專利名稱：一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人造纖維板制造領(lǐng)域，特別涉及一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝。
背景技術(shù)：
我國中密度纖維板(MDF)工業(yè)從上世紀(jì)八十年代初開始發(fā)展，因其密度適中(O. 7^0.8 g/cm3)，性能優(yōu)越，廣泛應(yīng)用于音響設(shè)備、室內(nèi)外裝修等，在人造板工業(yè)中占有重要地位。中密度纖維板自發(fā)明以來，以其致密而均勻的質(zhì)地、優(yōu)良的機(jī)械加工性能廣泛用于家具、室內(nèi)裝飾裝修、建筑、包裝、樂器、車輛及造船等領(lǐng)域，隨著密度板生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其使用范圍也越來越廣泛。用密度纖維板進(jìn)行雙面飾面及四周封邊后替代不銹鋼或塑料不僅大大降低其生產(chǎn)成本、延長使用壽命，同時(shí)制造過程簡單，可循環(huán)利用，對(duì)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境有著積極的意義。中密度纖維板(MDF)的生產(chǎn)通常以木質(zhì)纖維為原料，在南方，以馬尾松為主要原料，搭配一定量的雜木來進(jìn)行生產(chǎn)。目前我國森林資源貧乏， 加之社會(huì)對(duì)木材需求的提高，木材及木制品供求矛盾日漸突出。為緩解長期困擾國民經(jīng)濟(jì)的木材及木制品供需矛盾，國家大規(guī)模營造速生豐產(chǎn)用材林，與此同時(shí)，人造板工業(yè)所需的木質(zhì)原料也逐漸由加工剩余物轉(zhuǎn)向人工速生林和間伐小徑林。據(jù)有關(guān)資料表明，國內(nèi)部分人造板制造企業(yè)開始利用速生楊樹等速生林作為主要原料生產(chǎn)人造板，其中也包括用于制造中密度纖維板。進(jìn)入九十年代以來，中密度纖維板(MDF)工業(yè)生產(chǎn)取得了長足進(jìn)展，新工藝、新技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了 MDF新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用；特別是近年來，已陸續(xù)開發(fā)出地板用高密度板和具有阻燃、耐水、防霉等功能的MDF板材，但從整體來講，目前國內(nèi)市場上人造纖維板以70型(密度在O. 7 g/cm3左右)為主，也有部分80型(密度在O. 8 g/cm3左右)及80型以上的高密度板，而60型(密度在O. 6 g/cm3左右)及60型以下低密度纖維板尚屬空白。低密度纖維板或者超輕質(zhì)人造纖維板(UL-MDF)也是人造纖維板的一種，以植物纖維為原料，經(jīng)削片，纖維分離，板坯成型(拌入樹脂膠及添加劑鋪裝)，在熱壓下，使纖維素和半纖維素及木質(zhì)素塑化形成的一種板材。由于人工速生林和間伐小徑材普遍密度偏低,用以制造纖維板可以降低板材的密度。為合理開發(fā)利用人工速生林和間伐小徑材，有必要對(duì)超輕質(zhì)人造纖維板進(jìn)行研究。本發(fā)明可合理開發(fā)利用人工速生林和間伐小徑材，降低了中纖板的成本、填補(bǔ)國內(nèi)市場60型(密度在O. 6 g/cm3左右)以下低密度纖維板的空白，拓展了密度纖維板的應(yīng)用領(lǐng)域，還解決了環(huán)境污染和資源的循環(huán)利用問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝，另外，為配合該制造工藝，還相應(yīng)提供制作該超輕質(zhì)纖維板所使用的三聚氰胺改性脲醛樹脂膠的制造方法。技術(shù)方案一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝，包括如下步驟木材剝皮、削片、篩選、水洗、蒸煮、纖維分離、調(diào)施膠、干燥分選、鋪裝成型、預(yù)壓、熱壓、翻板冷卻、砂光、檢驗(yàn)分等、包裝入庫，所述蒸煮步驟中，蒸煮料位I. 6 3m，蒸煮溫度165-175°c ；
所述纖維分離步驟中，木片通過帶式螺旋進(jìn)入磨機(jī)，同時(shí)向磨機(jī)里添加熔融石蠟，石蠟施加量5. 0^7. Okg/m3,磨盤間隙在(T4mm范圍內(nèi)；
