CN107225630A - 一种家具用无甲醛重组木集成材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家具用无甲醛重组木集成材及其制作方法，它是由重组木单元按径面拼接和弦面胶合而成，径面拼接所设有胶层的胶粘剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，弦面胶合所设有胶层的胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂。本发明还提供家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，包括备料、重组木单元径面施胶、径面拼接、单层重组木拼板弦面施胶、弦面组坯胶合等工序，在径面施胶工序中所用的胶粘剂为API，在单层重组木拼板弦面施胶工序中所用的胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，本发明采用非醛类胶黏剂，使该家具用重组木集成材的甲醛释放量达到0.1mg/L以下，在径面拼接使用API提高了板材的胶合性能，减少了加工能耗。

Description

一种家具用无甲醛重组木集成材及其制造方法
技术领域
本发明涉及人造板行业中的重组木集成材及其制造技术领域，尤其涉及一种家具用无甲醛重组木集成材及其制造方法。
背景技术
重组木是以小径级速生林木材主要原料，在保持原有木质纤维排列方向、保留木材基本性能的前提下，解决木材的各向异性和材质不均的缺陷，设计和开发的一种新型复合结构材料，是低质木竹材料高效增值利用的重要技术手段。主要用于地板、家具、户外栈道、园林建筑等领域。
异氰酸酯和豆基蛋白胶黏剂是非醛类胶粘剂，已经在胶合板、刨花板、定向刨花板、中密度纤维板、集成材和表面装饰板等多种板材得到广泛地应用。而异氰酸酯和豆基蛋白胶黏剂在家具集成材中应用的研究和生产较少。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种家具用无甲醛重组木集成材及其制造方法。
本发明的一种家具用无甲醛重组木集成材，由重组木单元和胶粘剂层构成，所述重组木单元按径面拼接和弦面胶合而成，所述径面拼接所设有胶层的胶粘剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，所述弦面胶合所设有胶层的胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂。
进一步的，所述无甲醛重组木集成材相邻层重组木单元按平行纹理方向或垂直纹理方向堆叠而成。
进一步的，所述异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯(PMDI)。
进一步的，所述豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕为主料，加以交联剂合成的无甲醛豆基蛋白胶黏剂。
进一步的，一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，包括以下工序：(一)备料、(二)重组木单元径面施胶、(三)径面拼接、(四)单层重组木拼 板弦面施胶、(五)弦面组坯弦面胶合，所述重组木单元在径面施胶工序中所用的胶粘剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，单层重组木拼板在弦面施胶工序中所用的胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂。
进一步的，所述重组木单元的径面施胶方法为涂胶或者淋胶，采用水性高分子异氰酸酯胶黏剂，其施胶量范围为80克/平方米-200克/平方米施胶面层。
进一步的，所述重组木单元径面拼接采用冷压法，将所述径面施加胶的重组木单元，按径面结合依次排列成一定宽度的单层板坯后，将单层板坯送入双向压机中进行冷压固化，所述冷压的垂直方向的压力为0.5MPa-1.5MPa，水平方向的压力为1.0MPa-2.0MPa，冷压时间为5min-10min，冷压温度为常温。
进一步的，单层重组木拼板弦面施胶采用淋胶或辊胶方法，将豆基蛋白胶黏剂均匀地施加到相结合的两个单层重组木拼板相邻弦面之一上，其施胶量范围为15克/平方米-200克/平方米施胶面层。
进一步的，所述弦面组坯采用手工组坯方法，将所述施加胶的单层重组木拼板，相邻层的单层重组木拼板按平行纹理方向或垂直纹理方向堆叠组坯；弦面胶合采用热压法，将板坯送入双向热压机中进行胶合，所述热压温度为100-200℃，垂直方向的压力为1.0-2.5MPa，水平方向的压力为0-1.5MPa，热压时间为0.8-1.5min/mm。
进一步的，所述异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯(PMDI)，所述豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕为主料，加以交联剂合成的无甲醛豆基蛋白胶黏剂。
