CN107009477A - 一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，包括木材削片、筛选、蒸煮软化、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻板冷却、砂光、检验分等、入库包装工艺步骤，所述调施胶过程中施加有无醛增强胶黏剂，施加量为30.0～50.0kg/m3，在热磨纤维喷放管道上通过齿轮泵进行施加；所述干燥分选过程中施加粉剂阻燃剂，施加量为120.0～135.0kg/m3，在干燥管道下料风机前段离风机约1.0m处，借助风机引力作用吸入并均匀分流至干纤维仓中完成施加。本发明显著提高纤维板的机械胶合强度，又赋予纤维板绿色环保无醛及阻燃防火性能，符合人们对家居材料的安全绿色环保理想追求，而且具有轻质耐水、环保安全、尺寸稳定性好等显著优点。

Description

一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法
技术领域
本发明属于木质纤维板制造技术领域，具体涉及超低密度的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法。
背景技术
轻质纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经过纤维制备、施加胶黏剂或其他助剂，加工而制成的密度小于或等于450kg/m3的板材。
通常纤维板的密度在0.45～0.90g/cm3之间，因木材的密度超过了0.40g/cm3，加上胶粘剂或添加剂密度大于1.0g/cm3，因此经混合加工制成的板材很难实现小于0.6g /cm3的低密度。但由于建筑装饰装修和家具行业的兴起，对比重小、具有一定物理力学性能的板材有了更广泛的市场需求。用低密度纤维板代替部分中高密度纤维板作为非结构家具及装饰装修用板材，可大大减少木材消耗。
美国的Roger M. Rowel,lShuichi Kawai和日本的Masa fum i Inoue共同研究采用乙酰化处理的纤维，用水蒸气处理的纤维以及不用任何方式处理的纤维，压制出密度为0.2～0.5g/cm3的轻质纤维板，发现在密度相同的情况下， 经乙酰化处理纤维制得的轻质纤维板比用蒸汽处理以及未作任何处理制得的轻质纤维板有更好的尺寸稳定性；中国江苏大盛板业有限公司利用农业废弃物麦秸，施加异氰酸酯再配以特殊工艺方法，加工出了一种产品密度为0.36～0.45g/cm3轻质纤维板。东北林业大学利用木材微米木纤维加工技术，通过纤维的重组交织技术，成功制造出了一种密度为0.3～0.45g/cm3的新型人造板MLFB(简称微米轻质板)，开创了我国从原材料微观方面研究轻质人造板的先例。
上述采用乙酰化处理纤维制得的轻质纤维板，虽尺寸稳定性取得大进展，但生产处理工艺复杂，难实现产业化。江苏大盛板业有限公司利用农业废弃物麦秸，施加异氰酸酯经特殊工艺技术制备轻质纤维板，虽然产品达到绿色环保无醛，但异氰酸酯价格昂贵，市场难以接受，生产过程存在板材易粘结上下压板或钢带导致故障无法顺利实现产业化。东北林业大学MLFB板从微观原理方面取得了研究进展，但未能实现技术应用推广或产业化。目前未发现国内有关无醛轻质阻燃纤维板并实现产业化的研究报道。轻质纤维板也属于木质材料，存在可燃不安全因素。据《建筑内部装修设计防火规范GB50222-95》以及《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识GB 20286-2006》规定，各种建筑的各个部位和重要枢纽的装饰及装修材料(含固定家具)应具有相应的阻燃等级，以消除火灾隐患，保证安全。为解决上述技术瓶颈，开发无醛阻燃轻质板并实现产业化应用具有重要现实意义。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前木材供需矛盾日益凸显，而使用低密度纤维板代替部分中高密度纤维板作为非结构用家具及装饰板材市场潜力巨大，同时考虑到传统采用三醛胶黏剂制备轻质纤维板存在游离甲醛释放及易燃不安全等缺陷，本发明提供一种无醛轻质阻燃纤维板的制造工艺，为便于成功实施，还提供对应的无醛增强型胶黏剂及粉剂阻燃剂的制造工艺方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮软化、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻板冷却、砂光、检验分等、入库包装，所述调施胶过程中施加有无醛增强胶黏剂，施加量为30.0～50.0kg/m3，在热磨纤维喷放管道上通过齿轮泵进行施加；所述干燥分选过程中施加粉剂阻燃剂，施加量为120.0～135.0kg/m3，在干燥管道下料风机前段离风机约1.0m处，借助风机引力作用吸入并均匀分流至干纤维仓中完成施加。所述筛选采用金属探测吸收，除去铁杂质。
