CN103085147B

CN103085147B - 超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法

Info

Publication number: CN103085147B
Application number: CN201110339174.7A
Authority: CN
Inventors: 张海燕; 史国祥; 赵金良; 石生俊; 陈秀兰
Original assignee: DARE WOOD BASED PANEL GROUP Co Ltd
Current assignee: Dare Wood Based Panel Group Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: CN103085147A

Abstract

本发明涉及一种超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，通过采用超低甲醛含量的三聚氰胺改性脲醛树脂，树脂添加量在14-18%；并于树脂中混合添加内脱模剂，内脱模剂施加量占树脂胶总量的0.3-0.5%；施胶处单独添加或与复合固化剂混合添加树脂交联剂，复合固化剂用量1.5-2.5%，交联剂的使用量0.5-1.0kg/m³<sup/>。本发明解决了甲醛释放量与产品质量、产能之间的矛盾问题，产品质量稳定，甲醛释放量2.0-3.0mg/100g,可工业化批量生产。

Description

超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法

技术领域

本发明提供一种超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法。

背景技术

中高密度纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备，施加合成树脂（目前以脲醛树脂居多），在加热加压条件下，压制成的一种板材。自上世纪60年代美国发明木质纤维密度板的生产技术以来，密度板以其致密而均匀的质地、优良的机械加工性能广泛用于家具、室内装饰装修、建筑、包装等领域，部分高密度超薄型板材已作为电子线路印刷板进军IT应用领域。随着经济发展和社会进步，生活水平不断提高，人们已越来越注重生活的品质，低碳环保理念深入人心，公众对于健康良好的生活环境有了自觉地追求。在这样的前提下，超低甲醛含量中高密度纤维板的研制顺应了大众的需求。

密度板中甲醛的来源主要有以下几个方面：生产树脂过程中未完全反应的游离态甲醛；甲醛与尿素合成中，可能形成的醚键、半缩醛等不稳定基团，在板材热压时释放出甲醛。树脂固化过程中，羟甲基活性基团之间易形成不稳定的醚键，在板材使用过程中易断裂释放出甲醛。密度板在使用过程中，树脂受到水份和光的作用而老化，不断分解产生甲醛释放。大量研究和生产都表明降低密度板甲醛释放量的有效方法：降低胶水的甲醛与尿素摩尔比。目前，国内生产超低甲醛释放量中高密度纤维板的核心技术是：采用低摩尔比脲醛树脂合成技术，生产过低游离甲醛含量的脲醛树脂，用于生产满足超低甲醛含量中高密度纤维板，但此技术存在如下问题：板材成本显著增加；生产线产能严重下降；生产过程难以稳定控制；板材的物理力学性能，尤其是甲醛释放量及吸水厚度膨胀率，难以稳定控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超低甲醛释放量中高密度纤维板

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的

超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，包括原料剥皮、削片、筛选、水洗、蒸煮、热磨、施胶、纤维干燥、分选、铺装、预压、热压、裁边、翻板冷却、调质、砂光，其特征在于：

热磨压力为7-8bar，蒸煮压力7-8bar，蒸煮时间3-4min；干燥至纤维含水率10-15%；

所述施胶步骤具体包括以下步骤：

（1）、制备低甲醛含量的三聚氰胺改性脲醛胶，三聚氰胺改性脲醛树脂胶的加入量占绝干纤维重量比的14%-18%；

（2）、于施胶处单独添加或与固化剂混合添加树脂交联剂，交联剂的使用量0.5-1.0kg/m^3，固化剂用量1.5-2.5%；

（3）、冷却至50℃，加入内脱模剂，内脱模剂占脲醛胶总重量的0.3%-0.5%，加入后充分搅拌均匀，降温至40℃，加碱液调pH至7.5-8.2，出胶。

前述的超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，其特征在于所述低甲醛含量的三聚氰胺改性脲醛胶制备过程如下：

（1）、首先向反应釜中添加甲醛，搅拌后用氢氧化钠溶液调节pH至8.8～9.0，加入85重量%的三聚氰胺和第一份尿素，搅拌10-15分钟后，逐渐升温至90-95℃，保温反应20-25分钟；第一份尿素加入量占尿素总重量的40-45%；

加入第二份尿素，保温反应10-15分钟后，冷却降温至80-85℃，加入甲酸调pH至6.40～6.60，温度控制在85-90℃，一次缩聚终点粘度在18.5～19.5秒；加入第一份助剂，降温到88℃左右加入第三份尿素和剩余15%三聚氰胺，在78℃-82℃条件下一直反应到粘度为18.5-19.5秒；加入第二份助剂和第四份尿素，保温反应10分钟；快速降温至45-50℃时，加氢氧化钠溶液调节反应液pH值为7.8-8.2；取样测ph和粘度，把产品泵出到贮罐；第二份尿素占尿素总量的5.0-5.5%；第三份尿素占尿素总量的19.0-20.0%；所述的助剂是ET600，第一份助剂占胶水总重量的0.20-0.25%；第二份助剂用量占胶水总重量的0.10-0.12%；三聚氰胺的量占胶水总重量的2.5-5.5%。

