CN1063837A - 制造木质纤维板的方法 - Google Patents

Abstract

说明书介绍了一项制造木质纤维板的方法，在本 方法中首先将原材料破碎成纤维，继之在喷吹导管内 用一种含水粘结剂胶液上胶，然后将上胶的纤维材料 在干燥到要求的剩余湿度后铺撒在垫板轨上，在加压 和加温的作用下压制成板材。本方法的特征是用一 种具有固态树脂含量为20～30％(重量比)的胶液进 行上胶，而且其中使用的粘结剂用量按以整个绝对干 燥的纤维材料为基础计算，可使固态树脂的用量少于 10％(重量比)。

Description

本发明涉及一种制造木质纤维板的方法，在本方法中，原材料首先被破碎成纤维，继之在一条喷吹导管内用含水粘结剂胶液上胶，然后将这样上胶的纤维材料干燥到必要的剩余湿度后铺撒在垫板轨上，在加压和加温的作用下压制成板材。本发明特别涉及一种能降低粘结剂用量的制造中厚度纤维板（MDF-Platten）和硬纤维板（HDF-Platten）的方法。

木质纤维板的机械性能除了取决于纤维破碎过程的质量外，在很大程度上还取决于胶合纤维材料的粘结剂。在保持其他条件相同的情况下，提高胶合纤维材料所使用的粘结剂的用量，可以获得提高纤维板的机械强度的效果。

然而，粘结剂材料在制造纤维板的生产中是一个主要的成本因素。因此，基于纤维板制造的经济性，人们就得致力于尽可能减少粘结剂的使用量。此外，人们致力于减少粘结剂的使用量还为了降低由于特种氨基塑料粘结剂产生甲醛分裂造成的环境污染的危害性。在一般常规的制造木质纤维板的方法中，如上所述，如果减少粘结剂的使用量，就会导致制成的纤维板材的机械强度下降的后果。

为了减少粘结剂的使用量、又不致损害强度起见，迄今为止人们也曾试图通过应用各种设备，使在喷吹导管内粘结剂的添加尽可能达到胶液均匀分布，也就是说，使上胶点的数目尽可能增多，因为上胶点数目对胶结强度至关重要。采用这种办法粘结剂胶液的固态树脂含量仍约需50%（重量比）。

在木屑板制造领域中，人们曾介绍过一种降低粘结剂使用量的方法。它采用最好添加22至30%（重量比）固戊树脂稀释的粘结剂胶液（EP-B-0010537）。通过这个方法，可使粘结剂在大小差别很大的木屑之间比较均匀地分布，因而达到节约粘结剂使用量的目的。在这个方法中，使用的原材料在用氨基塑料含水胶液上胶之前经过粉碎，接着经过烘干，使其湿度最好低于2%。木屑的上胶在一个上胶混合器内进行。此外，还在粘结剂胶液中添加例如纤维素衍生物之类的浓缩剂，以避免粘结剂胶液浸入到木悄材质中去。上胶的木悄材料的湿度，取决于把粘结剂胶液上到木悄材料所带上的含水量，要保持在12%以下。这一发表文献所述的方法是制造木悄板常用的方法，它把原材料首先烘干然后才上胶。与此相反，本发明涉及制造纤维板的干燥方法，则首先把原始材料上胶，接着才予以干燥。

使用这种干燥方法人们迄今还没能制成过纤维板，尽管它们显示粘结剂成份少而且有足够的强度。为了符合现行标准规程的要求，达到足够的强度，至今为止，按这种干燥方法制造纤维板（无论是中厚板还是硬纤维板）都还经常需要按绝对干燥的纤维材料为基础，添加12%（重量比）以上的固戊树脂成份。

