CN110903669A - 一种零甲醛再生板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零甲醛再生板材的制备方法。采用以具有热塑性(受热时变软，冷却后变硬)的再生塑料颗粒为粘结剂，有效解决了传统板材中游离甲醛对环境及人体造成的危害，通过将废弃木质材料(如木材加工废弃物、生活家居废弃物及绿化废弃物等)加工后与再生塑料颗粒共混，在加热加压条件下制备零甲醛再生板材。本发明生产的再生板材与使用传统甲醛胶制备的板材相比具有更好的结合强度、静曲强度及握螺钉力等性质，具有广阔的市场前景；以废弃木质材料为基材可用于制造复合板、密度板、纤维板、刨花板、秸秆板等胶合板材，既节约了废弃木质材料等资源，又降低了废旧塑料对环境造成的污染。

Description

一种零甲醛再生板材及其制备方法

技术领域：

本发明涉及的是一种再生板材的制备方法，特别是使用废弃木质材料和废弃塑料颗粒复合而成制备零甲醛再生板材的工艺。

背景技术：

木材在我国经济发展中占据着极其重要的地位，木材制品在人们的生产生活中是不可或缺的装修装饰材料，但我国是森林资源匮乏的国家，木材的供需矛盾日益突出，木材资源的供应紧张已经严重制约了我国人造板材行业的发展。同时，随着国民经济水平的提高，家具及装饰材料的使用周期缩短，我国城镇周边每年都有大量的废弃家具、废弃装饰材料等木质材料被扔掉，数量巨大，亟待开发。如果能将这些废弃木质材料循环利用制备板材，就等于在短时间内营造了一片片“隐形森林”，既能够解决木材资源短缺的问题，同时可以改变木材消耗模式，实现资源的循环再利用。

对于废弃木质材料的循环利用制备板材的研究，胶黏剂的选择和使用非常重要，国内外科研机构和企业已经做了大量工作。如中国专利(申请号：201110155570.4)提供了一种利用废弃木材生产重组复合板材的制备方法，以废旧木材代替实木，提高了废旧木材的资源利用率，但是该发明使用传统脲醛胶作为粘结剂，在使用过程中会释放出甲醛，对人体和环境产生危害；中国专利(申请号：201310390191.2)同样提供了一种将废旧木材再利用制备复合板的方法，该方法使用胶状树脂作为粘结剂，减少了板材的甲醛释放，制备的复合板密度较高，但是树脂的使用大大提高了生产成本，不利于大规模推广。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于利用塑料的热塑性，提供一种共混性好、成本低且无甲醛释放的方法，用于制备高强度零甲醛再生板材。

1.本发明提供一种制备高强度零甲醛再生板材的方法。

该零甲醛再生板材由再生木材颗粒和再生塑料颗粒加工而成，

其中再生木材颗粒为废弃木质材料(森林砍伐和木材加工的废弃物、家具更换包装木箱和一次性木质材料废弃物、废弃装修木质材料、城市绿化中修剪林木产生的废弃枝桠材等中的一种或多种的组合)干燥后，含水量少于10％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的木材颗粒；

其中塑料为可循环利用的尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等废旧塑料中的一种或几种，经粉碎机粉碎为20-30目的再生塑料颗粒。

所用再生木材颗粒和再生塑料颗粒粉碎是必须控制在一定尺寸，颗粒粒径过大会导致颗粒间空隙增大，所制零甲醛再生板材的强度达不到要求；颗粒粒径过小生产出的零甲醛再生板材容易风华成粉末，影响再生板材的使用寿命。

2.本发明所述方法包括：本发明利用再生木材颗粒和再生塑料颗粒制备零甲醛再生板材的方法非常简便，包括以下三个步骤：

(1)用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将废弃木材中水分烘干至低于10％，用粉碎机打碎成一定大小的颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成一定大小的颗粒；

(2)将再生木材颗粒与再生塑料颗粒置于混炼机中共混，为了混合均匀，共混温度低于再生塑料颗粒的熔点，优选温度为50-90℃；

(3)通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为5-20Mpa，冷压温度为90℃以下，优选为30-80℃，压力为2-10Mpa，凝固后形成密实堆积、紧密结合的结构；其特征在于热压和冷压的间隔时间优选为30min以内。

3.本发明提出一种零甲醛再生板材的制备。

所述零甲醛再生板材包括再生木材颗粒和再生塑料颗粒，其中再生木材颗粒是零甲醛再生板材的基料，具有热塑性的再生塑料颗粒为粘结剂，在高温加压下再生塑料颗粒熔化，降温后再生木材颗粒被牢牢的粘结在一起，增大再生板材的强度；

所述零甲醛再生板材中塑料颗粒的质量分数小于等于20％；

所述零甲醛再生板材中塑料颗粒的质量分数优选为4％-13％；

所述模具成型时，使用温度为140-210℃，压力为2-12Mpa，压成厚度为2-6cm，密度为0.85g/cm³的再生板材。

通过对零甲醛再生板材的物理力学性能进行测试，通过热塑性塑料的粘结作用，板材的曲张强度为39.73MPa，内结合强度为1.28MPa，握螺钉力为1527.66.56N，均优于GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》规定的使用标准。

