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CN108818839A - 一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺 - Google Patents

一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺 Download PDF

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马丁息
曾灵
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Abstract

本发明公开了一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，制造工艺的步骤如下：1）削片；2）蒸煮热磨；3）施胶干燥；4）铺装预压；5）热压；6）冷却养生；7）砂光锯切；8）质检分级及包装。本发明的有益效果：1、本发明得到的纤维板，不含甲醛、苯类有毒物质释放，板材的内结合强度高、硬度高、耐磨、耐水性好、尺寸稳定、可进行各种造型用途的加工。2、本发明使用的生物质木质素胶，可自然降解，环保无毒，且为可再生材料。胶水固化快，生产无醛板材成本低、效率高、产品竞争力强。3、本发明有效地解决室内环境的甲醛污染问题，且产品结合强度高，耐水性好，防水性能好，为高密度纤维板产品摆脱甲醛释放问题与潮湿环境防水问题提供了一种新技术解决途径。

Description

一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺
技术领域
本发明涉及木材加工领域，具体涉及一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺。
背景技术
纤维板是人造板的重要品种之一，据统计我国2016年纤维板总产量约6651万m3。高密度纤维板作为室内装修、装饰材料被广泛应用，其主要使用含甲醛的三醛胶黏剂生产。甲醛是具有强烈刺激性的有毒化学品，已经被世界卫生组织列为Ⅰ类致癌物质。此外，美国加州空气资源委员会（CARB）于2008年颁发的降低复合木制品甲醛排放的有毒物质空气传播控制措施(ATCM)已被纳入加州法案。该法案对无醛释放板材（NAF）的定义为：在板材的生产过程中不使用任何含有甲醛成分的胶黏剂（No-added-formaldehyde based resin）。取得NAF认证的板材或家具制品出口美国市场时，无需进行甲醛检测。目前市场上对于无醛释放的板材需求量大，工艺要求高。
发明内容
本发明的目的在于为了解决高密度纤维板的室内甲醛释放导致的空气污染，满足高密度纤维板在潮湿环境条件下使用，板材主要用于制造强化地板基材用纤维板，并提供一种生物质木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺。
为实现上述目的，本发明生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，制造工艺的步骤如下：
1）削片：木材经削片机制造成合格木片；
2）蒸煮热磨：木片经蒸煮软化，蒸煮时间2～5min、温度160～180℃、压力0.65～0.9MPa，软化木片通过热磨机磨成木质纤维；
3）施胶干燥：将生物质木质素胶、防水剂、固化剂经静态混合器混合均匀雾化后，输送到喷放管中与木质纤维混合，再经干燥机干燥得到施胶纤维；
4）铺装预压：施胶纤维经铺装机铺装成板坯，经30～120 N/cm2压力预压后成型得成型纤维板；
5）热压：成型纤维板坯输送到热压机，压制成毛板；
6）冷却养生：将毛板送入翻板机进行冷却，然后堆垛养生时间72小时以上，得素板；
7）砂光锯切：素板经砂光后锯切至所需规格尺寸板材；
8）质检分级及包装：规格尺寸板材按质量标准要求分级包装入库。
优选地，所述步骤3）的施胶干燥，每100重量份木质纤维，混合加入10～30重量份生物质木质素胶、0.2～2.0重量份防水剂、0～2.0重量份固化剂。
优选地，所述步骤3）的施胶干燥，将施胶纤维经干燥机干燥至含水率7%～12%。
优选地，所述步骤5）的热压条件为：热压温度为 170～230℃，热压压力在 200～350N/cm2加压0～10S，然后分步卸压至10～50N/cm2保压，再升至70～150N/cm2压力下固化定厚，各段加压时间分别各占总时间的5～15%、40～60%、30～45%，总热压因子范围在7.0～18.0s/mm。
优选地，所述生物质木质素胶的固含量为45～65%、25℃下粘度50～200cps、pH值10.0～13.5、密度1.05～1.10g/cm3。
优选地，所述防水剂为固体石蜡或乳化石蜡。
优选地，所述固化剂为六次甲基四胺、四硼酸钠、硼酸、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种混合。
优选地，所述固体石蜡经加热到70℃熔解为液态使用。
优选地，所述乳化石蜡，含量为35～55%、pH值为6.5～7.5、密度0.8～0.9g/cm3。
本发明还提供了一种根据以上制造工艺制造而成的生物质木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板。
本发明在干法工艺纤维板生产工序条件下，使用生物质木质素胶、同时添加固化剂和防水剂。固化剂具有增强胶黏剂的分子基团产生网状固化，促进生物质木质素胶的凝胶固化速度，提高生产效率。防水剂输送到喷放管中与木质纤维混合，混合过程利用热磨机排料时喷放管余压0.3～0.5MPa蒸汽自动混合均匀。
本发明在板材的生产过程中不使用任何含有甲醛成分的胶黏剂，符合美国加州空气资源委员会（CARB）颁发的无醛添加板材（NAF）认证。甲醛释放量按照《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB 18580-2017）中6.3检测甲醛释放量值ND ≤0.1mg/L：未检出。防水等级达到《高密度纤维板》（GB/T 31765-2015）、潮湿型高密度纤维板（HDF-GP MR）标准、《地板基材用纤维板》（LY/T 1611-2011）的防潮型地板基材用纤维板标准。同时克服了目前中密度纤维板甲醛释放量高、力学性能低、耐水性差的不足，可广泛应用于高绿色环保要求的室内装修装饰、地板基材等领域。
本发明的实质性特点和进步是：
本发明的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺具有以下有益效果：
1、本发明得到的无甲醛防潮高密度纤维板，不含甲醛、苯类有毒物质释放，板材的内结合强度高、硬度高、耐磨、耐水性好，尺寸稳定、可进行各种造型用途的加工。
