CN109093815A - 一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺 - Google Patents

一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，包括以下步骤：步骤一，将农作物茎秆粉碎至20～50目细度，加入重量为农作物茎秆的2％～8％的聚合MDI胶以及重量为农作物茎秆的1％～5％的聚氨酯增粘剂搅拌混合，铺装成板坯；步骤二，采用连续预压机在250～500kN/m2压力条件下对板坯进行压辊；步骤三，将板坯送入热压机，在150～220℃热压温度、2400～3800kN/m2压力条件下进行热压固化成毛板，再经后处理制得人造板。

Description

一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺
技术领域
本发明涉及人造板技术领域，具体涉及一种一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺。
背景技术
目前的减少人造板甲醛释放量是人造板产业发展的趋势，越来越多的生产商研究使用以添加二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)生产人造板的工艺方法，以使人造板强度增加，吸水膨胀率降低，使其具备有一定防火性能，使其甲醛释放量大大降低。但是，由于MDI本身在常温状态下没有粘性，只有在特定温度和压力情况下发生交链反应且不可逆。故在制板坯过程中基本无法成型，只能依靠衬板承托防止松散失型，这样使得压制过程只能采用间歇式的压制方式，间歇式压制方式效率低，影响生产线产能，通常同等规模生产线只有常规脲醛胶生产线产能的三分之一，甚至更少。因此，提高无甲醛人造板生产线的生产效率是现阶段急需解决的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺。
本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，包括以下步骤：步骤一，将农作物茎秆粉碎至20～50目细度，加入重量为农作物茎秆的2％～8％的聚合MDI胶以及重量为农作物茎秆的1％～5％的聚氨酯增粘剂搅拌混合，铺装成板坯；步骤二，采用连续预压机在250～500kN/m2压力条件下对板坯进行压辊；步骤三，将板坯送入热压机，在150～220℃热压温度、2400～3800kN/m2压力条件下进行热压固化成毛板，再经后处理制得人造板。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，将农作物茎秆粉碎至20～50目细度后进行筛分，筛分后将20～40目细度的农作物茎秆送入芯层料仓，将40～50目的农作物茎秆送入面层料仓，芯层料仓和面层料仓中的农作物茎秆按照面层施胶量大于芯层施胶量分别添加聚合MDI胶以及聚氨酯增粘剂进行搅拌混合，并且芯层料仓的农作物茎秆中聚合MDI胶的施胶量为2％～5％、聚氨酯增粘剂的施胶量为1％～3％；面层的农作物茎秆的聚合MDI胶的施胶量为4％～8％、聚氨酯增粘剂的施胶量为3％～5％；混合搅拌后的农作物茎秆按照面层、芯层、面层分层铺装成板坯。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，农作物茎秆先经过粗碎，再干燥至含水率9％～17％，再将干燥后的农作物茎秆细粉碎至20～50目细度。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，农作物茎秆中包含80％～100％的麻作物茎秆。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，农作物茎秆优选自红麻茎秆、黄麻茎秆、汉麻茎秆、亚麻茎秆中的任意一种或几种混合物。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，步骤三中的热压过程为分段式热压过程，具体包括以下步骤：
步骤3-1，直线升压至3000～3200kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-2，继续直线升压至3500～3800kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-3，直线降压至2800～3000kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-4，继续直线降压至2500～2400kN/m2，恒压保持30～50s。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，聚合MDI胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：
