CN106891396A - 一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于胶合板的制备领域，具体涉及一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺。将单板和铺设于单板上的无醛热熔胶膜通过压制工艺制成复合单板或复合拼接单板，根据需要数层叠合，再经压制工艺可制成多层胶合板。与传统的胶合板热压工艺不同，本发明对复合板进行压制时，先以高温和较小的压力进行热压，使得无醛热熔胶膜得以熔化并充分干燥单板，降低含水率，然后以超大的压力进行冷压，压制得到的多层胶合板压缩率极低，显著节约了木材，胶合板的胶合强度和静曲强度、弹性模量、抗蠕变能力等力学特性都得以明显提高。胶合板重量轻、强度高、含水率低，质量提高，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于胶合板的制备领域，具体涉及一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺。
背景技术
胶合板是纤维板、刨花板、胶合板三大人造板中历史最长、投资省、工艺简单、质量最好、最接近实木的板种。它广泛运用于家装、家具制造、地板基材。多层胶合板相邻单板通常按木纹方向互相垂直叠合组坯，通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧，每层施以胶水，经热压固化而成。
而在传统胶合板的生产中，使用最多的胶黏剂是以甲醛为基料的脲醛、酚醛树脂等，因而在板材的生产和应用过程中普遍存在甲醛释放问题，对环境造成极大污染，损害人们的身体健康。近年来，业界也陆续研制出不含甲醛生物蛋白胶、聚氨酯胶、异氰酸酯胶等胶种，但由于工艺复杂或稳定性问题以及价格偏高等因素，推广困难。为此，高分子类聚合物和纳米聚合物成为胶粘剂重要的研究方向，如CN 103467769 A公开了一种无醛膜状木材胶黏剂及其制备和使用方法，将高分子树脂进行接枝和表面接枝改性，使得分子链上接枝多种极性基团，制得无醛膜状木材胶黏剂。此类胶膜除了实现彻底无甲醛添加，也没有其它有机挥发物，真正实现绿色环保。
传统的胶黏剂和新型的无醛胶黏剂如淀粉胶、生物蛋白胶等通常呈液态糊状，其固含量约50-60%，它属于热固性胶黏剂，需要在高温高压下固化胶合。在热压过程中，有40-50%的水分需要排出，加上单板中含有的水分，在高温高压下，需要消耗大量热能，同时因为高温导致水分急速气化极易造成“泡板”而报废。同时木材是一种在高温和高含水率下具有较强塑性的有机材料，如果在高温条件下施以高压，则会有很大的压缩率，把木材压实，降低出材率。因此，在传统用胶黏剂生产胶合板（俗称胶水板）时，温度、压力不能过高，否则既降低了出材率，又难以提高胶合板的力学性能。
CN 103963114 A中公开了一种胶合板及其制作方法，在相邻的两单板之间铺上胶黏剂，先热压后冷压，冷压的压力不低于热压的压力，所用的胶黏剂中含有低密度聚乙烯和聚丙烯；通过工艺+胶粘剂的结合，改善了胶合板的耐水性、耐干燥性及牢固性。本发明与其不同之处一是热压温度明显高于后者，热压压力低于后者且热压时间视单板含水率不同而改变，相对较长，其结果是既熔化了热塑性胶膜又降低了单板含水率，降低了木材的塑性，使得加大冷压压力而保持低压缩率有保证。
本发明使用的膜状胶黏剂，使用的的是经接枝改性的聚乙烯，经热压--冷压工艺后其接枝的极性基团和木材中的极性羟基形成化学键牢固地结合，因此施胶量极低，每平方米的施胶量只有18-35克，但是它的胶合强度、静曲强度、弹性模量等力学性能极佳，可以达到国家一类胶合板标准，供户外使用。它比单纯使用聚乙烯、聚丙烯等非极性材料当作胶黏剂使用时只是利用木材的多孔性而起到胶钉作用的机理具有明显的优势。
本发明使用固态膜状胶黏剂，不含水分，热压时施以较低的压力，提高热压温度有利于单板中的水分排出，待单板含水率低于3-5%后，木材塑性大大降低，此时加大压力甚至超大压力，单板压缩率极低，但是胶合板的胶合强度、静曲强度、弹性模量等力学性能得以大大提高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，以无醛膜状木材胶黏剂为胶膜，先用较小压力和高温进行排水热压，再以大甚至超高压力进行冷压固化；所压制后的木塑胶合板含水率低、压缩率低、静曲强度高、弹性模量大，性能优异；而且将无醛膜状木材胶黏剂与该工艺结合，可节约木材（约可节约木材3-5%），具有明显的经济效益。
为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，包括单板和铺设于单板上的无醛热熔胶膜，通过压制工艺制成低压缩率胶合板，所述的压制工艺为先热压后冷压，热压条件为：温度为160-170℃，压力为0.3-0.5MPa，时间为5-30min；冷压条件为：室温或水冷，压力为3.5-4.5MPa，时间为5-10min；所述的无醛热熔胶膜是CN 103467769 A公开文件中所述的无醛膜状木材胶黏剂。
所述单板包括松木、桉木、杨木或其它适用的原木旋切出的单板中的一种或几种。
