CN85109469A

CN85109469A - 蔗渣干法纤维板制造

Info

Publication number: CN85109469A
Application number: CN 85109469
Authority: CN
Inventors: 曹正祥; 邢志军; 官祖祥; 吴琴琴; 白桂萍
Original assignee: CHINESE PETROCHEMICAL Co YE-YANG PETROCHEM MANUF
Current assignee: CHINESE PETROCHEMICAL Co YE-YANG PETROCHEM MANUF
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1986-07-23

Abstract

蔗渣干法纤维板制造。本发明将蔗渣加工成纤维，采用干法纤维板生产工艺，加入粘合剂和防水剂，热压加工硬质和中密度纤维板。硬质纤维板使用的粘合剂为酚醛、苯酚改性脲醛树脂，中密度纤维板使用的粘合剂除上述树脂外，可使用脲醛、三聚氰胺改性脲醛树脂。防水剂为石蜡。蔗渣干法纤维板利用制糖副产，成本低廉，避免了碎料板施胶量大，物理力学性能低，表观性能差等缺点。可加工各种厚度的板材，作木材的代用品。

Description

本发明是利用蔗渣加工优质干法硬质和中密度纤维板的方法。

目前国内外主要利用木材加工干法纤维板。此方法利用大量森林资源、木材的原料成本也较高，为蔗渣的3～4倍。

蔗渣一般主要用于造纸，湿法纤维板、碎料板生产，燃料，酿酒等。利用蔗渣生产湿法纤维板，产品厚度较为单一，一般为3～4.5mm。蔗渣应用于湿法纤维板生产或造纸业均有较严重的下水污染。经污水处理虽然能改善下水污染，但是污水处理投资较大。近年来国内外又发展了蔗渣碎料板。蔗渣碎料板即蔗渣不经热磨，经机械破碎后施胶、干燥、成型。碎料板生产避免了湿法纤维板生产的，下水污染，并可加工各种厚度的人造板材，但是由于碎料板施胶量大，外观质量和物理力学性能较差，因此在应用上受到一些限制。

本发明的目的是利用蔗渣为原料，采用干法纤维板生产工艺，生产优质的蔗渣硬质和中密度纤维板。

本发明的特征之一是将蔗渣经热磨后加工干法纤维板，与碎料板相比，可在施胶量减少的情况下，提高纤维板的表面性能和物理力学性能。另一方面又避免了湿法纤维板生产中的下水污染，可加工各种厚度的人造板材。

蔗渣干法纤维板制备流程可以采用目前国内已有的一些流程（见附图1，2）。图1为福州人造板厂采用的生产流程。该流程采用一级干燥，其热负荷较大，含水控制十分严格。该流程采用先干燥后施胶的工艺，在含水稳定的前提下可提高纤维板的物理力学性能。图2为株州木材厂等单位采用的干法纤维板生产流程，该流程采用二级干燥，各级干燥负荷较小，施胶纤维干燥后含水易于控制，但是在使用固化温度较低的胶种时，纤维板的物理力学性能有所降低。

本发明的特征之二是在干法纤维板生产中，采用图3、4流程（见附图）。该流程提供了纤维干燥-施胶-干燥的工艺。图4流程提供了分层施胶的技术。表层纤维可施加固化温度较高的酚醛或苯酚改性脲醛树脂。减少中密度纤维板的表面提前固化层。亦可以对表、中层纤维施加不同量的树脂，提高纤维板的物理力学性能。

蔗渣干法纤维板的主要工艺如下：

1、蔗渣分离

蔗渣分离度较差，经热磨后才能使用。蔗渣热磨前含水40～50%，热磨后纤维滤水度要求15～24s。滤水度太小将影响纤维板的物理力学性能和纤维板的加工性能，滤水度过高，在工业上很难实施，纤维中的粉尘也将增加。

每吨干法纤维板的蔗渣用量为1.1～1.3t（绝干蔗渣）。

2、干法纤维板所用树脂

干法纤维板主要使用脲醛、三聚氰胺改性脲醛、酚醛树脂。蔗渣干法纤维板亦可以使用上述树脂。

本发明的特征之三是在干法纤维板生产中使用苯酚改性脲醛树脂。

国内外硬质纤维板生产主要使用酚醛树脂。在使用酚醛树脂时，由于树脂固含量低，热压温度高，因此能源消耗较大。使用苯酚改性脲醛树脂，树脂固含量较高，热压温度低，因此降低了能源消耗。

