一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，包括备料、改性脲醛胶配制、拌胶、铺装预压和热压成型等步骤。本发明以三聚氰胺、羟基丙烯酸酯和聚乙烯醇为改性剂制备改性脲醛胶，脲醛胶固化效果好，并通过控制热压温度和时间等关键步骤，制备的人造板不仅可明显降低甲醛的释放量，达到绿色环保的要求，而且粘合强度得到相应的提高，生产出的板材具有机械加工性能好、耐水性好的特点。
【专利说明】一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种麦秸板的生产工艺，具体涉及一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺。
【背景技术】
[0003]目前，我国既是人造板生产大国也是木材消耗大国。由于长期以来对林木的过量采伐及其他各种形式的植被破坏，已造成我国水土流失、洪涝灾害频繁、沙尘暴严重、生态环境恶化等不良后果。同时，我国木材综合利用率比较低，仅为60%左右，与世界发达国家的差距较大，发达国家一般为90?95%。因此，木材供需矛盾将日益突出，节约木材、发展木材替代品将是我国林业产业长期发展的方向。
[0004]作为再生资源的农作物秸杆，资源十分丰富，据不完全统计，我国每年各种农作物秸杆产量高达6亿多吨，其中麦秸和稻草约为4.2亿吨，玉米杆约为1.3亿吨，其他谷类约为I亿吨。若能利用其中I?2%，即可生产约600?1200万m2人造板。由此可见，发展秸杆人造板生产，对于减少木材采伐量，保护森林，保护生态环境，发展循环经济具有十分重大的意义。
[0005]目前，人造板中广为使用的胶粘剂主要为脲醛树脂胶粘剂，其次为酚醛树脂胶粘剂和三聚氰胺树脂，这三种胶粘剂均为甲醛系列胶，使用这几种胶粘剂最突出的问题是甲醛的释放。甲醛是引起人体多种病如气管炎、哮喘、皮炎的根源，甚至接触时间较长后造成恶性肿瘤。人造板在存放和使用过程中，由于醛树脂是在酸性条件下生成，人造板本身所含的自由水分以及在吸收一定的水分和某些酸性气体后，部分已固化的树脂会在此条件下发生水解反应而释放出甲醛，因此，如果固化不充分会加快这种水解反应进程。近几年的改性脲醛树脂虽然降低了游离甲醛的含量，但未能兼顾到板材的力学性能。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种可显著降低板材中甲醛释放量且具有良好物理性能的改性脲醛胶麦秸板的生产工艺。
[0007]为解决上述技术问题，本发明釆用的技术方案为:
一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，包括以下步骤
(1)备料:选取粒度在I?1.5mm占80?90%的麦秸杆；
(2)改性脲醛胶配制:取浓度为37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口烧瓶中，以30%的氢氧化钠溶液调节PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在 90°C加热 30min ；
再用甲酸调节PH值至4?5，在90°C下反应20?30min，再用30%的氢氧化钠溶液将PH值调节至8?9，加入20?30重量份尿素和羟基丙烯酸酯乳液20重量份，反应30min后冷却至70°C，并调节PH值至6 ；
再升温至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此温度30min，真空脱水后，加入活性填料，搅拌10?15min，至树脂中没有团结物为止；最后加入20%氯化铵溶液和氨水，搅拌lOmin，放置10?15min，即制得改性脲醛胶；
(3)拌胶:取重量为上述(2)麦秸杆10?20%的改性脲醛胶，加入上述(I)的麦秸杆中均匀搅拌，拌胶后的麦秸杆于100?110°C干燥至含水量为10?15% ；
(4)铺装预压:将上述(3)搅拌均匀的麦秸杆原料铺装、预压成板坯备用；
(5)热压成型:将上述(4)预压后的板坯放于热压机进行热压，热压温度为200?240°C、热压时间为10?20s/mm、热压压力为5?1MPa ；
(6)检验:将上述(5)的板材于自然环境中放置3?5天，再进行物理力学性能指标检验，将检验合格后的制品进彳丁裁边、砂光、分等、包装即可。
[0008]在上述方案的基础上，上述步骤(4)中热压温度一区为210?220°C、二区为220 ?230°C、三区 230 ?240°C、四区 200 ?210°C。
[0009]上述羟基丙烯酸酯乳液以半连续法合成的。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
本发明以三聚氰胺、羟基丙烯酸酯和聚乙烯醇为改性剂制备改性脲醛胶，脲醛胶固化效果好，并通过控制热压温度和时间等关键步骤，制备的人造板不仅可明显降低甲醛的释放量，达到绿色环保的要求，而且粘合强度得到相应的提高，生产出的板材具有机械加工性能好、耐水性好的特点。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，包括以下步骤:
(I)备料:选取粒度在I?1.5mm占80?90%的麦秸杆；(2)拌胶:取重量为上述(I)麦秸杆20%的改性脲醛胶，加入上述(I)的麦秸杆中均匀搅拌，拌胶后的麦秸杆于100?110°C干燥至含水量为10?15%; (3)铺装预压:将上述(2)的麦秸杆铺装、预压成板坯备用；(4)热压成型:将上述(3)预压后的板坯放于热压机进行热压，热压温度一区为210?220°C、二区为220?230°C、三区230?240°C、四区200?210°C、热压时间为20s/mm、热压压力为1MPa ; (5)检验:将上述(4)的板材于自然环境中放置3天，再进行物理力学性能指标检验，将检验合格后的制品进行裁边、砂光、分等、包装即可。
