发明内容
针对上述问题,本发明提供一种人造胶合板的热压生产工艺。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
一种人造胶合板的热压生产工艺,包括以下步骤:
(1)前处理
单元材料经过干燥工序进行干燥,将单元材料的含水率降低至8%以下;
(2)涂胶
将第一胶黏剂布施在所述单元材料上,在不高于70℃的温度下干燥至含水率降低至14%以下;
(3)组胚
将涂胶后的单元材料按照预设方向在预压打包机上组胚,得到板胚;
(4)高频加热胶合
在每幢板胚上下置放金属板,将所述板胚送入冷压机,上下金属板连接高频感应加热装置,通过冷压机施加压力,同时整幢板胚高频感应加热至90°-150°,板胚中的涂胶层逐渐固化,然后用螺杆、螺母连接上下金属板,保持收紧压力,保温30-120min至涂胶层固化,将所述板胚从冷压机中整幢叉出,自然降温;
(5)饰面
所述板胚经补灰砂光后布施第二胶黏剂,贴合饰面层后高频热压胶合;
(6)后处理
将饰面处理后的板胚进行锯边、砂面,质检后制得所述人造胶合板。
优选的,所述单元材料为木质单板。
优选的,所述第一胶黏剂、第二胶黏剂为热固性树脂胶或植物胶,所述热固性树脂胶为脲醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶、酚醛树脂胶、间苯二酚树脂胶、聚乳酸乙烯乳白胶,所述植物胶为大豆胶或木质素胶。
优选的,步骤(2)所述第一胶黏剂的施胶量为0.05-0.5g/cm2。
优选的,步骤(4)中所述收紧压力为5-10MPa。
优选的,步骤(4)中高频加热胶合的高频电流频率为3.0~6.78兆赫兹,两极间的最大间距≤1.0m。
优选的,所述植物胶为改性木质素增强的大豆胶,所述改性木质素增强的大豆胶的制备方法包括以下步骤:
S1、称取大豆蛋白粉溶于水中,得到质量分数为2-5%的大豆蛋白溶液,逐滴滴加盐酸溶液调节溶液pH至2.0-4.0,将所述大豆蛋白溶液逐渐升温至80-90℃,保温12-18h,得到大豆胶溶液;
S2、称取木质素,在室温条件下,搅拌溶解于质量分数为30%的氢氧化钠水溶液中,逐滴滴加质量分数为40%的乙二醛溶液,再逐滴滴加氢氧化钠溶液调节溶液pH至10-12,在60-65℃下保温4-6h,自然冷却至室温,加入去离子水稀释,滴加盐酸至木质素完全析出,滤出,洗涤、干燥,制得羟基化改性的木质素;
其中,所述木质素与所述氢氧化钠水溶液、所述乙二醛溶液、所述去离子水的质量比例为1:(5-7):(0.8-1.2)(10-14);
S3、在冰水浴条件下,将所述羟基化改性的木质素分散在无水二甲亚砜中,加入烯丙基缩水甘油醚和三异丁基铝,搅拌均匀后缓慢升温至室温,继续搅拌反应10-12h,加入少量水停止反应,滤出,洗涤、干燥,制得烯丙基化改性的木质素;
其中,所述羟基化改性的木质素与所述无水二甲亚砜、所述烯丙基缩水甘油醚、所述三异丁基铝的质量比例为1:(8-12):(0.6-1.0):(0.01-0.05);
S4、将所述烯丙基化改性的木质素分散在甲醇中,加入半胱胺盐酸盐搅拌溶解后,再加入2,2-二甲氧基-2-苯乙酮,在室温和365nm波长紫外灯下,搅拌反应2.5-3h,滤出,洗涤、干燥,制得胺基改性的木质素;
其中,所述烯丙基化改性的木质素与所述甲醇、所述半胱胺盐酸盐、2,2-二甲氧基-2-苯乙酮的质量比例为1:(8-12):(3-4):(0.02-0.03);
S5、将所述胺基改性的木质素分散在pH为4.8的2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与甲醇的混合溶液中,加入碳化二亚胺,搅拌溶解后加入3,4-二羟基肉桂酸和苯丙酸,继续搅拌反应10-12h,滤出,洗涤干燥后制得改性木质素;
其中,所述胺基改性的木质素与所述混合溶液、碳化二亚胺、3,4-二羟基肉桂酸、苯丙酸的质量比例为1:(10-14):(3-5):(1-2):(1-2);所述2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与所述甲醇的混合体积比为1:1;
S6、以聚乙二醇的水溶液或二氧六环分散稀释所述改性木质素,加入所述大豆胶溶液,均匀混合后,添加到高速混合机中,在90-92℃下,以3500r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,即得所述植物胶。
优选的,所述植物胶中还包括有功能填料,所述功能填料的制备方法包括以下步骤:
A1、在室温条件下,称取P123并超声溶解在乙醇中,加入去离子水并剧烈搅拌15-30min,加入多巴胺溶液后继续搅拌30-60min,缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液,继续搅拌,得到悬浮液,离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到产物A;
其中,所述多巴胺溶液的浓度为1g/L,所述P123与所述乙醇、所述去离子水、所述多巴胺溶液、所述氢氧化钠溶液的质量比例为1:(80-100):(300-360):(300-360):(8-10);
A2、将所述产物A分散在乙醇溶液中,得到溶液A,分散比为0.3-0.5g/L,充分搅拌分散后依次加入0.04-0.05mol/L的FeCl2溶液和0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液,在氮气保护下搅拌反应30-60min,在逐滴滴加质量分数28%的氨水溶液,升温至70-80℃,继续搅拌反应30-60min,冷却后离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到所述功能填料;
其中,所述溶液A与所述FeCl2溶液、0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液、所述氨水溶液的质量比例为3:(0.8-1):(1-1.1):0.1。
本发明的有益效果为:
本发明提供一种新的人造胶合板的热压生产工艺,通过高频感应加热原理,代替传统人造胶合板热压的传导加热,使用高频感应加热均匀,由内到外将板胚同时加热,加热速度快,升温均匀,胶层固化均匀,板胚变形度小,废次品率低,还可多档调节,经济合理利用热量,损耗小,加热效率高,加热环境好,工人劳动强度低,生产效率高,操作更方便;而且高频感应加热基于电流感应,不需锅炉,无烟雾,无粉尘,无废气,无高温辐射,节能环保,安全卫生,符合国家节能环保的政策。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本发明的实施例涉及一种人造胶合板的热压生产工艺,包括以下步骤:
(1)前处理
单元材料经过干燥工序进行干燥,将单元材料的含水率降低至8%以下;
(2)涂胶
将第一胶黏剂布施在所述单元材料上,在不高于70℃的温度下干燥至含水率降低至14%以下;
(3)组胚
将涂胶后的单元材料按照预设方向在预压打包机上组胚,得到板胚;
(4)高频加热胶合
在每幢板胚上下置放金属板,将所述板胚送入冷压机,上下金属板连接高频感应加热装置,通过冷压机施加压力,同时整幢板胚高频感应加热至90°-150°,板胚中的涂胶层逐渐固化,然后用螺杆、螺母连接上下金属板,保持收紧压力,保温30-120min至涂胶层固化,将所述板胚从冷压机中整幢叉出,自然降温;
(5)饰面
所述板胚经补灰砂光后布施第二胶黏剂,贴合饰面层后高频热压胶合;
(6)后处理
将饰面处理后的板胚进行锯边、砂面,质检后制得所述人造胶合板。
优选的,所述单元材料为木质单板。
优选的,所述第一胶黏剂、第二胶黏剂为热固性树脂胶或植物胶,所述热固性树脂胶为脲醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶、酚醛树脂胶、间苯二酚树脂胶、聚乳酸乙烯乳白胶,所述植物胶为大豆胶或木质素胶。
优选的,步骤(2)所述第一胶黏剂的施胶量为0.05-0.5g/cm2。
优选的,步骤(4)中所述收紧压力为5-10MPa。
优选的,步骤(4)中高频加热胶合的高频电流频率为3.0~6.78兆赫兹,两极间的最大间距≤1.0m。
优选的,所述植物胶为改性木质素增强的大豆胶,所述改性木质素增强的大豆胶的制备方法包括以下步骤:
S1、称取大豆蛋白粉溶于水中,得到质量分数为2-5%的大豆蛋白溶液,逐滴滴加盐酸溶液调节溶液pH至2.0-4.0,将所述大豆蛋白溶液逐渐升温至80-90℃,保温12-18h,得到大豆胶溶液;
S2、称取木质素,在室温条件下,搅拌溶解于质量分数为30%的氢氧化钠水溶液中,逐滴滴加质量分数为40%的乙二醛溶液,再逐滴滴加氢氧化钠溶液调节溶液pH至10-12,在60-65℃下保温4-6h,自然冷却至室温,加入去离子水稀释,滴加盐酸至木质素完全析出,滤出,洗涤、干燥,制得羟基化改性的木质素;
其中,所述木质素与所述氢氧化钠水溶液、所述乙二醛溶液、所述去离子水的质量比例为1:(5-7):(0.8-1.2)(10-14);
S3、在冰水浴条件下,将所述羟基化改性的木质素分散在无水二甲亚砜中,加入烯丙基缩水甘油醚和三异丁基铝,搅拌均匀后缓慢升温至室温,继续搅拌反应10-12h,加入少量水停止反应,滤出,洗涤、干燥,制得烯丙基化改性的木质素;