二苯基甲烷二异氰酸酯35％～65％；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯25％～48％；
多元醇8％～25％；
生物质成分0.3％～5％。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，多元醇选自乙二醇、1，2-丙二醇、甘油的任意一或几种的混合物。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，生物质成分优选自大豆粉、小麦粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的任意一或几种的混合物。
在本发明提供的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺中，还可以具有这样的特征：其中，聚氨酯增粘剂由包含以下质量份数比的组分的物质制备而成：
上述聚酯多元醇优选自聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚环氧乙烷-环氧丙烷二醇中的任意一种或几种聚酯二元醇的混合物。
聚醚多元醇优选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃二醇中的任意一种或几种的混合物。
二元异氰酸酯优选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意二种或二种以上混合物。
本发明的作用与效果：
本发明采用特定配方的聚氨酯增粘剂和聚合MDI与农作物茎秆搅拌混合，增加板坯在预压后的初始强度，实现了摒弃衬板，采用铺装带实现连续预压，结合多层及连续压机方式生产，大幅度提高效率。在其他条件不变的情况下采用多层压机可提高产能2.5～3倍。本发明使用热熔胶增加无甲醛人造板预压强度的工艺是一种高效低成本的工艺解决途径。
聚合MDI胶中二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯在热压温度下与麻作物茎秆木质素、纤维素等成分发生交联反应，生物质成分绿色无毒，改善糊化效果、胶粘效果，使得板坯更好成型。聚氨酯增粘剂有助增加胶粘性能，大幅度增强预压后的初始强度，另外，添加石墨粉，有助改善耐高温、耐腐蚀以及阻燃性能，且有助于降低吸水膨胀率、降低的热膨胀率，使得所制备的人造板成品在使用时不易变形，有效提高使用寿命。
农作物茎秆经过粗粉碎和细粉碎，并且严格控制其含水率，充分粉碎得到适宜细度，充分增加了茎秆与聚合MDI胶、聚氨酯增粘剂的接合面积。将粉碎后的农作物茎秆按照不同的细度进行施胶，再分层铺装，这样的方式使得施胶量远远低于常用量也可达到粘结强度要求。
本发明人造板制造工艺以麻作物为主要原料，中结合了麻作物茎秆的自身特性，使用热熔胶增加无甲醛人造板预压强度，并采用多分段式热压工艺使其热压成型效果好，制得的成品人造板结构紧密细致，各方面机械强度均达到可与使用木材的人造板媲美，具有广泛的用途。
附图说明
图1是本发明的实施例中使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺作具体阐述。
<实施例1>
步骤一，采用黄麻茎秆、红麻茎秆的混合麻作物茎秆为原料，然后将麻作物茎秆压缩打包进行仓储。粗碎的麻作物茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。
将干燥后的麻作物茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度进行筛分。筛分后将20～40目细度的麻作物茎秆送入芯层料仓，将40～50目的麻作物茎秆送入面层料仓。
将芯层料仓和面层料仓中的麻作物茎秆分别进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用PLC控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制芯层料仓的麻作物茎秆加入重量为麻作物茎秆干重的3％的聚合MDI胶、重量为麻作物茎秆干重的1％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合；控制面层料仓的麻作物茎秆加入重量为麻作物茎秆干重的6％的聚合MDI胶、重量为麻作物茎秆干重的4％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合。混合搅拌后的农作物茎在橡胶承重运输带按照面层、芯层、面层分层铺装成板坯。
步骤二，采用连续预压机将橡胶承重运输带连同板坯在250kN/m2压力条件下进行压辊，预压成形，形成较稳定状态板坯。
步骤三，将橡胶承重运输带连同预压后的板坯送入分层热压机，在150℃热压温度下经过以下热压过程热压固化成毛板：