本发明的原理是：
它是首先把重组木加工成规格重组木单元；之后，在所述重组竹单元的径面施加水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，之后，通过径面组坯，冷压拼接制造而成单层重组木拼板；之后，在所述单层重组木拼板弦面即重组木单元的弦面施加豆基蛋白胶黏剂，之后，将所述单层重组木拼板相邻层按平行纹理方向或垂直纹理方向堆叠组坯；之后，将所述的板坯送入热压机中胶压制造而成的无甲醛重组木集成材。
本发明提供的家具用无甲醛重组木集成材，采用非醛类胶黏剂，即在径面 拼接采用水性高分子异氰酸酯胶黏剂，在弦面胶合采用豆基蛋白胶黏剂，本无甲醛重组木集成材的甲醛释放量远远低于国标E1级规定的1.5mg/L，实现了无甲醛的目标。
在本发明提供的家具用无甲醛重组木集成材的制造方法中，在径面拼接采用水性高分子异氰酸酯胶黏剂，经冷压固化后形成一体的单层重组木拼板，采用本发明的工艺，具有如下优点：首先，水性高分子异氰酸酯胶黏剂能在常温下固化，减少了拼板时的热压能耗；其次，填补了重组木单元与重组木单元之间的缝隙，解决了在热压时因异氰酸酯通过缝隙流入热压板而引起粘板的问题，再者，在后续的热压中，解决了由于异氰酸酯没有初粘性造成重组木单元偏移而产生搭接或离缝等问题。
另外，在弦面胶合时，由于豆基蛋白胶黏剂具有良好的胶合性能，使产品的性能达到胶合板的性能指标要求；在热压固化过程中，采用豆基蛋白胶黏剂由于初粘性好，在短时间内就能与重组木材充分润湿和胶合，因此，与普通的集成材制造工艺相比，减少了陈放工序。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的一种家具用无甲醛重组木集成材的重组木单元的横截面；
图2是图1所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的径面施加了水性高分子异氰酸酯胶黏剂的重组木单元的横截面；
图3是图1所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的单层重组木拼板的横截面；
图4是图1所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的弦面施加豆基蛋白胶黏剂的单层重组木拼板的横截面；
图5是图1所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的垂直纹理结构的重组木集成材的侧视图；
图6是图5所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的垂直纹理结构的重组 木集成材的主视图；
图7是图1所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的平行纹理结构的重组木集成材的侧视图；
图8是图7所示的一种家具用无甲醛重组木集成材的平行纹理结构的重组木集成材的主视图。
图中标记说明：
附图中，A为重组木的弦面，B为径面，C为重组木的弦面，1为重组木单元，2为径面胶层，3为弦面胶层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(一)备料、
备料工序包括：选料、旋切、疏解、干燥、浸渍、干燥、冷压、锯制等工序，属于现有技术。通过上述工序将木材加工重组木，并将其锯制成弦面宽度为20mm，径面厚度为5mm，长度为1200mm规格重组木单元(如图1所示)。
(二)重组木单元径面施胶
重组木单元径面施胶，采用淋胶施胶方法，所用的胶黏剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂，施胶量控制在100克/平方米-105克/平方米施胶面层，将定量的水性高分子异氰酸酯胶黏剂均匀的涂布到重组木单元的径面上(如图2所示)。
(三)径面拼接
重组木单元径面拼接，采用冷压法，将上述径面施加胶的重组木单元，采用手工组坯方法，将长度为1200mm的重组木单元按径面结合依次排列成1200mm的单层板坯；将上述单层板坯送入双向压机中进行冷压固化，冷压固化时：垂直方向的压力为0.5-1.5MPa，水平方向的压力为1.0-2.0MPa，冷压时间为5-10min，冷压温度为25度。固化后取出，形成单层重组木拼板，(如图3所示)。
(四)单层重组木拼板弦面施胶
单层重组木拼板弦面施胶，采用淋胶施胶方法，所用的胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂，其施胶量范围为120克/平方米-130克/平方米施胶面层，将定量的豆基蛋白胶黏剂均匀地淋涂到上述单层重组木拼板的弦面上(如图4所示)。
(五)弦面组坯胶合
