CN114516100A - 一种阻燃胶合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于人造板材技术领域，提供了一种阻燃胶合板及其制备方法，其中阻燃胶合板以木材单板为原料，通过浸渍多功能木竹材阻燃剂，且表面辊涂特制的胶水，并通过后续处理，用于形成具有阻燃特性和良好的净化室内甲醛、TVOC功能的板材，本发明通过先将板材单板浸渍多功能木竹材阻燃剂处理，使每个单板均具备阻燃的特性，其次对该板材表面进行特制的采用多功能木竹材阻燃改性酚醛树脂作为胶粘剂，添加与该胶粘剂相应10％‑15％重量份的面粉，制成涂胶用的胶水进行辊涂，并具有净化室内空气的功能，最后通过铺装组坯、预压、冷压、热固等方式形成胶合板。

Description

一种阻燃胶合板及其制备方法
技术领域
本发明属于人造板材技术领域，尤其涉及一种阻燃胶合板及其制备方法。
背景技术
近年来，国内住宅及公共建筑尤其是高层、超高层、大跨结构建筑火灾事 故频发，造成大量的人员伤亡和财产损失。建筑火灾的成因除与建筑结构类型 和物业管理等因素外，很大程度上与建筑材料尤其是防火材料的防火耐火性能 有关。
CN106938488A公开的“高阻燃人造板材的制备方法”，以锯屑和刨花为原 料，高阻燃胶粉为粘合剂，其优点是原料广、再生快、原料成本低，但带来的 不足是胶粘剂成本高、制造工艺复杂。CN104608230A公布了“非木质纤维阻燃 人造板及其制备方法”专利技术，要求保护的以植物秸秆颗粒为原料，以酚醛树 脂或无机胶为胶合材料，以氧化镁、硫酸钙等无机物为阻燃剂制备非木质阻燃 人造板，其优点是可以大量利用植物秸秆，但制备的人造板静曲强度与弹性模 量较低，同时由于采用冷固化工艺，所制备的人造板制造时间较长，生产率低。
发明内容
本发明提供一种阻燃胶合板及其制备方法，旨在解决上述背景技术中提出 的问题。
本发明是这样实现的，一种阻燃胶合板，以木材单板为原料，通过浸渍多 功能木竹材阻燃剂，且表面辊涂特制的胶水，并通过后续处理，用于形成具有 阻燃特性和良好的净化室内甲醛、TVOC功能的板材。
本发明是这样实现的，一种阻燃胶合板的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、原料的选择：选取厚度＜3mm的木材单板；
步骤S2、原料单板的预处理：先对其进行干燥使其含水率≤15％，然后通 过制备的多功能木竹材阻燃剂对其浸渍处理；
步骤S3、涂胶：通过制备的特制的胶水对其进行辊涂；
步骤S4、铺装组胚：通过整齐均匀型或非整齐均匀型两种方式进行铺装组 坯；
步骤S5、预压：在压力0.7-1.0Mpa下对预压模内的坯进行预压形成初胚；
步骤S6、冷压成型：通过冷压机对初胚进行冷压处理，之后送入热固化室 进行处理；
步骤S7、养护陈放；
步骤S8、修边截头。
优选的，在步骤S1中，采购木材单板每张厚度＜3mm、且在成批的木材 板中每张单板宽度和面积相等，单板长度需要≥制成的板材长度≥最终产品的长 度。
优选的，在步骤S2中包括如下具体步骤：
步骤S21、干燥：对含水量较高的单板进行自然干燥或烘干，使之含水率≤ 15％；
步骤S22、制备多功能木竹材阻燃剂：该多功能木竹材阻燃剂按照如下重 量份的原料进行混合制成：阻燃剂主剂35-50份，抑烟剂3-10份，抗菌除醛剂 3-8份，阻燃除醛剂3-20份，成炭促进剂2-8份，去离子水80-100份；
步骤S23、对单板浸渍多功能木竹材阻燃剂处理：将单板在常温常压下浸 泡在多功能木竹材阻燃剂中，浸泡时间以能完全浸透所述单板为准。