中密度纤维板主要使用脲醛、三聚氰胺改性脲醛树脂和酚醛树脂。使用酚醛树脂，纤维板的原料成本较高。使用脲醛和三聚氰胺改性脲醛树脂，虽然树脂原料成本较低，但是纤维板质量存在下述问题：

（1）纤维板的游离甲醛含量较高，一般超过50mg/100g板。

（2）在纤维板成型时，操作现场的游离甲醛含量较高，容易造成环境污染。

（3）纤维板热压成型后，容易产生表面提前固化层。

使用苯酚改性脲醛树脂，不仅原料成本较低，而且纤维板的游离甲醛含量可以小于50mg/100g板，纤维板成型时，游离甲醛含量也大幅度降低，纤维板表层的提前固化层也明显减少。

3、干法纤维板的施胶量

蔗渣干法硬质和中密度纤维板的施胶量与纤维板的品种、质量要求、纤维分离度、胶种等因素有关。

在硬质纤维板生产时，酚醛树脂的施加量为2.5～4%。苯酚改性脲醛树脂的施加量为3.4～5.5%。

在中密度纤维板生产时，脲醛、三聚氰改性脲醛树脂的施加量为8～14%，苯酚改性脲醛树脂的施加量为6～12%。

4、防水剂

蔗渣干法纤维板为了提高防水性能，通常在纤维中加入一定量的防水剂。常用的防水剂为石蜡。石蜡可熔融或乳化后拌入纤维中。石蜡的施加量为绝干纤维的1～2%，最好为1.2～1.5%。

5、干燥

如前所述，干法纤维板的干燥工艺较多，可根据生产厂的实际情况选择。但是施胶纤维干燥后含水必须严格控制。硬质纤维板生产时，板坯含水控制4～8%。中密度纤维板生产时，板坯含水控制5～11%。在分层干燥时，允许表层施胶纤维干燥后含水达12%。

6、热压成型

蔗渣干法纤维板的热压成型工艺与纤维板的品种，质量要求，树脂的品种、质量、施加量，纤维的分离度，板坯含水，板坯厚度，生产规模等因素有着密切的关系。

（1）热压温度

硬质纤维板生产时，热压温度主要随树脂的品种和质量而变化。酚醛树脂的热压温度（压机板面温度）为180～210℃。苯酚改性脲醛树脂的热压温度为160～190℃。

中密度纤维板生产时，热压温度与树脂的品种、质量，与板坯厚度有着密切的关系。脲醛和三聚氰改性脲醛树脂的热压温度为150～190℃。苯酚改性脲醛树脂的热压温度为160～190℃。

（2）热压时间

热压时间与纤维分离度，板坯含水，板坯厚度，树脂的品种、质量和施加量，热压温度等因素有关。

在上述工艺条件下，干法纤维板的热压时间可近似由下式确定：

t＝（0.8～1.2）δmin

式中t为热压时间（min），δ为纤维板成型后的板厚（mm）。

热压时间一般分七个阶段：

第一个阶段为闭合时间，即板坯落入压机加热板至压机闭合并开始上压的时间。闭合时间与压机性能和操作有关，一般要求小于30s，最好小于20s。

第二个阶段为高压升压时间，即压机开始上压并达到最高压力的时间，该阶段主要与压机的使用性能有关。

第三个阶段为高压保压时间，即板坯在高压压力下维持的时间。一般为20～60s。高压时间太长，板面容易出现污染和鼓泡;高压时间太短，会使纤维板的物理力学性能降低。

第四个阶段为高压降为中压的时间。该阶段主要与压机的使用性能有关。

第五个阶段为中压保压时间。该阶段促使树脂充分固化，板坯含水的充分蒸发，并使纤维中的木素和其它结壳物料塑化。保证板的物理力学性能和质量。该阶段的时间最长，3～5mm硬质板生产时，中压保压时间控制30～90s。在中密度板生产时，中压时间可近似由下式确定：

