CN1506427A - 木业专用多功能填料及其配制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为木业专用多功能填料，它的配方及配比(重量百分比)为：A料；膨润土、凹凸棒土、高岭土中选取一种：45～80；B料；木粉、玉米芯粉、秸秆粉中选取一种：15～40；增稠剂：2～15；三聚氰胺：0～2；脲素：0～3；酸度调节剂：0～4；G料；钠盐：0～3。其配制工艺包括(1)A料经选矿、去砂、研磨成约200目；或取A料与G料混和、研磨、存放后，进行钠化改性，再磨细；(2)将磨细的A料或改性A料与其他原料，在高速旋转式无重力混合机中，经高速剪切、搅拌混和。采用本发明的胶合板中游离甲醛释放量比传统工艺降低20－45％，适宜连续机械化生产，板材防水、抗老化、柔韧度、防霉等指标提高，生产成本降低，是木业生产中更新换代产品。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种粘合剂填料，特别是公开一种木业专用多功能填料，应用于人造板制造业的粘合剂——脲醛树脂胶中，作为新一代功能性填充料。
二、背景技术：
脲醛树脂胶是广泛应用于人造胶合板制造业中的热固性高分子粘合材料，但它受合成条件及所制造胶液贮存安定性的限制，市售该树脂胶液很稀，含水量约在50％上下，直接使用有较大困难。国内、外胶合板行业自上世纪60年代脲醛树脂胶问世以来，一直沿用农产品小麦加工成的面粉加入胶液，作填充料来增加稠度和初粘性，以减少胶液对板材的渗透，对改善人造板的胶合强度，有一定帮助(例如，吉林林学院学报2000.16(4)：192～193页张士成等的论文《面粉填加量对脲醛树脂胶合板胶合强度的影响》中所论述的)。但是，用传统填充料面粉制成的胶合板，柔韧度、防水性、抗老化等物理性能差，面粉在胶液中，所起的作用单一。故国内外业界，早在20世纪70年代起就关注面粉替代品的研制和讨论，如拟用试图用膨润土或人工改性膨润土作填料，终因人工合成的填料成本高于面粉或性能上的不稳定性，而至今未能推广应用。(例如：公告号为1058979的发明专利《一种树脂胶填充剂》中，试图以单纯膨润土原粉代替麦粉等)。国外有关文献记载的比国内少得多。
近年来，作为主要装饰建材的人造板，“绿色”无公害呼声日高，去年底，国家正式颁布了《室内装饰装修材料有害物质限量》标准，今年7月1日起强制执行。所以这方面必须在技术上有所突破，除了脲醛树脂胶本身要大幅降低游离甲醛含量外，还要求胶液填料对此作出贡献，而面粉功能单一，不具备降醛功能。
又因近年来，不少大中型制板企业大量更新或引进先进设备，以便于大规模连续生产作业，预压新工艺越来越广泛采用(即不加温冷压预粘合工艺)，而用面粉或仅以人工钠化膨润土等作填料，预压性能也不能满足预压工艺的要求。
还有，低游离甲醛脲醛树脂胶本身的初粘性和预压性更差(相比未降醛之前的胶)，迫切需要加入胶液中的填料辅助和弥补，才能使预压时间缩短和预压板耐机械冲撞，而面粉和普通填料在这方面是难以有所作为的。
三、发明内容：
本发明专利所要解决的技术问题：
同传统填充料面粉相比，本发明填料要解决：
a、同面粉功能单一相比，本填料的功能可调节，可扩展。如：使板材的胶合强度、耐水性、抗老化、柔韧度等均优于使用面粉。又有较优的性价比，成本比面粉要低。
b、对降低胶液残留游离甲醛含量，起到辅助吸收作用，比用面粉明显降低板材有害气体甲醛的释放量。
c、明显改善胶合板的预压性能，解决同胶的即时粘度变化曲线同步的问题，预压粘合强度足以克服自动化连续生产中的机械冲撞。
d在胶合板热压过程中，本填料要符合制板工艺对温度、压力和时间三要素的控制要求。
解决以上问题的技术方案：
为了综合性地解决上述技术问题，克服和替代面粉功能简单、又不能调控的缺陷，本发明采用了以下技术方案：
一种木业专用多功能填料，其特征在于：它的配方及配比(重量百分比％)为：A料.膨润土、凹凸棒土、高岭土中选取一种：45～80；B料.木粉、玉米芯粉、秸杆粉中选取一种：15～40；C料.增稠剂：2～15；D料.三聚氰胺：0～2；E料.脲素：0～3；F料.酸度调节剂：0～4；G料.钠盐：0～3。所述增稠剂在羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中选取一种，所述酸度调节剂在草酸、己二酸、柠檬酸，所述钠盐在碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氟化钠中选取一种。
配方中相关材料的作用是：
(1)、膨润土或凹凸棒土或高岭土，它本身具有防蛀、耐水抗老化、阻燃、吸收甲醛等功能，经选矿、磨细后能改善吸水性。对土质较差的原土还可通过加入碳酸钠等进行化学改性，大幅提高胶质价，达到比原矿土更佳的物化性能；
(2)、木粉或玉米芯粉或秸杆粉，控制产品的吸水速度，提高与木材的亲和性，达到与无机矿土作用互补，以改善胶合时粘度变化曲线，提高预压性能；同时，为弥补本粉料对胶合强度可能产生的负面影响，可添加三聚氰胺作为补强剂，提高原料的胶合性能；
(3)、增稠剂，如羧甲基纤维素钠等，具有较好粘稠度，用于调节产品的粘度；
(4)、可添加适量的脲素作为甲醛捕捉剂，作为无机矿土吸收甲醛的补充；
(5)、以草酸等作为酸度调节剂，控制脲胶的固化过程，提高预压及热压性能。
