CN1114964A - 一种复合人造板的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种复合人造板的生产工艺，即利用非单板型人造板生产工艺和设备生产植物纤维-塑料复合人造板产品，其工艺流程为：塑料原料制备后待用，植物纤维原料制备→表面处理→干燥→与制备好的塑料原料混合→铺装→热压→冷压→成品，表面处理剂主要成分是酚醛树脂和烷偶联剂，处理剂使用量是植物纤维绝干重量的0.5-10％；热压工艺条件为：温度150-220℃，压力1-10MPa，时间3-20分钟；冷压工艺条件为：温度＜50℃，压力1-10MPa，时间1-10分钟。

Description

一种复合人造板的生产工艺
本发明为一种利用非单板型人造板生产工艺和设备使废塑料与植物纤维材料结合生产复合人造板制品的工艺技术。
用木质或非木质植物纤维原料生产非单板型人造板的技术早已公知并广泛利用。在现有技术中，一般都采用热固性树脂(主要是脲醛树脂)做胶粘剂，使植物纤维原料在加热加压条件下粘合成板。由于脲醛树脂中的甲醛易于在生产及产品使用中逸出，从而对人体造成一定危害。
用木纤维或木粉做填料，加入到塑料中生产复合塑料制品的技术也已公知，这类技术对木-塑复合主要采用的都是混炼、挤出和注塑等工艺，前苏联专利SU1611747、SU140941，日本专利平3-59804、平4-7283都介绍了这类技术，其基本做法是先将木材碎料或木粉与塑料混合，然后在高温条件下挤压、捏合，促使塑料渗透到木质材料中，再采用不同形式制成板材或型材。这类技术主要用于塑料工艺的生产。
前苏联杂志《人造板与胶合板快报》1990年第7期介绍了一种利用木质人造板生产工艺生产木-塑复合制品的技术，文中例举了实现该技术的三种方式，即“压制法”、“挤压法”和“挤压一加压法”，但这三种方法均沿袭了木-塑复合靠高温高压挤压捏合的方式，都需在生产中增加塑料工业用挤压机及其配套设备才能实现木-塑复合人造板的生产。
由于以上木-塑复合制品技术都出于这样一个机理：即塑料主要为非极性碳氢高分子聚合物(亲油性)，而植物纤维材料是含有大量羟基(-OH)的极性天然高分子组成的多孔体系，为使亲油性的塑料与亲水性的多孔植物纤维产生强而有力的结合，现有技术的成功方法就是将塑料在熔融状态下通过高温高压的方式渗入到木材细胞中。因此，生产中为使木-塑复合，高温高压挤压捏合工艺及设备必不可少。但是这种做法使设备投资，能源消耗都大大提高，而且产量受到一定限制。
本发明目的在于解决现有技术的上述问题，从而提供一种采用改善塑料与植物纤维表面结合性能促使其结合，使植物纤维-塑料复合人造板在原有人造板生产工艺及设备无较大改动情况下实现规模生产的技术。
本发明解决植物纤维-塑料结合的机理是通过对植物纤维原料进行表面处理，使其带有可同时与植物纤维和塑料进行化学反应的化学活性物质，该物质在后续热压工艺中与植物纤维分子和塑料同时形成共价键，从而实现两者的结合。
本发明的目的是通过以下步骤实现的：
植物纤维原料制备→表面处理→干燥
                             ↓
                  塑料制备→混合
                             ↓
                            铺装→热压→冷压→成品
植物纤维原料制备：植物纤维原料为木质或非木质植物原料。其制备工序及要求与人造板生产的原料制备工序相同，包括将木质原料削成木片，然后制成刨花或分离成纤维，而非木质原料则是在截断、清洗后，制成碎料或分离成纤维；
表面处理：给制备好的刨花或纤维喷涂表面处理剂。表面处理剂的主要成分是酚醛树脂和硅烷偶联剂，处理剂使用量是植物纤维绝干重量的0.5-10％，喷涂设备采用带喷嘴的刨花板拌胶机或中密度纤维板用施胶干燥机；
