CN117229647A - 一种低甲醛高密度纤维板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维板技术领域，提出了一种低甲醛高密度纤维板及其制备方法。所述一种低甲醛高密度纤维板，包括改性剂改性纤维和胶黏剂；所述改性剂包括聚乙烯醇；所述一种低甲醛高密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：将胶黏剂喷洒在改性剂改性纤维上，进行铺装，预压，热压成型，得到低甲醛高密度纤维板。通过上述技术方案，解决了现有技术中的高密度纤维板甲醛含量高或强度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及纤维板技术领域，具体的，涉及一种低甲醛高密度纤维板及其制备方法。
背景技术
高密度纤维板是以木材或其他植物为原料，依次经制备纤维、施加胶黏剂，在加热加压条件下压制成的板材。其中使用的胶黏剂90%是脲醛树脂及其改性产品，存在着甲醛释放的问题，常常成为室内空气中甲醛污染的主要来源。
高密度纤维板中甲醛的来源主要有：生产树脂过程中未完全反应的游离态甲醛；甲醛与尿素合成中，可能形成的醚键、半缩醛等不稳定基团，在进行热压工艺时会释放出甲醛。
目前，降低纤维板甲醛含量的方法主要有：①采用低摩尔比改性脲醛树脂胶黏剂；②加入甲醛捕捉剂，但都存在产品的强度低的问题。
发明内容
本发明提出一种低甲醛高密度纤维板及其制备方法，解决了相关技术中的高密度纤维板甲醛含量高或强度低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种低甲醛高密度纤维板，包括改性剂改性纤维和胶黏剂；
所述改性剂包括聚乙烯醇。
作为进一步的技术方案，所述改性剂改性纤维和胶黏剂的质量比为10:1~2。
作为进一步的技术方案，所述改性剂改性纤维的制备方法包括以下步骤：将纤维与聚乙烯醇水溶液混合均匀，干燥，得到改性剂改性纤维。
作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为2~5%。
作为进一步的技术方案，所述纤维与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:20~40。
作为进一步的技术方案，所述改性剂还包括氧化苯乙烯。
本发明采用聚乙烯醇和氧化苯乙烯去改性纤维，添加氧化苯乙烯不仅可以防止聚乙烯醇改性纤维中聚乙烯醇从纤维表面脱落，还可以提高纤维板的强度。
作为进一步的技术方案，所述改性剂改性纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、将聚乙烯醇水溶液、甲醇和氧化苯乙烯混合均匀，得到混合液；
S2、将纤维与所述混合液混合均匀，干燥，得到改性剂改性纤维。
作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为2~5%；
所述聚乙烯醇水溶液、甲醇和氧化苯乙烯的质量比为30:10:1~5。
作为进一步的技术方案，所述胶黏剂由质量比为100:0.5~1.5的脲醛树脂和氯化铵组成。
本发明还提出了一种低甲醛高密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：将胶黏剂喷洒在改性剂改性纤维上，进行铺装，预压，热压成型，得到低甲醛高密度纤维板。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明采用聚乙烯醇改性纤维降低了纤维板的甲醛含量，提供了一种低甲醛高密度纤维板。主要是由于在纤维板的热压成型工艺中附着于纤维表面的聚乙烯醇可以与游离的甲醛进行反应，起到吸收甲醛的作用，同时反应生成的固体物可以填充于纤维板内部，从而降低了纤维板的甲醛含量，提高了纤维板的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中纤维为含水量5%、长度20mm的木质纤维，购自石家庄腾邦矿产品有限公司；聚乙烯醇为聚乙烯醇2488；脲醛树脂的型号为脲醛树脂563#，固含量60~65%、pH值7~8、黏度60~100mPa·s，购自济宁宏明化学试剂有限公司。
实施例1
S1、制备聚乙烯醇改性纤维：将纤维1kg与3wt%聚乙烯醇水溶液30kg混合均匀，分离纤维，干燥，得到聚乙烯醇改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将150g胶黏剂均匀喷洒在1kg聚乙烯醇改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例2
S1、制备聚乙烯醇改性纤维：将纤维1kg与2wt%聚乙烯醇水溶液40kg混合均匀，分离纤维，干燥，得到聚乙烯醇改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:0.5混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将100g胶黏剂均匀喷洒在1kg聚乙烯醇改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例3
S1、制备聚乙烯醇改性纤维：将纤维1kg与5wt%聚乙烯醇水溶液20kg混合均匀，分离纤维，干燥，得到聚乙烯醇改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1.5混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将200g胶黏剂均匀喷洒在1kg聚乙烯醇改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例4
S1、制备聚乙烯醇改性纤维：将纤维1kg与1wt%聚乙烯醇水溶液40kg混合均匀，分离纤维，干燥，得到聚乙烯醇改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:0.5混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将100g胶黏剂均匀喷洒在1kg聚乙烯醇改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例5
