CN106393383A - 一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法，主要包括：刨花制备、施胶、铺装、预压、后处理步骤。即采用以MDI为主要胶粘剂，以木质素磺酸钠、聚乙烯醇、大豆胶或淀粉胶为辅助胶粘剂。与现有技术相比，本发明具有以下方面的优点：1、解决了单层、多层刨花板生产线采用无醛胶生产板材时必须采用铝垫板或网带进行板坯输送问题。2、解决了连续平压生产线采用无醛胶生产板材时板坯无法输送问题。3、剔除板坯输送设备，降低了产品横向密度偏差与厚度偏差，提升了产品品质与稳定性。4、降低了热压前板坯厚度，缩短了产品闭合时间，提升了生产效率。5、降低了产品砂削厚度，提升砂削线速度，降低了产品生产成本。

Description

一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种无醛胶生产刨花板生产工艺，解决了采用无醛胶粘剂生产刨花板板坯输送问题的一种生产工艺方法。

背景技术：

1.以前，刨花板主要采用脲醛树脂、酚醛树脂等醛类胶粘剂生产，随着人们健康环保意识与要求的逐步提升，无醛人造板是未来人造板的发展趋势与必然。

2.由于无醛胶粘剂存在的价格高，施加量低，且板坯初粘性差的因素，无法满足板坯在生产过程中的无垫板(或无网带)输送问题，造成无法实现工业化生产。具体工艺流程见附<图1>

3.采用有垫板(或网带)输送的生产线中，不仅因垫板(或网带)回用问题，加大的设备的投入及备品备件的消耗，还因垫板(或网带)工作中的状态影响到产品的质量、生产效率的提升、生产规模的扩大等问题，造成了生产成本的增加。具体工艺流程对比见附<图2>

发明专利内容：

本发明的目的在于研究出一种采用无醛胶生产刨花板材的生产，且实现产品质量提升、生产成本降低的生产工艺方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：根据制备刨花的特性，采用两种不同性能的胶粘剂来实现刨花板坯温强度与板材强度的粘接需求。其包括刨花制备与分选、主要胶粘剂的施加、辅助胶粘剂的施加、铺装、预压、热压、后处理步骤，其特征在于：

采用主、辅两种不同性质的胶粘剂来实现板坯无垫板输送及板材强度的建立。具体为：

主要胶粘剂采用连续滚筒与高速离心雾化器分别实现MDI与表、芯层刨花均匀混合，确保板材各项理化性能符合产品质量标准要求。其中，表层主要胶粘剂施胶量为刨花重量的3.5～6.5％(优选5～6％，更优选5.5％)，芯层主要胶粘剂施胶量为刨花重量的3.0～5.5％(优选3.8～4.8％，更优选4.4％)。

辅助胶粘剂采有环式拌胶机与有气喷头分别实现辅助胶粘剂与表、芯层刨花的均匀混合，提升刨花施胶后的初粘性。其施加量为刨花重量5～20％(优选12～17％，更优选15％)，浓度为1～50％。

为进一步实现本发明目的，将纤维原料通过专用的设备按特定的工艺要求制备成符 合要求的状态，按照重物分选原理分选出刨花中的杂质与粗大料。

为进一步实现本发明目的，铺装步骤是将施胶后的表、芯层刨花原料进行铺装，表层刨花用在板坯的两个表层，采用分级铺装机进行，在计量运输机的控制下两个表层重量各占50％；芯层刨花用在板坯的芯层，采用机械铺装机进行。

为进一步实现本发明目的，铺装后的板柸经过预压，其预压其预压压缩率一般控制30％～80％(优选55～65％，更优选60％)，回弹率为5～30％(优选8～15％，更优选10％)。

为进一步实现本发明目的，热压过程是在高温高压条件下，将铺装后的板坯送到多层平压机或连续平压机进行热压成规定厚度的板材。其热压温度为170～240℃(其中，多层平压线优选185～195℃；连续平压线优选210～220℃)，热压压力3～4MPa(优选3.5～3.9MPa，更优选3.7MPa)，热压周期6～20秒/毫米(优选12～17秒/毫米，更优选14秒/毫米)。

