专利名称：无甲醛苯酚类胶粘剂生产竹、木人造板技术的制作方法
无甲醛苯酚类胶粘剂生产竹、木人造板技术本发明的目的就是使用无甲醛、苯酚类有毒有害物质的粘合材料“水性聚氨酯胶粘剂”来取代传统的竹、木人造板生产中使用的“酚醛树脂、尿醛树脂粘合剂”。长期以来无 醛不成胶在人造板行业内形成一个公式，即生产人造板必用酚醛、尿醛树酯粘合剂。其实早 在二千多年前中国人已使用了蛋白胶和植物胶粘剂。直到上世纪70年代中国小型人造板 企业还在使用蛋白胶粘剂。上世纪70年代后期，尿醛、酚醛树酯在国内普遍使用于竹木人 造板粘合中，但随之而来的环保和高耗能问题就成为行业内急需解决的难题。因此能使用 无甲醛、无苯酚类粘合剂就成为人造板业内人士研究的课题之一，但至今技术上仍未有突 破已无新粘合剂实际使用到生产中，未能达到节能、降耗、环保，节约原料和进行工业化规 模生产的目的。目前，传统的使用酚醛、尿醛树脂粘合剂生产人造板工艺是将原生竹材去青皮 后截切、剖片、去内黄层，经手工(机器)编织成竹编席、竹帘席、或单用竹片材。但木材 需经旋切成单板，然后进行缓慢干燥(一般是48-72小时)，将含水率从25 % -28%降至 12%-14%后，再进行浸胶(喷胶、刷胶)，原料含水率再度升高到25-28%后，必须进行再次 干燥(用电或蒸气烘干)到含水率降至12-14%时送入热压机将压力加至12-18兆帕，压机 升温至135° -145°后保持温度30-60分钟再用冷却水强行将压机温度降至30° -40°， 再次保温30-60分钟后卸出堆放，再进入二次进料升温，再压制二批产品的生产工艺。现 行工艺如此反复循环。大量耗用能源和人工工时，几十年来未有改变。至今这项工艺技术 乃为全国行业采用，他的优点是压力大，板材密度大，密度重达900-1100千克一立方米， 耐水性好，抗冲击等。缺点是甲醛释放量高，易造成环境污染，更不能作食品包装，而密 度大，做包装和建筑模板打钉接合困难，生产工序多、人工费高，耗用竹木原料多，耗电、耗 煤、耗水量大，耗胶粘剂量大(每立方米固含量达80-100千克)，最重要的是甲醛释放量达 mglOOg ^80 ^ 50 (国标)但是实际生产中环保很难达标。本发明技术所采用的水性聚氨酯胶粘剂，自上世纪从国外引进后，一直用在织物 粘合，皮革整饰、涂料，建筑装饰上，未能用于工业化生产粘合竹材、木材人造板，就其原因 是“溶剂型聚氨酯价格昂贵并含有丙铜和二元醇，不环保，用户根本无能力接受，而水性聚 氨酯胶粘剂因水分子张力大”，操作中会形成水隔离层致使胶粘剂无法与物体粘合。如何处 理好水分子隔离层，降低粘合剂用量，并使水性聚氨酯胶粘剂能有效粘合物体，就成为能否 使用水性聚氨酯胶粘剂替代尿醛酚醛树酯粘合剂的技术关键点。发明人长期从事人造板生产技术研究和生产管理。经过10多年反复试验生产，调 整水性聚氨酯胶粘剂的配方，于1999年生产出第一批产品，经当时江西省产品质量监督检 验所检测产品强度、耐水性、抗冲击等指标均优于、等于酚醛树酯、尿醛树酯粘合产品，但 不含甲醛、苯酚类物质，基本达到了节能、节约原料和环保的目的(见附件检测报告)。但因 当时生产成本高，配方不稳定，难以进行工业化生产。进入新世纪后，发明人对各种工艺和 配方进行了无数次调整，终于在2006年生产出多种竹、木类人造板，又经过4年使用，证明 产品性能稳定，已达到了工业化生产的目的。