S1、制备聚乙烯醇改性纤维：将纤维1kg与7wt%聚乙烯醇水溶液40kg混合均匀，分离纤维，干燥，得到聚乙烯醇改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:0.5混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将100g胶黏剂均匀喷洒在1kg聚乙烯醇改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例6
S1、制备改性剂改性纤维：将3wt%聚乙烯醇水溶液30kg与甲醇10kg、氧化苯乙烯3kg混合均匀后，加入纤维1kg继续混合，分离纤维，干燥，得到改性剂改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将150g胶黏剂均匀喷洒在1kg改性剂改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例7
S1、制备改性剂改性纤维：将3wt%聚乙烯醇水溶液30kg与甲醇10kg、氧化苯乙烯1kg混合均匀后，加入纤维1kg继续混合，分离纤维，干燥，得到改性剂改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将150g胶黏剂均匀喷洒在1kg改性剂改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
实施例8
S1、制备改性剂改性纤维：将3wt%聚乙烯醇水溶液30kg与甲醇10kg、氧化苯乙烯5kg混合均匀后，加入纤维1kg继续混合，分离纤维，干燥，得到改性剂改性纤维；
S2、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S3、制备纤维板：将150g胶黏剂均匀喷洒在1kg改性剂改性纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
对比例1
S1、制备胶黏剂：将脲醛树脂与氯化铵按照质量比100:1混合，搅拌均匀，得到胶黏剂；
S2、制备纤维板：将150g胶黏剂均匀喷洒在1kg纤维上，用铺装机进行铺装制成板坯，将板坯在室温下预压后，于150℃、5MPa下热压15min成型，得到低甲醛高密度纤维板。
将实施例1~8及对比例1得到的低甲醛高密度纤维板参考GB/T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的方法进行甲醛含量、静曲强度（三点弯曲法）和内胶合强度的测试，测试结果记录在表1。
表1 纤维板的甲醛含量、静曲强度和内胶合强度
由表1可以看出，本发明提供的低甲醛高密度纤维板的甲醛含量在6.7mg/100g以下，静曲强度在36.3MPa以上，内胶合强度在1.02MPa以上，具有低的甲醛含量的同时还具有高强度。
实施例1与对比例1相比，实施例1中使用的聚乙烯醇改性纤维，对比例1中使用的未改性纤维，实施例1得到的纤维板的甲醛含量低于对比例1，静曲强度和内胶合强度高于对比例1，说明使用聚乙烯醇改性纤维可以显著降低纤维板的甲醛含量，提高纤维板的静曲强度和内胶合强度。
实施例1与实施例6~8相比，实施例1中使用的聚乙烯醇改性纤维，实施例6~8中使用的聚乙烯醇和氧化苯乙烯共同改性纤维，实施例1得到的纤维板的甲醛含量高于实施例6~8，静曲强度和内胶合强度低于实施例6~8，说明使用聚乙烯醇和氧化苯乙烯共同改性纤维可以进一步降低纤维板的甲醛含量，显著提高纤维板的静曲强度和内胶合强度。
将实施例1和实施例6~8得到的低甲醛高密度纤维板参考GB/T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的方法进行密度的测试，测试结果记录在表2。
表2 纤维板的密度
由表2可以看出，本发明实施例1和实施例6~8提供的纤维板的密度在0.86g/cm3以上，属于高密度纤维板。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，包括改性剂改性纤维和胶黏剂；
所述改性剂包括聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述改性剂改性纤维和胶黏剂的质量比为10:1~2。
3.根据权利要求1或2所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述改性剂改性纤维的制备方法包括以下步骤：将纤维与聚乙烯醇水溶液混合均匀，干燥，得到改性剂改性纤维。
4.根据权利要求3所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为2~5%。
5.根据权利要求3所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述纤维与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:20~40。
6.根据权利要求1所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述改性剂还包括氧化苯乙烯。
7.根据权利要求6所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述改性剂改性纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、将聚乙烯醇水溶液、甲醇和氧化苯乙烯混合均匀，得到混合液；
S2、将纤维与所述混合液混合均匀，干燥，得到改性剂改性纤维。
8.根据权利要求7所述的改性剂改性纤维，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为2~5%；
所述聚乙烯醇水溶液、甲醇和氧化苯乙烯的质量比为30:10:1~5。
9.根据权利要求1所述的一种低甲醛高密度纤维板，其特征在于，所述胶黏剂由质量比为100:0.5~1.5的脲醛树脂和氯化铵组成。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种低甲醛高密度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将胶黏剂喷洒在改性剂改性纤维上，进行铺装，预压，热压成型，得到低甲醛高密度纤维板。
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