CN101549519A - 一种高防潮的高密度纤维板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，属于板材制作技术领域，该方法先分别制作三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂，然后在使用前进行三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂的混合成为混合胶粘剂；将木材削片机加工成木片后，先蒸煮、后通过热磨机热磨制成木纤维，在热磨机的纤维喷出管道中对木纤维施加使用前制备的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂、固化剂、石蜡防水剂，经干燥后，铺装成型，调整铺装密度，再经热压机压板。该方法操作方便、安全，能够分别提高其混合胶粘剂的合理聚合度、改善混合胶粘剂的防水性能、胶接强度以及使用及贮存期的稳定性，利用该方法制得的高密度纤维板更适用于潮湿条件。
Description
技术领域
本发明涉及板材制作技术领域，具体地说是一种高防潮的高密度纤维板的制作方法。
背景技术
高防潮的高密度纤维板制作的目的是使板及制品适用于潮湿气候或环境下使用。在潮湿气候或环境下板的物理力学性能如吸水厚度膨胀率、内结合强度等仍保持较好的指标。板的防潮性能主要取决于所用胶粘剂类型和胶粘剂的制作方法。目前高防潮的高密度纤维板基本上采用成本较低且具有较好防潮性能的三聚氰胺对脲醛树脂改性的胶粘剂，也有使用防水性能较好的酚醛树脂及二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制作高防潮的高密度纤维板。然而酚醛树脂成本较高，颜色呈红棕色，会对素板造成颜色污染，树脂制作时使用的原料苯酚在低浓度条件下能使人体蛋白变性，高浓度时能使蛋白沉淀，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，严重时可抑制中枢神经***或损害肝、肾功能。MDI目前成本非常高，MDI的挥发分及未固化前漂浮在车间的已经施加MDI的纤维粉尘会对人体呼吸***造成伤害，因此酚醛树脂及MDI制作防潮纤维板时需要采取特别安全防护措施，加之两者成本高，使应用受到了限制。相比之下三聚氰胺对脲醛树脂改性的胶粘剂则成本最低，安全方便。三聚氰胺对脲醛树脂改性的胶粘剂是在脲醛树脂制作的同时加入一定量的三聚氰胺共同进行加成和缩聚反应。但此方法的缺点是当三聚氰胺加入到一定量时，在弱酸性条件下缩聚反应就非常激烈，反应难以控制，树脂容易老化，储存时间短，胶接强度降低，因此使具有防潮性能的三聚氰胺的加量受到了限制。当三聚氰胺的加量不足时，会对板的防潮性能产生不利影响。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种高防潮的高密度纤维板的制作方法。
本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于先分别制作三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂，然后在使用前进行三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂的混合成为混合胶粘剂；将木材削片机加工成木片后，通过进行先蒸煮、后通过热磨机热磨制成木纤维，在热磨机的纤维喷出管道中对木纤维施加使用前制备的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂、固化剂、石蜡防水剂，经干燥后，铺装成型，调整铺装密度，再经热压机压板。
三聚氰胺甲醛树脂是由甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.70-2.30进行缩聚反应制得。
三聚氰胺甲醛树脂的制备过程是在反应釜内用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝8.5-9.0，加入三聚氰胺，在80-90℃进行缩聚反应，聚合反应时间1-2h，降温至35℃，调PH＝8.5-9.0即可获得。
脲醛树脂是由甲醛与尿素按照摩尔比为0.80-1.30进行缩聚反应制得。
脲醛树脂的制备过程是用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝7.5，向甲醛溶液中分次加入尿素，先在低温时弱碱性条件下进行加成反应，然后升温至85-90℃在PH＝4.5-5.5条件下进行缩聚反应，聚合反应时间约2.0-3.0h，至反应粘度为40-60厘泊(25℃)，调PH＝7.5-8.0，降温至35℃，在PH＝7.5-8.0条件下贮存。
三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂的混合方法是将制备好的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂按照摩尔比为0.40-3的比例范围在25-35℃条件下均匀搅拌混合制得。
三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂的添加量为绝干木纤维重量的10％-15％。
