CN111660400A - 一种无醛超轻质纤维板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人造板制造技术领域，涉及纤维板的制造，具体涉及一种无醛超轻质纤维板的制造方法，包括：木纤维干燥工序，使其含水率达到1%～10%；干燥后的木纤维放入搅拌机内搅拌，聚醚多元醇与催化剂混合均匀后，施加到纤维中搅拌均匀，然后添加多异氰酸酯混合均匀，施加方式均为喷雾；脱模剂喷涂及铺装工序，热压。本发明所公开的无醛超轻质纤维板的制造方法，将木纤维作为填料，采用聚氨酯发泡的方法，依次经过木纤维干燥、调施胶、脱模剂喷涂及铺装、热压制造无醛超轻质纤维板，所制备的板材具有不含甲醛、环境友好的特性，另外，聚氨酯发泡赋予板材良好的力学性能、耐水性能等优良理化性能。本发明拓展了纤维板的应用领域。

Description

一种无醛超轻质纤维板的制造方法
技术领域
本发明属于人造板制造技术领域，涉及纤维板的制造，具体涉及一种无醛超轻质纤维板的制造方法。
背景技术
轻质纤维板具有质量轻、吸音降噪等优点，可广泛应用于非结构用途的家具制造、建筑装饰、包装、电器设备等领域。我国纤维板产品多以密度在650kg/m3以上的中、高密度纤维板为主，并且普通纤维板采用脲醛胶为胶黏剂，在制造和使用过程中会释放出甲醛，存在环境污染和危害人体健康的问题。
专利CN 105818244中公开了采用聚乙二醇浸渍木纤维后施加二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，铺装后通过热诱发发泡反应，制备轻质纤维板。该专利中采用浸渍法施加聚乙二醇，但存在着聚乙二醇用量较大、施加不均匀的缺点；并且发泡反应迅速，不利于铺装工序的实施。随着人们环保意识的增强，同时为了拓展纤维板新的应用领域，本发明提出了一种无醛超轻质纤维板的制造方法，将木纤维作为填料，采用聚氨酯发泡的方法，制造无醛超轻质纤维板。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于公开一种无醛超轻质纤维板的制造方法。
为实现本发明，采用技术方案如下。
一种无醛超轻质纤维板的制造方法，具体步骤包括：
(1)木纤维干燥
木纤维在温度100℃～150℃进行干燥处理，使其含水率达到1％～10％，优选含水率5％～8％；
所述木纤维为速生材木纤维，优选杨木、松木或杂木中的一种或多种；
(2)调施胶
干燥后的木纤维放入搅拌机内搅拌，聚醚多元醇与催化剂混合均匀后，施加到纤维中搅拌均匀，然后添加多异氰酸酯混合均匀，施加方式均为喷雾；
其中所述聚醚多元醇是聚氧化丙烯三醇，相对分子质量为300～400，羟值为450～550mg KOH/g，施加量为绝干纤维质量的3％～10％，优选3％～8％；所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，优选多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)，施加量为聚醚多元醇质量的1～1.5倍，优选1.2～1.5倍；所述催化剂为改性三乙烯二胺(DY-8154)、改性双(二甲氨基乙基)醚(DY-225)中的一种或两种，施加量为聚醚多元醇和多异氰酸酯总质量的0.5％～5％，优选1％～2％；
(3)脱模剂喷涂及铺装
将脱模剂均匀喷涂在板坯模具的上下表面，然后将施胶后的纤维铺装形成均匀、厚度一致、具有初步支撑强度的板坯；
铺装工序控制成品板平均密度为300～550kg/m3；
其中所述脱模剂为乳化蜡液、甲基硅油乳液、硬脂酸、改性硅油乳液、去离子水中的任一种或几种混合物，喷涂量为50g/m2～200g/m2，优选100g/m2～200g/m2；
(4)热压
将铺装好的板坯送入热压机内进行热压，热压温度60～100℃，优选65～80℃；热压压力在0.1～3MPa，优选1～2.5MPa；热压因子7～15s/mm，优选7.5～12s/mm。
本发明将木纤维作为填料，采用聚氨酯发泡的方法，采用了延迟催化剂，可以使聚氨酯发泡反应能够适应现有生产线生产工艺过程。聚氨酯发泡后不仅能够起到胶粘剂的作用粘结木纤维，而且能够具有一定体积，填充纤维之间的空隙，达到降低密度的目的。并可以通过控制聚氨酯发泡反应和纤维用量来方便调整板密度。另外，聚氨酯发泡反应所要求的反应温度低于传统脲醛胶水固化所需要的温度，可以减少能耗。
根据本发明所述方法制得的无醛超轻质纤维板，成品板材密度在300～550kg/m3，采用延迟催化剂，可以使聚氨酯发泡反应能够适应现有生产线生产工艺过程。聚氨酯发泡后不仅能够起到胶粘剂的作用粘结木纤维，而且能够具有一定体积，填充纤维之间的空隙，达到降低密度的目的。并可以通过控制聚氨酯发泡反应和纤维用量来方便调整板密度。另外，聚氨酯发泡反应所要求的反应温度低于传统脲醛胶水固化所需要的温度，可以减少能耗。
本发明所用原料均为市售，工业级。
有益效果
本发明所公开的无醛超轻质纤维板的制造方法，将木纤维作为填料，采用聚氨酯发泡的方法，依次经过木纤维干燥、调施胶、脱模剂喷涂及铺装、热压制造无醛超轻质纤维板，所制备的板材具有不含甲醛、环境友好的特性，另外，聚氨酯发泡赋予板材良好的力学性能、耐水性能等优良理化性能。本发明拓展了纤维板的应用领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
一种无醛超轻质纤维板的制造方法，具体步骤包括：
(1)木纤维干燥：将木纤维放入干燥箱内，在温度为100℃～150℃条件下，对木纤维进行干燥处理，控制纤维含水率为5％～6％。所述木纤维取自大亚人造板集团丹阳分公司纤维板生产线，为松木和杂木混合。
