CN110341005A - 一种环保型三合板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种环保型三合板的制作方法，属木材加工技术领域。本发明的一种环保型三合板的制作方法，通过降低酚醛胶的使用量，进而降低甲醛的释放量，且多种胶粘剂之间相互协同，提高了专用粘合剂的环保性、粘接性、耐水性及耐冲击性等性能。其中，酚醛胶对木材具有良好的粘接性，粘接强度较高，还具有耐热性高、抗蠕变、耐烧蚀、尺寸稳定性好等优点，也存在甲醛含量高、脆性大、剥离强度低、不耐冲击的缺点；大豆蛋白胶是一种新型的绿色环保胶粘剂，不含甲醛；大豆蛋白胶作为一种可再生的资源，有效地利用了大豆加工的剩余物，综合利用资源，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及木材加工技术领域，具体地说就是一种环保型三合板的制作方法。
背景技术
三合板是由三层不同材质的木皮粘接而成。由于在制作时要用到含有甲醛的胶黏剂，所以用三合板做家具会释放出甲醛。甲醛除了可引起呼吸道和神经系统的疾病，如出现咳嗽、咽痛、胸闷、头晕恶心、四肢无力、呼吸困难、嗜睡等症状外，还会诱发鼻癌、咽喉癌、皮肤癌和白血病等癌症的发生。
现有技术中采用胶黏剂大多含有甲醛，而没有甲醛的胶黏剂可为天然高分子聚合物，主要为大豆蛋白胶黏剂等，但是此胶黏剂存在粘结强度低和耐水性差等缺点。因此制备强度高、耐水性好，无甲醛的胶黏剂，并将胶黏剂应用于三合板的制作，制成一种环保型三合板十分必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种环保型三合板的制作方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种环保型三合板的制作方法，包括以下步骤：
1)将木材置于热蒸汽中保温4～6h；
2)将木材置于干燥机中，以温度50～60℃,风速为5～15m/s干燥至木材的水分百分含量低于25%；
3)将胶黏剂均匀涂抹于木材表面形成胶层，所述胶黏剂的涂抹量为300～500g/m2；
4)组胚；
5)将步骤4）中组坯后的木材静置30min后于0～5℃下预压5~20min，所述预压采用的压力为1～1.5Mpa；
6)将步骤5）中预压后的木材置于温度为80~120℃下采用1.5～2Mpa的压力压制1~2.5h。
作为优化，所述胶黏剂由如下重量分数的物质构成：酚醛胶40-70份、大豆蛋白胶10-35份、聚乙烯醇15-40份、淀粉2-8份、硼砂2-5份、氢氧化钠4-10份以及滑石粉15-35份。
作为优化，所述酚醛胶的制作方法包括如下步骤：
A1、准备如下材料：苯酚、生物油、氢氧化钠、甲醛水溶液、蒙脱土以及固化促进剂；
A2、将所述苯酚、生物油以及氢氧化钠顺序加入反应釜,获得混合液；其中，所述苯酚、生物油及所述氢氧化钠的质量比为80:50:1；
A3、将步骤A2所得的混合液升温至80-100℃，并滴加适量的所述甲醛水溶液；1-3小时后，获得酚醛粘稠溶液；
A4、将步骤A3获得的所述酚醛粘稠溶液中加入适量所述蒙脱土，获得酚醛基胶；所述蒙脱土与所述酚醛粘稠溶液的质量比为：1:15；
A5、待步骤A4获得的所述酚醛基胶冷却到室温，加入适量的所述固化促进剂即可获得酚醛胶。
作为优化，所述步骤A2中所采用的生物油为杨树皮在400-650℃条件下快速裂解获得的冷凝液体。