为进一步实现本发明目的，后处理步骤主要是对产品进行凉板、裁边、冷却匀质、砂光等程序完成产品的表面外观质量处理。

为进一步实现本发明目的，所述的主要胶粘剂MDI胶为二苯基甲烷二异氰酸酯胶粘剂及改性胶粘剂，所述的辅助胶粘剂为聚乙烯醇、木质素磺酸钠、大豆胶、淀粉胶等生物质胶。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：

1.解决了刨花板采用无醛胶生产板材一直以来存在的工艺瓶颈，简化了生产线设备配置。即刨花板在连续平压生产线中的板坯无法输送问题、单层与多层平压生产线必须采用网带或垫板输送问题。

2.剔除板坯输送设备，消除了板坯运输设备对产品横向密度偏差与厚度偏差的影响，提升了产品品质与稳定性。

3.降低了热压前板坯厚度，缩短了产品闭合时间，提升了生产效率。

4.降低了产品砂削厚度，提升砂削线速度，降低了产品生产成本。

5.剔除板坯输送设备回送系统，降低固定资产投资成本，减少了生产线控制点，提升了生产线工时利用率。

本发明经试验检测，游离甲醛按GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，结果未测出，甲醛释放量达到了美国CARB无醛豁免认证要求；其板内密度偏差、内结合强度、表结合强度、静曲强度、弹性模量、握螺钉力、吸水厚度膨胀率、板 终含水率均超过了刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求。

附图说明

图1为木质刨花板生产工艺流程图；

图2为秸秆刨花板生产工艺流程对比图。

具体实施方式：

实例1：以稻草秸秆为原料，以MDI为主要胶粘剂，表层刨花施胶量为刨花重量的6.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的5.5％；以聚乙烯醇溶液为辅助胶粘剂，施加量12％。

(1)将秸秆1200kg经过切草机切断成长度5～50mm的单元长度，按照重物分选原理分选出稻草中的杂质与细小叶子，将其含水率控制在6～9％以内。通过滚筒筛按刨花形态大小分成表层刨花与芯层刨花。

(2)施胶：分别施加主要胶粘剂与辅助胶粘剂

首先将稻草刨花通过皮带计量运输机进行计量，通过PLC控制中心，完成主要胶粘剂MDI的自动精确供给，实现表、芯层刨花在密闭的滚筒中与高速旋转的离心雾化器甩出的MDI均匀混合。表层刨花施胶量为刨花重量的6.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的5.5％。

然后将施加主要胶粘剂的表、芯层原料采用皮带计量运输机再次计量，通过PLC控制中心，完成辅助胶粘剂与分别与表、芯层原料通过环式拌胶机混合均匀，施加量分别12％。

施好主、辅胶粘剂的原料分别送到表、芯层铺装计量箱。

(3)铺装：施好胶的刨花，通过第一个分级铺装机头完成50％表层刨花的铺装，然后由机械铺装机完成全部芯层刨花的铺装，再用第二个分级铺装机头完成剩下50％表层刨花的铺装。板坯压缩率控制在30％、回弹率30％范围内。

(4)热压：铺装后的板坯进行热压，采用多层压机。为了防止压板粘板，压板层应涂抹上均匀的脱膜剂。热压温度170℃，热压压力4MPa，热压周期20秒/毫米。

(5)后处理：将板材凉板降温，裁边尺寸为1220mm×2440mm，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

根据刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求；依照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，板材各项性能指标如下：

厚度：18mm

密度：740kg/m3

板内密度偏差：+4.6％、-3.9％

内结合强度：0.41MPa

表结合强度：0.82MPa

静曲强度：18.7MPa

弹性模量：1960MPa

握螺钉力：板面1120N 板边730N

2h吸水厚度膨胀率：2.1％

板终含水率：5.8％

甲醛释放量：未测出

实例2：以麦草秸秆为原料，以MDI为主要胶粘剂，表层刨花施胶量为刨花重量的5.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的4.8％；以木质素磺酸钠溶液为辅助胶粘剂，施加量16％。