石蜡防水剂的添加量为绝干木纤维重量的1.0％-2.0％。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
该高防潮的高密度纤维板的制作方法采用了三聚氰甲醛树脂与脲醛树脂分别单独制作，然后在使用前混合的方法，可以分别使三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂两种树脂在各自特定的加成、缩聚条件下得到充分的加成和聚合，操作方便、安全，能够分别提高三聚氰甲醛树脂与脲醛树脂及其混合胶粘剂的合理聚合度、改善三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂的防水性能、胶接强度以及使用及贮存期的稳定性，利用该方法制得的高密度纤维板更适用于气候或环境潮湿条件下使用，用于制作家具、室外门的面板及装饰材料，也可用于防潮强化木地板的基材的制作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法作以下详细说明。
对本发明的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，提供实施例：
实施例1：
该高防潮的高密度纤维板的制作方法先分别制作三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂：
(1)防潮三聚氰胺甲醛树脂制作方法
在反应釜内用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝8.5，按照甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为2∶1的量把三聚氰胺加入到甲醛溶液中，在80-90℃进行缩聚反应，聚合反应时间约1.5h，至反应粘度为40-55厘泊(25℃)，降温至35℃，在PH＝8.5条件下贮存。
(2)脲醛树脂制作方法：
在反应釜内用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝7.5，按上述总摩尔比甲醛/尿素＝1∶1，分次加入尿素，先在低温时弱碱性条件下进行加成反应，然后升温至85-90℃在PH＝5.0条件下进行缩聚反应，聚合反应时间约2.5h，至反应粘度为40-60厘泊(25℃)，调PH＝8.0，降温至35℃，在PH＝8.0条件下贮存。
(3)两种树脂胶的混合方法：
在使用前将上述两种树脂，即三聚氰胺甲醛树/脲醛树脂＝2∶1的混合比例在25-35℃条件下均匀搅拌混合，这种混合胶粘剂的优点是可以分别使两种树脂在各自特定的加成、缩聚条件下得到充分的加成和聚合，操作方便安全，能够提高树脂的防水性能、胶接强度以及使用及贮存的稳定性。
(4)板制作工艺过程：胶粘剂制作完成后，按照普通高密度纤维板的制作原理及制作工艺，将木材用削片机制成木片后，通过进行蒸煮、热磨，将木片磨制成纤维，采用干燥前施胶方法，在纤维喷出的管道上施加上述高防潮用的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂及固化剂(NH4)2SO4、石蜡防水剂，施胶量为绝干纤维12％，施蜡量为绝干纤维的1.5％，经干燥***干燥后，铺装成型，调整适合的铺装密度，再经热压机压制成厚度8-12mm密度900kg/m3的高密度纤维板。
生产及实验检测数据：按照国际标准ISO/DIS-16895-2，高防潮高密度纤维板检测时可采用选项之一的湿循环方法，按下述步骤检验，即：(1)先将50mm×50mm测试试件在20±2℃，相对湿度65±5℃条件下时放置质量恒定，然后测试试件长度、宽度及试件中心点厚度；(2)将试件浸入PH＝7±1，温度20±2℃的水槽内浸泡72±1小时，让试件垂直于水面，且水面高于试件；(3)取出试件拭干试件表面附水，试件垂直放置在-16±4℃的冰柜内，试件相互隔开一定距离，冷冻24±0.25h；(4)冷冻后试件立即放到70±2℃的干燥箱内烘干72±1小时；一个完整的试验约需要168h，再重复三次，即需要约504小时。每次试验后试件应在20±2℃，相对湿度65±5℃条件下时放置至质量恒定时，然后对吸水厚度膨胀率及内结合强度进行测定。
标准要求与实际结果测试结果如下表(板厚度：8-12mm)：
检测证明本制作方法符合且优于国际标准。
实施例2：
该高防潮的高密度纤维板的制作方法先分别制作三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂：
(1)防潮三聚氰胺甲醛树脂制作方法
在反应釜内用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝9.0，按照甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.8∶1的量把三聚氰胺加入到甲醛溶液中，在80-90℃进行缩聚反应，聚合反应时间约2.0h，至反应粘度为40-55厘泊(25℃)，降温至35℃，在PH＝9.0条件下贮存。
(2)脲醛树脂制作方法：
在反应釜内用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝7.5，按上述总摩尔比甲醛/尿素＝1∶1，分次加入尿素，先在低温时弱碱性条件下进行加成反应，然后升温至85-90℃在PH＝4.5条件下进行缩聚反应，聚合反应时间约3.0h，至反应粘度为40-60厘泊(25℃)，调PH＝7.5，降温至35℃，在PH＝7.5条件下贮存。
