CN108237602A - 无机胶合板及其生产方法 - Google Patents

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聂玉静
黄皓哲
梅佳
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Abstract

本发明涉及一种无机胶合板及其生产方法，其特征在于，其原料组分包括杨木单板和氯氧镁水泥，所述氯氧镁水泥为氧化镁、氯化镁和硫酸镁的混合物，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁55‑75份、氯化镁10‑30份、硫酸镁5‑25份；氯氧镁水泥的水灰比为0.25‑0.50。其生产工艺为先将氯化镁和硫酸镁加入水中溶解后加入氧化镁并搅拌均匀，采用涂刷方式进行施胶，经过组坯和热压成型得到无机胶合板，无机胶合板性能可做到真正的零甲醛释放，物理力学性能优良，特别是改善了氯氧镁水泥的吸水性，生产工艺简单，易于工业化生产，产品可用作家具材料、墙体材料及包装材料等。

Description

无机胶合板及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种木材科学与工程中的人造板技术领域，具体涉及一种无机胶合板及其生产方法。
背景技术
我国是人造板生产大国，也是世界上第一大胶合板生产国，在过去的十几年里我国已由胶合板消费国迅速成长为最大的生产国。由于国内经济的快速增长和速生丰产林的大量种植使胶合板产业得以飞速发展，据统计2010年我国的胶合板产量达到7139.66万m3，2010年胶合板生产所用脲醛树脂胶约为261.36万t，酚醛树脂胶约为46.33万t。而广泛用于家具制造、室内装修及车船舱壁隔板等胶合板的这些含醛胶粘剂将持续地释放游离甲醛或酚。对于一辈子生活在室内的时间长达生命长度的80％-90％的人们而言，室内环境污染将会给人体的健康带来严重的威胁和危害。因此，无醛胶黏剂的研究、制造和使用是我国未来胶合板产业发展的必然趋势。
目前的无机人造板技术的研究主要集中在采用硅酸盐水泥以及有机胶粘剂来生产胶合板，例如CN 101524857A公开了一种无醛胶合板及制造方法，主要采用的是不含甲醛的异氰酸酯胶黏剂，成本较高。CN 101045307A公开了无醛胶合板的制作方法，用的是不含甲醛的异氰酸酯胶黏剂和醋酸乙烯酯胶黏剂。目前公开的有关无醛胶合板的生产主要还是利用不含甲醛的有机胶粘剂，关于无机水泥用于胶合板的生产还没有报道。无机人造板是以木材或其他非木质材料为基材，以无机物水泥为胶结材料而生产加工的板材，是一种低能耗、高价值的绿色建材，其具有阻燃性好、防虫和耐腐性好、无游离甲醛释放和易加工等优点，无机人造板可作为墙体材料使用，还可以用于建筑结构材、家具、装饰材料等，具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无机胶合板及其生产方法，本发明的无机胶合板采用氯氧镁水泥作为胶合板的粘结材料生产新型无机胶合板，通过本发明的方法生产的胶合板胶合性能优良，彻底解决游离甲醛释放的问题，易于实现工业化生产的。
本发明是这样实现的：
一种无机胶合板，其特征在于，其原料组分包括杨木单板和氯氧镁水泥，所述氯氧镁水泥为氧化镁、氯化镁和硫酸镁的混合物，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁55-75份、氯化镁10-30份、硫酸镁5-25份；氯氧镁水泥的水灰比为0.25-0.50。
本发明无机胶合板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)杨木单板的制取：采用旋切机将速生杨木材切割成厚度为1.5-2.0mm的杨木单板，并将杨木单板干燥至含水率8-12％；
(2)氯氧镁水泥的调制：根据对应的质量比、水灰比，计算并称量出氧化镁、硫酸镁、氯化镁和水的质量，然后将氯化镁加入水搅拌3-5分钟，再加入硫酸镁搅拌2-3分钟，最后加入氧化镁混合搅拌5-7分钟，直至完全溶解，制得氯氧镁水泥；
(3)芯板涂胶：用板刷将调制好的氯氧镁水泥均匀的涂在杨木单板两面，氯氧镁水泥的涂胶量为220-380g/m2；
(4)胶合板胶合：将步骤(3)得到的杨木单板采用奇数层和对称的原则进行组坯，也就是采用一层未涂胶杨木单板叠放一层涂胶杨木单板、再叠放一层未涂胶杨木单板的方式进行组坯，再热压得到无机胶合板；
(5)板材养护：冷却后的无机胶合板在室温中自然养护14天以上。
进一步优选，所述的MgO为工业级轻质氧化镁，200目，氧化镁含量≥85％，所述的氯化镁为工业级MgCl2·6H2O，无色六角晶体，氯化镁含量≥99％，所述的硫酸镁为工业级MgSO4·7H2O，硫酸镁含量为99.9％。
进一步优选，所述热压工艺为：热压温度80-160℃，热压时间3-10min，单位压力0.5-2.5MPa。
本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明生产工艺为先将氯化镁和硫酸镁加入水中溶解后加入氧化镁并搅拌均匀，采用涂刷方式进行施胶，经过组坯和热压成型得到无机胶合板，无机胶合板性能可做到真正的零甲醛释放，物理力学性能优良，特别是改善了氯氧镁水泥的吸水性，生产工艺简单，易于工业化生产，产品可用作家具材料、墙体材料及包装材料等。
2、本发明开发了木质材料与氯氧镁胶凝材料的复合材料，扩大氯氧镁胶凝材料及其制品在木质复合材料中的应用。
3、本发明制得的无机胶合板可做到真正的零甲醛，环保绿色，板材的胶合性能优良，导热系数小，可广泛用作家具材料和建筑材料。
4、本发明制得的无机胶合板采用快速固化工艺，有利于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁55-75份，氯化镁10-30份，硫酸镁5-25份，水灰比0.3。
其生产方法为：
(1)杨木单板的制取：采用旋切机将速生杨木材切割成厚度为1.5-2.0mm的杨木单板，并将杨木单板干燥至含水率8-12％。
(2)氯氧镁水泥的调制：根据对应的质量比、水灰比，计算并称量出氧化镁、硫酸镁、氯化镁和水的质量，然后将氯化镁加入水搅拌3-5分钟，再加入硫酸镁搅拌2-3分钟，最后加入氧化镁混合搅拌5-7分钟，直至完全溶解，制得氯氧镁水泥。
(3)芯板涂胶：用板刷将调制好的氯氧镁水泥均匀的涂在杨木单板两面，氯氧镁水泥的涂胶量为220-380g/m2。
(4)胶合板胶合：将步骤(3)得到的杨木单板采用奇数层和对称的原则进行组坯，也就是采用一层未涂胶杨木单板叠放一层涂胶杨木单板、再叠放一层未涂胶杨木单板的方式进行组坯，再热压得到无机胶合板；热压工艺为：热压温度100℃，热压时间5min，单位压力2.0MPa。
(5)板材养护：冷却后的无机胶合板在室温中自然养护14天以上。
(6)氯氧镁水泥胶合板胶合性能测试：参考国标GB/T 9846.1-8-2004测试胶合板II类和III类胶合强度。
生产的无机胶合板性能检测结果见表1。
实施例2
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份。水灰比0.25-0.50。无机胶合板的生产方法同实施例1。
制备的板材性能检测结果见表2。
实施例3
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份，水灰比0.4，施胶量260g/m2。无机胶合板的生产方法同实施例1，但热压工艺条件为热压温度100℃，热压时间：5min，单位压力2.5MPa，III类胶合强度达到0.955MPa。
实施例4
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份，水灰比0.4，施胶量260g/m2。无机胶合板的生产方法同实施例1，但热压工艺条件为热压温度120℃，热压时间：5min，单位压力2MPa，III类胶合强度达到0.887MPa。
实施例5
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份，水灰比0.4，施胶量260g/m2。无机胶合板的生产方法同实施例1，但热压工艺条件为热压温度100℃，热压时间：4min，单位压力2MPa，III类胶合强度为0.792MPa。
实施例6
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份，水灰比0.4。无机胶合板的生产方法同实施例1，热压工艺条件为热压温度100℃，热压时间：5min，单位压力2MPa，施胶量220g/m2，III类胶合强度为0.742MPa。
实施例7
本发明无机胶合板及生产方法，采用氯氧镁水泥替代有机胶黏剂制造的板材，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁65份，氯化镁20份，硫酸镁15份，水灰比0.4。无机胶合板的生产方法同实施例1，热压工艺条件为热压温度100℃，热压时间：5min，单位压力2MPa，施胶量300g/m2，III类胶合强度为0.919MPa。
表1不同MgO/MgCl2/MgSO4比值的氯氧镁水泥胶合板胶合强度测试结果
表2不同水灰比的氯氧镁水泥胶合板胶合强度测试结果

