CN101244579B - 一种碎料板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有低甲醛释放量的碎料板及其制备方法，该制备方法包括：将茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状料，接着将纤维状或粉末状料与木碎料混合均匀并施加胶粘剂形成混合物，最后将混合物组坯并压制成碎料板。茶叶废料在粉碎前可喷洒有氨水或碱性盐溶液以便对其进行活化处理。本发明通过茶叶废料与木碎料混合使用，在碎料板制造过程中通过茶叶废料与甲醛发生化学反应，较好地从根本上减少了碎料板的甲醛释放量，效果显著且持久而不会反弹，而且制备的碎料板力学性能不但不会降低，甚至还有所提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种碎料板及其制备方法，特别涉及一种具有低甲醛释放量的碎料板及其制备方法。
背景技术
改革开放近30年来，我国的木材工业得到了快速发展。2006年，我国人造板产值1270亿元，人造板总产量7428万立方米，其中碎料板843万立方米。人造板总产量、家具产量均位居世界第一位。
由于人造板生产中普遍采用的是甲醛系胶粘剂，特别是大量使用脲醛树脂胶粘剂，导致人造板及其制品(家具、木地板、室内木质装饰材料等)存在着甲醛释放问题，是室内空气污染中甲醛污染的主要来源。
随着人们健康意识、室内环境意识、生活质量意识的日益提高，人造板甲醛释放造成的污染空气、损害健康问题越来越受到人们的重视。在我国的城市，继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后，现代人正陷身于以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。一项北京城区居室污染物检测结果表明，室内空气污染程度比室外高4-8倍；被称为“四大隐形杀手”之一的甲醛的平均浓度超标6-7倍。甲醛对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等；被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因。据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11.1万人，超额门诊数22万人次，超额急诊数430万人次。解决人造板甲醛释放问题已经到了刻不容缓的地步。
目前，降低人造板甲醛释放量的方法主要有：1)采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂；2)采用其他环保型胶粘剂；3)在人造板用脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂；4)对人造板进行后处理。但是，这些技术方法都存在着这样或那样的缺陷。如，1)采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂虽然能够有效降低人造板产品的甲醛释放量，但是产品的胶合强度也往往降低，不能满足要求；固化时间延长，生产效率降低；2)采用其他环保型胶粘剂，如异氰酸酯类胶粘剂，导致人造板的生产成本往往大幅度增加，企业和用户都难以接受；3)在人造板用脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂，虽然能够有效降低人造板游离甲醛释放量，但是往往同时降低人造板的胶合强度；同时，一般甲醛捕捉剂价格往往远远高于脲醛树脂胶粘剂，其加入就提高了产品成本，降低了产品竞争力，例如日本大鹿振兴株式会社生产的FC-5号甲醛捕捉剂售价为50000元/吨，如果在胶中加入1％-2％，则每吨脲醛树脂成本就会提高500～1000元；4)对人造板进行后处理，如公开号为CN1526528的发明专利申请中公开了一种E1/E0级环保型人造板的制造工艺，采用氨气真空法，公开号为CN2394770的实用新型专利中公开了一种降低人造板甲醛释放量的处理装置，但是后处理设备往往投资较大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种碎料板及其制备方法，本发明采用成本低且本身无毒的茶叶为原料制成的添加料，该添加料直接与木碎料混合使用来制备碎料板，能有效降低碎料板中的甲醛释放量，同时保证碎料板的理化性能指标符合人造板国标GB/T17657-1999的要求。
根据本发明一方面提供的碎料板的制备方法，包括以下顺序进行的步骤：1)将茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状料；2)将纤维状或粉末状料与木碎料混合均匀并施加胶粘剂形成混合物；3)将混合物组坯并压制成碎料板板材。
其中，木碎料和茶叶废料的重量份配比为100∶10-30。
此外，本发明方法还包括茶叶废料在粉碎前将其烘干到要求的含水率，含水率为8-10％。
其中，步骤1)中的茶叶废料为经过活化处理的碎料，可采用氨水或碱性盐溶液喷洒所述茶叶废料，以便对所述茶叶废料进行活化处理，进行活化处理时，可控制温度为20-30℃，密闭保存时间为20-30小时。其中，采用的氨水溶液的浓度为1-2％，优选为1.5％；且氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100，优选为6∶100；采用的碱性盐溶液的浓度为0.5-1.5％，优选为0.8-1.2％，且碱性盐溶液和茶叶废料的重量配比为5-10∶100，优选为6∶100，碱性盐溶液选自碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸钾溶液中的一种或多种。
特别是，茶叶废料经活化处理而使处理后的茶叶具有消除甲醛的功能。
根据本发明另一方面提供一种碎料板，包括木碎料和胶粘剂，还包括茶叶废料。