优选的，在步骤S3中包括如下具体步骤：
步骤S31、制备胶水：采用多功能木竹材阻燃改性酚醛树脂作为胶粘剂， 添加与该胶粘剂相应10％-15％重量份的面粉，制成涂胶用的胶水；
步骤S32、通过单面辊涂方式涂胶；且单面涂胶量为：100-130g/㎡。
优选的，在步骤S4中，铺装组坯分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装 组坯方式，
两种方式或预先均铺装在预压模内进行预压，
其中，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装在预压模具内，可直接进入冷 压定型模具内冷压。
优选的，在步骤S5中，对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为 0.7-1.0Mpa，预压成初胚后，启动后端液压输送装置，将初胚推至冷压成型模 具内。
优选的，在步骤S6中包括如下具体步骤：
步骤S61、冷压机垂直于地面由上向下压胚110-150S，每cm2的坯所受压 力为2.0-2.5Mpa，
步骤S62、插上冷压模具的锁紧栓，坯连同模具一起送入热固化室，进行 温度分段梯度固化8-9h，冷却至45℃，拆模卸料。
优选的，在步骤S7中，养护陈放：其中在陈放间存放时间为10-15d。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种阻燃胶合板及其制 备方法，本发明通过先将板材单板浸渍多功能木竹材阻燃剂处理，使每个单板 均具备阻燃的特性，其次对该板材表面进行特制的采用多功能木竹材阻燃改性 酚醛树脂作为胶粘剂，添加与该胶粘剂相应10％-15％重量份的面粉，制成涂胶 用的胶水进行辊涂，并具有净化室内空气的功能，最后通过铺装组坯、预压、 冷压、热固等方式形成胶合板。
附图说明
图1为本发明的方法步骤示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种阻燃人造板材生产方法，以 木材单板为原料，通过浸渍多功能木竹材阻燃剂，且表面辊涂特制的胶水，并 通过后续处理，用于形成具有阻燃特性和良好的净化室内甲醛、TVOC功能的 板材。
多功能阻燃人造板制备方法，按如下步骤进行：
(1)原料的选择：向木单板生产销售企业购得每张厚度＜3mm、且每张宽 度和面积相等的成批木材单板，单板的长度按制成板材后最终产品的长度要求 选定，原则是单板长度≥制成的板材长度≥最终产品的长度；
(2)原料单板的预处理：
干燥：对含水量较高的单板进行自然干燥或烘干，含水率≤15％；
多功能木竹材阻燃剂的制备：多功能木竹材阻燃剂及其制备方法，包括如 下重量份的原料：主剂35-50份，抑烟剂3-10份，抗菌除醛剂3-8份，阻燃除 醛剂3-20份，成炭促进剂2-8份，去离子水80-100份。
多功能木竹材阻燃剂的制备按如下步骤进行：
阻燃剂主剂：在氮气保护下，在带有搅拌装置的反应釜中加入适量苯代三 聚氰胺和去离子水，升高温度至80℃到100℃并搅拌，得到完全溶解的苯代三 聚氰胺溶液，苯代三聚氰胺与去离子水的摩尔比为1：25-28。然后滴加乙二胺 四甲叉膦酸水溶液，反应3-6小时，苯代三聚氰胺与乙二胺四甲叉膦酸的摩尔 比为1：0.25-1：0.55。乙二胺四甲叉膦酸水溶液滴加完成后，再滴加4％硼酸 水溶液，滴加时间控制在1-2小时，硼酸水溶液与苯代三聚氰胺的摩尔比为1： 1-1：0.5。全部滴加完成后，继续保温反应3-4小时，得到中间体乙二胺四甲叉 磷酸苯代三聚氰胺硼酸盐。将上述反应中间体升温至200-280度，反应5-10小时，使反应中间体进行分子内脱水反应，得到乙二胺四甲叉磷酸苯代三聚氰胺 硼酸盐化合物，其结构式为；
