採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法

2023-05-16 08:24:01 1

採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法
【專利摘要】本發明公開了一種採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，該刨花板通過木質素膠黏劑粘結而成，具體步驟包括：刨片、拌膠、預壓、熱壓、堆放養生和貼三氧化二鋁耐磨紙；所述預壓條件為：溫度：95-100℃，壓力：0.5-0.8Kpa，時間：0.5-0.8min/mm；所述熱壓條件為：溫度：140-150℃，壓力：0.5-1Kpa，時間：0.5-0.8min/mm；所述堆放保養具體方法為：將粘結成的刨花板一層層用木條架起，上下兩層木條呈「井」字排列,本發明製成的刨花板具有較強的忍受不良環境的能力，能延長使用壽命，遇水、受潮不易起鼓、變形；每平方米使用膠黏劑成本低，具有較好的應用推廣價值。
【專利說明】採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種人造板生產方法，特別是一種採用木質素膠黏劑生產刨花板的方 法。

【背景技術】
[0002] 刨花板又名微粒板、顆粒板、蔗渣板，由木材或其他木質纖維素材料製成的碎料， 施加膠黏劑後在熱力和壓力作用下膠合成的人造板，主要用於家具製造和建築工業及火 車、汽車車廂製造。目前刨花板主要存在的問題有三點：1.內部為顆粒狀結構，不易於銑 型；2.在裁板時容易造成暴齒現象，所以部分工藝對加工設備要求較高；3.市場上的刨花 板質量參差不齊，劣質的刨花板環保性很差，甲醛含量超標嚴重；4.由於刨花板製成的成 品應用實踐較長，由於膠黏劑質量參差不齊，耐候性較差，隨著使用時間的延長，刨花板容 易出現開裂、變形等質量問題。
[0003] 其中，膠黏劑是刨花板存在質量問題的主要原因，這是因為目前大多數刨花板膠 黏劑使用脲醛樹脂、改性脲醛樹脂、酚醛樹脂及其改性產品等，這些膠黏劑使用甲醛作為主 要原料，不可避免的產生甲醛，雖然目前低甲醛膠黏劑問世，但要做到每批產品合格並不容 易。為此，國家還特定製定了相關標準，其中GB18583-2008《室內裝飾裝修材料膠黏劑中有 害物質限量》中規定了水基型膠黏劑中縮甲醛類粘結劑游離甲醛含量要低於1.〇g/kg，同時 還規定了苯、甲苯、二甲苯、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、 三氯乙烯及總揮發性物質的限量標準。而目前刨花板膠黏劑普遍使用甲醛作為原料，在制 板後殘餘的甲醛不斷揮發，造成甲醛含量超標，要想達到限量要求並不容易，隨著人們安全 意識的逐步提高，國家對刨花板甲醛限量標準還會更加嚴格要求。
[0004] 同時，目前的刨花板主要應用在家居及火車車廂的製作，使用年限較長，需要經過 長時間的環境破壞檢驗，目前應用於刨花板膠黏劑的脲醛、酚醛膠耐高溫及防水效果較差， 一旦進水，導致開膠，且容易因吸水膨脹而導致發泡、變形；除此之外，刨花板還容易出現不 耐磨、刮花等現象。因此，尋求甲醛含量低、耐磨性強、不易變形、開裂的刨花板是時代發展 的需求。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，通過本發明的生 產方法一方面是能降低成本、消除膠黏劑中的甲醛，更安全；另一方面具有優良的耐候性， 使用年限增長，不易出現吸水膨脹、變形及刮花。
[0006] 本發明的技術方案如下： 採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，該刨花板通過木質素膠黏劑粘結而成，具體步 驟為： 將木板刨片、拌入木質素膠黏劑，施膠量為220-280g/m2預壓，條件為：溫度：95-KKTC，壓力：0? 5-0. 8Kpa，時間：0? 5-0. 8min/mm;熱壓，條件為：溫度：140-150°C，壓 力：0. 5-lKpa，時間：0. 5-0. 8min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花 板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為24-30h;用粗砂和細砂紙打 磨定厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為 1. 8-2. 5MPa，散熱整理，打邊，即得。