作为优化，所述步骤A3中所述甲醛水溶液的质量浓度为30-50％。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种环保型三合板的制作方法，有以下优点：1、通过降低酚醛胶的使用量，进而降低甲醛的释放量，且多种胶粘剂之间相互协同，提高了专用粘合剂的环保性、粘接性、耐水性及耐冲击性等性能。其中，酚醛胶对木材具有良好的粘接性，粘接强度较高，还具有耐热性高、抗蠕变、耐烧蚀、尺寸稳定性好等优点，也存在甲醛含量高、脆性大、剥离强度低、不耐冲击的缺点；大豆蛋白胶是一种新型的绿色环保胶粘剂，不含甲醛；大豆蛋白胶作为一种可再生的资源，有效地利用了大豆加工的剩余物，综合利用资源，节约生产成本；但是，大豆蛋白胶的粘接性、耐腐性及耐水性都不是很好；酚醛胶中含有酚醛树脂，在氢氧化钠的条件下，可以对大豆蛋白胶进行改性，从而改善大豆蛋白胶的不足，而大豆蛋白胶同时可以弥补酚醛胶的缺点，提高了专用粘合剂的整体性能；聚乙烯醇可以与淀粉之间发生交联反应，破坏二者分子链的完整性，使得聚乙烯醇与淀粉分子间作用力和氢键作用减弱，从而降低它们的结晶度，形成了新的交联结构，从而提高了专用粘合剂的热稳定性，硼砂的加入可使聚乙烯醇与淀粉产生进一步的交联，提高专用粘合剂的交联度和初黏性，进而能提高专用粘合剂的耐水性和粘接力；滑石粉用作填充剂。
2.本发明所使用的酚醛胶相对常规使用的酚醛胶，其甲醛释放量更低，具有良好的环保效果；本发明利用杨树皮裂解产生生物油，生物油具有酚类化合物的典型特征，具有明显的芳香环、酚羟基和羰基的吸收峰，可与甲醛合成改性酚醛树脂，从而减少纯苯酚的用量，而且，改性酚醛树脂具有甲醛释放量低、溶解性好、加工工艺可靠和性能稳定的优势。
具体实施方式
实施例1：
一种环保型三合板的制作方法，包括如下步骤：
(1)将木材置于热蒸汽中保温6h；
(2)将树皮剥去；
(3)将木材旋切成木板；
(4)将木材置于空气相对湿度为10％的干燥机中，以温度为60℃,风速为15m/s干燥至木材的水分百分含量为23％；
(5)对形状不好的木板进行修补整理；
(6)将胶黏剂涂布于木材表面形成胶层，所述胶黏剂的涂布量为500g/m2；所述的胶黏剂由质量份的如下原料组成：酚醛胶70份、大豆蛋白胶35份、聚乙烯醇40份、淀粉8份、硼砂5份、氢氧化钠10份以及滑石粉35份。
(7)组培工艺中，两木板的纤维夹角为60度，组坯层数为3层；
(8)将组坯后的木材静置30min后于0℃下预压30min，所述预压采用的压力为1Mpa；
(9)将预压后的木材置于温度为120℃下采用2Mpa的压力压制2.5h；
(10)将热压后的木板冷却至室温；
(11)裁边、磨光。
所述酚醛胶的制作方法包括如下步骤：
A1、准备如下材料：苯酚、生物油、氢氧化钠、甲醛水溶液、蒙脱土以及固化促进剂；
A2、将所述苯酚、生物油以及氢氧化钠顺序加入反应釜,获得混合液；其中，所述苯酚、生物油及所述氢氧化钠的质量比为80:50:1；
A3、将步骤A2所得的混合液升温至100℃，并滴加适量的所述甲醛水溶液；3小时后，获得酚醛粘稠溶液；
A4、将步骤A3获得的所述酚醛粘稠溶液中加入适量所述蒙脱土，获得酚醛基胶；所述蒙脱土与所述酚醛粘稠溶液的质量比为：1:15；
A5、待步骤A4获得的所述酚醛基胶冷却到室温，加入适量的所述固化促进剂即可获得酚醛胶。
步骤A2中所采用的生物油为杨树皮在650℃条件下快速裂解获得的冷凝液体。
步骤A3中所述甲醛水溶液的质量浓度为50％。
实施例2：
一种环保型三合板的制作方法，包括如下步骤：
(1)将木材置于热蒸汽中保温4h；
(2)将树皮剥去；
(3)将木材旋切成木板；
(4)将木材置于空气相对湿度为10％的干燥机中，以温度为50℃,风速为5m/s干燥至木材的水分百分含量为15％；
(5)对形状不好的木板进行修补整理；
(6)将胶黏剂涂布于木材表面形成胶层，所述胶黏剂的涂布量为500g/m2；所述的胶黏剂由质量份的如下原料组成：酚醛胶40份、大豆蛋白胶10份、聚乙烯醇15份、淀粉2份、硼砂2份、氢氧化钠4份以及滑石粉15份。
(7)组培工艺中，两木板的纤维夹角为60度，组坯层数为3层；
(8)将组坯后的木材静置30min后于0℃下预压5min，所述预压采用的压力为1Mpa；
(9)将预压后的木材置于温度为80℃下采用1.5Mpa的压力压制1h；
(10)将热压后的木板冷却至室温；
(11)裁边、磨光。
所述酚醛胶的制作方法包括如下步骤：
A1、准备如下材料：苯酚、生物油、氢氧化钠、甲醛水溶液、蒙脱土以及固化促进剂；