本发明技术是这样实现的一、以水替代有机溶液作为分散胶粘剂的调配液，根据产品使用要求将水性聚氨酯胶粘剂与水的比例配比为2-1. 5至2-3之间调配，不能少于2-1. 5不能多于2_3。二、快速干燥竹材、木材等原材料，干燥时间控制在2-4小时之内，将原材料的含 水率从25% -28%降至5% _7%，随即快速施刷、喷涂水性聚氨酯胶粘剂，时间控制在每压 次30-60分钟内完成。三、提前将热压机升温到80-120°，送入已施粘合剂的原材料后，根据用户对产品 的使用要求，将压机压力升至6-8兆帕下保温30-60分钟，在不冷却热压机的状态下，取出 产品热堆放4小时，使水性聚氨酯胶粘剂继续反应。在堆放8小时后即可得到所需合格产 品。在取出第一批产品后热压机不用降温继续送入原材料进行二批次加工。节约了冷却和 再次升温的能耗和时间，提高了工效一倍，节能100%。四、根据产品使用要求，粘合剂用量每一立方米产品用水性聚氨酯胶粘剂在3040 千克之间。调配比水为45千克至60千克，而竹、木材经快速干燥后(快速干燥时间2-4 小时完成)，每立方米含水率是5-7%，竹木原料正常可使用含水率为12-14%，即每一立方 米竹木原料在施粘合剂后已将水性聚氨酯胶粘剂中的水分子吸收为自己可正常使用的体 积内。每一立方米原材料可吸入水分子为60千克，按原料含水率12% —14%,800—900千 克竹、木原材料的含水率是108-126千克之间。而经快速干燥后仅含45-63千克，实践生 产以是如此。所以在加压聚合反应中水性聚氨酯胶粘剂与粘合物之间已无产生水分子隔离 层的条件，致使物体能紧密胶合在一起。达到符合各种强度、耐水、抗冲击，能打钉，无甲醛、 苯酚的要求。五、本发明技术生产的产品除不含苯酚、甲醛、丙铜、二元醇等有毒有害物质外，还 具有粘合剂和竹木原料用量少、重量轻，每立方米产品重量在600-800千克之间，且能打钉 等优点。六、本发明技术是一次喷(刷)粘合剂，一次热压成型，热压机不用冷却，可连续热 压。节能降耗一立方米产品仅用800-900千克竹、木原料就可生产出与尿醛、酚醛树脂粘 合剂同等指标的各种胶合板材。现将生产一立方米酚醛树脂人造板与用发明技术生产一立 方米水性聚氨酯胶粘剂人造板用料对照于后使用水性聚氨酯胶粘剂与酚醛树酯胶粘剂产品节能和环保性能对比酚醛树脂胶粘剂使用原材料，加工一立方米产品需用1、原竹、竹编席、竹帘、竹片、木单板，用量一立方米产品需1200-1400千克，价格 800元1千千克=960元-1120元。2、酚醛树酯固含量85-100千克，价格15元1千克=1275元-1500元3、水浸胶用水250-300千克，价格0.25元=100千克=0. 625元-0. 75元4、耗电250度，价1.5元/度=375元5、耗煤300千克，价0.7元/千克=210元6、加工工序需二次干燥，一次热压、两次升温一次冷却，人工费700元/立方米。7、热压时间30-60分钟，水冷30-60分钟，冷却耗水3000千克，价格0. 25 一千克 =7. 50 元8、甲醛释放量mblOOg彡80彡50。使用水性聚氨酯胶粘剂生产一立方米产品1、用竹木原料800-900千克，价800元一千千克=640元-720元，节约40-50%