本发明的一个目的是提供篇首所述的一种制造木质纤维板的方法，采用这种方法除了其他一些特点外，还能达到进一步改善上胶纤维材料所使用的粘结剂的利用率的目的，从而为对预先给定的纤维材料使用比迄今为止更少的固态树脂量而通达到一定板材强度找到一条实现的途径。本发明的另一个目的是提供这样一种方法，在对上述已知方法的现有设备装置无需作原理性的改装、或者对这些方法所需的时间无需作重大改变的条件下即能实行。

根据本发明，这个目的是这样地实现的：即使用一种含有20至35%（重量比）、最好含有25～35%（重量比）的固态树脂的胶液来进行上胶，与此同时，添加的粘结剂含有少于10%（重量比）、最好含有7至9%（重量比）的固体树脂。

通过按本发明使用的高度稀释的含水粘结剂胶液，可以使木质纤维板能用干法来制造，它的机械性能值既能很好地符合标准的要求，同时又能比一般常规技术制成的纤维板在制造过程中节约大量的粘结剂。于是通过本发明的方法，可以使用少于10%（重量比）固态树脂成份来制造木质纤维板，而且它符合现行标准规程具有足够的强度。

通过在本发明方法中使用的高度稀释的粘结剂胶液显然可以使纤维材料最充分地受到粘结剂的润湿，从而取得大大增多对提高板材强度至关重要的上胶点目的效果。

本方法的另一个优点是通过使用的粘结剂的高度稀释作用对上胶的纤维起着冷却效果;因为粘结剂混合物中含有的一部分水份会快速蒸发，把纤维/粘结剂整个系统中的热量散发挥，从而阻止留在上胶纤维上的粘结剂过早提前固化;这种提前固化也可能导致降低板材强度的后果。

根据本发明所采取的方法可以不对过程工艺作重大的改变就能实现。纤维材料的上胶可以按一般常规方式，当纤维材料从纤维破碎机（又称“精碎机”）中出来后在喷吹导管内立即进行。

胶液中要添加适当的硬化剂，例如氯化铵，磷酸铵，磷酸，蚁酸等，用来使粘结剂在热压过程中硬化。硬化剂的添加量按本技术一般常用的量，具体数值取决于各种设备条件而定。此外添加一种以磺化木质素（Lignisulfonat）为基础的胶结增强剂也已证实是特别具有优越性的。在粘结剂胶液中还可附加添入甲醛吸收剂，例如尿素。为了使纤维板具有疏水性而添加石腊乳剂或熔化的石腊时，则宜在纤维材料进入精碎机之前进行。

按上述方式已着上粘结剂的纤维材料要在其进入成形垫板轨道按一般常规方法热压成板材之前经过常用的干燥法进行干燥，使其剩余湿度最大为12%，最好为10%。

板材的压制既可以在一般常规的静态压力机上用160℃至190℃的温度和高至35巴的压力进行，也可以在连续压力机上用温度至235℃的“加热板”（Heizplatten）和一般的加压程序进行。其加压时间按本发明的方法也可以采用迄今所使用的加压时间。

根据本发明，实施本方法宜采取的最好方式是：首先把要用的氨基塑料粘结剂用水稀释使其固态树脂浓度约达到30至40%（重量比）的程度，然后把必要添加的硬化剂、胶结增强剂、甲醛吸收剂等以适当的水溶液形式恰在进入喷吹导管之前的一个混合工段上直接加到已经稀释的粘结剂溶液中去。

现在，用几个例子对本发明作进一步说明，但本发明的实质并不限于这些例子。

例1

为了制造中厚纤维板，我们曾使用一种纤维材料，它是用松树木质按一般熟知的方法在纤维破碎机（精碎机）中制备的。这种纤维材料由喷吹导管从精碎机中引导出来。当它刚从精碎机中引导出来。当它刚从精碎机中引入喷吹导管内后，就立即向它添加一种含有粘结剂的混合物，这种混合物按下列的方式组成：