A2、将所述苯酚、生物油以及氢氧化钠顺序加入反应釜,获得混合液；其中，所述苯酚、生物油及所述氢氧化钠的质量比为80:50:1；
A3、将步骤A2所得的混合液升温至80℃，并滴加适量的所述甲醛水溶液；2小时后，获得酚醛粘稠溶液；
A4、将步骤A3获得的所述酚醛粘稠溶液中加入适量所述蒙脱土，获得酚醛基胶；所述蒙脱土与所述酚醛粘稠溶液的质量比为：1:15；
A5、待步骤A4获得的所述酚醛基胶冷却到室温，加入适量的所述固化促进剂即可获得酚醛胶。
步骤A2中所采用的生物油为杨树皮在400℃条件下快速裂解获得的冷凝液体。
步骤A3中所述甲醛水溶液的质量浓度为30％。
实施例3：
一种环保型三合板的制作方法，包括如下步骤：
(1)将木材置于热蒸汽中保温5h；
(2)将树皮剥去；
(3)将木材旋切成木板；
(4)将木材置于空气相对湿度为10％的干燥机中，以温度为55℃,风速为10m/s干燥至木材的水分百分含量为10％；
(5)对形状不好的木板进行修补整理；
(6)将胶黏剂涂布于木材表面形成胶层，所述胶黏剂的涂布量为500g/m2；所述的胶黏剂由质量份的如下原料组成：酚醛胶50份、大豆蛋白胶20份、聚乙烯醇30份、淀粉5份、硼砂4份、氢氧化钠8份以及滑石粉25份。
(7)组培工艺中，两木板的纤维夹角为60度，组坯层数为3层；
(8)将组坯后的木材静置30min后于0℃下预压15min，所述预压采用的压力为1.3Mpa；
(9)将预压后的木材置于温度为90℃下采用1.5Mpa的压力压制2h；
(10)将热压后的木板冷却至室温；
(11)裁边、磨光。
所述酚醛胶的制作方法包括如下步骤：
A1、准备如下材料：苯酚、生物油、氢氧化钠、甲醛水溶液、蒙脱土以及固化促进剂；
A2、将所述苯酚、生物油以及氢氧化钠顺序加入反应釜,获得混合液；其中，所述苯酚、生物油及所述氢氧化钠的质量比为80:50:1；
A3、将步骤A2所得的混合液升温至90℃，并滴加适量的所述甲醛水溶液；2小时后，获得酚醛粘稠溶液；
A4、将步骤A3获得的所述酚醛粘稠溶液中加入适量所述蒙脱土，获得酚醛基胶；所述蒙脱土与所述酚醛粘稠溶液的质量比为：1:15；
A5、待步骤A4获得的所述酚醛基胶冷却到室温，加入适量的所述固化促进剂即可获得酚醛胶。
步骤A2中所采用的生物油为杨树皮在500℃条件下快速裂解获得的冷凝液体。
步骤A3中所述甲醛水溶液的质量浓度为40％。
工作原理：
本发明的一种环保型三合板的制作方法，通过、通过降低酚醛胶的使用量，进而降低甲醛的释放量，且多种胶粘剂之间相互协同，提高了专用粘合剂的环保性、粘接性、耐水性及耐冲击性等性能。其中，酚醛胶对木材具有良好的粘接性，粘接强度较高，还具有耐热性高、抗蠕变、耐烧蚀、尺寸稳定性好等优点，也存在甲醛含量高、脆性大、剥离强度低、不耐冲击的缺点；大豆蛋白胶是一种新型的绿色环保胶粘剂，不含甲醛；大豆蛋白胶作为一种可再生的资源，有效地利用了大豆加工的剩余物，综合利用资源，节约生产成本；但是，大豆蛋白胶的粘接性、耐腐性及耐水性都不是很好；酚醛胶中含有酚醛树脂，在氢氧化钠的条件下，可以对大豆蛋白胶进行改性，从而改善大豆蛋白胶的不足，而大豆蛋白胶同时可以弥补酚醛胶的缺点，提高了专用粘合剂的整体性能；聚乙烯醇可以与淀粉之间发生交联反应，破坏二者分子链的完整性，使得聚乙烯醇与淀粉分子间作用力和氢键作用减弱，从而降低它们的结晶度，形成了新的交联结构，从而提高了专用粘合剂的热稳定性，硼砂的加入可使聚乙烯醇与淀粉产生进一步的交联，提高专用粘合剂的交联度和初黏性，进而能提高专用粘合剂的耐水性和粘接力；滑石粉用作填充剂。本发明所使用的酚醛胶相对常规使用的酚醛胶，其甲醛释放量更低，具有良好的环保效果；本发明利用杨树皮裂解产生生物油，生物油具有酚类化合物的典型特征，具有明显的芳香环、酚羟基和羰基的吸收峰，可与甲醛合成改性酚醛树脂，从而减少纯苯酚的用量，而且，改性酚醛树脂具有甲醛释放量低、溶解性好、加工工艺可靠和性能稳定的优势。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种环保型三合板的制作方法且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种环保型三合板的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步骤：