（1）、首先向反应釜中添加甲醛，搅拌后用氢氧化钠溶液调节pH至8.8～9.0，加入85重量%的三聚氰胺和第一份尿素，搅拌10分钟后，逐渐升温至90-91℃，保温反应20分钟；第一份尿素加入量占尿素总重量的42.9%；

加入第二份尿素，保温反应15分钟后，冷却降温至83-85℃，加入甲酸调pH至6.40～6.60，温度控制在88-90℃，一次缩聚终点粘度在18.5～19.5秒；加入第一份助剂，降温到88℃左右加入第三份尿素和剩余15%三聚氰胺，在78℃-82℃条件下一直反应到粘度为18.5-19.5秒；加入第二份助剂和第四份尿素，保温反应10分钟；快速降温至46℃时，加氢氧化钠溶液调节反应液pH值为7.8-8.2；取样测ph和粘度，把产品泵出到贮罐；第二份尿素占尿素总量的5.1%；第三份尿素占尿素总量的19.8%；所述的助剂是ET600，第一份助剂占胶水总重量的0.23%；第二份助剂用量占胶水总重量的0.115%；三聚氰胺的量占胶水总重量的2.5-5.5%。

前述的超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，其特征在于所述的固化剂包括以下组分：水、氯化铵、六亚甲基四胺、三氯化硼、三乙醇胺以及磷酸，各组分的重量百分数为：水70%-2%、氯化铵19-21%、六亚甲基四胺1.5-2.5%、三氯化硼2-4%、三乙醇胺1.5-2.5%、磷酸1-3%。本发明提供一种低成本、高质量、生产工艺简单、批量化高效的环保密度板。具体体现在以下几点：

（1）、实现连续化大批量高效生产，年产20万立方米的压机日单产可达1000方左右，成型：热压因子7.1-7.2。密度850kg/m³,板含水率4.5-6%，将内脱模剂直接与胶水混合使用，操作简单，解决粘压机钢带问题；

（2）、解决甲醛释放量与产品质量的矛盾问题，产品的甲醛释放量可达2.0—3.0mg/100g，达到E0级标准，且产品质量稳定。本发明制备的7.8mm、10.8mm中高密度纤维板主要性能指标如表1所示：

表1

（4）、目前，该产品已批量规模化生产，提供给圣象等知名品牌生产F****地板以及出口日本等。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。在以下的过程中，所使用的调节pH值的碱液均为氢氧化钠溶液。

图1为本发明的工艺流程图。参照图1所示，一种超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，具体包括以下步骤：

（1）、原料剥皮：主要以杨木、松木、杂木为原料，进行剥皮；

（2）、削片及筛选：通过削片机将上述树木切削成长宽15-25cm、厚度5cm左右的木片，对于过大（大于55cm ）或过小木片（小于4mm）必须经过筛选处理，保证木片质量及形态要求。

（3）、水洗：因混杂有沙石、金属、泥渣等杂质，因此木片必须经过水洗处理，但该过程增加了木片的含水率；

（4）、蒸煮：水洗过的木片进入预蒸煮缸进行预蒸煮缸进行预蒸煮，使木片受热均匀进行初步软化，再经柱塞螺旋把木片送进蒸煮缸进行软化处理，木片在高温高压下蒸煮，预蒸煮、蒸煮压力控制在7-8bar，时间可调；

（5）、热磨：蒸煮过的木片通过出料螺旋向热磨供料，蒸煮过的木片在磨盘间通过磨片解纤成纤维。为提高纤维防水性，采用向磨机里添加石蜡的方式，热磨：磨室压力7-8bar，蒸煮压力7-8bar，蒸煮时间约3-4min；

（6）、施胶：把调胶的各组分制成溶液，用泵（水直接）送入计量槽，计量槽液位预先设定，控制泵的启停，调制好的胶由施胶泵经喷嘴雾化后在喷放管内与纤维混合，施胶，施胶量14%-18%，石蜡耗7-7.5kg/m³，固化剂1.5-2.5%；