[0007] 木質素膠黏劑的生產工藝如下：為了降低原材料成本，對以甘蔗渣為原料的鹼蒸 煮法製漿的紙漿黑液進行處理，得到85%以上含量的木質素，在木質素中加入70wt%硫酸， 攪拌均勻後，升溫至140-160°C，磺化反應1-2小時；經過中央循環管式蒸發器，循環速度為 0. 4m/s-0. 5m/s，控制出料水分含量為30wt%，沉澱，經過濾、乾燥至含水量為15wt% ;按木質 素：苯酚1:1 (重量比)加入苯酚，控制溫度85-95°C，保溫反應1小時，最後用30wt%氫氧化 鈉調節pH至6. 5-7. 0 ;所得反應物取40-60份；加入馬鈴薯澱粉15-20份；矽烷偶聯劑1-5 份；抗氧化劑1-5份；紫外線吸收劑3-5份；消泡劑0. 1-0. 2份，混合均勻，再用三輥研磨機 研磨1-2小時，即得。
[0008] 所述矽烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、三叔丁氧基乙烯基矽烷、苯胺甲基三乙 氧基矽烷、氯丙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3- (2, 3環氧丙 氧）丙基二甲氧基娃燒、疏丙基二甲氧基娃燒、甲基乙稀基-乙氧基娃燒和疏丙基甲基-甲 氧基矽烷中的一種或其組合物。
[0009] 所述抗氧化劑為二丁基羥基甲苯、丁基羥基茴香醚、維生素E及特丁基對苯二酚 中的一種或其組合物。
[0010] 所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯、2- (2z-羥基-5z-甲基苯基）苯並三 氮唑、2,4-二羥基二苯甲酮及2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的一種或其組合物。
[0011] 發明人通過使用上述木質素膠黏劑來生產刨花板，具有以下有益效果： 一、本發明刨花板制板過程使用預壓和熱壓工藝，熱壓溫度達到140-160°C，壓力 為0. 5-lKpa，時間0. 5-0. 9min/mm，相對於常規的脲醛樹脂膠黏劑制板條件：110-120°C， 0. 5-0. 8Kpa要高，制板後具有如下突出優點：（1 )100°C的水中煮3小時，不變形、不開裂，再 在60-70°C下烘2小時不開裂；（2)成本：本發明膠黏劑是脲醛膠的30% ; (3)膨脹率：室內 常溫下，溼度50%-80%放10天，變形0? 15mm，做成板後：變形率0? 15mm，耐磨率：6000r不刮 花。
[0012] 二、使用的木質素膠黏劑生產過程中不含甲醛，有效降低了常規刨花板生產過程 中使用縮合醛類膠黏劑產生的甲醛，提高了安全性能，對人體健康指數高；同時使用的木質 素膠黏劑中的原材料木質素來自甘蔗渣造紙黑液，生產成本低，在目前刨花板市場混亂，生 產質量良莠不齊，使用劣質產品以次充好的背景下，大大降低了刨花板的價格，具有極大的 經濟效益。
[0013] 三、木質素膠黏劑中使用了矽烷偶聯劑，對改善刨花板膠黏劑性能有很大幫助，本 發明的研究顯示，使用發明中所述的耐高溫木質素膠黏劑在制板後吸水性好、防潮性能優 越，大大降低了刨花板因吸水而導致的開膠現象；同時，制板後的刨花板粘結牢固，得益於 矽烷偶聯劑的特性：一端與木板形成化學鍵，另一端則與木質素活性官能團反應，形成"橋 梁"連接，密不可分，粘結效果牢固，不可逆。
[0014] 四、使用年限長，本發明刨花板使用的膠黏劑中添加了抗氧化劑和紫外線吸收劑， 能最大限度的延長膠黏劑的老化壽命，同時成本較低，因此，本發明研製的刨花板具有使用 年限長，耐老化的優點。

【具體實施方式】
[0015] 實施例1 木質素膠黏劑的生產工藝如下：為了降低原材料成本，對以甘蔗渣為原料的鹼蒸煮法 製漿的紙漿黑液進行處理，得到85%以上含量的木質素，在木質素中加入70wt%硫酸，攪 拌均勻後，升溫至140-160°C，磺化反應1-2小時；經過中央循環管式蒸發器，循環速度為 0. 4m/s-0. 5m/s，控制出料水分含量為30wt%，沉澱，經過濾、乾燥至含水量為15wt% ;按木質 素：苯酚1:1 (重量比)加入苯酚，控制溫度85-95°C，保溫反應1小時，最後用30wt%氫氧化 鈉調節pH至6. 5-7. 0 ;所得反應物取40-60份；加入馬鈴薯澱粉15-20份；矽烷偶聯劑1-5 份；抗氧化劑1-5份；紫外線吸收劑3-5份；消泡劑0. 1-0. 2份，混合均勻，再用三輥研磨機 研磨1-2小時，即得。
[0016] 將單板刨片為〇? 1-0. 25mm，拌入製得的木質素膠黏劑，施膠量為220g/m2,預壓， 條件為：溫度：95°C，壓力：0.5Kpa，時間：0.5min/mm;熱壓，條件為：溫度：140°C，壓力： 0. 5Kpa，時間：0. 5min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花板一層層用 木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為24h;用粗砂和細砂紙打磨定厚，貼低木面， 拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為l.SMPa，散熱整理，打 邊，即得。