本发明优选的技术方案为，所述无醛增强型胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：水性聚氨酯树脂95.0～99.0份、丙酮或乙二胺1.0～5.0份；其制备方法为：常温下按重量份配比将各组分混合均匀，即可。
进一步地，所述粉剂阻燃剂由以下重量份的原料制备而成：三聚氰胺氰尿酸盐55.0～70.0份、无机次磷酸铝20.0～40.0份、滑石粉5～10.0份；其制备方法为：先按重量份配比将各原料混合均匀，再送入粉碎机粉碎至目数为200～400目、粒度为2.0～4.0μm的粉末，即可。
进一步地，所述水性聚氨酯树脂为不透明液体，固体含量为20.0～25.0%，pH值为6.0～7.0，电荷为阴离子。
进一步地，所述干燥分选步骤纤维含水率控制在7.5～9.5%。
进一步地，所述预压步骤压缩率控制为55.0～65.0%；所述热压过程采用三段加压，热压温度为170～200℃、热压时间为20.0～40.0S/mm。
综上所述，本发明采用了上述方案，具有以下有益效果：
（1）本发明无醛轻质纤维板在生产过程中施加无醛增强胶黏剂，不仅解决了过去生产中采用添加三醛胶而使产品产生游离甲醛而污染环境和影响人们健康的问题，又解决了传统无醛纤维板制造采用添加MDI树脂需配套添加脱模剂，否则难以实现产业化生产的技术瓶颈问题。制成的产品不但达到天然实木等级的无游离甲醛释放的绿色环保功能，符合人们对建筑装饰装修及家居材料的安全绿色环保理想追求，而且具有轻质耐水、高机械强度、尺寸稳定性好等显著优点。
（2）本发明无醛轻质纤维板干燥分选步骤中施加粉剂阻燃剂，制造工艺简单易行，无需更改生产线设备，只需添置阻燃剂施加计量装置即可顺利实现产业化生产，同时因阻燃剂采用N-P-AL复合体系方案，赋予木质纤维板优异的阻燃防火性能，阻燃等级可达到新标准的难燃B1-B/B1-C等级或旧标准B1等级，而且与采用传统阻燃剂相比，更具有燃烧生产速率及燃烧热量低，燃烧烟量极少的显著优点。
（3）本发明无醛轻质阻燃纤维板能扩大产品在包装、装饰、装修等应用领域，解决了传统轻质纤维板存在的易燃不安全，且难以实现工业化稳定生产的技术瓶颈问题，又达到节约木材原料、缓解木材供需矛盾等显著作用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮软化、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻板冷却、砂光、检验分等、入库包装。
实施例1
1、无醛增强型胶黏剂的制备：无醛增强型胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：水性聚氨酯树脂95.0份、丙酮或乙二胺4.0～5.0份；其制备方法为：按重量份配比将各组分混合均匀，贮存备用。其中，所述水性聚氨酯树脂为乳白色/微色不透明液体，固体含量为20.0～21.0%，pH值为6.0～6.2，电荷为阴离子。
2、粉剂阻燃剂的制备：粉剂阻燃剂由以下重量份的原料制成：三聚氰胺氰尿酸盐65.0～70.0份、无机次磷酸铝35.0～40.0份、滑石粉5.0份；其制备方法为：先按重量份配比将各原料混合均匀，再送入粉碎机粉碎至目数为200～300目、粒度为2.0～4.0μm的粉末，贮存备用。
