采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，该刨花板通过木质素胶黏剂粘结而成，具体步骤包括：刨片、拌胶、预压、热压、堆放养生和贴三氧化二铝耐磨纸；所述预压条件为：温度：95-100℃，压力：0.5-0.8Kpa，时间：0.5-0.8min/mm；所述热压条件为：温度：140-150℃，压力：0.5-1Kpa，时间：0.5-0.8min/mm；所述堆放保养具体方法为：将粘结成的刨花板一层层用木条架起，上下两层木条呈“井”字排列,本发明制成的刨花板具有较强的忍受不良环境的能力，能延长使用寿命，遇水、受潮不易起鼓、变形；每平方米使用胶黏剂成本低，具有较好的应用推广价值。
【专利说明】采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种人造板生产方法，特别是一种采用木质素胶黏剂生产刨花板的方 法。
【背景技术】
[0002] 刨花板又名微粒板、颗粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料， 施加胶黏剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板，主要用于家具制造和建筑工业及火 车、汽车车厢制造。目前刨花板主要存在的问题有三点：1.内部为颗粒状结构，不易于铣 型；2.在裁板时容易造成暴齿现象，所以部分工艺对加工设备要求较高；3.市场上的刨花 板质量参差不齐，劣质的刨花板环保性很差，甲醛含量超标严重；4.由于刨花板制成的成 品应用实践较长，由于胶黏剂质量参差不齐，耐候性较差，随着使用时间的延长，刨花板容 易出现开裂、变形等质量问题。
[0003] 其中，胶黏剂是刨花板存在质量问题的主要原因，这是因为目前大多数刨花板胶 黏剂使用脲醛树脂、改性脲醛树脂、酚醛树脂及其改性产品等，这些胶黏剂使用甲醛作为主 要原料，不可避免的产生甲醛，虽然目前低甲醛胶黏剂问世，但要做到每批产品合格并不容 易。为此，国家还特定制定了相关标准，其中GB18583-2008《室内装饰装修材料胶黏剂中有 害物质限量》中规定了水基型胶黏剂中缩甲醛类粘结剂游离甲醛含量要低于1.〇g/kg，同时 还规定了苯、甲苯、二甲苯、甲苯二异氰酸酯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、 三氯乙烯及总挥发性物质的限量标准。而目前刨花板胶黏剂普遍使用甲醛作为原料，在制 板后残余的甲醛不断挥发，造成甲醛含量超标，要想达到限量要求并不容易，随着人们安全 意识的逐步提高，国家对刨花板甲醛限量标准还会更加严格要求。
[0004] 同时，目前的刨花板主要应用在家居及火车车厢的制作，使用年限较长，需要经过 长时间的环境破坏检验，目前应用于刨花板胶黏剂的脲醛、酚醛胶耐高温及防水效果较差， 一旦进水，导致开胶，且容易因吸水膨胀而导致发泡、变形；除此之外，刨花板还容易出现不 耐磨、刮花等现象。因此，寻求甲醛含量低、耐磨性强、不易变形、开裂的刨花板是时代发展 的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，通过本发明的生 产方法一方面是能降低成本、消除胶黏剂中的甲醛，更安全；另一方面具有优良的耐候性， 使用年限增长，不易出现吸水膨胀、变形及刮花。
[0006] 本发明的技术方案如下： 采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，该刨花板通过木质素胶黏剂粘结而成，具体步 骤为： 将木板刨片、拌入木质素胶黏剂，施胶量为220-280g/m2预压，条件为：温度：95-KKTC，压力：0? 5-0. 8Kpa，时间：0? 5-0. 8min/mm;热压，条件为：温度：140-150°C，压 力：0. 5-lKpa，时间：0. 5-0. 8min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花 板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为24-30h;用粗砂和细砂纸打 磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为 1. 8-2. 5MPa，散热整理，打边，即得。
[0007] 木质素胶黏剂的生产工艺如下：为了降低原材料成本，对以甘蔗渣为原料的碱蒸 煮法制浆的纸浆黑液进行处理，得到85%以上含量的木质素，在木质素中加入70wt%硫酸， 搅拌均匀后，升温至140-160°C，磺化反应1-2小时；经过中央循环管式蒸发器，循环速度为 0. 4m/s-0. 5m/s，控制出料水分含量为30wt%，沉淀，经过滤、干燥至含水量为15wt% ;按木质 素：苯酚1:1 (重量比)加入苯酚，控制温度85-95°C，保温反应1小时，最后用30wt%氢氧化 钠调节pH至6. 5-7. 0 ;所得反应物取40-60份；加入马铃薯淀粉15-20份；硅烷偶联剂1-5 份；抗氧化剂1-5份；紫外线吸收剂3-5份；消泡剂0. 1-0. 2份，混合均匀，再用三辊研磨机 研磨1-2小时，即得。