Figure BDA0003505554720000061
将乙二胺四甲叉磷酸苯代三聚氰胺硼酸盐化合物30-45份，硼酸锌10-15 份，硫酸铵20-35份，硫酸镁5-15份，硅溶胶20-30份，四水八硼酸二钠7-18 份，去离子水550-650份，充分混合搅拌得到阻燃剂主剂。
抑烟剂：取钼酸铵按质量比1-4：80-100加入去离子水搅拌混合，得搅拌 混合物A。取搅拌混合物A，按质量比50-70：2-5加入氢氧化镁搅拌混合，得 搅拌混合物B。取搅拌混合物B按质量比25-40：2-4加入氢氧化铝搅拌混合， 即得抑烟剂。
抗菌除醛剂为：抗菌剂的制备方法：将5-15份3-巯基-1，2，4-三氮唑、 2-7份磺胺嘧啶、1-3份羧甲基壳聚糖、2-6份氯化锌、1-5份磷酸氢钙、2-9份 双十烷基二甲基氯化铵、100-250份去离子水加入到烧瓶中，充分搅拌溶解， 再加入4-10份三氯叔丁醇于60-80℃下反应3-4h，反应完成后加入1-4份三聚 氯氰于70-85℃下反应1-3h，最后加入5-10份纳米二氧化钛，2-8份载银磷酸 锆充分混合搅拌，得该抗菌除醛剂。
阻燃除醛剂：依次称取100-150份磷酸，80-120份尿素，0.1-0.3份乙二胺 四乙酸和或其钠盐，去离子水200-250份，把上述原料全部加入反应釜中，搅 拌并升温至130-150℃，保温反应约60分钟，用pH计测反应釜中反应液的 pH＝6.8-7.2时，降温至≤50℃，加入18-28份硝酸钙，15-35份蓖麻油酸锌，5-8 份硼酸锌，于温度为35-40℃，转速为300-350r/min的条件下，搅拌混合25-30min 后，得阻燃除醛协效剂。其中，尿素和硝酸钙的作用下在木材内部形成碳酸钙 和硝酸铵，在木材浸泡和干燥过程后，硝酸铵和碳酸钙可对木材进行填充，从 而使产品的阻燃性能提高。
成炭促进剂：是由7-16份季戊四醇、2-6份三嗪类大分子成炭协效剂(CFA)， 3-8份次磷酸铝组成的混合物。
浸渍阻燃剂处理：对压制前的单板进行多功能木竹材阻燃剂浸渍处理，采 用常温常压浸泡将单板浸泡在阻燃剂中，浸泡时间以能完全浸透单板为准。
(3)胶水的配制：采用多功能木竹材阻燃改性酚醛树脂，添加与该胶粘剂 相应10％-15％重量份的面粉，制成涂胶用的胶水。
多功能阻燃改性酚醛树脂生产方法，其特征在于包括以下步骤：
初步反应：加入水200-240重量份、苯酚100-160重量份、甲醛250-380 重量份、溶度为30％的复合无机催化剂5-15重量份、复合有机胺催化剂4-14 重量份，在65-70℃反应60分钟。其中复合有机胺催化剂为重量比为2：1的 六次甲基四胺和三乙醇胺。
中间体的制备：加甲醛50-120重量份与复合无机催化剂20-35重量份，在 70-80分钟内将上述两物质滴加完成，滴加完成后加入多功能阻燃剂15-20重量 份，并升温至85-90℃。其中，复合无机催化剂为重量比为2：5的氢氧化钾和 氢氧化钠。
最终产物的制取：保温反应100-120min，开始测粘度，当粘度达到 70-80mPa.s，将硼砂加入到合成的水溶性酚醛树脂中，并恒温反应20min，降温 至75-70℃，添加三聚氰胺15-20重量份，自然降温至40-45℃出料。
涂胶：采用单面辊涂方式涂胶；单面涂胶量为：100-130g/㎡.