2、水性聚氨酯胶粘剂固含量30-40千克，价25元一千克=750元-1000元，节约30—40%3、水性聚氨酯水分散剂用水45-60千克，价0. 25元一千克=1. 50元，节约50%4、耗电100度，价1.5元/度=150元，节约150%5、耗煤100千克，价格0.70元/千克=70元，节约200%6、一次干燥热压人工费用320元/立方米，节约120%7、热压30-60分钟(不冷却)节能100%8、甲醛、苯酚、丙铜释放量无。七、在本发明技术的同时，行业中已有使用溶剂型聚氨脂胶粘剂粘合竹木材作为待别用材的特例(未进行工业化生产)，但溶剂型聚氨酯胶粘剂含丙铜、二元醇等有毒有害 物质，而且价格昂贵，实践证明不适应用于工业化竹木人造板生产，特是用于包装板和轻质 建筑抗震墙体板生产。
权利要求
无甲醛、苯酚类粘合剂，生产多种竹木人造板材，含竹积成材，竹编胶合板、竹材胶合板、木板材，轻质抗震建筑房屋墙体用竹、木板材，包装板，建筑模板，地板。其特征在于使用水性聚氨酯胶粘剂，来替代酚醛、尿醛树酯粘合剂和溶剂型聚氨酯胶粘剂粘合上述物体。
2.以水替代有机溶液作为分散胶粘剂的调配液，生产操作中其压力控制在6-8兆帕， 热压温度控制在80° -120°，热压时间控制在30-60分钟，不冷却卸板，粘合剂与水比例在 2-1. 5和2-3之间。
3.根据权利要求1的技术其特征在操作过程中竹木原料中的含水率严格控制在5-7% 之内一次性快速干燥(时间控制在2-4小时)快速施喷刷粘合剂，时间控制在30-60分钟 之内。
4.热压产品卸出热压机后产品必须堆放4-8小时，4小时为继续反应期，8小时是产品质量稳定期。
5.水性聚氨酯胶粘剂每一立方米产品固体用量控制在30-40千克之间，水分散调配液 配比量为45-60千克，产品的容重在0. 6-0. 8之间。
6.产品强度、抗冲击、耐水等各种指标达到酚醛树脂粘合剂粘合的人造板标准，但不含 甲醛酚、苯酚、丙铜、二元醇类物质。
全文摘要
本发明技术是使用无甲醛苯酚类粘合剂，即水性聚氨酯胶粘剂来替代酚醛树脂、尿醛树脂粘合剂，它的核心技术支撑是以水替代有机溶液作为分散胶粘剂的调配液，在生产操作中做到三快，即(1)快速干燥原材料，时间控制在2-4小时；(2)快速施粘合剂；(3)快速升温加压。一不冷即热压后不冷却即可出产品。二堆放即(1)一堆放4小时继续使水性聚氨酯胶粘剂反应；(2)堆放8小时，使产品性能稳定。六严格即(1)一严格控制竹木原料含水率在5-7％之内，绝不超标；(2)严格控水性聚氨酯胶粘剂配比在2-1.5，2-3之间不得少于2-1.5，不得超出2-3；(3)严格控制压力，不得少于6兆帕，不得超出8兆帕；(4)严格控制温度，不得少于80℃，不得超出120℃；(5)严格控制水性聚氨酯胶粘剂每立方米产品用量的固含量在30-40千克，水调配液在45千克至60千克之间；(6)严格控制产品容重在0.6-0.8之间。使用上述技术生产的多种竹木人造板材产品不含甲醛、苯酚、丙酮等物质，而产品的其它各项物理指标高于或等同于酚醛树脂、尿醛树脂粘合产品，使用本发明技术生产1立方米产品总体节能150％，降耗200％，节约竹木原材料30-40％，节约粘合剂用量30％-40％，节约人工工时费用120％，节水3000千克。达到了环保、节能、降耗、低成本、能工业化生产的目的。
文档编号B27D1/08GK101823272SQ201010162078
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者蒋道友 申请人:蒋道友