专利名称：一种人造木材的制造方法
技术领域：
本发明属于层状产品的制造方法，更具体地说，是将粘合剂喷涂在利用锅炉灰渣制取的岩棉纤维表层，再压制成具有多层结构的板材或其制品。
众所周知，天然木材来自森林，对人类有着特殊重要意义。随着人口的增长和经济的发展，对天然木材的需求量越来越大，加速了森林被砍伐的速度，致使森林在地球的覆盖率越来越少，生态环境的破坏在加剧。为了改变这种状况，许多人在研究人造木材代替天然木材的技术，例如山东济南岩棉厂提出装饰板、天花板的木材用品代用技术，是以常规方法制成含酚醛树脂或UPF(Resin Adhesive UPF)胶3～6％的含胶棉胎，再用压力机压缩成密度为300～500kg/m3、厚度10～15mm板材，在其表面喷涂石膏或贴装饰纸后分别用作天花板或墙面装饰板(张在新主编，《粘结剂》，化学工业出版社，1998年)。该技术的优点是制成的天花板、装饰板保温、隔音性能良好且重量轻、阻燃，但密度500kg/m3的装饰板强度低，销售价格接近天然木材价格，若再提高强度，势必要提高其密度，增加岩棉纤维消耗，如密度为1000kg/m3强度可达天然木材的40～60％的人造木材，其岩棉消耗要增加1倍，其销售价高出天然木材800元/m3，因此难于推广使用；此外，湖南长沙用聚氨脂粘结剂玻璃长丝，然后发泡制得的人造木材以及早已生产的利用环氧树脂粘接玻璃布、玻璃长丝的“玻璃钢”技术，虽然它们质轻、强度较高，玻璃钢强度超过天然木材，但它们的销售价格是天然木材的3～5倍以上，因此也难于用这些材料来代替人造木材。
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种制造成本低、强度高、技术易于推广的人造木材的制造方法。
本发明主要技术方案采用烧煤锅炉灰渣转化成的岩棉纤维(以下简称锅炉法岩棉)为原料，通过高分子粘结剂，叠合成所要求厚度的人造木材。
本发明的具体制备方法，包括以下步骤1．在制造岩棉装置离心机前风环内，用喷雾法喷入吹棉风，吹棉风在吹制岩棉纤维的同时将粘结剂喷涂在锅炉法岩棉纤维表层；(2)将喷涂粘结剂的岩棉在输送带上用棉胎压滚压制成密度为25～50kg/m3、厚度为20～300mm的含胶棉胎，其含胶量为含胶棉胎重量的3～10％(干基)；(3)含胶棉胎输送至已知的胶合板生产线，压制成厚1～10mm、密度为500～1500kg/m3的木材板胎，在150～350℃下固化15～30min即为人造木材；(4)经锯切、整形、抛光、贴装饰，加工成成品。
所述的第(3)步还可以将含胶棉胎直接送入胎膜中，经固化直接制得如桌面、书架、门窗等所需结构的木材制品。
所述的锅炉法岩棉纤维的制造方法已申请专利(专利申请号00103206.2)，其所用的设备是已知技术。
所述的高分子粘结剂包括酚醛树脂、UPF、环氧树脂、聚氨酯树脂粘接剂。
本发明的优点和效果本发明由于所用的锅炉法岩棉短纤维原料比冲天法岩棉要低1000元/吨，制造过程中又可用来自锅炉的150～350℃热风或蒸汽热能固化，而且制造木材制品如门窗、书柜、桌面利用含胶棉胎在专门胎膜上一次压制成型固化，加上销售可享受“三废”利用的免税政策，因此按本发明方法制造的人造木材及其制品，在综合使用价值与天然木材及其制品相同的基础上，以比较低的价格进入市场；本发明的人造木材受潮不变形，干旱不开裂，而且不腐烂，故能经久耐用；按本发明制得的人造木材，由于有阻燃性能，因此制得的家具、地板、门窗、装饰板不必担心着火，在潮湿地区也不会有白蚁虫蛀；本发明的方法是采用高温固化，不用油漆，因此不会产生油漆中有害物质的污染或中毒；此外，本发明由于采用锅炉灰渣直接转化成的岩棉纤维为原料，因此为锅炉实现无渣排放提供一种重要方法，如以中国为例，每年发电锅炉烧煤8.5亿吨，排放的煤灰渣1.5～2亿吨，将煤灰渣直接转化成岩棉的转化率达到70％，加之煤灰渣变成玻璃料浆还要加玻璃化添加剂，因此每年可转化的岩棉纤维可达2.1～2.8亿吨，目前中国岩棉及其制品如保温板、保温管壳、天花板年消费量只有90～100万吨，全世界消费量才1500万吨，如果将2.1～2.8亿吨岩棉纤维按本发明方法制得的人造木材可达1.5～2亿吨，用于代替天然木材可以避免滥伐森林并同时解决锅炉灰渣堆放占地的问题，因此本发明的方法具有重要的经济意义和社会意义。
实施例1由发热值为25600KJ/kg的西山贫煤在硫循环的卧式旋风炉上制得岩棉纤维长度为15～75毫米，直径为3～15微米，抗拉强度为8kg/mm2，在岩棉纤维制造时喷入UPF胶4.5％(干基)，在输送网带上送出的含胶棉胎厚度为300毫米、密度为30kg/m3，连续进入胶合板生产线压制成10毫米厚棉胎，固化后制得密度860kg/m3装饰板，其抗拉强度＞3Mpa，抗压强度＞7Mpa。
实例2岩棉纤维同实例1，粘结剂为玻璃纤维粘结剂(酚醛树脂)，胶量为6％(干基)，含胶棉胎厚度300毫米，密度30.5kg/m3，在特制钢制胎模中8层叠加压缩成50毫米厚写字台桌面，棉胎固化后密度≈1400kg/m3，抗拉强度＞8Mpa，抗压强度＞10Mpa。经抛光、修边后即为成品，无须油漆。
权利要求
1．一种人造木材的制备方法，其特征在于制造过程包括如下步骤(1)在制造岩棉装置离心机前风环内，用喷雾法喷入吹棉风中胶液，吹棉风在吹制岩棉纤维的同时将粘结剂喷涂在锅炉法岩棉纤维表层；(2)将喷涂粘结剂的岩棉在输送带上用棉胎压滚压制成密度为25～50kg/m3、厚度为20～300mm的含胶棉胎，其含胶量为含胶棉胎重量的3～10％(干基)；(3)将(2)步含胶棉胎输送至已知的胶合板生产线，压制成厚1～10mm、密度为500～1500kg/m3的木材板胎，在150～350℃下固化15～30min即为人造木材；(4)经锯切、整形、抛光、贴装饰，加工成成品。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步可直接将含胶棉胎送入胎膜中，经固化后制得所需的木材制品。
3．按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的高分子粘结剂包括酚醛树脂、UPF、环氧树脂、聚氨酯树脂。
全文摘要
一种人造木材的制备方法,其特点是在用锅炉灰渣直接转化成的玻璃短纤维岩棉中,加入高分子粘结剂,经胶合板生产线或直接用胎膜压制得人造木材及其制品。本发明的方法所用的岩棉纤维原料制造成本低,因此制得的产品价格便宜,而且产品不变形,不开裂,不腐烂,而且阻燃,是一种很好的天然木材代用品,具有重要的经济意义和社会意义。
文档编号B29C70/10GK1323686SQ0010733
公开日2001年11月28日 申请日期2000年5月16日 优先权日2000年5月16日
发明者赵善茂, 张钊, 肖大壮 申请人:赵善茂, 张钊, 肖大壮