其中,所述羟基化改性的木质素与所述无水二甲亚砜、所述烯丙基缩水甘油醚、所述三异丁基铝的质量比例为1:(8-12):(0.6-1.0):(0.01-0.05);
S4、将所述烯丙基化改性的木质素分散在甲醇中,加入半胱胺盐酸盐搅拌溶解后,再加入2,2-二甲氧基-2-苯乙酮,在室温和365nm波长紫外灯下,搅拌反应2.5-3h,滤出,洗涤、干燥,制得胺基改性的木质素;
其中,所述烯丙基化改性的木质素与所述甲醇、所述半胱胺盐酸盐、2,2-二甲氧基-2-苯乙酮的质量比例为1:(8-12):(3-4):(0.02-0.03);
S5、将所述胺基改性的木质素分散在pH为4.8的2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与甲醇的混合溶液中,加入碳化二亚胺,搅拌溶解后加入3,4-二羟基肉桂酸和苯丙酸,继续搅拌反应10-12h,滤出,洗涤干燥后制得改性木质素;
其中,所述胺基改性的木质素与所述混合溶液、碳化二亚胺、3,4-二羟基肉桂酸、苯丙酸的质量比例为1:(10-14):(3-5):(1-2):(1-2);所述2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与所述甲醇的混合体积比为1:1;
S6、以聚乙二醇的水溶液或二氧六环分散稀释所述改性木质素,加入所述大豆胶溶液,均匀混合后,添加到高速混合机中,在90-92℃下,以3500r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,即得所述植物胶。
现有技术中使用的胶黏剂仍以源自石油资源的合成树脂胶黏剂为主,如酚醛树脂和脲醛树脂,石油资源日益枯竭导致合成树脂型胶黏剂生产成本急剧增加,同时还存在甲醛、苯酚等有毒挥发性小分子会对人们身体健康造成危害,当前大多数人造胶合板都存在不同程度甲醛挥发的问题,本申请所述胶黏剂以生物基大豆蛋白和木质素为原料,制备了无醛的人造胶合板胶黏剂,同时通过改性提高胶黏剂的胶接性能。
优选的,所述植物胶中还包括有功能填料,所述功能填料的制备方法包括以下步骤:
A1、在室温条件下,称取P123并超声溶解在乙醇中,加入去离子水并剧烈搅拌15-30min,加入多巴胺溶液后继续搅拌30-60min,缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液,继续搅拌,得到悬浮液,离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到产物A;
其中,所述多巴胺溶液的浓度为1g/L,所述P123与所述乙醇、所述去离子水、所述多巴胺溶液、所述氢氧化钠溶液的质量比例为1:(80-100):(300-360):(300-360):(8-10);
A2、将所述产物A分散在乙醇溶液中,得到溶液A,分散比为0.3-0.5g/L,充分搅拌分散后依次加入0.04-0.05mol/L的FeCl2溶液和0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液,在氮气保护下搅拌反应30-60min,在逐滴滴加质量分数28%的氨水溶液,升温至70-80℃,继续搅拌反应30-60min,冷却后离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到所述功能填料;
其中,所述溶液A与所述FeCl2溶液、0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液、所述氨水溶液的质量比例为3:(0.8-1):(1-1.1):0.1。
针对生物基的植物胶介电损耗较小,高频加热功率和时间较高的问题,本发明通过改性功能填料,一方面提高了胶黏剂的热响应交联度,提高了胶接强度,同时提高了胶黏剂的介电损耗,不仅可以采用低功率发生器,而且还可以进一步缩短加热时间,降低生产成本。
实施例1
一种人造胶合板的热压生产工艺,包括以下步骤:
(1)前处理
单元材料经过干燥工序进行干燥,将单元材料的含水率降低至8%以下;
(2)涂胶
将第一胶黏剂布施在所述单元材料上,在不高于70℃的温度下干燥至含水率降低至14%以下;
(3)组胚
将涂胶后的单元材料按照预设方向在预压打包机上组胚,得到板胚;
(4)高频加热胶合
在每幢板胚上下置放金属板,将所述板胚送入冷压机,上下金属板连接高频感应加热装置,通过冷压机施加压力,同时整幢板胚高频感应加热至90°-150°,板胚中的涂胶层逐渐固化,然后用螺杆、螺母连接上下金属板,保持收紧压力,保温30-120min至涂胶层固化,将所述板胚从冷压机中整幢叉出,自然降温;
(5)饰面
所述板胚经补灰砂光后布施第二胶黏剂,贴合饰面层后高频热压胶合;
(6)后处理