[0017] 實施例2 將單板刨片為〇. 1-0. 25mm，拌入實施例1製得的木質素膠黏劑，施膠量為250g/m2,預 壓，條件為：溫度：l〇〇°C，壓力：0. 7Kpa，時間：0. 6min/mm;熱壓，條件為：溫度：150°C，壓 力：0. 8Kpa，時間：0. 7min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花板一層層 用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為28h;用粗砂和細砂紙打磨定厚，貼低木 面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為2.OMPa，散熱整理， 打邊，即得。
[0018] 實施例3 將單板刨片為〇. 1-0. 25mm，拌入實施例1製得的木質素膠黏劑，施膠量為280g/m2,預 壓，條件為：溫度：l〇〇°C，壓力：0. 8Kpa，時間：0. 8min/mm;熱壓，條件為：溫度：150°C，壓 力：1.OKpa，時間：0. 9min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花板一層層 用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為30h;用粗砂和細砂紙打磨定厚，貼低木 面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為2. 5MPa，散熱整理， 打邊，即得。
[0019] 實施例4 將速生桉製成單板，然後刨片為0.l-o. 25mm，拌入實施例1製得的木質素膠黏劑，施 膠量為280g/m2,預壓，條件為：溫度：100°C，壓力：0. 8Kpa，時間：0. 8min/mm;熱壓，條件為： 溫度：150°C，壓力：1.0Kpa，時間：0. 9min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成 的刨花板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為30h;用粗砂和細砂紙 打磨定厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為 2. 5MPa，散熱整理，打邊，即得。
[0020] 對比實施例1 將單板刨片為〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛樹脂膠(購自淄博華森粘合劑有限公司），施膠量 為220g/m2,預壓，條件為：溫度：90°C，壓力：0? 5Kpa，時間：0? 5min/mm;熱壓，條件為：溫度： 120°C，壓力：0. 5Kpa，時間：0. 4min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花 板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為24h;用粗砂和細砂紙打磨定 厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為1.8MPa， 散熱整理，打邊，即得。
[0021] 對比實施例2 將單板刨片為〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛樹脂膠(購自淄博華森粘合劑有限公司），施膠量 為250g/m2,預壓，條件為：溫度：95°C，壓力：0? 7Kpa，時間：0? 6min/mm;熱壓，條件為：溫度： 120°C，壓力：0. 7Kpa，時間：0. 7min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成的刨花 板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為28h;用粗砂和細砂紙打磨定 厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為2.OMPa， 散熱整理，打邊，即得。
[0022] 對比實施例3 將單板刨片為〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛樹脂膠(購自淄博華森粘合劑有限公司），施膠量 為280g/m2,預壓，條件為：溫度：100°C，壓力：0? 8Kpa，時間：0? 8min/mm;熱壓，條件為：溫 度：1250°C，壓力：0. 8Kpa，時間：0. 8min/mm;堆放保養，具體方法為：在室溫下，將粘結成 的刨花板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時間為30h;用粗砂和細砂紙 打磨定厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱壓，溫度為170°C，壓力為 2. 5MPa，散熱整理，打邊，即得。
