CN107297809A - 一种刨花板热压方法 - Google Patents

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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats

Abstract

本发明公开了一种刨花板热压方法，采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为1.5‑4.5N/mm2，热压温度为220‑230℃；低压热压区的热压压力为1.0‑3.2N/mm2，热压温度为210‑225℃；二次加压热压区的热压压力为0.8‑2.5N/mm2，热压温度为190‑195℃；热压因子为4.5‑6.4s/mm。本发明刨花板的热压方法工艺合理，相对传统刨花板的热压工艺，热压时间大大缩小，生产效率高；同时提高了产品质量的稳定性，大大的降低了产品的废品率，降低生产成本，提高企业效益。

Description

一种刨花板热压方法
技术领域
本发明涉及木材加工技术领域，尤其涉及一种刨花板热压方法。
背景技术
刨花板又叫微粒板，由木材或其他木质纤维材料制成和碎料，通常木材都是以枝桠材为主，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板。刨花板作为人造板三大板材之一，主要应用于室内装饰装修、家具生产等领域。目前刨花板的热压工艺热压时间长，热压工作效率低，原材料消耗大、粘胶剂的消耗量大、成板游离甲醛含量高，因此，仍需要一种工艺合理、生产效率高、成板游离甲醛含量低的热压生产工艺来制造刨花板。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种刨花板热压方法，本热压方法工艺合理，能有效的提高刨花板生产效率，提高产品质量，降低成板游离甲醛含量，提高企业效益。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种刨花板热压方法，采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为1.5-4.5N/mm2，热压温度为220-230℃；低压热压区的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为210-225℃；二次加压热压区的热压压力为0.8-2.5N/mm2，热压温度为190-195℃；所述热压因子为4.5-6.4s/mm。
较佳地，所述低压热压区由前段和后段组成，所述前段的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为215-225℃；所述后段的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为210-220℃。
较佳地，所述预压的压力为0.5-1.2MPa。
较佳地，所述板坯为由两层表层细刨花及一层芯层粗刨花铺成的三层结构板坯，所述表层细刨花的含水率为10.5-11.5％，所述芯层粗刨花的含水率为5.5-6.0％。
较佳地，采用脲醛树脂胶对表层细刨花及芯层粗刨花进行施胶；所述表层细刨花的施胶量为表层细刨花重量的10-13％，所述芯层粗刨花的施胶量是芯层粗刨花重量的8-10％。
较佳地，所述表层细刨花为过20-40目筛的细刨花，所述芯层粗刨花为过5-20目筛的粗刨花。
较佳地，所述脲醛树脂胶的固含量为65±1％。
在本发明中，连续平压热压机的压机框架的压力为高压区(快速闭合段)、低压区(保温段)及二次加压区(定厚卸压段)。高压区由于压机开档(框架距离)陡然变小，经过预压后的板坯进入这个阶段，刨花之间的反弹力很大，所以需要很大的外力去克服，同时压力大小还与压机开档、产品密度、原材料及板坯含水率等因素密切联系，故高压热压区的压力为1.5-4.5N/mm2较佳。低压区因板坯经过快速闭合，在高温、高压的联合作用下，板坯迅速发生了塑性变化，进入张开段，板坯密度变小，板坯孔隙度上升，刨花间反弹力也变小，所以只需较低的压力来克服刨花之间的反弹力，也是便于蒸汽能顺利排出，并携带部分游离甲醛释放，改善板材的内在性能，因而此阶段压力在1.0-3.2N/mm2较适宜。二次加压区在板坯进入定厚段，板坯的厚度将由原来大于成品的厚度向成品厚度靠拢，所以此时需要一定的外部压力克服张开段造成的板坯膨胀；另外，由于板坯在热作用下，刨花形态已产生很大塑化，所以需要的外力不大，通常控制在0.8-2.5N/mm2，在靠近压机出口处，压力逐渐缩小至零。而预压区则利于铺装后的板坯经过预压系统的预压排气成型。总之不同区域的开档(框架距离)大小，对产品的内在质量及其断面密度分布起着至关重要的作用。
刨花板性能与热压温度关系密切。热压温度的升高，增强了刨花化学组分的降解，从而提高了刨花的活性，有利于结合。但若温度超过某极限值时，又会出现板材的强度、耐水性能降低、预固化层增厚、板面质量差现象。因此热压温度应根据板坯厚度、胶粘剂性能、板坯含水率、对板的断面密度分布及理化性能的要求、原料树种、压机长短以及压机的产量等来确定的。