步骤3-1：直线升压至3100kN/m2，保持恒压30s；
步骤3-2：继续直线升压至3700kN/m2，保持恒压30s；
步骤3-3：直线降压至2800kN/m2，保持恒压50s；
步骤3-4：继续直线降压至2500kN/m2，恒压保持50s。成型后的毛板最后经锯切、冷却、养生、砂光即得成品人造板。
成型后的毛板最后经锯切、冷却、养生、砂光即得成品人造板。
本实施例中聚合MDI胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯35％；多苯基多亚甲基多异氰酸酯48％；乙二醇6％；1，2-丙二醇6％；大豆粉1.5％；小麦粉2％；玉米淀粉1％；马铃薯淀粉0.5％。
聚氨酯增粘剂由包含以下质量份数比的组分的物质制备而成：聚己内酯二醇32份；聚环氧乙烷-环氧丙烷二醇18份；聚氧化丙烯二醇22份；聚氧化丙烯三醇23份；甲苯二异氰酸酯10份；异佛尔酮二异氰酸酯8份；三苯甲烷三异氰酸酯8份；钛酸酯偶联剂7份；石墨粉0.5份。
<实施例2>
步骤一，采用汉麻茎秆为原料，然后将汉麻茎秆压缩打包进行仓储。粗碎的汉麻茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。
将干燥后的汉麻茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度进行筛分。筛分后将20～40目细度的汉麻茎秆送入芯层料仓，将40～50目的汉麻茎秆送入面层料仓。
将芯层料仓和面层料仓中的汉麻茎秆分别进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用PLC控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制芯层料仓的汉麻茎秆加入重量为汉麻茎秆干重的2％的聚合MDI胶、重量为汉麻茎秆干重的3％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合；控制面层料仓的汉麻茎秆加入重量为汉麻茎秆干重的4％的聚合MDI胶、重量为汉麻茎秆干重的5％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合。混合搅拌后的农作物茎在橡胶承重运输带按照面层、芯层、面层分层铺装成板坯。
步骤二，采用连续预压机将橡胶承重运输带连同板坯在500kN/m2压力条件下进行压辊，预压成形，形成较稳定状态板坯。
步骤三，将橡胶承重运输带连同预压后的板坯送入分层热压机，在220℃热压温度下经过以下热压过程热压固化成毛板：
步骤3-1，直线升压至3200kN/m2，保持恒压40s；
步骤3-2，继续直线升压至3800kN/m2，保持恒压40s；
步骤3-3，直线降压至2900kN/m2，保持恒压40s；
步骤3-4，继续直线降压至2400kN/m2，恒压保持40s。成型后的毛板最后经锯切、冷却、养生、砂光即得成品人造板。
本实施例中聚合MDI胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯49.7％；多苯基多亚甲基多异氰酸酯25％；乙二醇15％；1，2-丙二醇4％；甘油6％；小麦粉0.3％。
聚氨酯增粘剂由包含以下质量份数比的组分的物质制备而成：聚碳酸酯二醇20份；聚己内酯二醇20份；聚氧化丙烯二醇40份；聚四氢呋喃二醇15份；异佛尔酮二异氰酸酯6份；六亚甲基二异氰酸酯2份；赖氨酸二异氰酸酯8份；三苯甲烷三异氰酸酯15份；钛酸酯偶联剂6份；石墨粉1.6份。
<实施例3>
步骤一，采用含80％的亚麻茎秆的农作物茎秆作为原料，然后将农作物茎秆压缩打包进行仓储。粗碎的农作物茎秆经滚筒式烘干机进行干燥，使其含水率在9％～17％范围内。
将干燥后的农作物茎秆再经过风选等设备去除铁、石块等杂质后进入细粉碎机粉碎至20～50目细度进行筛分。筛分后将20～40目细度的农作物茎秆送入芯层料仓，将40～50目农作物茎秆送入面层料仓。
将芯层料仓和面层料仓中的农作物茎秆分别进行称重、并通过水分测试仪测出其含水率，分别送入不同的搅拌机内，采用PLC控制喷胶装置进行喷胶，根据相应的重量控制喷胶量，控制芯层料仓的农作物茎秆加入重量为农作物茎秆干重的5％的聚合MDI胶、重量为农作物茎秆干重的2％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合；控制面层料仓的农作物茎秆加入重量为农作物茎秆干重的8％的聚合MDI胶、重量为农作物茎秆干重的3％的聚氨酯增粘剂充分进行搅拌混合。混合搅拌后的农作物茎在橡胶承重运输带按照面层、芯层、面层分层铺装成板坯。
步骤二，采用连续预压机将橡胶承重运输带连同板坯在480kN/m2压力条件下进行压辊，预压成形，形成较稳定状态板坯。
步骤三，将橡胶承重运输带连同预压后的板坯送入分层热压机，在200℃热压温度下经过以下热压过程热压固化成毛板：
