尿素520kg、三批加入尿素462kg。
整个生产过程，火碱溶液（30%）17L、甲酸溶液（20%）15L。制备的胶黏剂放入储胶罐，养生12小时后投入使用，适用于11-12mm厚的中高密度纤维板材生产。
实施例三：
胶黏剂的制备过程如前所述。
本实施例中：反应釜容积是7立方米，胶黏剂配方的摩尔比是1.36；
根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；甲醛3750kg（37%）；
根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，尿素2098kg（98%）；
尿素分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛重量×甲醛分子量）/（尿素重量×尿素分子量）；一批加入尿素1348kg、二批加入尿素510kg、三批加入尿素240kg。
整个生产过程，火碱溶液（30%）17L、甲酸溶液（20%）15L。制备的胶黏剂放入储胶罐，养生12小时后投入使用，适用于15-18mm厚的中高密度纤维板材生产。
根据“碱酸碱”的介质反应原理，通过第一阶段加成反应和第二阶段缩聚反应完成初期的脲醛树脂。

Claims (4)

1.一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂，环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，其特征在于：采用甲醛和尿素为原料，尿素分三批次加入；另外加入两种辅助化工原料甲酸和火碱；根据设定的胶黏剂摩尔比，通过碱酸碱的工艺，形成乳白色的液体，即为脲醛树脂胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述甲醛，甲醛质量含量36.8-37.2%；所述尿素，氮质量含量≥36.3％，缩二脲质量含量≤1.0％，含水率≤0.5％；所述甲酸，稀释15－20％，体积比；所述火碱，水溶液30％，体积比。
3.一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂的制备工艺，其特征在于包含如下步骤：
环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂，根据反应釜的容积和胶黏剂配方的摩尔比，计算出甲醛的量；根据计算数值，往反应釜里注入计量好的甲醛，并开启搅拌；然后加入碱溶液，调整pH值至8.5-8.8；
调整好pH值后，根据反应釜的容积，胶黏剂配方的摩尔比，计算尿素的量，分三批次加入；每一批次尿素量都是根据每一次反应阶段的摩尔比，设定的加入设定量的尿素，每一批的尿素加入量，由计算公式得出，该计算公式为：加入尿素的摩尔比=（甲醛重量×甲醛分子量）/（尿素重量×尿素分子量）；
加完第一批次尿素后，开始缓慢加热升温，每分钟升温1度；当温度升至60-70度时，停止加热；然后通过反应釜内的化学反应，自行升温至90度后保温，升温时间50-60分钟；保温时间为20分钟，温度保持在90-92度；
保温结束后，在5分钟内降温至85度；降温结束，分二至三次缓慢添加甲酸溶液，调整pH值至4.6-4.8，该过程时间为20-30分钟；
加酸调整pH值结束后，检查粘度的变化情况，终点粘度控制在17-17.5秒；采用涂-4杯检测，涂-4杯是一种测量液体粘度的工具，将反应液冷却到30度检测；达到终点粘度的整个过程，时间60分钟以内，同时，温度控制在90-92度；
达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液，调整pH值至6.0-6.2；然后添加第二批尿素；
加完第二批尿素后，升温至86度，检查粘度变化情况，终点粘度控制在19-20秒，温度控制在88-90度，达到终点粘度的过程时间在35分钟以内；
达到上述终点粘度后，立即加火碱溶液调整pH值至7.4-7.6，降温；
温度降到65度后，保温15分钟；保温结束后，添加第三批尿素，加完尿素后降温；
当温度降到45度时，加火碱溶或甲酸溶液，调整pH值至7.4-7.8，降温至40度，为胶黏剂产品。
4.一种生产环保型中高密度板专用脲醛树脂胶黏剂的使用方法，其特征在于包含如下步骤：
环保型中高密度纤维板专用脲醛树脂胶黏剂，简称胶黏剂；用氯化铵或硫酸铵，稀释20%水溶液做固化剂；固化剂的添加量是胶黏剂量的1-3%，体积比；
胶黏剂设置在储胶罐，20%固化剂水溶液设置在配制溶液罐；储胶罐和配制溶液罐均通过管道连接混合室或喷浆管道；
混合室或喷浆管道连接中高密度纤维板的生产线，胶黏剂与20%固化剂水溶液用于中高密度纤维板的生产过程。
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