以上原料经合理配伍、化学改性(视A料原矿土质而定)、研磨等作用复配制成一种新型多功能填料，综合了多种原料的优点，具有较好吸水、增稠、吸收甲醛、改善预压性能、提高板材胶合强度等多种功能。
本发明的配制工艺是：
i、A料经选矿、去砂、研磨成约200目。若A料品质较差时，可进行化学改性加工，制成改性A料，代替A料使用。即：取A料与G料混和，研磨约半小时，自然存放3天以上，进行钠化改性，再磨细至120目以上。
ii、将磨细的A料或改性A料与其他原料，在高速旋转式无重力混合机中，经高速剪切、搅拌混和。
iii、自然存放3-7天左右，待成品基本稳定后即可。
iv、以上配方中均为粉体材料，成品细度均需达到80目以上。
本发明专利的有益效果：
(1)、同用传统填料相比，成品胶合板中游离甲醛释放量降低20～45％，维护了生产现场和家居人员的健康。
(2)、同样用E1级低醛脲醛树脂胶，预压时间比面粉填料减少20～35％，冷粘合牢度显著改善，适宜于机械化连续制板作业。
(3)、经热压机在1.0～1.4Mpa压强、98℃～105℃温度下压制，其成品的胶合强度指标明显超过GB9846.1～9846.12-88标准值，比用面粉填料提高5～10个百分点。与此同时，板材的防水、抗老化、柔韧度等成品指标均同步改善、提高。
(4)、为大规模地推广本专利发明，TLL-A型木业专用多功能填料的综合成本，比面粉现行平均市价低30-40％左右，本发明有着明显的性价比优势，便于推广应用，实现新型木业填料和传统填料的更新换代。
(5)、本发明专利还可根据用户需求，添加相关的原材料，真正实现“多功能”，例如：防水、防霉、阻燃等功能扩展。
四、附图说明：
附图为本发明产品的工艺流程图
五、具体实施万式：
实施例1：
配方比：A料72；B料20；C料优选羧甲基纤维素4；D料1；E料2；F料优选草酸1。生产填料1000kg为例，实施方式如下：
1、A料经去砂、干燥、磨细至200目，称取720kg备用；
2、B料经筛粉机得到80目以上细粉，称取200kg细粉备用。
3、将A料、B料与配方中其他配料：羧甲基纤维素40kg、三聚氰胺10kg、脲素20kg、草酸10kg，输送至高速旋转式无重力混合机中，经高速混和机剪切、搅拌约20-30分钟，使充分混和。
4、混和物料自然存放3-7天，待成品基本稳定后即可。
5、以上配方中均为粉体材料，成品细度均需达到80目以上。
实施例2：
配方比：A料70；B料20；C料优选羧甲基纤维素2；D料1.5；E料2；F料优选草酸3；G料优选碳酸钠：1.5。生产填料1000kg为例，实施方式如下：
1、取A料700kg与G料15kg进行混和，研磨约30分钟左右，自然存放3天以上，充分进行钠化改性，然后干燥磨细，制成改性A料，细度在120目以上。
2、B料经筛粉机得到80目以上细粉，并称取细粉200kg备用。
3、将改性A料、B料与配方中其他物料：羧甲基纤维素钠20kg、三聚氰胺15kg、脲素20kg、草酸30kg，输送至高速旋转式无重力混合机中，经高速混和机剪切、搅拌约20-30分钟，使充分混和。
4、混和物料自然存放3-7天，待成品基本稳定后即可。
5、以上配方中均为粉体材料，成品细度均需达到80目以上。
Claims (7)
1、一种木业专用多功能填料，其特征在于：它的配方及配比(重量百分比％)为：A料.膨润土、凹凸棒土、高岭土中选取一种：45～80；B料.木粉、玉米芯粉、秸杆粉中选取一种：15～40；C料.增稠剂：2～15；D料.三聚氰胺：0～2；E料.脲素：0～3；F料.酸度调节剂：0～4；G料.钠盐：0～3。
2、根据权利要求1所述的木业专用多功能填料，其特征在于：所述增稠剂在羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中选取一种，所述酸度调节剂在草酸、己二酸、柠檬酸中选取一种，所述钠盐在碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氟化钠中选取一种。
3、根据权利要求1所述的木业专用多功能填料，其特征在于：配方比：A料：72；B料：20；C料优选羧甲基纤维素：4；D料：1.0；E料：2；F料优选草酸：1.0。
4、根据权利要求1所述的木业专用多功能填料，其特征在于：配方比：A料：70；B料：20；C料优选羧甲基纤维素：2；D料：1.5；E料：2；F料优选草酸：3；G料优选碳酸钠：1.5。
5、一种权利要求1-4木业专用多功能填料的配制工艺，包括各配料在混合机中高速剪切、搅拌混和、混和后自然存放至产品反应稳定，其特征在于：(1)A料经选矿、去砂、研磨成约200目；或取A料与G料混和，研磨约半小时，自然存放3天以上，进行钠化改性，再磨细至120目以上制成改性A料；(2)将磨细的A料或改性A料与其他原料，在高速旋转式无重力混合机中，经高速剪切、搅拌混和。
6、根据权利要求5所述的木业专用多功能填料的配制工艺，其特征在于：所述在混合机中高速搅拌混和后，稳定存放时间为3-7天。
7、根据权利要求5所述的木业专用多功能填料的配制工艺，其特征在于：在所述配方中均为粉体材料，成品细度均需≥80目。
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