刨花板热压温度控制原则。高压区温度，由于板坯中的刨花含水率不高，板坯密度疏松，导热性能差，加热条件又为接触传热，因此板坯表、芯层温差大。为了强化传热以缩短热压时间，提高热压机的生产效率，根据胶种固化温度，通常设定为220-230℃。低压区温度，板坯经过高温高压的联合作用下，板坯的表、芯层温度差仍然很大。为了更快地使板坯芯层温度达到100℃，使胶开始固化，产生强结合力，该区域通常也采用较高温度(210-225℃)。二次加压区温度，板坯经过高压区、低压区高温加热后，热板的温度很快传到板坯芯层，此时为了减少因连续高温加热，表层降解和胶料过度固化，所以，该阶段采用较低的温度，通常在190-195℃，使板材出压机时的芯层温度不致太高，避免鼓泡或分层，这对改善制品的性能起着积极的作用。
板坯含水率对热压工艺参数的控制有着举足轻重的作用，因为板子在一定的温度、压力作用下进行热量传递及胶固化，热量传递主要靠水分作介质来实现，水分在热量的作用下，迅速汽化形成蒸汽，促进木质成分的活化和氢键的形成，加快了胶粘剂的胶合反应，使胶快速固化；但是过高的含水率，会使蒸汽压增大，造成制品分层、鼓泡。因此本发明经过试验后，优化出最优的结果，表层细刨花的含水率为10.5-11.5％，所述芯层粗刨花的含水率为5.5-6.0％。
热压因子一般用1mm板厚所需热压时间来表示，单位s/mm。热压因子的确定与胶粘剂性能、树种性质、纤维质量、板坯含水率、板坯内部温度、板子厚度及热压的温度和压力有关系。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明刨花板的热压工艺采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，通过合理控制热压的压力、温度和热压因子，有效地提高了生产效率，同时也稳定和提高产品质量，尤其是使用高浓度脲醛胶粘剂生产刨花板时，可控制成板的游离甲醛释放量低于4mg/100g。
(2)本发明严格控制表层细刨花及芯层粗刨花的含水率，使在热压过程中减少水蒸汽的排放，保证板材成型过程中不鼓泡的同时减少板材的厚度偏差。
(3)本发明刨花板的热压方法，相对传统刨花板的热压工艺，生产效率高，同时提高了产品质量的稳定性，大大的降低了产品的废品率，降低生产成本，提高企业效益，值得推广。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种刨花板热压方法，采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为1.5N/mm2，热压温度为220℃；低压热压区的热压压力为1.0N/mm2，热压温度为210℃；二次加压热压区的热压压力为0.8N/mm2，热压温度为190℃；所述热压因子为4.5s/mm。
板坯为由两层表层细刨花及一层芯层粗刨花铺成的三层结构板坯，所述表层细刨花的含水率为10.5％，所述芯层粗刨花的含水率为5.5％；表层细刨花为过20目筛的细刨花，所述芯层粗刨花为过5目筛的粗刨花；采用脲醛树脂胶进行施胶，脲醛树脂胶的固含量为65±1％，表层细刨花的施胶量为表层细刨花重量的10％，所述芯层粗刨花的施胶量是芯层粗刨花重量的8％。
实施例2
一种刨花板热压方法，采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为4.5N/mm2，热压温度为230℃；低压热压区的热压压力为3.2N/mm2，热压温度为225℃；二次加压热压区的热压压力为2.5N/mm2，热压温度为195℃；所述热压因子为6.4s/mm。
板坯为由两层表层细刨花及一层芯层粗刨花铺成的三层结构板坯，所述表层细刨花的含水率为11.5％，所述芯层粗刨花的含水率为6.0％；表层细刨花为过40目筛的细刨花，所述芯层粗刨花为过20目筛的粗刨花；采用脲醛树脂胶进行施胶，脲醛树脂胶的固含量为65±1％，表层细刨花的施胶量为表层细刨花重量的13％，所述芯层粗刨花的施胶量是芯层粗刨花重量的10％。
实施例3
一种刨花板热压方法，采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为3.0N/mm2，热压温度为225℃；低压热压区的热压压力为2.2N/mm2，热压温度为215℃；二次加压热压区的热压压力为1.25N/mm2，热压温度为190℃；所述热压因子为5.2s/mm。预压的压力为1.2MPa。
板坯为由两层表层细刨花及一层芯层粗刨花铺成的三层结构板坯，所述表层细刨花的含水率为10.5％，所述芯层粗刨花的含水率为5.5％；表层细刨花为过20目筛的细刨花，所述芯层粗刨花为过5目筛的粗刨花；采用脲醛树脂胶进行施胶，脲醛树脂胶的固含量为65±1％，表层细刨花的施胶量为表层细刨花重量的10％，所述芯层粗刨花的施胶量是芯层粗刨花重量的8％。