(3)两种树脂胶的混合方法：
在使用前将上述两种树脂，即三聚氰胺甲醛树/脲醛树脂＝1∶1的混合比例在25-35℃条件下均匀搅拌混合，这种混合胶粘剂的优点是可以分别使两种树脂在各自特定的加成、缩聚条件下得到充分的加成和聚合，操作方便安全，能够提高树脂的防水性能、胶接强度以及使用及贮存的稳定性。
(4)板制作工艺过程：胶粘剂制作完成后，按照普通高密度纤维板的制作原理及制作工艺，将木材用削片机制成木片后，通过进行蒸煮、热磨，将木片磨制成纤维，采用干燥前施胶方法，在纤维喷出的管道上施加上述高防潮用的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂及固化剂(NH4)2SO4、石蜡防水剂，施胶量为绝干纤维10％，施蜡量为绝干纤维的1.2％，经干燥***干燥后，铺装成型，调整适合的铺装密度，再经热压机压制成厚度8-12mm密度850kg/m3的高密度纤维板。
生产及实验检测数据：按照国际标准ISO/DIS-16895-2，高防潮高密度纤维板检测时可采用选项之一的湿循环方法，按下述步骤检验，即：(1)先将50mm×50mm测试试件在20±2℃，相对湿度65±5℃条件下时放置质量恒定，然后测试试件长度、宽度及试件中心点厚度；(2)将试件浸入PH＝7±1，温度20±2℃的水槽内浸泡72±1小时，让试件垂直于水面，且水面高于试件；(3)取出试件拭干试件表面附水，试件垂直放置在-16±4℃的冰柜内，试件相互隔开一定距离，冷冻24±0.25h；(4)冷冻后试件立即放到70±2℃的干燥箱内烘干72±1小时；一个完整的试验约需要168h，再重复三次，即需要约504小时。每次试验后试件应在20±2℃，相对湿度65±5℃条件下时放置至质量恒定时，然后对吸水厚度膨胀率及内结合强度进行测定。
标准要求与实际结果测试结果如下表(板厚度：8-12mm)：
检测证明本制作方法符合且优于国际标准。
Claims (8)
1、一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于先分别制作三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂，然后在使用前进行三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂的混合成为混合胶粘剂；将木材削片机加工成木片，木片先进行蒸煮、后通过热磨机热磨制成木纤维，在热磨机的纤维喷出管道中对木纤维施加固化剂、石蜡防水剂以及使用前制备的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂，经干燥后，铺装成型，调整铺装密度，再经热压机压板。
2、根据权利要求1所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于三聚氰胺甲醛树脂是由甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.70-2.30进行缩聚反应制得。
3、根据权利要求1或2所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于三聚氰胺甲醛树脂的制备过程是在反应釜内用30％氢氧化钠溶液调甲醛溶液至PH＝8.5-9.0，加入三聚氰胺，在80℃-90℃进行缩聚反应，聚合反应时间1-2h，降温至35℃，调PH＝8.5-9.0即可获得。
4、根据权利要求1所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于脲醛树脂是由甲醛与尿素按照摩尔比为0.80-1.30进行缩聚反应制得。
5、根据权利要求1或4所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于脲醛树脂的制备过程是用30％氢氧化钠调甲醛溶液至PH＝7.5，向甲醛溶液中分次加入尿素，先在低温时弱碱性条件下进行加成反应，然后升温至85℃-90℃在PH＝4.5-5.5条件下进行缩聚反应，聚合反应时间约2.0-3.0h，至反应粘度为40-60厘泊(25℃)，调PH＝7.5-8.0，降温至35℃，在PH＝7.5-8.0条件下贮存。
6、根据权利要求1所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂的混合方法是将制备好的三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂按照摩尔比为0.40-4∶1的比例范围在25℃-35℃条件下均匀搅拌混合制得。
7、根据权利要求1所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于三聚氰胺甲醛树脂与脲醛树脂混合胶粘剂的添加量为绝干木纤维重量的10％-15％。
8、根据权利要求1所述的一种高防潮的高密度纤维板的制作方法，其特征在于石蜡防水剂的添加量为绝干木纤维重量的1.0％-2.0％。
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