所述調(diào)施膠步驟中，在纖維噴出的管道上施加三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑，施膠量為195 210kg/m3，固化劑添加量為f 2. 5% (相對(duì)于絕干膠粘劑的質(zhì)量百分比)。絕干膠粘劑是指將膠粘劑在烘箱內(nèi)在120°C下將水分蒸發(fā)，殘留的固體混合物。所述的固化劑為氯化銨與HAlOl交聯(lián)劑的混合物，氯化銨=HAlOl交聯(lián)劑為3:1(質(zhì)量百分比)。HAlOl交聯(lián)劑為永港偉方(北京)科技股份有限公司的市售產(chǎn)品，外觀為無色或淡 黃色液體；PH值8 9 ;密度約I. I g/ml。優(yōu)選的，所述熱壓步驟中，控制好起壓閉合速度，熱壓溫度設(shè)置在220-160°C，起壓段O框架距離在20-60mm,采用五段溫度區(qū),熱壓壓力在0_4MPa,熱壓因子6_7. Os/mm,最高壓力 I. 3-1. 8MPa。所述調(diào)施膠步驟中施加的三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法如下
(1)、加入占三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑質(zhì)量比為55%的甲醛于反應(yīng)釜中，用質(zhì)量濃度40%氫氧化鈉溶液調(diào)pH至8. 8-9. 2 ；
(2)、投入三聚氰胺和尿素，逐漸升溫至88-90°C，反應(yīng)20min；
(3)、控制甲醛與尿素的摩爾比在I.9-2. 2，在85-90°C下反應(yīng)80_100min，用質(zhì)量百分比濃度20%的甲酸調(diào)pH至5. 0-6. O,反應(yīng)至粘度18-19s ；
(4)、加入尿素和三聚氰胺，甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在I.30-1. 45，在78-88 °C 反應(yīng) 25-35min ；
(5)、加入尿素，使甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在O.8-0. 95，在70-80°C保溫20-30min，逐漸降溫至40°C，用質(zhì)量濃度40%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為7. 8-8. 2 ；
上述步驟中，三聚氰胺的總量占整個(gè)液體樹脂質(zhì)量的I. 0-2. 5%，甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在O. 8-0. 95 ;尿素分三批投入，三聚氰胺分二批投入，第一批三聚氰胺占三聚氰胺總量的65-70%，第二批三聚氰胺占三聚氰胺總量的30-35% ；
(6)、注入儲(chǔ)存罐，待用。 膠粘劑的粘度采用國標(biāo)涂4杯法進(jìn)行檢測先將涂4杯的位置調(diào)整水平，用左手食指按住下出口，再往杯中注入溫度為25V的三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑，將高出杯口的液體用玻璃棒刮除，在松開左手食指的同時(shí)，將右手的秒表按下計(jì)時(shí)，當(dāng)三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑從涂4杯流完時(shí)，再按下秒表，記錄秒表的讀數(shù)，重復(fù)兩次，取其平均值，該數(shù)值就是I父粘劑的粘度。有益效果該方法生產(chǎn)超低密度纖維板，制造方法簡單、易操作，成本低廉。在使用過程中不受周圍環(huán)境的變化而發(fā)生尺寸變化、變形彎曲、老化等，此外該發(fā)明拓展了密度纖維板的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)解決了環(huán)境污染和資源的循環(huán)利用問題，與普通密度板相比，本方法生產(chǎn)得到的超輕質(zhì)密度纖維板具有如下優(yōu)點(diǎn)1、木材原料單耗降低0.2t/m3 ;2、提高木材資源的綜合利用率和附加值，拓寬MDF原料來源；3、擴(kuò)大MDF的應(yīng)用范圍，滿足人們的需求，緩解木材和木制品的供求矛盾。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，在不超出本發(fā)明的精神和范圍下，可以對(duì)本發(fā)明做出更多的配方調(diào)整。實(shí)施例I