步骤3-1，直线升压至3000kN/m2，保持恒压50s；
步骤3-2，继续直线升压至3500kN/m2，保持恒压50s；
步骤3-3，直线降压至3000kN/m2，保持恒压30s；
步骤3-4，继续直线降压至2400kN/m2，恒压保持30s。成型后的毛板最后经锯切、冷却、养生、砂光即得成品人造板。
本实施例中聚合MDI胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：二苯基甲烷二异氰酸酯65％；多苯基多亚甲基多异氰酸酯26％；乙二醇2％；1，2-丙二醇3％；甘油3％；玉米淀粉0.5％；木薯淀粉0.5％。
聚氨酯增粘剂由包含以下质量份数比的组分的物质制备而成：聚碳酸酯二醇23份；聚己二酸乙二醇酯二醇25份；聚氧化丙烯二醇20份；聚氧化丙烯三醇20份；聚四氢呋喃二醇10份；甲苯二异氰酸酯5份；二苯基甲烷二异氰酸酯2份；二环己基甲烷二异氰酸酯3份；三苯甲烷三异氰酸酯10份；钛酸酯偶联剂3份；石墨粉1.2份。
上述实施方式为本发明的具体案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将农作物茎秆粉碎至20～50目细度，加入重量为所述农作物茎秆的2％～8％的聚合MDI胶以及重量为所述农作物茎秆的1％～5％的聚氨酯增粘剂搅拌混合，铺装成板坯；
步骤二，采用连续预压机在250～500kN/m2压力条件下对所述板坯进行压辊；
步骤三，将所述板坯送入热压机，在150～220℃热压温度、2400～3800kN/m2压力条件下进行热压固化成毛板，再经后处理制得人造板。
2.根据权利要求1所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，将所述农作物茎秆粉碎至20～50目细度后进行筛分，筛分后将20～40目细度的所述农作物茎秆送入芯层料仓，将40～50目的所述农作物茎秆送入面层料仓，
所述芯层料仓和所述面层料仓中的所述农作物茎秆按照面层施胶量大于芯层施胶量分别添加所述聚合MDI胶以及所述聚氨酯增粘剂进行搅拌混合，
并且所述芯层料仓的所述农作物茎秆中所述聚合MDI胶的施胶量为2％～5％、所述聚氨酯增粘剂的施胶量为1％～3％；所述面层的所述农作物茎秆的所述聚合MDI胶的施胶量为4％～8％、所述聚氨酯增粘剂的施胶量为3％～5％；
混合搅拌后的所述农作物茎秆按照面层、芯层、面层分层铺装成所述板坯。
3.根据权利要求2所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述农作物茎秆先经过粗碎，再干燥至含水率9％～17％，再将干燥后的所述农作物茎秆细粉碎至20～50目细度。
4.根据权利要求1所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述农作物茎秆中包含80％～100％的麻作物茎秆。
5.根据权利要求4所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述农作物茎秆优选自红麻茎秆、黄麻茎秆、汉麻茎秆、亚麻茎秆中的任意一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，步骤三中的热压过程为分段式热压过程，具体包括以下步骤：
步骤3-1，直线升压至3000～3200kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-2，继续直线升压至3500～3800kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-3，直线降压至2800～3000kN/m2，保持恒压30～50s；
步骤3-4，继续直线降压至2500～2400kN/m2，恒压保持30～50s。
7.根据权利要求1所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述聚合MDI胶由包含以下质量百分比的物质制备而成：
8.根据权利要求7所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述多元醇选自乙二醇、1，2-丙二醇、甘油的任意一或几种的混合物。
9.根据权利要求7所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述生物质成分优选自大豆粉、小麦粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的任意一或几种的混合物。
10.根据权利要求1所述的使用聚氨酯增粘剂增加无甲醛人造板预压强度的工艺，其特征在于：
其中，所述聚氨酯增粘剂由包含以下质量份数比的组分的物质制备而成：
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