（7）、干燥分选：施胶过的纤维经干燥管道进行干燥至纤维含水率10-11%，经旋风分离器和分选装置进行分选后送至纤维料仓；

（8）、成型：纤维料仓的纤维经过铺装预热、热压裁边后制得板材，热压因子7.1-7.2。密度850kg/m3,板含水率：4.5-6%；

（9）、冷却：从压机出来的板材由于温度较高，需经冷却翻板进行冷却处理,进一步提高产品性能；

（10）、调质：冷却后的板材必须进行3-4天的调质处理，平衡板材中的应力、含水率等，提高其性能稳定性；

（11）、砂光检验：调质后的板材根据需求进行砂光处理，将表面预固化层砂除,并根据需要将板子切割成一定的规格。

其中三聚氰胺改性脲醛树脂总摩尔比0.922，加成摩尔比1.811，二次缩聚摩尔比1.312.尿素分4次投入（每次投料以Un代表，其中U代表尿素，n代表添加的次数），其中加成阶段尿素分2次投入。甲醛一次投入，三聚氰胺量占液体胶总重4.63%，其中第一次三聚胺量（每次投料以Mn代表，其中M代表三聚氰胺，n代表添加的次数）占液体胶总重3.94%，第二次三胺量占液体胶总重的0.7%。助剂ET600添加量占胶水总重的0.35%，第一次ET600占0.12%。

具体制备过程如下：

（1）、添加甲醛，加氢氧化钠溶液调节pH至8.8～9.0，加入M1和U1，搅拌10分钟后，在25-30分钟内加热升温至78℃-80℃，关闭热源后再升温至90-91℃，测pH（要求不低于7.0，否则加氢氧化钠溶液调整），保温反应20分钟；加入U2，保温反应15分钟后，测pH≥6.7；

（2）、冷却降温至83-85℃，分2-3次加甲酸，调pH至6.40～6.60,温度控制在88-90℃，粘度达到15秒时，每隔5～10分钟测一次粘度，控制粘度在18.5～19.5秒（30℃）；

（3）、达到粘度后立即加入部分ET-600（1）（括号内的数字表示添加的不同批次），并降温到88℃左右用10-15分钟加入U3和M2，在78℃-82℃条件下一直反应到粘度为18.5-19.5秒(30℃)；

（4）、加入ET600（2），加入U4，保温反应10分钟；

（5）、快速降温至46℃时，调节反应液pH值为7.8-8.2；

（6）、降温至42℃以下，取样测ph和粘度，把产品泵出到贮罐。

固化剂包括以下组分：水、氯化铵、六亚甲基四胺、三乙醇胺以及磷酸，各组分的重量比为：水71.7%-75.9%、氯化铵20-22%、六亚甲基四胺2-3%、三乙醇胺0.1-0.3%、磷酸2-3%。该固化剂能有效提高板材与树脂的固化效果。

上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims

1.超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，包括原料剥皮、削片、筛选、水洗、蒸煮、热磨、施胶、纤维干燥、分选、铺装、预压、热压、裁边、翻板冷却、调质、砂光，其特征在于：

所述施胶步骤具体包括以下步骤：

所述低甲醛含量的三聚氰胺改性脲醛胶制备过程如下：向反应釜中添加甲醛，搅拌后用氢氧化钠溶液调节pH至8.8～9.0，加入85重量%的三聚氰胺和第一份尿素，搅拌10-15分钟后，逐渐升温至90-95℃，保温反应20-25分钟；第一份尿素加入量占尿素总重量的40-45%；加入第二份尿素，保温反应10-15分钟后，冷却降温至80-85℃，加入甲酸调pH至6.40～6.60，温度控制在85-90℃，一次缩聚终点粘度在18.5～19.5秒；加入第一份助剂，降温到88℃左右加入第三份尿素和剩余15%三聚氰胺，在78℃-82℃条件下一直反应到粘度为18.5-19.5秒；加入第二份助剂和第四份尿素，保温反应10分钟；快速降温至45-50℃时，加氢氧化钠溶液调节反应液pH值为7.8-8.2；取样测ph和粘度，把产品泵出到贮罐；第二份尿素占尿素总量的5.0-5.5%；第三份尿素占尿素总量的19.0-20.0%；所述的助剂是ET600，第一份助剂占胶水总重量的0.20-0.25%；第二份助剂用量占胶水总重量的0.10-0.12%；三聚氰胺的量占胶水总重量的2.5-5.5%；

（3）、冷却至50-55℃，加入内脱模剂，内脱模剂占脲醛胶总重量的0.3%-0.5%，加入后充分搅拌均匀，降温至48-42℃，加碱液调pH至7.5-8.2，出胶。

2.根据权利要求1所述的超低甲醛释放量中高密度纤维板的制造方法，其特征在于所述的固化剂包括以下组分：水、氯化铵、六亚甲基四胺、三氯化硼、三乙醇胺以及磷酸，各组分的重量百分数为：水70%-2%、氯化铵19-21%、六亚甲基四胺1.5-2.5%、三氯化硼2-4%、三乙醇胺1.5-2.5%、磷酸1-3%。