实施例4
本实施例与实施例3的其余工艺参数一致，不同之处在于：预压的压力为0.5MPa。
实施例5
本实施例与实施例3的其余工艺参数一致，不同之处在于：
低压热压区：所述低压热压区由前段和后段组成，所述前段的热压压力为1.0N/mm2，热压温度为215℃，热压时间为35s；所述后段的热压压力为1.0N/mm2，热压温度为210℃，热压时间为25s。
实施例6
本实施例与实施例5的其余工艺参数一致，不同之处在于：
低压热压区：所述低压热压区由前段和后段组成，所述前段的热压压力为3.2N/mm2，热压温度为225℃，热压时间为45s；所述后段的热压压力为3.2N/mm2，热压温度为220℃，热压时间为40s。
对比实施例1
本实施例与实施例3的制备方法及其它工艺参数相同，不同之处在于：
将经过预压的板坯采用传统的热压成型方法进行热压工艺：将预压后的板坯用热压机进行热压成型；热压的压力为1.5N/mm2，温度为220℃，热压的时间为10min。
本发明上述实施例所用到的脲醛树脂胶的制备方法为：
(a)称取原料甲醛溶液并加入反应釜中，加热并开启搅拌，然后用质量百分比为25％的NaOH溶液调节甲醛溶液的pH至6.8；同时将原料尿素按比例分为第一批尿素、第二批尿素及第三批尿素；甲醛与尿素的质量比为1：1.5，所述第一批尿素、第二批尿素及第三批尿素的质量比为：1：1.2：0.3；
(b)当反应釜中溶液的温度升至30℃时，加入第一批尿素，持续搅拌30min，得到溶液I；
(c)当反应釜中溶液I的温度升至85℃时，恒温反应30min，然后以质量百分比为18％的氯化铵溶液或质量百分比为18％的甲酸溶液调节溶液I的pH至4.5，再加入第二批尿素，得到溶液II；
(d)取步骤(c)中得到的溶液II并将其滴加在15℃的水中，当水中出现白色絮状时，用质量百分比为25％的NaOH溶液调节溶液II的pH至6.5，再加入第三批尿素，在85℃的条件下反应25min，得到溶液III；
(e)将反应釜内溶液III的温度降至65℃，然后调节pH至6.0，再进行真空脱水后，降温至30℃，最后调节pH至7.0，即得所述脲醛树脂胶，该脲醛树脂胶的固含量为65±1％。
将实施例1-6及对比实施例1热压得到的刨花板依次标为序号1-7，其中对比实施例1的对应序号为7，并将序号1-7的刨花板进行性能检测，检测得到的性能数据如表1所示。
表1
采用本发明热压工艺制备得到的刨花板性能优异，板材的质量稳定，内结合强度高，废品率低，热压时间相比传统热压工艺的时间大大缩短，且成板的游离甲醛释放量低于4mg/100g。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种刨花板热压方法，其特征在于：采用连续平压热压机热压的方法，将经预压后的板坯依次经过高压热压区、低压热压区及二次加压热压区，高压热压区的热压压力为1.5-4.5N/mm2，热压温度为220-230℃；低压热压区的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为210-225℃；二次加压热压区的热压压力为0.8-2.5N/mm2，热压温度为190-195℃；所述热压因子为4.5-6.4s/mm。
2.根据权利要求1所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：所述低压热压区由前段和后段组成，所述前段的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为215-225℃；所述后段的热压压力为1.0-3.2N/mm2，热压温度为210-220℃。
3.根据权利要求1所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：所述预压的压力为0.5-1.2MPa。
4.根据权利要求3所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：所述板坯为由两层表层细刨花及一层芯层粗刨花铺成的三层结构板坯，所述表层细刨花的含水率为10.5-11.5％，所述芯层粗刨花的含水率为5.5-6.0％。
5.根据权利要求4所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：采用脲醛树脂胶对表层细刨花及芯层粗刨花进行施胶；所述表层细刨花的施胶量为表层细刨花重量的10-13％，所述芯层粗刨花的施胶量是芯层粗刨花重量的8-10％。
6.根据权利要求4所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：所述表层细刨花为过20-40目筛的细刨花，所述芯层粗刨花为过5-20目筛的粗刨花。
7.根据权利要求5所述的一种刨花板热压方法，其特征在于：所述脲醛树脂胶的固含量为65±1％。
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