专利名称：中密度阻燃纤维板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及中密度阻燃纤维板及其制造方法，更详细地说，是通过把组成中密度纤维板主成分的木纤维浸透在含有阻燃成分的阻燃处理液中，制造中密度阻燃纤维板；通过上述中密度阻燃纤维板表面上涂布含有阻燃成分的阻燃处理液，在中密度纤维板内部形成3级阻燃纤维层，在两表面分别形成2级阻燃纤维层，由此使中密度纤维板阻挡火灾发生时的火灾蔓延，防止大型火灾事故的发生。
表1
上述中密度纤维板，根据其阻燃性，分为阻燃2级和3级，其中阻燃性越好、密度越大、色彩越明亮，就会被确定为高品质的纤维板。
一般来说，中密度纤维板以其低廉价格和高强度而作为家具材料广泛使用。但这些中密度纤维板因其材料具有对火灾防止能力差的特性，因此其使用性受到限制。
为解决上述对火灾防止能力差的中密度纤维板的问题，近年来大量开发出中密度纤维板上赋予阻燃性的制品，这些中密度阻燃纤维板是在中密度纤维板内部加入阻燃材料如玻璃棉、石棉等，或在中密度纤维板表面形成阻燃层。
但，内部加入作为阻燃材料的玻璃棉、石棉等的中密度纤维板，其表面只是木质，因此发生火灾时容易着火，同时，内部加入的玻璃棉、石棉等着火时产生有毒气体，更加威胁人类生命，并且废弃时玻璃棉、石棉等很难自然腐蚀，所以处理废弃物的费用大。
中密度纤维板表面形成阻燃层的中密度阻燃纤维板，虽然火灾发生时表面的阻燃层延迟着火，但是烧掉表面阻燃层后，中密度纤维板内部的纯木质容易着火，因此应在阻燃层烧掉之前灭火，但火灾发生时根据很多情况来看，阻燃层烧掉之前灭火的可能性几乎等于零，因此该类型板不能充分阻挡火灾，会引起大型火灾事故。
日本特开平9-286984中制造了在碳酸钾、氯化钠等混合溶液中含浸、浸透、附着或吸附建筑用材料的不燃处理剂，但含浸来制造建筑用材料的制造方法，其含浸需要的时间长，因此建筑用材料的生产性下降；而浸透或附着来制造建筑用材料的制造方法，只在建筑用材料表面形成不燃层，建筑用材料内部没有浸透不燃处理剂。
另外，韩国专利申请编号1999-7012327中公开了将由氢氧化钾、碳酸钠和金属硅与水反应所得的反应液以2～3mm厚度喷射在建材表面的方法，但该方法也是只在建筑用材料表面形成不燃层，不燃处理剂不浸透到建筑用材料内部，而且金属硅等原料的费用高，从而制造成本上升。
本发明涉及中密度阻燃纤维板及其制造方法，更详细地说，其特征在于所述方法包括将废木材、锯末、树皮等木质材料粉碎制成木纤维；将上述木纤维在阻燃成分为氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃处理液中浸透(S100)；将已浸透的木纤维进行脱水处理(S110)；将脱水的木纤维进行热干燥(S120)；将热干燥的木纤维粉碎(S130)；将粉碎的木纤维与粘合剂以10∶1至10∶2的重量比混合(S140)；将该混合物干燥(S150)；将干燥的混合物在180～240℃的温度和30～50kg/cm2的压力下热压缩成形为中密度阻燃纤维板1(S160)；将成形的中密度阻燃纤维板1切断(S170)；将切断的中密度阻燃纤维板1的表面进行打磨(S180)。
另外，为进一步提高中密度阻燃纤维板的阻燃性，在上述步骤之外还增加将所述已打磨的中密度阻燃纤维板1的两表面涂布含有氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃成分的阻燃处理剂的步骤(S190)。
图2表示本发明制造的中密度阻燃纤维板的部分剖面图。
图3表示本发明制造的中密度阻燃纤维板典型例的部分剖面图。
附图中主要部分的符号说明1中密度阻燃纤维板，2表面上形成2级阻燃纤维层的中密度阻燃纤维板，33级阻燃纤维层，4，4’2级阻燃纤维层
图1表示通过本发明制造方法制造的中密度阻燃纤维板的制造工艺图。
图2表示本发明制造的中密度阻燃纤维板的部分剖面图。图3表示本发明制造的中密度阻燃纤维板典型例的部分剖面图。
在将所述木纤维在阻燃成分为氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃处理液中浸透的步骤(S100)中，在所述阻燃处理液中浸透木纤维，因此阻燃成分浸透到木纤维中，形成中密度阻燃纤维板1，其中浸透时间优选3～10分钟，如果浸透时间不足3分钟，阻燃成分不能充分浸透，而超过10分钟，中密度纤维板的生产性降低。