(2)调施胶：先将干燥后的木纤维放入搅拌机内，将聚氧化丙烯三醇与催化剂DY-8145混合均匀后，采用喷雾施胶方式施加到纤维上。之后，采用喷雾施胶方式施加PAPI。其中聚氧化丙烯三醇相对分子量为300～400，羟值为450～550mg KOH/g，施加量为绝干纤维质量的8％；PAPI施加量为聚氧化丙烯三醇质量的1.5倍；催化剂DY-8145施加量为聚氧化丙烯三醇和PAPI总质量的2.5％。
(3)脱模剂喷涂及铺装：采用喷雾方式将脱模剂均匀喷涂在板坯模具的上下表面，喷涂量为150g/m2。然后将施胶后的纤维铺装形成均匀、厚度一致、具有初步支撑强度的板坯。铺装工序控制成品板平均密度在300kg/m3。
(4)热压：将铺装好的板坯送入热压机内进行热压，热压温度75℃；热压压力2.5MPa；热压因子10s/mm；热压控制板厚为10mm。热压结束后，即得。
实施例2
一种无醛超轻质纤维板的制造方法，具体步骤包括：
(1)木纤维干燥：将木纤维放入干燥箱内，在温度为100℃～150℃条件下，对木纤维进行干燥处理，控制纤维含水率为7％～8％。所述木纤维取自大亚人造板集团丹阳分公司纤维板生产线，为松木和杂木混合。
(2)调施胶：先将干燥后的木纤维放入搅拌机内，将聚氧化丙烯三醇与催化剂DY-225混合均匀后，采用喷雾施胶方式施加到纤维上。之后，采用喷雾施胶方式施加PAPI。其中聚氧化丙烯三醇相对分子量为300～400，羟值为450～550mg KOH/g，施加量为绝干纤维质量的4％；PAPI施加量为聚氧化丙烯三醇质量的1.3倍；催化剂DY-225施加量为聚氧化丙烯三醇和PAPI总质量的2％。
(3)脱模剂喷涂及铺装：采用喷雾方式将脱模剂均匀喷涂在板坯模具的上下表面，喷涂量为150g/m2。然后将施胶后的纤维铺装形成均匀、厚度一致、具有初步支撑强度的板坯。铺装工序控制成品板平均密度在400kg/m3。
(4)热压：将铺装好的板坯送入热压机内进行热压，热压温度80℃；热压压力2.5MPa；热压因子9s/mm；热压控制板厚为10mm。热压结束后，即得。
实施例1和2成品无醛超轻质纤维板检测数据如表1所示。
表1实例1和实例2成品无醛超轻质纤维板检测数据
Figure BDA0002534270790000031
Figure BDA0002534270790000041
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于，具体步骤包括：
（1）木纤维干燥
木纤维在温度100℃～150℃进行干燥处理，使其含水率达到1%～10%；
所述木纤维为速生材木纤维；
（2）调施胶
干燥后的木纤维放入搅拌机内搅拌，聚醚多元醇与催化剂混合均匀后，施加到纤维中搅拌均匀，然后添加多异氰酸酯混合均匀，施加方式均为喷雾；
（3）脱模剂喷涂及铺装
将脱模剂均匀喷涂在板坯模具的上下表面，然后将施胶后的纤维铺装形成均匀、厚度一致、具有初步支撑强度的板坯；
铺装工序控制成品板平均密度为300～550 kg/m3；
其中所述脱模剂为乳化蜡液、甲基硅油乳液、硬脂酸、改性硅油乳液、去离子水中的任一种或几种混合物，喷涂量为50g/m2～200 g/m2；
（4）热压
将铺装好的板坯送入热压机内进行热压，热压温度60～100℃，热压压力在0.1～3MPa，热压因子7～15 s/mm。
2.根据权利要求1所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：木纤维干燥工序中，所述木纤维在温度100℃～150℃进行干燥处理，使其含水率达到5%～8%。
3.根据权利要求1所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：木纤维干燥工序中，所述木纤维为杨木、松木或杂木中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：调施胶工序中，所述聚醚多元醇是聚氧化丙烯三醇，相对分子质量为300～400，羟值为450～550mg KOH/g，施加量为绝干纤维质量的3%～10%；所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI或二苯基甲烷二异氰酸酯MDI，施加量为聚醚多元醇质量的1～1.5倍；所述催化剂为改性三乙烯二胺DY-8154、改性双（二甲氨基乙基）醚DY-225中的一种或两种，施加量为聚醚多元醇和多异氰酸酯总质量的0.5%～5%。
5.根据权利要求4所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：调施胶工序中，所述聚醚多元醇是聚氧化丙烯三醇，施加量为绝干纤维质量的3%～8%。
6.根据权利要求4所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：调施胶工序中，所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI。
7.根据权利要求4所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：调施胶工序中，所述多异氰酸酯施加量为聚醚多元醇质量的1.2～1.5倍。
8.根据权利要求4所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：调施胶工序中，所述催化剂施加量为聚醚多元醇和多异氰酸酯总质量的1%～2%。
9.根据权利要求1所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：脱模剂喷涂及铺装工序中，所述脱模剂喷涂量为100 g/m2～200 g/m2。
10.根据权利要求1所述无醛超轻质纤维板的制造方法，其特征在于：热压工序中，所述将铺装好的板坯送入热压机内进行热压，热压温度65～80℃，热压压力1～2.5 MPa，热压因子7.5～12 s/mm。
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