3、无醛轻质阻燃纤维板的生产工艺：无醛增强型胶黏剂及粉剂阻燃剂制备完成后，按照中密度纤维板的生产工艺流程，将木片削皮、筛选（金属探测吸收，除去铁杂质）、蒸煮软化后，在热磨机纤维分离喷放管处施加无醛增强型胶粘剂，施胶量为30.0～35.0kg/m3；将施胶后的纤维进行干燥分选处理，纤维含水率控制在9.0～9.5%，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前约1m处，通过自设施加计量装置添加粉剂阻燃剂，施加量为120.0kg/m3，用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为55.0～65.0%，板坯经纵横锯边截长称重后，通过皮带运输机输送至热压机，热压温度为170～180℃，热压时间为20.0S/mm，热压过程采用三段加压，经过热压处理后，制成轻质阻燃纤维板半成品，再经翻板冷却、裁板齐边、堆垛24h后砂光处理、检验分等及入库包装后即得成品。
4、以上工艺步骤制得轻质阻燃纤维板，按照《GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能实验方法》、《LY/T1718-2007轻质纤维板》以及《GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级》等标准进行检测。检测结果如表1所示。
表1
实施例2
1、无醛增强型胶黏剂的制备：无醛增强型胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：水性聚氨酯树脂98.0～99.0份、丙酮1.0～2.0份；其制备方法为：按重量份配比将各组分混合均匀，贮存备用。其中，所述水性聚氨酯树脂为乳白色/微色不透明液体，固体含量为23.0～25.0%，pH值为6.8～7.0，电荷为阴离子。
2、粉剂阻燃剂的制备：粉剂阻燃剂由以下重量份的原料制成：三聚氰胺氰尿酸盐62.5份、无机次磷酸铝30.0份、滑石粉7.5份；其制备方法为：先按重量份配比将各原料混合均匀，再送入粉碎机粉碎至目数为300～400目、粒度为3.0～4.0μm的粉末，贮存备用。
3、无醛轻质阻燃纤维板的生产工艺：无醛增强型胶黏剂及粉剂阻燃剂制备完成后，按照中密度纤维板的生产工艺流程，将木片削皮、筛选、蒸煮软化后，在热磨机纤维分离喷放管处施加无醛增强型胶粘剂，施胶量为40.0～50.0kg/m3；将施胶后的纤维进行干燥分选处理，纤维含水率控制在7.5～8.0%，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前约1m处，通过自设施加计量装置添加粉剂阻燃剂，施加量为130.0～135.0kg/m3，用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为55.0～65.0%，板坯经纵横锯边截长称重后，通过皮带运输机输送至热压机，热压温度为190～200℃，热压时间为35.0～40.0S/mm，热压过程采用三段加压，经过热压处理后，制成轻质阻燃纤维板半成品，再经翻板冷却、裁板齐边、堆垛24h后砂光处理、检验分等及入库包装后即得成品。
4、以上工艺步骤制得轻质阻燃纤维板，按照《GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能实验方法》、《LY/T1718-2007轻质纤维板》以及《GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级》等标准进行检测。检测结果如下表2所示。
表2
实施例3
1、无醛增强型胶黏剂的制备：无醛增强型胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：水性聚氨酯树脂97.0～98.0份、丙酮或乙二胺2.5～3.0份；其制备方法为：按重量份配比将各组分混合均匀，贮存备用。其中，所述水性聚氨酯树脂为乳白色/微色不透明液体，固体含量为22.0～23.0%，pH值为6.2～6.4，电荷为阴离子。
2、粉剂阻燃剂的制备：粉剂阻燃剂由以下重量份的原料制成：三聚氰胺氰尿酸盐55.0～60.0份、无机次磷酸铝20.0～25.0份、滑石粉10.0份；其制备方法为：先按重量份配比将各原料混合均匀，再送入粉碎机粉碎至目数为300～400目、粒度为2.0～3.0μm的粉末，贮存备用。