(1)将麦草秸秆1200kg经过切草机切断成长度5～50mm的单元长度，按照重物分选原理分选出稻草中的杂质与细小叶子，将其含水率控制在4～6％以内。通过滚筒筛按刨花形态大小分成表层刨花与芯层刨花。

(2)施胶：分别施加主要胶粘剂与辅助胶粘剂

首先将稻草刨花通过皮带计量运输机进行计量，通过PLC控制中心，完成主要胶粘剂MDI的自动精确供给，实现表、芯层刨花在密闭的滚筒中与高速旋转的离心雾化器甩出的MDI均匀混合。表层刨花施胶量为刨花重量的5.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的4.8％。

然后将施加主要胶粘剂的表、芯层原料采用皮带计量运输机再次计量，通过PLC控制中心，完成辅助胶粘剂与分别与表、芯层原料通过环式拌胶机混合均匀，施加量分别16％。

施好主、辅胶粘剂的原料分别送到表、芯层铺装计量箱。

(3)铺装：施好胶的刨花，通过第一个分级铺装机头完成50％表层刨花的铺装，然后由机械铺装机完成全部芯层刨花的铺装，再用第二个分级铺装机头完成剩下50％表层刨花的铺装。板坯压缩率控制在55％、回弹率15％范围内。

(4)热压：铺装后的板坯进行热压，采用多层压机。为了防止压板粘板，压板层应涂抹上均匀的脱膜剂。热压温度180℃，热压压力3.9MPa，热压周期17秒/毫米。

(5)后处理：将板材凉板降温，裁边尺寸为1220mm×2440mm，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

根据刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求；依照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，板材各项性能指标如下：

厚度：18mm

密度：700kg/m3

板内密度偏差：+3.6％、-3.1％

内结合强度：0.46MPa

表结合强度：0.93MPa

静曲强度：18.6MPa

弹性模量：1920MPa

握螺钉力：板面1180N 板边790N

2h吸水厚度膨胀率：1.9％

板终含水率：5.2％

甲醛释放量：未测出

实例3：以木材为原料，以MDI为主要胶粘剂，表层刨花施胶量为刨花重量的3.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的3.0％；以淀粉胶为辅助胶粘剂，施加量8％。

(1)将木材1500kg经过削片、刨片制备成为工艺要求的刨花，通过干燥机将含水率控制在2～4％以内，采用矩形震动筛将刨花分成表层刨花与芯层刨花。

(2)施胶：分别施加主要胶粘剂与辅助胶粘剂

首先将稻草刨花通过皮带计量运输机进行计量，通过PLC控制中心，完成主要胶粘剂MDI的自动精确供给，实现表、芯层刨花在密闭的滚筒中与高速旋转的离心雾化器甩出的MDI均匀混合。表层刨花施胶量为刨花重量的3.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的3.0％。

然后将施加主要胶粘剂的表、芯层原料采用皮带计量运输机再次计量，通过PLC控制中心，完成辅助胶粘剂与分别与表、芯层原料通过环式拌胶机混合均匀，施加量分别8％。

施好主、辅胶粘剂的原料分别送到表、芯层铺装计量箱。

(3)铺装：施好胶的刨花，通过第一个分级铺装机头完成50％表层刨花的铺装，然后由机械铺装机完成全部芯层刨花的铺装，再用第二个分级铺装机头完成剩下50％表层刨花的铺装。板坯压缩率控制在80％、回弹率5％范围内。

(4)热压：铺装后的板坯采用连续平压机进行热压，为了防止钢带粘板，钢带表面应涂抹上均匀的脱膜剂。热压温度分区设置，分别为240℃、224℃、220℃、195℃、175℃。热压压力分为高压区、中压区、低压区、卸压区，分别为3MPa、0.75MPa、0.3MPa、0.15MPa，热压线速度6秒/毫米

(5)后处理：将板材凉板降温，裁边尺寸为1220mm×2440mm，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

根据刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求；依照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，板材各项性能指标如下：