将饰面处理后的板胚进行锯边、砂面,质检后制得所述人造胶合板。
优选的,所述单元材料为木质单板。
优选的,所述第一胶黏剂、第二胶黏剂为植物胶。
步骤(2)所述第一胶黏剂的施胶量为0.05-0.5g/cm2。
步骤(4)中所述收紧压力为5-10MPa。
步骤(4)中高频加热胶合的高频电流频率为3.0~6.78兆赫兹,两极间的最大间距≤1.0m。
所述植物胶为改性木质素增强的大豆胶,所述改性木质素增强的大豆胶的制备方法包括以下步骤:
S1、称取大豆蛋白粉溶于水中,得到质量分数为2-5%的大豆蛋白溶液,逐滴滴加盐酸溶液调节溶液pH至2.0-4.0,将所述大豆蛋白溶液逐渐升温至80-90℃,保温12-18h,得到大豆胶溶液;
S2、称取木质素,在室温条件下,搅拌溶解于质量分数为30%的氢氧化钠水溶液中,逐滴滴加质量分数为40%的乙二醛溶液,再逐滴滴加氢氧化钠溶液调节溶液pH至10-12,在60-65℃下保温4-6h,自然冷却至室温,加入去离子水稀释,滴加盐酸至木质素完全析出,滤出,洗涤、干燥,制得羟基化改性的木质素;
其中,所述木质素与所述氢氧化钠水溶液、所述乙二醛溶液、所述去离子水的质量比例为1:(5-7):(0.8-1.2)(10-14);
S3、在冰水浴条件下,将所述羟基化改性的木质素分散在无水二甲亚砜中,加入烯丙基缩水甘油醚和三异丁基铝,搅拌均匀后缓慢升温至室温,继续搅拌反应10-12h,加入少量水停止反应,滤出,洗涤、干燥,制得烯丙基化改性的木质素;
其中,所述羟基化改性的木质素与所述无水二甲亚砜、所述烯丙基缩水甘油醚、所述三异丁基铝的质量比例为1:(8-12):(0.6-1.0):(0.01-0.05);
S4、将所述烯丙基化改性的木质素分散在甲醇中,加入半胱胺盐酸盐搅拌溶解后,再加入2,2-二甲氧基-2-苯乙酮,在室温和365nm波长紫外灯下,搅拌反应2.5-3h,滤出,洗涤、干燥,制得胺基改性的木质素;
其中,所述烯丙基化改性的木质素与所述甲醇、所述半胱胺盐酸盐、2,2-二甲氧基-2-苯乙酮的质量比例为1:(8-12):(3-4):(0.02-0.03);
S5、将所述胺基改性的木质素分散在pH为4.8的2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与甲醇的混合溶液中,加入碳化二亚胺,搅拌溶解后加入3,4-二羟基肉桂酸和苯丙酸,继续搅拌反应10-12h,滤出,洗涤干燥后制得改性木质素;
其中,所述胺基改性的木质素与所述混合溶液、碳化二亚胺、3,4-二羟基肉桂酸、苯丙酸的质量比例为1:(10-14):(3-5):(1-2):(1-2);所述2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液与所述甲醇的混合体积比为1:1;
S6、以聚乙二醇的水溶液或二氧六环分散稀释所述改性木质素,加入所述大豆胶溶液,均匀混合后,添加到高速混合机中,在90-92℃下,以3500r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,即得所述植物胶。
所述植物胶中还包括有功能填料,所述功能填料的制备方法包括以下步骤:
A1、在室温条件下,称取P123并超声溶解在乙醇中,加入去离子水并剧烈搅拌15-30min,加入多巴胺溶液后继续搅拌30-60min,缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液,继续搅拌,得到悬浮液,离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到产物A;
其中,所述多巴胺溶液的浓度为1g/L,所述P123与所述乙醇、所述去离子水、所述多巴胺溶液、所述氢氧化钠溶液的质量比例为1:(80-100):(300-360):(300-360):(8-10);
A2、将所述产物A分散在乙醇溶液中,得到溶液A,分散比为0.3-0.5g/L,充分搅拌分散后依次加入0.04-0.05mol/L的FeCl2溶液和0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液,在氮气保护下搅拌反应30-60min,在逐滴滴加质量分数28%的氨水溶液,升温至70-80℃,继续搅拌反应30-60min,冷却后离心分离出沉淀,并依次以水和乙醇洗涤,真空干燥,得到所述功能填料;
其中,所述溶液A与所述FeCl2溶液、0.08-0.1mol/L的FeCl3溶液、所述氨水溶液的质量比例为3:(0.8-1):(1-1.1):0.1。
实验例
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。