3、无醛轻质阻燃纤维板的生产工艺：增强型胶黏剂及粉剂阻燃剂制备完成后，按照中密度纤维板的生产工艺流程，将木片削皮、筛选、蒸煮软化后，在热磨机纤维分离喷放管处施加无醛增强型胶粘剂，施胶量为35.0～40.0kg/m3；将施胶后的纤维进行干燥分选处理，纤维含水率控制在8.0～9.0%，在纤维干燥旋风分选后的下料风机前约1m处，通过自设施加计量装置添加粉剂阻燃剂，施加量为125.0～130.0kg/m3，用铺装机将纤维铺装成型，板坯经预压机预压，压缩率控制为60.0～65.0%，板坯经纵横锯边截长称重后，通过皮带运输机输送至热压机，热压温度为180～190℃，热压时间为30.0～35.0S/mm，热压过程采用三段加压，经过热压处理后，制成轻质阻燃纤维板半成品，再经翻板冷却、裁板齐边、堆垛24小时后砂光处理、检验分等及入库包装后即得成品。
4、以上工艺步骤制得轻质阻燃纤维板，按照《GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能实验方法》、《LY/T1718-2007轻质纤维板》以及《GB8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级》等标准要求进行检测。检测结果如表3所示。
表3
综上所述，本发明无醛轻质纤维板在生产过程中施加无醛增强胶黏剂，不仅解决了过去生产中采用添加三醛胶而使产品产生游离甲醛而污染环境和影响人们健康的问题，又解决了传统无醛纤维板制造采用添加MDI树脂需配套添加脱模剂，否则难以实现产业化生产的技术瓶颈问题。制成的产品不但达到天然实木等级的无游离甲醛释放的绿色环保功能，符合人们对建筑装饰装修及家居材料的安全绿色环保理想追求，而且具有轻质耐水、高机械强度、尺寸稳定性好等显著优点。在干燥分选步骤中施加粉剂阻燃剂，制造工艺简单易行，无需更改生产线设备，只需添置阻燃剂施加计量装置即可顺利实现产业化生产，同时因阻燃剂采用N-P-AL复合体系方案，赋予木质纤维板优异的阻燃防火性能，阻燃等级可达到新标准的难燃B1-B/B1-C等级或旧标准B1等级，而且与采用传统阻燃剂相比，更具有燃烧生产速率及燃烧热量低，燃烧烟量极少的显著优点。本发明能扩大产品在包装、装饰、装修等应用领域，解决了传统轻质纤维板存在的易燃不安全，且难以实现工业化稳定生产的技术瓶颈问题，又达到节约木材原料、缓解木材供需矛盾等显著作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，包括以下工艺步骤：木材削片、筛选、蒸煮软化、纤维分离、调施胶、干燥分选、铺装成型、预压、热压、翻板冷却、砂光、检验分等、入库包装，其特征在于：所述调施胶过程中施加有无醛增强胶黏剂，施加量为30.0～50.0kg/m3，在热磨纤维喷放管道上通过齿轮泵进行施加；所述干燥分选过程中施加粉剂阻燃剂，施加量为120.0～135.0kg/m3，在干燥管道下料风机前段离风机约1.0m处，借助风机引力作用吸入并均匀分流至干纤维仓中完成施加。
2.根据权利要求1所述的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，其特征在于：所述无醛增强型胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：水性聚氨酯树脂95.0～99.0份、丙酮或乙二胺1.0～5.0份；其制备方法为：按重量份配比将各组分混合均匀，即可。
3.根据权利要求1所述的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，其特征在于：所述粉剂阻燃剂由以下重量份的原料制备而成：三聚氰胺氰尿酸盐55.0～70.0份、无机次磷酸铝20.0～40.0份、滑石粉5～10.0份；其制备方法为：先按重量份配比将各原料混合均匀，再送入粉碎机粉碎至目数为200～400目、粒度为2.0～4.0μm的粉末，即可。
4.根据权利要求3所述的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂为不透明液体，固体含量为20.0～25.0%，pH值为6.0～7.0，电荷为阴离子。
5.根据权利要求1所述的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，其特征在于：所述干燥分选步骤纤维含水率控制在7.5～9.5%。
6.根据权利要求1所述的一种无醛轻质阻燃纤维板的生产方法，其特征在于：所述预压步骤压缩率控制为55.0～65.0%；所述热压过程采用三段加压，热压温度为170～200℃、热压时间为20.0～40.0S/mm。
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