Claims (4)

1.一种无机胶合板，其特征在于，其原料组分包括杨木单板和氯氧镁水泥，所述氯氧镁水泥为氧化镁、氯化镁和硫酸镁的混合物，氯氧镁水泥各组分的质量分数为：氧化镁55-75份、氯化镁10-30份、硫酸镁5-25份；氯氧镁水泥的水灰比为0.25-0.50。
2.如权利要求1所述的无机胶合板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)杨木单板的制取：采用旋切机将速生杨木材切割成厚度为1.5-2.0mm的杨木单板，并将杨木单板干燥至含水率8-12％；
(2)氯氧镁水泥的调制：根据对应的质量比、水灰比，计算并称量出氧化镁、硫酸镁、氯化镁和水的质量，然后将氯化镁加入水搅拌3-5分钟，再加入硫酸镁搅拌2-3分钟，最后加入氧化镁混合搅拌5-7分钟，直至完全溶解，制得氯氧镁水泥；
(3)芯板涂胶：用板刷将调制好的氯氧镁水泥均匀的涂在杨木单板两面，氯氧镁水泥的涂胶量为220-380g/m2；
(4)胶合板胶合：将步骤(3)得到的杨木单板采用奇数层和对称的原则进行组坯，也就是采用一层未涂胶杨木单板叠放一层涂胶杨木单板、再叠放一层未涂胶杨木单板的方式进行组坯，再热压得到无机胶合板；
(5)板材养护：冷却后的无机胶合板在室温中自然养护14天以上。
3.根据权利要求2所述的无机胶合板的生产方法，其特征在于，所述的MgO为工业级轻质氧化镁，200目，氧化镁含量≥85％，所述的氯化镁为工业级MgCl2·6H2O，无色六角晶体，氯化镁含量≥99％，所述的硫酸镁为工业级MgSO4·7H2O，硫酸镁含量为99.9％。
4.根据权利要求2所述的无机胶合板的生产方法，其特征在于，所述热压工艺为：热压温度80-160℃，热压时间3-10min，单位压力0.5-2.5MPa。
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