tφ＝（0.8～1.2）δ-（3～4） min

式中tφ为中压保压时间（min），δ为纤维板成型后的厚度（mm）。

第六个阶段为中压降为常压的时间。此阶段对纤维板中水份和低分子的蒸发起着重要作用。降压速度不要太快，控制20～40s。

第七个阶段为常压时间。板坯含水愈高，此阶段的时间也愈长。控制30～60s即可。

（3）热压压力。

干法纤维板板坯蓬松、弹性大，较难压缩，而纤维与树脂、纤维与纤维之间的化学或物理结合只有在它们之间充分紧密接触时才能形成，要达到这一目的就必须有一定的热压压力。

热压压力分三个阶段，即高压、中压、常压。

高压阶段，硬质纤维板的板面压力控制65～80kg/cm²，中密度纤维板的板面压力控制30～60kg/cm²。

中压阶段，硬质纤维板和中密度纤维板的板面压力控制15～25kg/cm²。

蔗渣干法纤维板可采用无填板热压成型。

本发明提供的工艺也适用于木质、棉杆、芦苇、麦杆干法纤维板的制造。

采用本发明制造的蔗渣干法硬质和中密度纤维板可广泛用于家具业、建筑业、包装、车辆、船舶制造、电器等行业，是木材的良好代用品。

实例一

蔗渣硬质纤维板制备实例：

蔗渣经热磨，滤水度18s。按相同的树脂原料施加成本，按比例（见表1）加入酚醛、不同配比的苯酚改性脲醛、脲醛和三聚氰胺改性脲醛树脂。防水剂（石蜡）施加量为绝干纤维的1.5%。施胶纤维干燥后含水5%。热压工艺如下：

高压板面压力 80kg/cm²高压热压时间30s

中压板面压力 25kg/cm²中压热压时间120s

常压时间 20s

热压板面温度 170℃

每种树脂成型12块，测试纤维板的物理力学性能，其测试结果取平均值列于表1。

实例二

蔗渣中密度纤维板制备实例：

蔗渣经热磨，滤水度18s。苯酚改性脲醛树脂（Ⅱ）施加量为绝干纤维的8%。石蜡施加量为绝干纤维的1.5%。施胶纤维干燥后含水8%。热压成型时，热板装有厚薄规。热压板厚10mm。热压板面温度

170℃，高压板面压力40kg/cm²，时间为50s。中压板面压力20kg/cm²，时间6min。热压周期9.5min，纤维板质量如下：

容重：0.75t/m³

板厚：10mm

含水率：5%

静曲强度：260kg/cm²

内结合力：6.4kg/cm²

吸水率：16%

吸水厚度膨胀率：6%

纤维板游离甲醛含量：19mg/100g板

实例三

芦苇硬质纤维板制备实例：

芦苇经热磨，滤水度19s。苯酚改性脲醛树脂（Ⅱ）施加量为绝干纤维的4.5%。石蜡施加量为绝干纤维的1.5%。施胶纤维干燥后含水5.5%。高压板面压力70kg/cm²，时间30s。中压板面压力20kg/cm²，时间60s。热压周期4min。热压板面温度170℃。纤维板质量如下：

板厚：4mm

容重：1.02t/m³

静曲强度：420kg/cm²

吸水率：18%

Claims

1、蔗渣干法硬质和中密度纤维板是利用蔗渣、粘合剂和防水剂采用干法纤维板成型工艺制备，本发明的特征是将蔗渣热磨成纤维后加工干法硬质和中密度纤维板。

2、如权利要求1所述，本发明的特征是采用纤维干燥-施胶-干燥或纤维干燥-分选-分层施胶-干燥的干法纤维板的干燥、施胶工艺。

3、如权利要求1所述，本发明的特征是采用苯酚改性脲醛树脂为干法硬质和中密度纤维板的粘合剂。

4、如权利要求3所述，本发明的特征是可采用苯酚改性脲醛树脂为干法纤维板的表层树脂。

5、如权利要求3、4所述，本发明的特征是应用苯酚改性脲醛树脂于干法纤维板加工的热压成型工艺。

6、如权利要求5所述，本发明的特征是在硬质纤维板生产时，苯酚改性脲醛树脂的施加量为3.4～5.5%。

7、如权利要求5所述，本发明的特征是在中密度纤维板生产时，苯酚改性脲醛树脂的施加量为6～12%。

8、如权利要求5所述，本发明的特征是在干法纤维板生产时，使用苯酚改性脲醛树脂的热压温度为160～190℃。

9、如权利要求5所述，本发明的特征是蔗渣干法纤维板应用苯酚改性脲醛树脂的热压成型技术也适用于芦苇、棉杆、木质、麦杆干法纤维板生产。