2、本发明使用的生物质木质素胶，可自然降解，环保无毒，且为可再生材料。胶水固化快，生产无醛板材成本低、效率高、产品竞争力强。
3、本发明有效地解决室内环境的甲醛污染问题，且产品结合强度高，耐水性好，防水性能好，为高密度纤维板产品摆脱甲醛释放问题与潮湿环境防水问题提供了一种新技术解决途径。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所用的原料均为市场可购得产品。生物质木质素胶厂家：南宁科天水性科技有限公司，型号LDS01，呈棕色液体，固含量为45～65%、25℃下粘度50～200 cps、pH值10.0～13.5、密度1.05～1.15g/cm3。胶水适用期长，水溶性好，使用方便。
固化剂厂家：市场可购，固化剂为一种或复合使用，固化效果好，并兼具催化剂效果，不含重金属，符合欧洲的REACH标准要求。固化剂为六次甲基四胺、四硼酸钠、硼酸、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种混合。
防水剂厂家：市场可购，固体石蜡或乳化石蜡液。固体石蜡经加热到70℃熔解为液态使用。乳化石蜡，含量为35～55%、pH值为6.5～7.5、密度0.8～0.9g/cm3。
实施例
一种12mm生物质木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，步骤如下：
1）削片：木材经削片机制造成合格木片：长为 15～60mm、宽为 15～30mm，厚度为 3～6mm。
2）蒸煮热磨：木片经蒸煮软化，蒸煮时间3min，温度约170℃，压力0.82MPa 。软化木片通过热磨机磨成木质纤维。
3）施胶干燥：将生物质木质素胶、防水剂、固化剂经静态混合器混合均匀雾化后，输送到喷放管中与木质纤维混合均匀，再经干燥机干燥得到含水率8.2%的施胶纤维。
其中每100重量份木质纤维，混合加入20重量份生物质木质素胶、0.2重量份防水剂、重量份固化剂。
4）铺装预压：施胶纤维经铺装机铺装成板坯，经30～120 N/cm2压力预压后成型得成型纤维板。
5）热压：成型纤维板输送到热压机，压制成毛板。热压机设定温度为：190℃，热压压力在250N/cm2加压0～10S，然后分步卸压至30N/cm2保压，再升至130N/cm2压力下固化定厚，各段加压时间分别各占总时间的10%、50%、40%，总热压因子范围在8.8s/mm。
6）冷却养生：将毛板送入翻板机进行冷却，然后堆垛养生时间72小时以上，得素板。
7）砂光锯切：素板经砂光后锯切至所需规格尺寸板材。
8）质检分级及包装：规格尺寸板材按质量标准要求分级包装入库。
通过上述生产工艺制得的12mm无甲醛防潮型地板基材用高密度纤维板，检测按《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》（GB/T 17657-2013）和《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580-2017）对产品性能进行测试，参照《高密度纤维板》（GB/T 31765-2015）的潮湿型高密度纤维板（HDF-GP MR）标准、《地板基材用纤维板》（LY/T1611-2011）的防潮型地板基材用纤维板标准，检验结果见表1。
表1：12mm防潮型地板基材用纤维板检验结果见下表：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于，制造工艺的步骤如下：
1）削片：木材经削片机制造成合格木片；
2）蒸煮热磨：木片经蒸煮软化，蒸煮时间2～5min、温度160～180℃、压力0.65～0.9MPa，软化木片通过热磨机磨成木质纤维；
3）施胶干燥：将生物质木质素胶、防水剂、固化剂经静态混合器混合均匀雾化后，输送到喷放管中与木质纤维混合，再经干燥机干燥得到施胶纤维；
4）铺装预压：施胶纤维经铺装机铺装成板坯，经30～120 N/cm2压力预压后成型得成型纤维板；
5）热压：成型纤维板坯输送到热压机，压制成毛板；
6）冷却养生：将毛板送入翻板机进行冷却，然后堆垛养生时间72小时以上，得素板；
7）砂光锯切：素板经砂光后锯切至所需规格尺寸板材；
8）质检分级及包装：规格尺寸板材按质量标准要求分级包装入库。
2.根据权利要求1所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述步骤3）的施胶干燥，每100重量份木质纤维，混合加入10～30重量份生物质木质素胶、0.2～2.0重量份防水剂、0～2.0重量份固化剂。
3.根据权利要求1所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述步骤3）的施胶干燥，将施胶纤维经干燥机干燥至含水率7%～12%。
4.根据权利要求1所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述步骤5）的热压条件为：热压温度为 170～230℃，热压压力在 200～350N/cm2加压0～10S，然后分步卸压至10～50N/cm2保压，再升至70～150N/cm2压力下固化定厚，各段加压时间分别各占总时间的5～15%、40～60%、30～45%，总热压因子范围在7.0～18.0s/mm。
5.根据权利要求2所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述生物质木质素胶的固含量为45～65%、25℃下粘度50～200cps、pH值10.0～13.5、密度1.05～1.10g/cm3。
6.根据权利要求2所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述防水剂为固体石蜡或乳化石蜡。
7.根据权利要求2所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述固化剂为六次甲基四胺、四硼酸钠、硼酸、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种混合。
8.根据权利要求6所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述固体石蜡经加热到70℃熔解为液态使用。
9.根据权利要求7所述的生物基木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板的制造工艺，其特征在于：所述乳化石蜡，含量为35～55%、pH值为6.5～7.5、密度0.8～0.9g/cm3。
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的制造工艺制造而成的生物质木质素胶无甲醛防潮高密度纤维板。
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