干燥：喷涂过表面处理剂的植物纤维原料在转筒式干燥机或气流干燥机中进行干燥，干燥至物料含水率为0-15％；
塑料制备：塑料主要利用的是废塑料，经清洗后将其制成粉状或颗粒状；
混合：将植物纤维原料与塑料原料在普通拌胶机中常温常压下均匀混合，塑料加入量为植物纤维原料绝干重量的5-50％；
铺装：用非单板型人造板生产用铺装机将混合后的物质铺装成板坯；
热压：铺装板坯进入热压机热压，其热压工艺条件为：温度150-220℃，压力1-10MPa，时间3-20分钟；
冷压：热压后的板坯进入冷压机冷压定型，冷压工艺条件为：温度＜50℃，压力1-10MPa，时间1-10分钟。
冷压后即得制品。
对比现有非单板型人造板生产技术，本发明优点在于：
1.用废塑料代替脲醛树脂做胶粘剂，降低了生产成本，解决了废塑料对环境的污染问题；
2.没有游离甲醛释放，解决了人造板生产及使用中游离甲醛对人体的危害问题；
3.产品物理力学性能达到或超过普通非单板型人造板，尤其是耐水性能指标大大高于同类产品。
对比现有木-塑复合生产技术，本发明优点在于：
1.通过对植物纤维原料表面进行处理解决了塑料与植物纤维这两种性质完全不同的组分的界面结合问题，省去了植物纤维材料与塑料复合需要的高温高压挤压捏合的工艺和设备，简化了生产工艺，提高了木塑复合材料的生产能力，降低了生产成本和能源消耗；
2.其产品外观保留了木质人造板的一切特征。经表面处理后，其抗热蠕变能力有较大提高。
实施例1
植物纤维原料制备→表面处理→干燥
                             ↓
                  塑料制备→混合
                             ↓
                            铺装→热压→冷压→成品
植物纤维原料制备：植物纤维原料为木质或非木质植物原料；
表面处理：给制备好的刨花或纤维喷涂表面处理剂。表面处理剂的主要成分是酚醛树脂和硅烷偶联剂，处理剂使用量是植物纤维绝干重量的0.5-10％，喷涂设备采用带喷嘴的刨花板拌胶机或中密度纤维板用旋胶干燥机；
干燥：喷涂过表面处理剂的植物纤维原料在转筒式干燥机或气流干燥机中进行干燥，干燥至物料含水率为0-15％；
塑料制备：塑料为废塑料，经清洗后制成粉状或颗粒状；
混合：将植物纤维原料与塑料原料在普通拌胶机中常温常压下均匀混合，塑料加入量为植物纤维原料绝干重量的5-50％；
铺装：用非单板型人造板生产用铺装机进行铺装；
热压：铺装板坯进入热压机热压，其热压工艺条件为：温度150-220℃，压力1-10MPa，时间3-20分钟；
冷压：热压后的板坯进入冷压机冷压定型，冷压工艺条件为：温度＜50℃，压力1-10MPa，时间1-10分钟。
冷压后即得制品。
实施例2
在生产中冷压机装有模具，以生产植物纤维-塑料模压制品，其余生产工艺过程和条件与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种复合人造板的生产工艺，其特征在于：利用非单板型人造板生产工艺和设备生产植物纤维-塑料复合人造板产品，其工艺流程为：塑料原料制备后待用，植物纤维原料制备→表面处理→干燥→与制备好的塑料原料混合→铺装→热压→冷压→成品；
表面处理剂主要成分是酚醛树脂和硅烷偶联剂，处理剂使用量是植物纤维绝干重量的0.5-10％；热压工艺条件为：温度150-220℃，压力1-10MPa，时间3-20分钟；冷压工艺条件为：温度＜50℃，压力1-10MPa，时间1-10分钟。
2、如权利要求1所述的复合人造板的生产工艺，其特征在于在冷压机中装有生产植物纤维-塑料模压复合人造板产品的模具。
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