1)将木材置于热蒸汽中保温4～6h；
2)将木材置于干燥机中，以温度50～60℃,风速为5～15m/s干燥至木材的水分百分含量低于25%；
3)将胶黏剂均匀涂抹于木材表面形成胶层，所述胶黏剂的涂抹量为300～500g/m2；
4)组胚；
5)将步骤4）中组坯后的木材静置30min后于0～5℃下预压5~20min，所述预压采用的压力为1～1.5Mpa；
6)将步骤5）中预压后的木材置于温度为80~120℃下采用1.5～2Mpa的压力压制1~2.5h。
2.根据权利要求1所述一种环保型三合板的制作方法，其特征在于：所述胶黏剂由如下重量分数的物质构成：酚醛胶40-70份、大豆蛋白胶10-35份、聚乙烯醇15-40份、淀粉2-8份、硼砂2-5份、氢氧化钠4-10份以及滑石粉15-35份。
3.根据权利要求2所述一种环保型三合板的制作方法，其特征在于：所述酚醛胶的制作方法包括如下步骤：
A1、准备如下材料：苯酚、生物油、氢氧化钠、甲醛水溶液、蒙脱土以及固化促进剂；
A2、将所述苯酚、生物油以及氢氧化钠顺序加入反应釜,获得混合液；其中，所述苯酚、生物油及所述氢氧化钠的质量比为80:50:1；
A3、将步骤A2所得的混合液升温至80-100℃，并滴加适量的所述甲醛水溶液；1-3小时后，获得酚醛粘稠溶液；
A4、将步骤A3获得的所述酚醛粘稠溶液中加入适量所述蒙脱土，获得酚醛基胶；所述蒙脱土与所述酚醛粘稠溶液的质量比为：1:15；
A5、待步骤A4获得的所述酚醛基胶冷却到室温，加入适量的所述固化促进剂即可获得酚醛胶。
4.根据权利要求3所述的一种环保三合板的制作方法，其特征在于，步骤A2中所采用的生物油为杨树皮在400-650℃条件下快速裂解获得的冷凝液体。
5.根据权利要求3所述的一种环保三合板的制作方法，其特征在于，步骤A3中所述甲醛水溶液的质量浓度为30-50％。
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| CN201910642399.6A CN110341005A (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 一种环保型三合板的制作方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP7178754B1 (ja) | 2022-07-28 | 2022-11-28 | 株式会社Tbm | 樹脂組成物及び成形品 |
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2019
- 2019-07-16 CN CN201910642399.6A patent/CN110341005A/zh active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP7178754B1 (ja) | 2022-07-28 | 2022-11-28 | 株式会社Tbm | 樹脂組成物及び成形品 |
| WO2024024363A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 株式会社Tbm | 樹脂組成物及び成形品 |
| JP2024017678A (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-08 | 株式会社Tbm | 樹脂組成物及び成形品 |
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