其中，木碎料和茶叶废料的重量份配比为100∶10-30。
特别是，茶叶废料为经活化处理的碎料，活化处理的茶叶废料具有消除甲醛的作用，可采用氨水或碱性盐溶液喷洒茶叶废料，以便对茶叶废料进行活化处理，进行活化处理时，可控制温度为20-30℃，密闭保存时间为20-30小时。其中，采用的氨水的浓度为1-2％，优选为1.5％；且氨水和茶叶废料的重量配比为5-10∶100，优选为6∶100；采用的碱性盐溶液的浓度为0.5-1.5％，优选为0.8-1.2％，且碱性盐溶液和茶叶废料的重量配比为5-10∶100，优选为6∶100，碱性盐溶液选自碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸钾溶液中的一种或多种。
本发明的优点体现在以下方面：
1、本发明通过活化的茶叶废料与木碎料混合使用，在碎料板制造使用过程中能够与甲醛发生化学反应，较好地从根本上减少了碎料板甲醛释放量，效果显著且持久而不会反弹；
2、本发明采用茶叶废料作为添加剂与木碎料混合使用，制备的碎料板力学性能不但不会降低，而且有所提高；
3、本发明茶叶废料本身的制造成本与木碎料成本相接近，因此保证了碎料板的制造成本不会提高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式详细描述本发明的内容。
茶叶废料取自茶保健品企业的经过水抽提加工后的茶叶剩余物。茶叶废料干燥至含水率为5-8％。茶叶废料还可以是来自于茶叶加工厂的下脚料。
木碎料选择杨木碎料，还可以选择人造板加工企业普遍使用的各种碎料。
实施例1
按照如下步骤制备用于本发明碎料板的添加剂和本发明碎料板：
1、按照如下重量份配比备料：
氨水溶液(质量百分比浓度1％) 5kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在20℃下塑料袋中密闭保温24小时；
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为8％后，将其粉碎成纤维状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的茶叶添加料与含水率为8％的杨木碎料按重量份比为10∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板：
1)按照脲醛树脂100kg、氯化铵1kg的重量配比准备调胶原料(全部按固含量计算)其中，脲醛树脂(尿素与甲醛的摩尔比为1∶1.2)的质量指标如下：
固体含量 60-65％
pH值 7.0-7.2
粘度(20℃) 150-400mPa·s
游离甲醛含量 ＜0.2％
贮存期 20-30天
2)将计量好的脲醛树脂与氯化铵混合，搅拌均匀待用。
3)施胶：采用拌胶机在杨木碎料和活化茶叶废料的混合料中混合脲醛树脂胶粘剂，搅拌均匀。施胶量为10％(按树脂固体含量与绝干刨花计算)。
本发明使用的脲醛树脂不限于上述脲醛树脂，工厂普遍采用的各种普通脲醛树脂和改性脲醛树脂也都适用。
4)铺装：用铺装机将施胶后的杨木碎料和活化茶叶废料添加剂的混合料制成板坯。
5)预压：对铺装好后的板坯在室温下进行预压，预压压力为1.8MPa，预压时间30s。
6)热压成型：对预压的板坯进行热压，热压温度为180℃，热压时间为20s/mm，热压压力为2.5MPa，制成18mm厚的碎料板，经过裁切后，得到本发明产品。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，甲醛释放量采用穿孔法检测，结果见表1。
实施例2
按照如下步骤制备本发明的用于碎料板的添加剂和碎料板：
1、按照如下重量份配比的备料：
氨水溶液(质量百分比浓度2％) 10kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在30℃下塑料袋中密闭保温30小时；
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为10％后，将其粉碎成纤维状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的用于碎料板的茶叶添加料与含水率为10％的杨木碎料按重量份比为20∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板，碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例3
按照如下步骤制备本发明的用于碎料板的添加剂和碎料板：
1、按照如下重量份配比的备料：
氨水溶液(质量百分比浓度1.5％) 6kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将氨水溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在30℃下塑料袋中密闭保温24小时。
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为8％后，将其粉碎成粉状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的用于碎料板的茶叶添加料与含水率为8％的杨木碎料按重量份比为30∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板。碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例4
按照如下步骤制备本发明的用于碎料板的添加剂和碎料板：
1、按照如下重量份配比的备料：
碳酸氢钠溶液(质量百分比浓度0.5％) 5kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将碳酸钠溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在30℃下塑料袋中密闭保温24小时；