所述阻燃处理液优选以水70～80重量％，粘合剂5～10重量％，阻燃成分8～16重量％的混合比例混合而成，其中所述阻燃成分是以氯化钠70～80重量％和碳酸氢钠20～30重量％的混合比例混合而成。
将已浸透的木纤维进行脱水处理的步骤(S110)，是把浸透的木纤维脱水，降低木纤维含水量的步骤，其中脱水方法没有限制。
在将脱水的木纤维进行热干燥的步骤(S120)中，干燥温度为100～150℃，优选急速干燥，但干燥方法和时间上没有限制。
将热干燥的木纤维粉碎的步骤(S130)，是将在浸透(S100)、脱水(S110)和干燥(S120)步骤中成块的木纤维进行粉碎，由此提高成形时中密度纤维板的密度。
在将粉碎的木纤维与粘合剂以10∶1至10∶2的重量比混合的步骤(S140)中，当木纤维和粘合剂的混合比不足10∶1时，成形时粘合力不足，成形的中密度纤维板(1)的强度下降，而超过10∶2时，虽然成形的中密度纤维板强度好，但柔软性差，易断裂。
在混合物干燥步骤(S150)中，干燥木纤维和粘合剂的混合物，由此提高粘合剂的粘合力，其中干燥方法和时间上没有限制。
在将干燥的混合物在180～240℃的温度和30～50kg/cm2的压力下热压缩成形为中密度阻燃纤维板1的步骤(S160)中，优选，但不限于，制造厚度为3～30mm的中密度阻燃纤维板1。
在将成形的中密度阻燃纤维板1切断的步骤(S170)中，是根据中密度阻燃纤维板1的使用目的，切断成合适的大小，其中切断的形式没有限制。
将切断的中密度阻燃纤维板1的表面进行打磨的步骤(S180)，是打磨中密度阻燃纤维板的表面，以提高质感。
在已打磨的中密度阻燃纤维板1的表面上涂布含有阻燃成分的阻燃处理剂的步骤(S190)，是在容易暴露在火灾中的中密度阻燃纤维板1的两表面上再一次进行阻燃处理，以提高阻燃性的步骤，由此在中密度阻燃纤维板1的两表面形成2级阻燃纤维层4，4’。
所述阻燃处理剂优选使用含有50～65重量％水，15～25重量％粘合剂和20～35重量％阻燃成分的混合物，其中用于阻燃处理剂的阻燃成分优选使用含有70～80重量％氯化钠和20～30重量％碳酸氢钠的混合物。
所述阻燃成分中的一个成分---氯化钠(NaCl)是我们日常生活中家庭使用的盐的主成分，对人体无害，其具有在空气中吸收水分而溶化的吸湿性，因此，在中密度纤维板主成分的木纤维表面形成微细薄膜，可切断氧气，防止着火，此外因具有杀菌作用，在湿度大的地方放置中密度纤维板，也可防止发霉等细菌繁殖。
所述阻燃成分中的另一个成分---碳酸氢钠(NaHCO3)是广泛用于灭火器中的化合物，与氯化钠同样，对人体无害，加热时分解成碳酸钠(Na2CO3)，水(H2O)及二氧化碳(CO2)，分解的副产物中碳酸钠(Na2CO3)，水(H2O)及二氧化碳(CO2)可切断氧气，防止火灾发生。
另外，碳酸氢钠具有脱色作用，可把中密度纤维板的主成分---木纤维脱色成明亮的色彩，亮化中密度纤维板的色彩，可制造出高品质的中密度纤维板。
所述粘合剂可使用尿素树脂类、黑色素树脂类、苯酚树脂类、明胶、羧甲基纤维素(CMC)等，其中优选明胶和CMC。
明胶是从天然蛋白质胶原由热处理得到的衍生蛋白质的一种，通过胶原中存在的肽链的加水分解或加氢断裂来得到，在温水中溶化成溶胶，在室温下成为具有弹性的凝胶，粘合力很好。
羧甲基纤维素在水中溶解，变为粘稠液体，具有很高的粘合力，并且具有自身防止发霉或腐蚀的性质，没有暴露在潮湿环境而品质下降的忧虑。
为进一步了解本发明的中密度阻燃纤维板的阻燃性，给出下面的实施例。
实施例1按照本发明公开的方法，以长宽分别为220mm，厚度为12mm的大小制造本发明的中密度阻燃纤维板1(以下称为纤维板A)，和在中密度阻燃纤维板1的两表面形成2级阻然纤维层4，4’的中密度阻燃纤维板2(以下称为纤维板B)。
实施例2在由实施例1制造的纤维板A上进行防火材料试验方法中的表面试验。
主热源为具备静电压装置的电热器，副热源为LP气体，下表2所示温度以20℃以内误差再现。
表2
纤维板A和纤维板B的受热面大小为长宽分别180mm，纤维板A用副热源加热3分钟后，用主热源加热3分钟，纤维板B用副热源加热3分钟后，用主热源加热7分钟。
实施上述步骤的纤维板A和纤维板B只在受热面变成黑炭形态，纤维板A在消除热源后约20秒内出现灭火，而纤维板B在消除热源后约15秒内出现灭火。
实施例3在由实施例1制造的纤维板A和纤维板B上，进行防火材料试验方法中的附加试验。
纤维板A和纤维板B上钻从各自的表面贯通到后面的3个直径25mm的孔，同实施例2方法加热。
实施上述步骤的纤维板A和纤维板B，同实施例2只在受热面变成黑炭形态，纤维板A在消除热源后约25秒内出现灭火，而纤维板B在消除热源后约25秒内出现灭火。