I、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑制備 制備過程如下
(1)、加入占三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑質(zhì)量比為55%的甲醛于反應(yīng)釜中，用質(zhì)量百分比濃度40%氫氧化鈉溶液調(diào)pH至8. 8-9. 2 ；
(2)、投入第一批三聚氰胺和第一批尿素，逐漸升溫至88-90°C，反應(yīng)20min。(3)、控制甲醛與尿素的摩爾比在I. 9-2. 2，在85_90°C下反應(yīng)80min，用質(zhì)量百分 比濃度20%的甲酸調(diào)pH至5. 0-6. O,反應(yīng)至粘度18-19s ；
(4)、加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比為I. 30-1. 45，在 78-88°C下反應(yīng) 25_35min ；
(5)、加入第三批尿素，使得甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在O.8-0. 95，在70-80°C保溫20-30min，，逐漸降溫至40°C，用質(zhì)量濃度40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值為 7. 8-8. 2 ；
三聚氰胺的量占整個(gè)液體樹脂重量的1.0%，甲醛與尿素和三聚氰胺總和的摩爾比在O. 8-0. 95 ;尿素分3批投入，三聚氰胺分2批投入，第一批三聚氰胺占三聚氰胺總量的65-70%，第二批三聚氰胺占三聚氰胺總量的30-35%。2、制板工藝過程膠粘劑制作完成后，按普通中密度板材的制作原理及工藝流程，將不同比例的木材(松木雜木=9:1)剝皮后，削成長15-20mm、15-20mm、厚為3_4mm的木片，經(jīng)過篩選處理，保證木片尺寸要求，再經(jīng)水洗，除去泥沙等雜質(zhì)，保證木片的清潔；通過蒸煮軟化木片，蒸煮溫度約165-170°C,料位在2. Om ;木片通過帶式螺旋進(jìn)入磨機(jī)，同時(shí)向磨機(jī)里添加熔融石蠟，石蠟施加量約5-7kg/m3，磨盤間隙在0-4mm范圍內(nèi)；在纖維噴出的管道上施加三聚氰胺改性脲醛樹脂，施膠量為195-210kg/m3，固化劑為氯化銨與HAlOl交聯(lián)劑的混合物，氯化銨=HAlOl交聯(lián)劑為3:1 (質(zhì)量百分比)，添加量為2. 0%,HAlOl交聯(lián)劑為永港偉方(北京)科技股份有限公司的市售產(chǎn)品，經(jīng)干燥系統(tǒng)干燥后鋪裝成型；調(diào)整鋪裝密度，保證板坯密度520-550kg/m3 ;熱壓工藝中適當(dāng)降低起壓段O框架的距離10_20mm，降低一區(qū)起壓溫度2-5度，熱壓溫度在220-160°C，壓機(jī)速度控制在400-700mm/s ;出壓機(jī)的板材經(jīng)翻板冷卻調(diào)質(zhì)36小時(shí)后砂光處理，4道砂光砂削量分配如下 第一道砂削量占55_60%、第二道砂削量占20-25%、第三道砂削量占10-15%、第四道砂削量占5-10% ;砂光后的基材分選入庫。經(jīng)以上步驟制得超輕質(zhì)El板材按GB/T 11718-2009標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測，結(jié)果如下
性能指標(biāo)|l5mmULElA超輕質(zhì)板I超輕質(zhì)板歐洲標(biāo)準(zhǔn)—
密度 kg/m3_550_500-550_
最高密度 kg/m3850-920^850
表面結(jié)合強(qiáng)度MPaO. 99
板含水率％7. 05F8
內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度MPaO. 71彡O. 45
靜曲強(qiáng)度MPa__
吸水厚度膨脹率％|8· 37K 1權(quán)利要求