[0008] 所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、苯胺甲基三乙 氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3- (2, 3环氧丙 氧）丙基二甲氧基娃烧、疏丙基二甲氧基娃烧、甲基乙稀基-乙氧基娃烧和疏丙基甲基-甲 氧基硅烷中的一种或其组合物。
[0009] 所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚、维生素E及特丁基对苯二酚 中的一种或其组合物。
[0010] 所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2- (2z-羟基-5z-甲基苯基）苯并三 氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮及2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的一种或其组合物。
[0011] 发明人通过使用上述木质素胶黏剂来生产刨花板，具有以下有益效果： 一、本发明刨花板制板过程使用预压和热压工艺，热压温度达到140-160°C，压力 为0. 5-lKpa，时间0. 5-0. 9min/mm，相对于常规的脲醛树脂胶黏剂制板条件：110-120°C， 0. 5-0. 8Kpa要高，制板后具有如下突出优点：（1 )100°C的水中煮3小时，不变形、不开裂，再 在60-70°C下烘2小时不开裂；（2)成本：本发明胶黏剂是脲醛胶的30% ; (3)膨胀率：室内 常温下，湿度50%-80%放10天，变形0? 15mm，做成板后：变形率0? 15mm，耐磨率：6000r不刮 花。
[0012] 二、使用的木质素胶黏剂生产过程中不含甲醛，有效降低了常规刨花板生产过程 中使用缩合醛类胶黏剂产生的甲醛，提高了安全性能，对人体健康指数高；同时使用的木质 素胶黏剂中的原材料木质素来自甘蔗渣造纸黑液，生产成本低，在目前刨花板市场混乱，生 产质量良莠不齐，使用劣质产品以次充好的背景下，大大降低了刨花板的价格，具有极大的 经济效益。
[0013] 三、木质素胶黏剂中使用了硅烷偶联剂，对改善刨花板胶黏剂性能有很大帮助，本 发明的研究显示，使用发明中所述的耐高温木质素胶黏剂在制板后吸水性好、防潮性能优 越，大大降低了刨花板因吸水而导致的开胶现象；同时，制板后的刨花板粘结牢固，得益于 硅烷偶联剂的特性：一端与木板形成化学键，另一端则与木质素活性官能团反应，形成"桥 梁"连接，密不可分，粘结效果牢固，不可逆。
[0014] 四、使用年限长，本发明刨花板使用的胶黏剂中添加了抗氧化剂和紫外线吸收剂， 能最大限度的延长胶黏剂的老化寿命，同时成本较低，因此，本发明研制的刨花板具有使用 年限长，耐老化的优点。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 木质素胶黏剂的生产工艺如下：为了降低原材料成本，对以甘蔗渣为原料的碱蒸煮法 制浆的纸浆黑液进行处理，得到85%以上含量的木质素，在木质素中加入70wt%硫酸，搅 拌均匀后，升温至140-160°C，磺化反应1-2小时；经过中央循环管式蒸发器，循环速度为 0. 4m/s-0. 5m/s，控制出料水分含量为30wt%，沉淀，经过滤、干燥至含水量为15wt% ;按木质 素：苯酚1:1 (重量比)加入苯酚，控制温度85-95°C，保温反应1小时，最后用30wt%氢氧化 钠调节pH至6. 5-7. 0 ;所得反应物取40-60份；加入马铃薯淀粉15-20份；硅烷偶联剂1-5 份；抗氧化剂1-5份；紫外线吸收剂3-5份；消泡剂0. 1-0. 2份，混合均匀，再用三辊研磨机 研磨1-2小时，即得。
[0016] 将单板刨片为〇? 1-0. 25mm，拌入制得的木质素胶黏剂，施胶量为220g/m2,预压， 条件为：温度：95°C，压力：0.5Kpa，时间：0.5min/mm;热压，条件为：温度：140°C，压力： 0. 5Kpa，时间：0. 5min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花板一层层用 木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为24h;用粗砂和细砂纸打磨定厚，贴低木面， 抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为l.SMPa，散热整理，打 边，即得。