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为8％后，将其粉碎成纤维状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的用于碎料板的茶叶添加料与含水率为8％的杨木碎料按重量份比为30∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板，碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例5
按照如下步骤制备本发明的用于碎料板的添加剂和碎料板：
1、按照如下重量份配比的备料：
碳酸氢钠溶液(质量百分比浓度1％) 10kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将碳酸钠溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在20℃下塑料袋中密闭保温30小时；
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为10％后，将其粉碎成纤维状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的用于碎料板的茶叶添加料与含水率为10％的杨木碎料按重量份比为20∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板，碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例6
按照如下步骤制备本发明的用于碎料板的添加剂和碎料板：
1、按照如下重量份配比的备料：
碳酸氢钠溶液(质量百分比浓度1.5％) 6kg
茶叶废料 100kg
2、茶叶废料的活化处理
将氯化铵溶液均匀喷施在茶叶废料上，搅拌均匀后，在20℃下塑料袋中密闭保温24小时；
3、茶叶废料的干燥、粉碎
将经活化处理的茶叶废料置于烘干机中烘干至含水率为9％后，将其粉碎成纤维状，得到的茶叶粉料即为本发明的用于碎料板的茶叶添加料；
4、添加料与木碎料的混合
将所得的用于碎料板的茶叶添加料与含水率为9％的杨木碎料按重量份比为10∶100的比例混合均匀，获得混合料；
5、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板，碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例7
1、将不经过活化处理的茶叶废料100Kg粉碎成纤维状，得到本发明的用于碎料板的添加料。
2、将所得的用于碎料板的茶叶废料添加料与含水率为8％的杨木碎料按重量份比为10∶100的比例混合均匀，获得混合料。
3、按照普通碎料板生产工艺制备碎料板，碎料板的制备工艺同实施例1。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例8
除用于碎料板的茶叶废料添加料与杨木碎料按20∶100重量份配比混合外，其余与实施例7相同。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
实施例9
除用于碎料板的茶叶废料添加料与杨木碎料按30∶100重量份配比混合外，其余与实施例7相同。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
对照例1
除了不添加茶叶废料外，采用与实施例1-9中相同的杨木碎料，按照相同的工艺制备18mm厚的碎料板。
按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测碎料板理化性能，结果见表1。
表1碎料板理化性能检查结果
实验结果表明，采用本发明方法制备的碎料板中甲醛释放量显著降低。实施例1-6相对对照例1的甲醛释放量下降了77.7％-83.0％。因此，采用本发明方法制备的活化茶叶废料用作碎料板原料时，能够有效降低胶接制品的甲醛释放量。
表1的检测结果还说明：采用经过本发明方法制备的活化处理的茶叶废料用作碎料板原料时，碎料板的力学性能没有明显降低，加量为10时甚至稍有提高。
表1的检测结果还说明实施例7-9中不经活化处理的茶叶废料用作碎料板原料时，也能够有效降低碎料板胶接制品的甲醛释放量，相比对照例1甲醛释放量降低率达到了65.6-74.1％，碎料板的力学性能虽然稍有下降，但是仍能符合国家标准。
Claims (7)
1.一种碎料板的制备方法，包括以下顺序进行的步骤：
1)将茶叶废料粉碎成纤维状或粉末状料；
2)将纤维状或粉末状料与木碎料混合均匀并施加胶粘剂形成混合物；
3)将混合物组坯并压制成板材，
其中，茶叶废料采用氨水或碱性盐溶液进行活化处理。
2.如权利要求1所述的碎料板的制备方法，其特征在于：所述氨水溶液的浓度为1-2％，且氨水溶液和茶叶废料的重量配比为5-10∶100。
3.如权利要求1所述的碎料板的制备方法，其特征在于：所述碱性盐溶液的浓度为0.5-1.5％，且碱性盐溶液和茶叶废料的重量配比为5-10∶100。
4.如权利要求3所述的碎料板的制备方法，其特征在于：所述的碱性盐溶液选自碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸钾溶液中的一种或多种。
5.如权利要求1-4任一所述的碎料板的制备方法，其特征在于，进行所述活化处理时，控制温度为20-30℃，时间为20-30小时。
6.一种碎料板，包括木碎料和胶粘剂，其特征是还包括采用氨水或碱性盐溶液进行活化处理的茶叶废料。
7.如权利要求6所述的碎料板，其特征是木碎料和茶叶废料的重量份配比为100∶10-30。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100908 Termination date: 20130317 |