如上述实施例所述，本发明的中密度阻燃纤维板在中密度纤维板内形成3级阻燃纤维层3，在两表面形成2级阻燃纤维层4，4’，因此可确实防止火灾时中密度纤维板着火。
发明的效果如上所述，本发明的中密度阻燃纤维板是通过把组成中密度纤维板主成分的木纤维浸透在含有阻燃成分为氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃处理液中，制造中密度阻燃纤维板，并通过在所述中密度阻燃纤维板的两表面上涂布含有阻燃成分的阻燃处理液，在中密度纤维板内部形成3级阻燃纤维层，而在两表面形成2级阻燃纤维层，由此使中密度纤维板阻挡火灾发生时的火灾蔓延，提高以往中密度纤维板的使用局限性，以低廉费用制造阻燃性优良的制品。
权利要求
1.一种中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于该方法包括将包括废木材、锯末、树皮在内的木质材料粉碎制成木纤维；将所述木纤维在阻燃成分为氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃处理液中浸透(S100)；将已浸透的木纤维进行脱水处理(S110)；将脱水的木纤维进行热干燥(S120)；将热干燥的木纤维粉碎(S130)；将粉碎的木纤维与粘合剂以10∶1至10∶2的重量比混合(S140)；将该混合物干燥(S150)；将干燥的混合物在180～240℃的温度和30～50kg/cm2的压力下热压缩成形为中密度阻燃纤维板(1)(S160)；将成形的中密度阻燃纤维板(1)切断(S170)；将切断的中密度阻燃纤维板(1)的表面进行打磨(S180)。
2.权利要求1所述的中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于该方法还包括将所述已打磨的中密度阻燃纤维板(1)的两表面涂布含有氯化钠和碳酸氢钠混合物的阻燃成分的阻燃处理剂的步骤(S190)。
3.权利要求1或2中任意一项所述的中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于所述阻燃成分是由70～80重量％的氯化钠和20～30重量％的碳酸氢钠混合而成。
4.权利要求1所述的中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于用于浸透所述木纤维的阻燃处理液是以水70～80重量％，粘合剂5～10重量％，阻燃成分8～16重量％的混合比例混合而成。
5.权利要求2所述的中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于用于涂布在所述已打磨的中密度纤维板(1)的两表面的阻燃处理剂是以水50～65重量％，粘合剂15～25重量％，阻燃成分20～35重量％的混合比例混合而成。
6.权利要求1、4或5中任意一项所述的中密度阻燃纤维板的制造方法，其特征在于所述粘合剂为明胶或羧甲基纤维素。
7.一种中密度阻燃纤维板，其特征在于在利用将包括废木材、锯末、树皮在内的木质材料粉碎而制造的木纤维来制造的中密度纤维板中，通过将所述木纤维浸透在含有阻燃成分的阻燃处理液中，制造中密度阻燃纤维板(1)，并通过在所述中密度阻燃纤维板(1)的两表面上涂布阻燃处理剂，从而在中密度纤维板内部形成3级阻燃纤维层(3)，并在两表面形成2级阻燃纤维层(4)(4’)。
全文摘要
本发明涉及中密度阻燃纤维板及其制造方法，其特征在于该方法包括将废木材、锯末、树皮等木质材料粉碎制成木纤维；将上述木纤维在阻燃处理液中浸透；将已浸透的木纤维进行脱水处理；将脱水的木纤维进行热干燥；将热干燥的木纤维粉碎；将粉碎的木纤维与粘合剂混合；将该混合物干燥；将干燥的混合物热压缩成形为中密度阻燃纤维板(1)；将成形的中密度阻燃纤维板(1)切断；将切断的中密度阻燃纤维板(1)表面进行打磨；将上述已打磨的中密度阻燃纤维板(1)的两表面涂布含有阻燃成分的阻燃处理剂，由此在中密度纤维板内部形成3级阻燃纤维层(3)，在两表面形成2级阻燃纤维层(4)(4’)，由此使中密度纤维板阻挡火灾发生时的火灾蔓延。
文档编号B27N1/00GK1425541SQ0215387
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月4日 优先权日2001年12月14日
发明者任英淳 申请人:株式会社瑞可