在一个混合容器内用水把用于生产纤维板的一种氨基塑料E1-胶结剂（HIACOLL  MDF15）（为该胶结剂的商品牌号）稀释，使其固态树脂浓度为33%（重量比）。在第二个混合容器内制备一种含有30%（重量比）尿素，10%（重量比）氯化铵和2%（重量比）磷酸的溶液。借助于剂量泵把上述两种流液通过一个静态混合器混合成一种比例，使最终的胶液含有的固态树脂的浓度为28.3%（重量比）。把这一胶液加到纤维材料中去的使用量，以绝对干燥的纤维为基础计算，要使“上胶因数”（Beleimungsfaktor）为只含有8.2%（重量比）的固态树脂。然后把上胶的纤维混合物立即按一般熟知的方式干燥到使其剩余湿度为10%（重量比）的程度，并把它做成“纤维垫”，在一台热压机中在加压和加温作用下压制成中厚度的纤维板材。经过这样制成的纤维板完全符合工业标准对中厚纤维板的要求（标准型号MDF，甲醛含量A级，Normtyp  MDF，Formaldehy-dgehalt  Klasse  A）。

例2

把例1所用的纤维材料按一般熟知的方式用下列的含有粘结剂的混合液上胶：

在一个混合容器内加1000公斤HIACOLL  MDF15，100公斤尿素溶液（浓度40%重量比）和1000公斤水，使之混合，从而使该混合液的固态树脂浓度为31.4%（重量比）。在第二个混合容器内加100公斤胶结增强剂HIACOLL  K1215和165立升水，使之混合。把这两种溶液通过剂量泵和一个静态混合器预以混合，其混合比要使最终的固态树脂浓度为27.0%（重量比）。把这一混合液加到纤维材料中去，其使用量要使“上胶因数”按绝对干燥的纤维材料为基础计算，只为7.5%（重量比）。经过干燥后的剩余湿度约为10%，做成纤维垫在热压机中制成中厚度的纤维板材，它的所有检验数据都很好地符合工业标准对中厚纤维板标准型号MDF、甲醛含量A级提出的要求。

例3

例3是一个用来对比的例子。

本例使用的纤维材料与例1和例2的相同。纤维材料上胶所使用的胶液具有下列的成份：

1000公斤HAICOLL  MDF-12

150公斤尿素溶液（40%重量比）

40公斤氯化铵溶液（15%重量比）

50公斤水。

这一胶液相当于当前技术一般采用的同类胶液成份。它的固态树脂浓度显示为53.2%（重量比）。为了达到工业标准对中厚纤维板提出的机械性能值要求，在采用这种胶液的条件下，每一1000公斤绝对干燥的纤维材料就需加入235公斤的这种胶液，其“上胶因数”按绝对干燥的纤维材料计算，相当于12.5%（重量比）。

Claims (4)

1、一种制造木质纤维板的方法，在本方法中首先将原材料破碎成纤维，继之在喷吹导管内用一种含水粘结剂胶液上胶，然后将上胶的纤维材料在干燥到要求的剩余湿度后铺撒在垫板轨上、在加压和加温的条件下压制成板材。本方法的特征是用一种具有固态树脂含量为20至35%(重量比)的胶液进行上胶，而且其中使用的粘结剂用量按以整个绝对干燥的纤维材料为基础计算，可使固态树脂的用量少于10%(重量比)。

2、按权利要求1的方法，其特征是：使用的胶液显示的固态树脂含量为25～35%（重量比），而使用的粘结剂用量中，以整个的绝对干燥的纤维材料为基础计算，只含有7～9%（重量比）固态树脂。

3、按权利要求1或2的方法，其特征是：使用的粘结剂是一种用水稀释、使其固态树脂浓度为30～40%（重量比）的氨基塑料粘结剂，向它添加的硬化剂、胶结强化剂和甲醛吸收剂等添加剂可以适当的水溶液形式加入。

4、按权利要求3的方法，其特征是：这些添加剂是恰好在纤维材料进入喷吹导管之前通过一个混合工段直接加入到稀释的氨基塑料粘结剂中去的。