弦面组坯，无甲醛重组木集成材为5层结构，从上往下分别为第一层、二层、三层、四层和五层。其中，第一、三和五层纹理相互平行，第二层和第四层纹理相互平行；第一、三和五层和第二、四层纹理相互垂直。胶合采用热压法，将上述的板坯送入双向热压机中进行胶合，热压温度为140℃，垂直方向的压力为2.0MPa，水平方向的压力为0.5MPa，热压时间为1min/mm，待胶合完成后，将板材取出，(如图5所示)。
并依据GB19536-2004和GB/T 18580-2001对产品的含水率、静曲强度、弹性模量、胶合强度及甲醛释放量进行了检测，检测结果如下表1所示：
表1家具用无甲醛重组木集成材物理力学性能
从表1测试结果可以看出，板材的各项物理力学性能指标均达到国家GB19536-2004中规定的性能指标，甲醛释放量小于国标GB/T 18580-2001 E1级中规定1.5mg/L。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种家具用无甲醛重组木集成材，它是由重组木单元和胶粘剂层构成，其特征在于：所述重组木单元按径面拼接和弦面胶合而成，所述径面拼接所设有胶层的胶粘剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，所述弦面胶合所设有胶层的胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种家具用无甲醛重组木集成材，其特征在于：所述无甲醛重组木集成材相邻层重组木单元按平行纹理方向或垂直纹理方向堆叠而成。
3.根据权利要求1所述的一种家具用无甲醛重组木集成材，其特征在于：所述异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯(PMDI)。
4.根据权利要求1所述的一种家具用无甲醛重组木集成材，其特征在于：所述豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕为主料，加以交联剂合成的无甲醛豆基蛋白胶黏剂。
5.一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，包括以下工序：(一)备料、(二)重组木单元径面施胶、(三)径面拼接、(四)单层重组木拼板弦面施胶、(五)弦面组坯弦面胶合，其特征在于：所述重组木单元在径面施胶工序中所用的胶粘剂为水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)，单层重组木拼板在弦面施胶工序中所用的胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂。
6.根据权利要求5所述的一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，其特征在于：所述重组木单元的径面施胶方法为涂胶或者淋胶，采用水性高分子异氰酸酯胶黏剂，其施胶量范围为80克/平方米-200克/平方米施胶面层。
7.根据权利要求5所述的一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，其特征在于：所述重组木单元径面拼接采用冷压法，将所述径面施加胶的重组木单元，按径面结合依次排列成一定宽度的单层板坯后，将单层板坯送入双向压机中进行冷压固化，所述冷压时的垂直方向的压力为0.5MPa-1.5MPa，水平方向的压力为1.0MPa-2.0MPa，冷压时间为5min-10min，冷压温度为常温。
8.根据权利要求5所述的一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，其特征在于：单层重组木拼板弦面施胶采用淋胶或辊胶方法，将豆基蛋白胶黏剂均匀地施加到相结合的两个单层重组木拼板相邻弦面之一上，其施胶量范围为 15克/平方米-200克/平方米施胶面层。
9.根据权力要求5所述的一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，其特征在于：所述弦面组坯采用手工组坯方法，将所述施加胶的单层重组木拼板，相邻层的单层重组木拼板按平行纹理方向或垂直纹理方向堆叠组坯；弦面胶合采用热压法，将板坯送入双向热压机中进行胶合，所述热压温度为100-200℃，垂直方向的压力为1.0-2.5MPa，水平方向的压力为0-1.5MPa，热压时间为0.8-1.5min/mm。
10.根据权力要求5所述的一种家具用无甲醛重组木集成材的制造方法，其特征在于：所述异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯(PMDI)，所述豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕为主料，加以交联剂合成的无甲醛豆基蛋白胶黏剂。
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