本发明属于纤维板生产技术领域，涉及中密度纤维板的生产方法，尤其涉及一种muf-mdi胶制备室外用纤维板的方法。
背景技术：
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，在加热加压条件下压制而成的板材。室外用纤维板，一般用于装修板、室外挂板、建筑门窗板等场合。由于长期处于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中，对纤维板的防潮、耐水和耐老化等性能均提出更高要求。
传统纤维板行业使用脲醛树脂作为胶黏剂，但是脲醛树脂受其自身分子结构特点所限以及固化时残留的弱酸性、耐水性和耐久性不佳，无法满足用于室外环境的要求。业内普遍使用三聚氰胺对脲醛树脂进行改性，利用三聚氰胺的环形结构封闭-oh和-conh-等亲水性基团，促进脲醛树脂的交联，提高树脂耐水性能。但是，普通的三聚氰胺改性脲醛树脂(muf)无法满足室外用中密度纤维板对于高防潮和高耐水性能的要求；使用异氰酸酯(mdi)代替muf，虽然纤维板性能可以达到室外使用要求，但是对生产工艺要求高，生产成本昂贵，产能下降，限制了大规模生产应用。行业内也有厂家提出同时使用muf和mdi两种胶生产纤维板的方案，但是这两种胶的结构和反应机理完全不同，因此如何开发一种与mdi相匹配的新型muf以及确定两种胶的添加比例和热压工艺，是目前面临的难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种muf-mdi胶制备室外用纤维板的方法，可以应用于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种muf-mdi胶制备室外用纤维板的方法，包括：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理，其中，所述胶水制备，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料，区别于传统的“碱-酸-碱”合成工艺，采用“中-中-碱”工艺，为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，步骤如下：
a、进甲醛于反应釜中，以烧碱溶液调ph至4.5～5.0；
b、在40℃以下加入三聚氰胺，加完后立即升温至52℃，关闭蒸汽，待完全溶解后，取样检测ph值(期望ph值为7.0～7.3)，所述甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5.3～5.5；
c、快速加入一次尿素后，升温至60℃时，取样检测ph值，继续升温至70～72℃，取样检测ph值(期望ph值在7.0～7.2)，所述甲醛/(三聚氰胺+一次尿素)的摩尔比为1.2～1.4；
d、在温度70～72℃，ph值7.0～7.2下恒温反应，每10min测一次粘度，当粘度达到13.5s左右，每隔5min测一次粘度，此阶段终点粘度在16.0～18.0s(30℃)；
e、加碱调ph值8.5～9.2，同时冷却降温至55℃，加入第二次尿素，10min后测ph值和粘度，所述甲醛/(三聚氰胺+一次尿素+二次尿素)的摩尔比为1.0～1.2；
f、降温至43℃时，加入三乙醇胺，调ph值至8.5～9.5，取样测ph值和粘度，继续冷却至38℃，出胶，其中三乙醇胺添加量为树脂总重量的0.7～0.8％。
本发明较优公开例中，粘度测试采用涂-4杯检测：粘度过程测试温度30℃，粘度终点测试温度25℃，ph值测试温度35℃。
本发明所述参与反应的原料中，甲醛与尿素和三聚氰胺之和的摩尔比在1.0～1.2，三聚氰胺质量占树脂质量比例为15％～20％。
本发明所制得的muf，ph值8.5～9.5，粘度16～18s，固体含量54～58％。
本发明较优公开例中，纤维制备工序，将原木经过剥皮、削片、筛选、水洗、预蒸煮、蒸煮和热磨等工序制成纤维，其中，所述筛选工序中，筛选出尺寸在4～55mm的合格木片；所述蒸煮工序中，蒸煮压力8.8bar，蒸煮时间3～4min；所述热磨工序中，磨室压力8.5bar；在热磨机中添加熔融石蜡，施蜡量1％(固体石蜡占绝干纤维质量比)。
本发明较优公开例中，调胶干燥工序，在纤维喷出的管道中添加胶黏剂和固化剂，将纤维含水率干燥至8～10％，经气流分选、除杂，得到合格纤维；所述胶黏剂为mdi和上述所制得muf，分别使用两套施胶系统单独施加，防止胶水共混导致mdi与muf中的水相互反应；其中，muf在喷放管中部位置添加，施胶量14～16％(绝干树脂占绝干纤维质量比)；mdi从离喷放管尾部800～1000mm位置处添加，施胶量1～1.2％(mdi占绝干纤维质量比)。
固化剂为质量百分比浓度为25％硫酸铵溶液，添加量为1％(硫酸铵占绝干muf质量比)。
本发明较优公开例中，铺装预压工序，将纤维物料在成型带宽度方向上连续铺装，预压机以140～160bar的压力将木纤维预压成板坯。
本发明较优公开例中，板坯热压工序，对板坯进行热压，采用5段温度分区：228℃、225℃、205℃、190℃、175℃；热压压力分布如下：第1段为快速压榨段，压力升至2.5～3.1mpa；第2、3段为减压段，压力逐步降至1.2～2.2mpa；第4段为低压段，压力逐步下降至0.25～0.30mpa；第5段为保压段，压力1.0～1.3mpa；热压因子9.5s/mm。
在连续热压机上、下钢带表面连续喷涂脱模剂，喷涂量12±2g/m2。