(4)铺装组坯：分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装组坯方式，两种 方式或预先均铺装在预压模内进行预压，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装 在预压模具内，可直接进入冷压定型模具内冷压。
(5)预压：对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为0.7-1.0Mpa， 预压成初胚后，启动后端液压输送装置，将初胚推至冷压成型模具内。
(6)冷压成型：启动冷压机，垂直于地面由上向下压胚110-150S，每cm2 的坯所受压力为2.0-2.5Mpa，然后插上冷压模具的锁紧栓，坯连同模具一起送 入热固化室，进行温度分段梯度固化8-9h，冷却至45℃，拆模卸料。
(7)养护陈放：在陈放间存放10-15d。
(8)修边截头：对方料截头修边后入库即成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阻燃胶合板，其特征在于：以木材单板为原料，通过浸渍多功能木竹材阻燃剂，且表面辊涂特制的胶水，并通过后续处理，用于形成具有阻燃特性和良好的净化室内甲醛、TVOC功能的板材。
2.一种阻燃胶合板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1、原料的选择：选取厚度＜3mm的木材单板；
步骤S2、原料单板的预处理：先对其进行干燥使其含水率≤15％，然后通过制备的多功能木竹材阻燃剂对其浸渍处理；
步骤S3、涂胶：通过制备的特制的胶水对其进行辊涂；
步骤S4、铺装组胚：通过整齐均匀型或非整齐均匀型两种方式进行铺装组坯；
步骤S5、预压：在压力0.7-1.0Mpa下对预压模内的坯进行预压形成初胚；
步骤S6、冷压成型：通过冷压机对初胚进行冷压处理，之后送入热固化室进行处理；
步骤S7、养护陈放；
步骤S8、修边截头。
3.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S1中，采购木材单板每张厚度＜3mm、且在成批的木材板中每张单板宽度和面积相等，单板长度需要≥制成的板材长度≥最终产品的长度。
4.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S2中包括如下具体步骤：
步骤S21、干燥：对含水量较高的单板进行自然干燥或烘干，使之含水率≤15％；
步骤S22、制备多功能木竹材阻燃剂：该多功能木竹材阻燃剂按照如下重量份的原料进行混合制成：阻燃剂主剂35-50份，抑烟剂3-10份，抗菌除醛剂3-8份，阻燃除醛剂3-20份，成炭促进剂2-8份，去离子水80-100份；
步骤S23、对单板浸渍多功能木竹材阻燃剂处理：将单板在常温常压下浸泡在多功能木竹材阻燃剂中，浸泡时间以能完全浸透所述单板为准。
5.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S3中包括如下具体步骤：
步骤S31、制备胶水：采用多功能木竹材阻燃改性酚醛树脂作为胶粘剂，添加与该胶粘剂相应10％-15％重量份的面粉，制成涂胶用的胶水；
步骤S32、通过单面辊涂方式涂胶；且单面涂胶量为：100-130g/㎡。
6.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S4中，铺装组坯分为整齐均匀型或非整齐均匀型两种铺装组坯方式，
两种方式或预先均铺装在预压模内进行预压，
其中，对于整齐均匀型铺装的或不预先铺装在预压模具内，可直接进入冷压定型模具内冷压。
7.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S5中，对预压模内的坯进行左右侧和后侧的侧压，压力为0.7-1.0Mpa，预压成初胚后，启动后端液压输送装置，将初胚推至冷压成型模具内。
8.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S6中包括如下具体步骤：
步骤S61、冷压机垂直于地面由上向下压胚110-150S，每cm2的坯所受压力为2.0-2.5Mpa，
步骤S62、插上冷压模具的锁紧栓，坯连同模具一起送入热固化室，进行温度分段梯度固化8-9h，冷却至45℃，拆模卸料。
9.如权利要求2所述的一种阻燃胶合板制备方法，其特征在于：在步骤S7中，养护陈放：其中在陈放间存放时间为10-15d。
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