所述的零甲醛再生板材可广泛代替人造胶合板、纤维板、刨花板及天然木材，应用于家具、地板、门窗、户外等众多领域。

总结，本发明提供一种零甲醛再生板材的制备方法，其有益效果表现在以下三个方面：

A.基材为再生木材颗粒，热塑性再生塑料颗粒作为粘结剂，共混后再生塑料颗粒均匀分在再生木材颗粒周围，高温下再生塑料颗粒熔化，降温后利用高分子材料的的特性将再生木材颗粒牢牢粘结在一起，提高了零甲醛再生板材的强度；

B.在废弃木材和废弃塑料粉碎过程中，严格控制颗粒的大小，既要防止颗粒太大导致废弃木材板强度降低，还要避免颗粒太小出现风华出粉现象；

C.有效的解决了废弃木材和废弃塑料的再利用，节约了资源，生产工艺简便，加工过程中对环境不造成污染，再生板材生产过程中避免了使用脲醛胶、酚醛胶等含甲醛胶黏剂，具有绿色环保的特点，适宜于大规模生产加工。

具体实施方式：

本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1.

步骤一，用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将废弃木材中水分烘干至低于8％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的再生木材颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒，水分含量低于5％；

步骤二，称取100公斤再生木材颗粒，10公斤再生塑料颗粒，加入混炼机中共混，设定温度为70℃，使再生塑料颗粒初步软化；

步骤三，将步骤二中混合物通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为2-10Mpa，冷压温度为70℃，压力为2-10Mpa，热压和冷压的间隔时间优选为30min；室温下冷却，凝固后最终得到高强度零甲醛再生板材。

实施例2.

步骤一，用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将废弃木材中水分烘干至低于8％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的再生木材颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒，水分含量低于5％；

步骤二，称取100公斤再生木材颗粒，15公斤再生塑料颗粒，加入混炼机中共混，设定温度为70℃，使再生塑料颗粒初步软化；

步骤三，将步骤二中混合物通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为2-10Mpa，冷压温度为70℃，压力为2-10Mpa，热压和冷压的间隔时间优选为30min；室温下冷却，凝固后最终得到高强度零甲醛再生板材。

实施例3.

步骤一，用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将废弃木材中水分烘干至低于8％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的再生木材颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒，水分含量低于5％；

步骤二，称取100公斤再生木材颗粒，10公斤再生塑料颗粒，加入混炼机中共混，设定温度为50℃，使再生塑料颗粒初步软化；

步骤三，将步骤二中混合物通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为2-10Mpa，冷压温度为70℃，压力为2-10Mpa，热压和冷压的间隔时间优选为30min；室温下冷却，凝固后最终得到高强度零甲醛再生板材。

实施例4.

步骤一，用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将废弃木材中水分烘干至低于8％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的再生木材颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒，水分含量低于5％；

步骤二，称取100公斤再生木材颗粒，15公斤再生塑料颗粒，加入混炼机中共混，设定温度为50℃，使再生塑料颗粒初步软化；

步骤三，将步骤二中混合物通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为2-10Mpa，冷压温度为70℃，压力为2-10Mpa，热压和冷压的间隔时间优选为30min；室温下冷却，凝固后最终得到高强度零甲醛再生板材。

Claims (10)

1.一种零甲醛再生板材，其特征在于包括如下成分：再生木材颗粒、再生塑料颗粒。

2.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于所述的再生木材颗粒为废弃木质材料(森林砍伐和木材加工的废弃物、家具更换包装木箱和一次性木质材料废弃物、农作物废弃秸秆、城市绿化中修剪林木产生的废弃枝桠材等中的一种或多种的组合)干燥后，含水量少于10％，经粉碎机粉碎为1-5厘米的再生木材颗粒。

3.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于所述再生塑料颗粒为可循环利用的尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯中的一种或其组合，经粉碎机粉碎为20-30目的塑料颗粒。

4.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于所述的再生塑料颗粒的质量分数小于等于20％。

5.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于利用再生塑料颗粒的热塑性，在加热条件下将再生木材颗粒牢牢粘结在一起，可代替传统的酚醛、脲醛树脂，解决了废旧塑料对环境的污染问题。

6.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于为了得到高强度的板材，再生木材颗粒和再生塑料颗粒均应粉碎为一定粒径大小。

7.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于使用废弃木质材料和废弃塑料为原料，节约了资源，具有绿色环保的特点。

8.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于所制备板材的具有十分优异的物理性质(内结合强度、静曲强度及板面握螺钉力等)，均优于使用传统酚醛胶、脲醛胶制备的板材。

9.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材，其特征在于生产工艺包括以下步骤：

(1)用自来水清洗掉废弃木质材料表面的泥土和灰尘，再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于10％，用粉碎机打碎成一定大小的颗粒；将废弃塑料洗净出去泥沙，干燥后用粉碎机打碎成一定大小的颗粒；

(2)将再生木材颗粒与再生塑料颗粒置于混炼机中共混，为了混合均匀，共混温度低于再生塑料颗粒的熔点，优选温度为50-90℃；

(3)通过压延机或压出机在模具中成型，先热压再冷压，热压温度优选为140-200℃，压力为5-20Mpa，冷压温度为90℃以下，优选为30-80℃，压力为2-10Mpa，凝固后形成密实堆积、紧密结合的结构；其特征在于热压和冷压的间隔时间优选为30min以内。

10.根据权利要求1所述的零甲醛再生板材可用于生产复合板、密度板、纤维板等板材。