本发明较优公开例中，后处理工序，板坯热压后经过翻板冷却，堆垛养生48h后，对板材上下表面进行砂光，锯切成规定尺寸，经分等后打包入库储存。
本发明所制得的muf，用于生产纤维板时，其热压压力与使用mdi时的热压压力具有相似性，主要表现在：减压段压力下降缓慢，低压段压力较高。这保证同时使用muf和mdi两种胶生产中密度纤维板时能够生产稳定，有效解决了在热压加工时出现的爆板问题。
本发明所用mdi为多亚甲基多苯基异氰酸酯，购自万华化学集团股份有限公司。
有益效果
本发明通过添加mdi，异氰酸酯基与木质纤维中纤维素、半纤维素的结合水，木质素的烷烃基、酚羟基发生化学交联反应，生成稳定、高强度的聚合体，纤维板耐水性能提高。通过开发与mdi相匹配的新型muf，确定合适的热压工艺，树脂中热稳定性较好的三氮杂环链节增多，板材耐沸水性能增强，防潮性能提高，生产成本较只使用mdi胶明显降低，产能基本不变，生产稳定，适合大规模连续化生产。采用mdi和muf两种胶水制备中密度纤维板，板材具有优越的胶合强度、防潮性能和耐水性能，可以应用于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中，拓宽了纤维板的应用领域。
具体实施方式
下面对本发明muf-mdi胶制备室外用中密度纤维板的方法作进一步的详细说明。
本发明公布的一种muf-mdi胶制备室外用中密度纤维板的方法，主要步骤有：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理。
1)胶水制备：所述mdi为多亚甲基多苯基异氰酸酯，采购自万华化学集团股份有限公司。本发明所公开muf制作方法，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料。制备过程分为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，步骤如下：
a、进甲醛于反应釜中，加入烧碱溶液调ph至4.5～5.0；
b、在40℃以下加入三聚氰胺，加完后立即升温至52℃，关闭蒸汽，取样观察三聚氰胺是否完全溶解。待完全溶解后，取样检测ph值(期望ph值＝7.0-7.3)。此处甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5.37；
c、快速加入一次尿素后，开蒸汽升温，当温度升至60℃时，取样检测ph值，继续升温至70-72℃时，取样检测ph值(期望ph值＝7.0-7.2)。此处甲醛/(三聚氰胺+一次尿素)的摩尔比为1.26；
d、在温度70-72℃，ph值＝7.0-7.2下恒温反应，每10分钟测一次粘度，当粘度达到13.5秒左右，每隔5分钟测一次粘度，此阶段终点粘度控制在16.0-18.0秒(30℃)；
e、加碱调ph值＝8.5-9.2，同时冷却降温至55℃，加入第二次尿素，10分钟后测ph值和粘度。此处甲醛/(三聚氰胺+一次尿素+二次尿素)的摩尔比为1.05；
f、降温至43℃时，加入三乙醇胺，调ph值至8.5-9.5，取样测ph值和粘度，继续冷却至38℃，出胶。三乙醇胺添加量为树脂总重量的0.75％。
本发明较优公开例中，粘度测试采用涂—4杯检测：粘度过程测试温度30℃，粘度终点测试温度25℃。ph值测试温度35℃。
本发明所述参与反应的原料中，甲醛与尿素和三聚氰胺之和的摩尔比在1.05，三聚氰胺质量占树脂质量比例为15％。
本发明所制得的新型muf，ph值9～9.5，粘度17～18s，固体含量54～55％。
2)纤维制备：将原木经过剥皮、削片、筛选、水洗、预蒸煮、蒸煮和热磨等工序，最终制备成纤维。所述筛选工序中，筛选出尺寸在4-55mm的合格木片。所述蒸煮工序中，蒸煮压力8.8bar，蒸煮时间3～4分钟。所述热磨工序中，磨室压力8.5bar。在热磨机中添加熔融石蜡，施蜡量1％(固体石蜡占绝干纤维质量比)。
3)调胶干燥：在纤维喷出的管道中添加胶黏剂和固化剂。胶黏剂为步骤1)的新型muf和mdi，分别使用两套施胶系统单独施加。其中，muf在喷放管中部位置添加，施胶量15％(绝干树脂占绝干纤维质量比)；mdi从离喷放管尾部800～1000mm位置处添加，施胶量为1％(mdi与绝干纤维质量比)。固化剂选用25％浓度硫酸铵溶液，添加量为1％(硫酸铵占绝干muf树脂质量比)。将调胶处理后的纤维含水率干燥至8～9％，经过气流分选，除杂，得到合格纤维。
4)铺装预压：将步骤3)的纤维物料在成型带宽度方向上进行连续铺装，预压机以140～160bar的压力将木纤维预压成密度为780～800kg/m3的板坯。
5)板坯热压：对步骤4)的板坯进行热压。采用5段温度分区：228℃、225℃、205℃、190℃、175℃。热压压力分布如下：第1段为快速压榨段，压力升至2.5～3.1mpa；第2、3段为减压段，压力逐步降至1.2～2.2mpa；第4段为低压段，压力逐步下降至0.25～0.30mpa；第5段为保压段，压力1.0～1.3mpa。热压因子9.5s/mm。在连续热压机上、下钢带表面连续喷涂脱模剂，喷涂量12g/m2。
6)后处理：板坯热压后经过翻板冷却，堆垛养生48小时后，对板材上下表面进行砂光，锯切成规定尺寸，经分等后打包入库储存。
经以上步骤生产的室外用中密度纤维板，按gb/t11718-2009标准要求进行检测，结果如下表1：
表1
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。