1.一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝，包括如下步驟木材剝皮、削片、篩選、水洗、蒸煮、纖維分離、調(diào)施膠、干燥分選、鋪裝成型、預(yù)壓、熱壓、翻板冷卻、砂光、檢驗(yàn)分等、包裝入庫，其特征在于 所述蒸煮步驟中，蒸煮料位I. 6 3m，蒸煮溫度165 175°C ； 所述的纖維分離步驟中，木片通過帶式螺旋進(jìn)入磨機(jī)，同時(shí)向磨機(jī)里添加熔融石蠟，施加量5. 0 7. Okg/m3,磨盤間隙0 4mm ； 所述調(diào)施膠步驟中，三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑的施膠量為195 210kg/m3，固化劑的添加量相對(duì)于絕干膠粘劑的質(zhì)量百分比為廣2. 5% ； 所述熱壓步驟中，熱壓溫度22(T160°C，起壓段0框架距離在2(T60mm，五段溫度區(qū)，熱壓壓力在0 4MPa，熱壓因子6 7. Os/mm,最高壓力I. 3 I. 8MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超輕質(zhì)纖維板的制造工藝，其特征在于所述的固化劑為氯化銨與HAlOl交聯(lián)劑的混合物，氯化銨與HAlOl交聯(lián)劑的質(zhì)量比為3:1。
3.一種制備如權(quán)利要求I所述的超輕質(zhì)纖維板制造工藝的三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑的方法，其特征在于包括 (1)加入占三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑質(zhì)量比為55%的甲醛于反應(yīng)釜中，用質(zhì)量百分比濃度40%氫氧化鈉溶液調(diào)pH至8. 8-9. 2 ； (2)、加入三聚氰胺和尿素，逐漸升溫至88-90°C，反應(yīng)20min； (3)、控制甲醛與尿素的摩爾比在I.9-2. 2，在85-90°C下反應(yīng)80_100min，用質(zhì)量百分比濃度20%的甲酸調(diào)pH至5. 0-6. 0，反應(yīng)至粘度18-19s ； (4)、加入尿素和三聚氰胺，甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在I.30-1. 45，在78-88 °C 反應(yīng) 25-35min ； (5)、加入尿素，使甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在0.8-0. 95，在70-80°C保溫20-30min，逐漸降溫至40°C，用質(zhì)量百分比濃度40%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為7. 8-8. 2 ； 上述步驟中，三聚氰胺的總量占整個(gè)液體樹脂質(zhì)量的I. 0-2. 5%，甲醛與尿素和三聚氰胺之和的摩爾比在0. 8-0. 95 ;尿素分三批投入，三聚氰胺分二批投入，第一批三聚氰胺占三聚氰胺總量的65-70%，第二批三聚氰胺占三聚氰胺總量的30-35% ； (6)、注入儲(chǔ)存罐，待用。
全文摘要
一種超輕質(zhì)纖維板的制造工藝，包括如下步驟木材剝皮、削片、篩選、水洗、蒸煮、纖維分離、調(diào)施膠、干燥分選、鋪裝成型、預(yù)壓、熱壓、翻板冷卻、砂光、檢驗(yàn)分等、包裝入庫，所述蒸煮步驟中，蒸煮料位1.6~3m，蒸煮溫度165-175℃；所述纖維分離步驟中，木片通過帶式螺旋進(jìn)入磨機(jī)，同時(shí)向磨機(jī)里添加熔融石蠟，施加量5.0~7.0kg/m3，磨盤間隙0~4mm；所述調(diào)施膠步驟中，在施加三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑，施膠量為195~210kg/m3，固化劑添加量為1~2.5%(相對(duì)絕干膠的質(zhì)量百分比)。所述的固化劑為氯化銨與HA101交聯(lián)劑(市售)的混合物，氯化銨HA101交聯(lián)劑為3:1(質(zhì)量百分比)。另外，為配合該制造工藝，還相應(yīng)提供制作該超輕質(zhì)纖維板所使用的三聚氰胺改性脲醛樹脂膠的制造方法。
文檔編號(hào)C08G12/38GK102806591SQ20121026258
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者張鳳生, 錢廣圣, 徐立佳, 吳建華, 徐振華 申請人:大亞木業(yè)(江西)有限公司, 大亞人造板集團(tuán)有限公司