厚度：18mm

密度：695kg/m3

板内密度偏差：+3.2％、-2.8％

内结合强度：0.44MPa

表结合强度：0.95MPa

静曲强度：19.9MPa

弹性模量：2060MPa

握螺钉力：板面1210N 板边830N

2h吸水厚度膨胀率：1.8％

板终含水率：6.4％

甲醛释放量：未测出

实例4：表层刨花以稻草秸秆为原料，以MDI为主要胶粘剂，施胶量为刨花重量的5.5％，芯层刨花以木材为原料，以MDI为主要胶粘剂，施胶量为刨花重量的4.4％；表芯层均以聚乙烯醇溶液为辅助胶粘剂，施加量15％。

(1)将麦草秸秆600kg经过切草机切断成长度5～50mm的单元长度，按照重物分选原理分选出稻草中的杂质与细小叶子，将其含水率控制在4～5％以内，通过滚筒筛剔除刨花中的粗大刨花。芯层刨花采用600kg的木材削片后再刨片，通过干燥机将含水率控制在3～4％以内，采用矩形震动筛剔除不合格的粗大刨花。

(2)施胶：分别施加主要胶粘剂与辅助胶粘剂

首先将稻草刨花通过皮带计量运输机进行计量，通过PLC控制中心，完成主要胶粘剂MDI的自动精确供给，实现表、芯层刨花在密闭的滚筒中与高速旋转的离心雾化器甩出的MDI均匀混合。表层刨花施胶量为刨花重量的5.5％，芯层刨花施胶量为刨花重量的4.4％。

然后将施加主要胶粘剂的表、芯层原料采用皮带计量运输机再次计量，通过PLC控制中心，完成辅助胶粘剂与分别与表、芯层原料通过环式拌胶机混合均匀，施加量分别15％。

施好主、辅胶粘剂的原料分别送到表、芯层铺装计量箱。

(3)铺装：施好胶的刨花，通过第一个分级铺装机头完成50％表层刨花的铺装，然后由机械铺装机完成全部芯层刨花的铺装，再用第二个分级铺装机头完成剩下50％表层刨花的铺装。板坯压缩率控制在60％、回弹率10％范围内。

(4)热压：铺装后的板坯进行热压，采用多层压机。为了防止压板粘板，压板层应涂抹上均匀的脱膜剂。热压温度195℃，热压压力3.7MPa，热压周期14秒/毫米。

(5)后处理：将板材凉板降温，裁边尺寸为1220mm×2440mm，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

根据刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求；依照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，板材各项性能指标如下：

厚度：18mm

密度：715kg/m3

板内密度偏差：+3.0％、-2.7％

内结合强度：0.48MPa

表结合强度：1.03MPa

静曲强度：20.6MPa

弹性模量：2120MPa

握螺钉力：板面1160N 板边810N

2h吸水厚度膨胀率：1.6％

板终含水率：5.5％

甲醛释放量：未测出

实例5：表层麦草秸秆为原料，以MDI为主要胶粘剂，表层刨花施胶量为刨花重量的5.0％，芯层刨花施胶量为刨花重量的4.4％；以大豆胶为辅助胶粘剂，施加量6％。

(1)将麦草秸秆850kg经过切草机切断成长度5～50mm的单元长度，按照重物分选原理分选出稻草中的杂质与细小叶子，将其含水率控制在4～6％以内。通过滚筒筛按刨花形态大小分成65％的表层刨花与35％的芯层刨花。与木材通过削、刨片制备的干燥后木质刨花按1∶1比例均匀混合。

(2)施胶：分别施加主要胶粘剂与辅助胶粘剂

首先将稻草刨花通过皮带计量运输机进行计量，通过PLC控制中心，完成主要胶粘剂MDI的自动精确供给，实现表、芯层刨花在密闭的滚筒中与高速旋转的离心雾化器甩 出的MDI均匀混合。表层刨花施胶量为刨花重量的5.0％，芯层刨花施胶量为刨花重量的4.4％。