更进一步的，一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，在每张单板上铺设一层无醛热熔胶膜，每张单板上无醛热熔胶膜的施胶量为18-35g/m2，通过压制工艺制成复合单板或复合拼接单板；根据需要将多层铺膜单板或复合单板叠合，经压制工艺制成多层胶合板。
本发明的有益效果在于：
与传统的木塑胶合板热压工艺不同，本发明以固态膜状胶黏剂为热熔胶膜，先以较小的压力和较高的温度进行热压，待单板中的水分充分排出、胶膜熔化后再以大的甚至超大压力进行冷压固化制得多层胶合板，通过工艺+胶膜的改进生产出的胶合板含水率低、压缩率低、静曲强度高、弹性模量大，性能优异，节约木材，具有明显经济效益。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
9层桉木复合板的制备工艺：
取一张桉木单板为表板，铺上无醛膜状木材胶黏剂，另取一张桉木单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上无醛膜状木材胶黏剂；重复以上步骤，组合成9层板材（9张桉木单板），先热压，后冷压，热压条件为：温度为165℃，压力为0.4MPa，时间为25min；冷压条件为：室温，压力为3.9MPa，时间为5min；施胶量为4s（膜厚）*8。
对比例1
9层脲醛板的制备工艺：
取一张桉木单板为表板，涂上脲醛树脂胶，另取一张桉木单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次涂上脲醛树脂胶；重复以上步骤，组合成9层板材（9张桉木单板），热压，热压条件为：温度为130℃、压力为0.8MPa、时间为25min；施胶量为145.5g。
表1 单板的平均含水率测量
表2 脲醛胶合板、胶膜胶合板的含水率测量
表3 脲醛胶合板、胶膜胶合板的压缩率测量
表4 脲醛胶合板、胶膜胶合板的密度测量（实施例1、对比例1分别重复3组）
表5 脲醛胶合板、胶膜胶合板的静曲强度（MPa）、弹性模量（Pa）测量（实施例1、对比例1分别重复3组）
实施例2
1号10层桉木复合板的制备工艺：
取一张桉木单板为表板，铺上无醛热熔胶膜，另取一张桉木单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上无醛热熔胶膜；重复以上步骤，组合成10层板材（10张桉木单板），先热压，后冷压，热压条件为：温度为165℃，压力为0.4MPa，时间为22min；冷压条件为：室温，压力为1.3MPa，时间为5min；施胶量为4s（膜厚）*9。
2号10层桉木复合板的制备工艺：
取一张桉木单板为表板，铺上无醛热熔胶膜，另取一张桉木单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上无醛热熔胶膜；重复以上步骤，组合成10层板材（10张桉木单板），先热压，后冷压，热压条件为：温度为165℃，压力为0.4MPa，时间为22min；冷压条件为：室温，压力为3.9MPa，时间为5min；施胶量为4s（膜厚）*9。
对比例2
10层脲醛板的制备工艺：
取一张桉木单板为表板，涂上脲醛树脂胶，另取一张桉木单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次涂上脲醛树脂胶；重复以上步骤，组合成10层板材（10张桉木单板），热压，热压条件为：温度为130℃、压力为0.8MPa、时间为22min；施胶量为232.5g。
表6 脲醛胶合板、胶膜1号板、胶膜2号板的含水率测量
表7 脲醛胶合板、胶膜1号板、胶膜2号板的压缩率测量
表8 脲醛胶合板、胶膜1号板、胶膜2号板的密度测量
表9脲醛胶合板、胶膜1号板、胶膜2号板的静曲强度（MPa）、弹性模量（Pa）测量
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，包括单板和铺设于单板上的无醛热熔胶膜，通过压制工艺制成低压缩率胶合板，其特征在于：所述的压制工艺为先热压后冷压，热压条件为：温度为160-170℃，压力为0.3-0.5MPa，时间为5-30min；冷压条件为：室温或水冷，压力为3.5-4.5MPa，时间为5-10min；所述的无醛热熔胶膜是CN 103467769 A中所述的无醛膜状木材胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，其特征在于：所述单板包括松木、桉木、杨木或其它适用的原木旋切出的单板中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，其特征在于：在每张单板上铺设一层无醛热熔胶膜，通过压制工艺制成复合单板或复合拼接单板；根据需要将多层铺膜单板或复合单板或复合拼接单板叠合，经压制工艺制成多层胶合板。
4.根据权利要求1或2所述的采用无醛热熔胶膜生产低压缩率胶合板的工艺，其特征在于：每张单板上无醛热熔胶膜的施胶量为18-35g/m2。
5.一种如权利要求1或2所述的工艺制得的低压缩率胶合板。
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