[0012]上述改性脲醛胶配制方法为:取浓度为37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口烧瓶中，以30%的氢氧化钠溶液调节PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在90°C加热30min ；再用甲酸调节PH值至4?5，在90°C下反应20?30min，再用30%的氢氧化钠溶液将PH值调节至8?9，加入20?30重量份尿素和羟基丙烯酸酯乳液20重量份，反应30min后冷却至70°C，并调节PH值至6 ;再升温至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此温度30min，真空脱水后，加入活性填料，搅拌10?15min,至树脂中没有团结物为止；最后加入20%氯化铵溶液和氨水,搅拌1min,放置10?15min,即制得改性脲醒胶。
[0013]将上述制得的板材成品按GB18580-2001《室内装饰装修材料及其制品中甲醛释放限量》规定的干燥器法进行测试，甲醛释放量测试结果见表I。
[0014]再按国家标准GB/T 4897.1?4897-2003进行成品板密度D、含水率MC、内结合强度IB、静曲强度M0R、吸水厚度膨胀率(TS /2hr)等项目的检测，检测结果见表2。
[0015]实施例2
一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，除步骤(4)的热压温度为200?220°C、热压时间为10s/mm、热压压力为5MPa外，其余同于实施例1。
[0016]将上述制得的板材成品按GB18580-2001《室内装饰装修材料及其制品中甲醛释放限量》规定的干燥器法进行测试，甲醛释放量测试结果见表I。
[0017]再按国家标准GB/T 4897.1?4897-2003进行成品板密度D、含水率MC、内结合强度IB、静曲强度MOR、吸水厚度膨胀率(TS /2hr)等项目的检测，检测结果见表2。
[0018]实施例3
一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，除步骤(4)的热压时间为15s/mm、热压压力为8MPa外，其余同于实施例1。
[0019]将上述制得的板材成品按GB18580-2001《室内装饰装修材料及其制品中甲醛释放限量》规定的干燥器法进行测试，甲醛释放量测试结果见表I。
[0020]再按国家标准GB/T 4897.1?4897-2003进行成品板密度D、含水率MC、内结合强度IB、静曲强度MOR、吸水厚度膨胀率(TS /2hr)等项目的检测，检测结果见表2。
[0021]表I甲醛释放量测试结果
I甲醛释放量(mg/L)
实施例1 1.12_
卖施例2 2.0一
卖施例311.60
表2物理性理测试结果
I密度(g/cm3)I内结合强度IB (MPa)|静曲强度MOR(MPa) |吸水厚度膨胀率(TS/2hr).........一.........~6524.23~2.52
实施停[^0.60~5025.65~ 3.31
实施例 3|θ.61|θ.51|20.30|3.10
【权利要求】
1.一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)备料:选取粒度在I?1.5mm占80?90%的麦秸杆； (2)改性脲醛胶配制:取浓度为37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口烧瓶中，以30%的氢氧化钠溶液调节PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在 90°C加热 30min ； 再用甲酸调节PH值至4?5，在90°C下反应20?30min，再用30%的氢氧化钠溶液将PH值调节至8?9，加入20?30重量份尿素和羟基丙烯酸酯乳液20重量份，反应30min后冷却至70°C，并调节PH值至6 ； 再升温至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此温度30min，真空脱水后，加入活性填料，搅拌10?15min，至树脂中没有团结物为止； 最后加入20%氯化铵溶液和氨水,搅拌1min,放置10?15min,即制得改性脲醒胶； (3)拌胶:取重量为上述(2)麦秸杆10?20%的改性脲醛胶，加入上述(I)的麦秸杆中均匀搅拌，拌胶后的麦秸杆于100?110°C干燥至含水量为10?15% ； (4)铺装预压:将上述(3)搅拌均匀的麦秸杆原料铺装、预压成板坯备用； (5)热压成型:将上述(4)预压后的板坯放于热压机进行热压，热压温度为200?240°C、热压时间为10?20s/mm、热压压力为5?1MPa ； (6)检验:将上述(5)的板材于自然环境中放置3?5天，再进行物理力学性能指标检验，将检验合格后的制品进彳丁裁边、砂光、分等、包装即可。
2.根据权利要求1所述的一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，其特征在于:所述步骤(4)中热压温度一区为210?220°C、二区为220?230°C、三区230?240°C、四区200?210。。。
3.根据权利要求1所述的一种改性脲醛胶麦秸板的生产工艺，其特征在于:所述羟基丙烯酸酯乳液以半连续法合成的。
【文档编号】B27N3/08GK104139447SQ201310164561
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】张显宝 申请人:合肥安诺新型建材有限公司