然后将施加主要胶粘剂的表、芯层原料采用皮带计量运输机再次计量，通过PLC控制中心，完成辅助胶粘剂与分别与表、芯层原料通过环式拌胶机混合均匀，施加量分别6％。

施好主、辅胶粘剂的原料分别送到表、芯层铺装计量箱。

(3)铺装：施好胶的刨花，通过第一个分级铺装机头完成50％表层刨花的铺装，然后由机械铺装机完成全部芯层刨花的铺装，再用第二个分级铺装机头完成剩下50％表层刨花的铺装。板坯压缩率控制在65％、回弹率8％范围内。

(4)热压：铺装后的板坯进行热压，采用多层压机。为了防止压板粘板，压板层应涂抹上均匀的脱膜剂。热压温度210℃，热压压力3.5MPa，热压周期12秒/毫米。

(5)后处理：将板材凉板降温，裁边尺寸为1220mm×2440mm，冷却堆垛48小时后进行砂光、检测包装处理。

根据刨花板国家标准GB/T4897.1-2003要求；依照GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，板材各项性能指标如下：

厚度：18mm

密度：710kg/m3

板内密度偏差：+3.3％、-3.7％

内结合强度：0.44MPa

表结合强度：0.95MPa

静曲强度：20.1MPa

弹性模量：2100MPa

握螺钉力：板面1130N 板边780N

2h吸水厚度膨胀率：2.1％

板终含水率：5.4％

甲醛释放量：未测出。

Claims (4)

1.一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法，其包括刨花制备、施胶、铺装、预压、热压、后处理步骤，其特征在于：

刨花制备：将木材削片后，通过刨片机、环式打磨机等设备制备成刨花状态，并按照刨花形态大小分成表层刨花与芯层刨花两类。

刨花干燥：根据生产工艺要求，表层刨花含水率控制在3～10％(优选5～7％，更优选6％)以内；芯层刨花含水率控制在2～9％(优选4～6％，更优选4.5％)以内。

施胶：先施加主要胶粘剂MDI，以满足板材胶合强度的需求。其中表层主胶粘剂施加量为表层刨花重量的3.5～6.5％(优选5～6％，更优选5.5％)，芯层主胶粘剂施加量为刨花重量的3.0～5.5％(优选3.8～4.8％，更优选4.4％)。再次施加辅助胶粘剂(具体有聚乙烯醇、木质素磺酸钠、大豆胶、淀粉胶等生物质胶)，以增强板坯湿强度，以满足板材生产过程中板坯输送要求。其中辅助胶粘剂的施加比例5～20％(优选12～17％，更优选15％)，浓度为2～40％。

铺装：铺装步骤是将施胶后的表、芯层刨花进行铺装，表层刨花用在板坯的两个表层，采用分级铺装机进行，要求两个表层重量各占表层刨花重量的50％；芯层刨花用在板坯的芯层，采用机械铺装机进行。

预压：铺装后的板柸经过预压，其预压压缩率一般控制30％～80％(优选55～65％，更优选60％)，回弹率为5～30％(优选8～15％，更优选10％)。

热压：是将铺装后的板坯送到多层平压机或连续平压机进行热压，其热压温度为170～240℃(其中，多层平压线优选185～195℃；连续平压线优选210～220℃)，热压压力3～4MPa(优选3.5～3.9MPa，更优选3.7MPa)，热压周期6～20秒/毫米(优选12～17秒/毫米，更优选14秒/毫米)。

后处理步骤：对产品进行凉板、裁边、冷却匀质、砂光等程序完成产品的表面外观质量处理。

2.根据权利要求1所述的刨花板包括以木质为原料或主要原料的刨花板、以各类农作物秸秆为原料或主要原料的刨花板。

3.根据权利要求1所述的一种利用无醛胶生产刨花板的生产方法，其特征使用两种不同性质的胶粘剂，分别解决产品了产品的无醛与强度问题、板坯生产过程中无垫板输送问题。

4.根据权利要求1所述的一种利用无醛胶生产刨花板的生产方法，其特征在于所述的主要胶粘剂MDI胶为二笨基甲烷二异氰酸酯胶粘剂；辅助胶粘剂为木质素磺酸钠、聚乙烯醇、大豆胶、淀粉胶等生物质胶。