[0017] 实施例2 将单板刨片为〇. 1-0. 25mm，拌入实施例1制得的木质素胶黏剂，施胶量为250g/m2,预 压，条件为：温度：l〇〇°C，压力：0. 7Kpa，时间：0. 6min/mm;热压，条件为：温度：150°C，压 力：0. 8Kpa，时间：0. 7min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花板一层层 用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为28h;用粗砂和细砂纸打磨定厚，贴低木 面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为2.OMPa，散热整理， 打边，即得。
[0018] 实施例3 将单板刨片为〇. 1-0. 25mm，拌入实施例1制得的木质素胶黏剂，施胶量为280g/m2,预 压，条件为：温度：l〇〇°C，压力：0. 8Kpa，时间：0. 8min/mm;热压，条件为：温度：150°C，压 力：1.OKpa，时间：0. 9min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花板一层层 用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为30h;用粗砂和细砂纸打磨定厚，贴低木 面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为2. 5MPa，散热整理， 打边，即得。
[0019] 实施例4 将速生桉制成单板，然后刨片为0.l-o. 25mm，拌入实施例1制得的木质素胶黏剂，施 胶量为280g/m2,预压，条件为：温度：100°C，压力：0. 8Kpa，时间：0. 8min/mm;热压，条件为： 温度：150°C，压力：1.0Kpa，时间：0. 9min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成 的刨花板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为30h;用粗砂和细砂纸 打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为 2. 5MPa，散热整理，打边，即得。
[0020] 对比实施例1 将单板刨片为〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛树脂胶(购自淄博华森粘合剂有限公司），施胶量 为220g/m2,预压，条件为：温度：90°C，压力：0? 5Kpa，时间：0? 5min/mm;热压，条件为：温度： 120°C，压力：0. 5Kpa，时间：0. 4min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花 板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为24h;用粗砂和细砂纸打磨定 厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为1.8MPa， 散热整理，打边，即得。
[0021] 对比实施例2 将单板刨片为〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛树脂胶(购自淄博华森粘合剂有限公司），施胶量 为250g/m2,预压，条件为：温度：95°C，压力：0? 7Kpa，时间：0? 6min/mm;热压，条件为：温度： 120°C，压力：0. 7Kpa，时间：0. 7min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成的刨花 板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为28h;用粗砂和细砂纸打磨定 厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为2.OMPa， 散热整理，打边，即得。
[0022] 对比实施例3 将单板刨片为〇. 1-0. 25mm，拌入脲醛树脂胶(购自淄博华森粘合剂有限公司），施胶量 为280g/m2,预压，条件为：温度：100°C，压力：0? 8Kpa，时间：0? 8min/mm;热压，条件为：温 度：1250°C，压力：0. 8Kpa，时间：0. 8min/mm;堆放保养，具体方法为：在室温下，将粘结成 的刨花板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时间为30h;用粗砂和细砂纸 打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热压，温度为170°C，压力为 2. 5MPa，散热整理，打边，即得。