[0023] 對比實施例4 將速生桉製成單板，然後將單板刨片為0.l-o. 25mm，拌入脲醛樹脂膠(購自淄博華 森粘合劑有限公司），施膠量為280g/m2,預壓，條件為：溫度：100°C，壓力：0.8Kpa，時間： 0? 8min/mm;熱壓，條件為：溫度：1250°C，壓力：0? 8Kpa，時間：0? 8min/mm;堆放保養，具體 方法為：在室溫下，將粘結成的刨花板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列，時 間為30h;用粗砂和細砂紙打磨定厚，貼低木面，拋光木面，木面貼上三氧化二鋁耐磨紙，熱 壓，溫度為170°C，壓力為2.5MPa，散熱整理，打邊，即得。
[0024] 按照GB/T15036. 2-2001《實木地板檢驗和試驗方法》對實施例中所得產品的甲 醛釋放量、膠合強度和吸水膨脹率進行測定；人造板的起鼓現象的測定採用水煮法，即把刨 花板裁為80cm(長）X30cm(寬）的規格，先在100°C的水中煮3小時，不變形、不開裂，再 在60-70°C烘，記錄人造板起鼓所用時間，時間越長，說明人造板的質量越好，正常情況使用 下，越難起鼓。把刨花板裁為80cm(長）X30cm(寬）的規格，放入25°C恆溫的低溫測試室 放置lh，之後給低溫測試室降溫，2分鐘內將至-10°C，保持-10°C30min，之後低溫測試室迅 速升溫至25°C，查看刨花板層與層間的開裂情況，以及刨花板是否變形，根據開裂變形情況 得出刨花板的抗凍性能。每個產品檢測三次，數據取平均值，各項檢測結果如下表所示：

【權利要求】
1. 採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，其特徵在於：該刨花板通過木質素膠黏劑粘 結而成，具體步驟包括：刨片、拌膠、預壓、熱壓、堆放養生和貼三氧化二鋁耐磨紙；所述預 壓條件為：溫度：95-100°C，壓力：0? 5-0. 8Kpa，時間：0? 5-0. 8min/mm ;所述熱壓條件為：溫 度：140-150°C，壓力：0. 5-lKpa，時間：0. 5-0. 8min/mm ;所述堆放保養具體方法為：將粘結 成的刨花板一層層用木條架起，上下兩層木條呈"井"字排列。
2. 根據權利要求1所述的採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，其特徵在於：所 述的木質素膠黏劑的生產工藝如下：在木質素中加入7〇wt%硫酸，攪拌均勻後，升溫至 140-160°C，磺化反應1-2小時；經過中央循環管式蒸發器，循環速度為0. 4m/s-0. 5m/s， 控制出料水分含量為30wt%，沉澱，經過濾、乾燥至含水量為15wt% ;按木質素：苯酚重量比 為1:1加入苯酚，控制溫度85-95°C，保溫反應1小時，最後用30wt%氫氧化鈉調節pH至 6. 5-7. 0 ;所得反應物取40-60份；加入馬鈴薯澱粉15-20份；矽烷偶聯劑1-5份；抗氧化劑 1-5份；紫外線吸收劑3-5份；消泡劑0. 1-0. 2份，混合均勻，再用三輥研磨機研磨1-2小時， 即得。
3. 根據權利要求2所述的採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，其特徵在於：所述矽 烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、三叔丁氧基乙烯基矽烷、苯胺甲基三乙氧基矽烷、氯 丙基三甲氧基矽烷、Y-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3- (2, 3環氧丙氧）丙基三甲氧 基娃燒、疏丙基二甲氧基娃燒、甲基乙稀基-乙氧基娃燒和疏丙基甲基-甲氧基娃燒中的 一種或其組合物。
4. 根據權利要求2所述的採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，其特徵在於：所述抗 氧化劑為二丁基羥基甲苯、丁基羥基茴香醚、維生素 E及特丁基對苯二酚中的一種或其組 合物。
5. 根據權利要求2所述的採用木質素膠黏劑生產刨花板的方法，其特徵在於：所述紫 外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯、2- (2 羥基-5 甲基苯基）苯並三氮唑、2,4_二羥 基二苯甲酮及2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的一種或其組合物。
【文檔編號】C09J197/02GK104441186SQ201410634440
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】肖文飛, 王飛虎, 邱金城 申請人:廣西南寧綠園北林木業有限公司