[0023] 对比实施例4 将速生桉制成单板，然后将单板刨片为0.l-o. 25mm，拌入脲醛树脂胶(购自淄博华 森粘合剂有限公司），施胶量为280g/m2,预压，条件为：温度：100°C，压力：0.8Kpa，时间： 0? 8min/mm;热压，条件为：温度：1250°C，压力：0? 8Kpa，时间：0? 8min/mm;堆放保养，具体 方法为：在室温下，将粘结成的刨花板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列，时 间为30h;用粗砂和细砂纸打磨定厚，贴低木面，抛光木面，木面贴上三氧化二铝耐磨纸，热 压，温度为170°C，压力为2.5MPa，散热整理，打边，即得。
[0024] 按照GB/T15036. 2-2001《实木地板检验和试验方法》对实施例中所得产品的甲 醛释放量、胶合强度和吸水膨胀率进行测定；人造板的起鼓现象的测定采用水煮法，即把刨 花板裁为80cm(长）X30cm(宽）的规格，先在100°C的水中煮3小时，不变形、不开裂，再 在60-70°C烘，记录人造板起鼓所用时间，时间越长，说明人造板的质量越好，正常情况使用 下，越难起鼓。把刨花板裁为80cm(长）X30cm(宽）的规格，放入25°C恒温的低温测试室 放置lh，之后给低温测试室降温，2分钟内将至-10°C，保持-10°C30min，之后低温测试室迅 速升温至25°C，查看刨花板层与层间的开裂情况，以及刨花板是否变形，根据开裂变形情况 得出刨花板的抗冻性能。每个产品检测三次，数据取平均值，各项检测结果如下表所示：
【权利要求】
1. 采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，其特征在于：该刨花板通过木质素胶黏剂粘 结而成，具体步骤包括：刨片、拌胶、预压、热压、堆放养生和贴三氧化二铝耐磨纸；所述预 压条件为：温度：95-100°C，压力：0? 5-0. 8Kpa，时间：0? 5-0. 8min/mm ;所述热压条件为：温 度：140-150°C，压力：0. 5-lKpa，时间：0. 5-0. 8min/mm ;所述堆放保养具体方法为：将粘结 成的刨花板一层层用木条架起，上下两层木条呈"井"字排列。
2. 根据权利要求1所述的采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，其特征在于：所 述的木质素胶黏剂的生产工艺如下：在木质素中加入7〇wt%硫酸，搅拌均勻后，升温至 140-160°C，磺化反应1-2小时；经过中央循环管式蒸发器，循环速度为0. 4m/s-0. 5m/s， 控制出料水分含量为30wt%，沉淀，经过滤、干燥至含水量为15wt% ;按木质素：苯酚重量比 为1:1加入苯酚，控制温度85-95°C，保温反应1小时，最后用30wt%氢氧化钠调节pH至 6. 5-7. 0 ;所得反应物取40-60份；加入马铃薯淀粉15-20份；硅烷偶联剂1-5份；抗氧化剂 1-5份；紫外线吸收剂3-5份；消泡剂0. 1-0. 2份，混合均匀，再用三辊研磨机研磨1-2小时， 即得。
3. 根据权利要求2所述的采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，其特征在于：所述硅 烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、氯 丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3- (2, 3环氧丙氧）丙基三甲氧 基娃烧、疏丙基二甲氧基娃烧、甲基乙稀基-乙氧基娃烧和疏丙基甲基-甲氧基娃烧中的 一种或其组合物。
4. 根据权利要求2所述的采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，其特征在于：所述抗 氧化剂为二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚、维生素 E及特丁基对苯二酚中的一种或其组 合物。
5. 根据权利要求2所述的采用木质素胶黏剂生产刨花板的方法，其特征在于：所述紫 外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2- (2 羟基-5 甲基苯基）苯并三氮唑、2,4_二羟 基二苯甲酮及2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的一种或其组合物。
【文档编号】C09J197/02GK104441186SQ201410634440
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】肖文飞, 王飞虎, 邱金城 申请人:广西南宁绿园北林木业有限公司