一种高含水率刨花板的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高含水率刨花板的制备方法，具体的步骤如下：将各种规格的原材料进行刨片筛选，合格刨花干燥；按照制作刨花板密度和尺寸称取刨花，将刨花含水率调节到含水率20-40％；施胶量为5-8％wt；将施胶后的刨花均匀铺设到模具中，以密度为700-800g/cm3，在130-140℃，热压8-10min即得高含水率刨花板。该方法制备的高含水率刨花板具备很高的力学性能以及优良的尺寸稳定性，例如较低的吸水厚度膨胀率，且降低了甲醛释放量，有益于身体健康。
【专利说明】一种高含水率刨花板的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人造板【技术领域】，具体地涉及一种刨花板，特别是涉及一种高含水率 刨花板的制备方法。
【背景技术】
[0002] 刨花板又叫微粒板、颗粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料， 施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板，又称碎料板。主要用于家具制造和建 筑工业及火车、汽车车厢制造。因为刨花板结构比较均匀，加工性能好，可以根据需要加工 成大幅面的板材，是制作不同规格、样式的家具较好的原材料。制成品刨花板不需要再次干 燥，可以直接使用，吸音和隔音性能也很好。
[0003] 传统的刨花板制作工艺中需要有将木刨花干燥的流程，制备工艺相对复杂，制备 成本也相对较高，且传统的刨花板力学性能较低，尺寸稳定性相对较差。而且常常用"三醛 胶"作为胶粘剂，"三醛胶"在胶接过程中，以及成品使用中易释放出刺激性有毒气体（游离 甲醛等），对环境和使用者带来一定的身体伤害。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决上述技术问题中存在的缺点，提供了一种高含水率刨花板的制备 方法，可以完全解决上述技术问题。
[0005] 解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] -种高含水率刨花板的制备方法，具体的步骤如下：
[0007](1)、刨花制备：将各种规格的原材料杨木进行刨片，然后进行筛选，超大刨花送至 再碎机进行再碎然后返回，合格刨花送至干燥机进行干燥至绝干；
[0008] (2)、调节含水率：按照制作刨花板密度和尺寸称取刨花，向刨花中均匀喷洒水并 搅拌，将刨花含水率调节到含水率20-40% ;
[0009] (3)、施胶：利用喷枪把胶粘剂均匀喷洒到刨花上，同时均匀搅拌，施胶量为5-8% Wt；
[0010] ⑷、制板：将施胶后的刨花均匀铺设到300mmX300mmX10mm模具中，以密度为 700-800g/cm3,在130-140°C，热压8-10min即得高含水率刨花板。
[0011] 进一步地，步骤（3)中所述的胶粘剂为湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF) 胶粘剂。
[0012] 进一步地，步骤（3)中所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤：
[0013] (a)取聚氧化丙烯二醇（PPG)加入到反应设备中，在110°C，0.IMPa条件下抽真空 脱水至含水率为〇. 02-0. 09% ;
[0014] (b)调整反应温度为30-60°C，取多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI)加入恒压漏 斗中，均匀滴加到聚氧化丙烯二醇（PPG)中，保证滴加时间至少1小时，滴加完毕后，控制温 度为60-90°C，制得聚氨酯预聚体；
[0015] 设定R值为异氰酸根和羟基的比值，即-NCO/-OH，所述的聚氧化丙烯二醇与多亚 甲基多苯基多异氰酸酯的用量满足R值（-NCO/-OH)为3、4、5、6;根据所需R值（-NCO/-OH)， 用二正丁胺法测定-NCO含量，标定反应终点；
[0016] 所述的测定-NCO含量的方法为二正丁胺法，试验中-NCO含量的测定采用二正丁 胺法，二正丁胺与-NCO的反应比较迅速，5-10min内一般就可完成，反应过程中所用试剂一 般低极性的溶剂。其反应原理如下：
[0017] ①异氰酸酯基和二正丁胺反应：
[0018]R-NCO+ (C4H9)2NH-RNHCON(C4H9) 2
[0019] ②盐酸和二正丁胺反应：
[0020] (C4H9) 2NH+HCL- (C4H9) 2ΝΗ·HCL
[0021] 称取5% (m/m)的预聚体试样约lg，精确至0.0002g，放在250ml的具塞锥形瓶 中，加入无水甲苯25ml，盖上瓶塞，振摇使试样完全溶解，适当加热加速溶解。用移液管吸 取25ml浓度为0.lmol/L的二正丁胺无水甲苯溶液于锥形瓶中，盖上瓶塞继续振摇15min， 然后加入无水乙醇l〇〇ml，滴加溴酚蓝指示剂4-6滴，用浓度为0.lmol/L的盐酸标准溶液 滴定至溶液由蓝色变成黄色。同样的方法，进行空白样试验。平行测定的结果之差不大于 0. 11% (m/m)-NCOo
[0022] 异氰酸酯基含量的计算公式为：
[0023]NCO% = (V1-V2)XCX0. 0420X100/m
[0024] 式中=V1:空白试验所消耗盐酸标准液的体积，ml
[0025] V2:试样所消耗盐酸标准液的体积，ml
[0026]C :盐酸标准液的实际浓度，mol/L
[0027]M :试样的质量，g
[0028] 0. 0420:与I.OOml盐酸标准滴定液相当的，以克表示的异氰酸酯基的质量。
[0029] (C)将封闭剂加入到上述步骤⑵得到的聚氨酯预聚体中，控制反应温度为 50-80°C，加入碱性催化剂调节反应速率，出料得封闭型聚氨酯预聚体；所述的碱性催化剂 为甲醇钠；
[0030] (d)将上述步骤（c)得到的封闭型聚氨酯预聚体与三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)在 常温下共混得到湿热固化型改性MUF胶粘剂；其中甲醛与尿素物质的量之比n(F)/n(U)= 1.2-1. 3;三聚氰胺的质量比w% (M) = 18-20%，即三聚氰胺占三聚氰胺-脲醛树脂（MUF) 的质量比；三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)的pH值为8. 52 ;三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)的粘度 为84. 2s;三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)的固含量为46. 65% ;封闭型聚氨酯预聚体添加比分 别为0%、4%、6%、8%、10%界1
[0031] 进一步地，步骤（c)中所述的封闭剂为β-二羰基化合物。
[0032] 更进一步地，步骤（c)中所述的封闭剂为乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮、丙二酸二甲 酯、丙二酸二乙酯、1，3-环己二酮中的任意一种。
[0033] 有益效果：
[0034] 封闭后的聚氨酯预聚体在常温下活性降低，提高了胶粘剂的储存稳定性，延长了 使用时间，为与MUF物理共混提供了许可条件。
[0035]本发明中提供的湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)胶粘剂克服了常用木 材胶粘剂不可湿材胶接的问题，提高了树脂胶粘剂的润湿性能和胶合强度，且具有耐水防 潮能力，成本低廉，柔韧性好，极少量释放刺激性有毒气体，不污染环境，相对有益于身体健 康等优点。
[0036] 由于封闭型聚氨酯预聚体的存在可直接用于胶接未经干燥的刨花，使用该改性树 脂胶粘剂制备刨花板可省去木刨花干燥流程，降低人造板制造过程中的能源损耗及节约成 本；并用该胶粘剂制备的尚含水率创花板具备很尚的力学性能以及优良的尺寸稳定性，例 如较低的吸水厚度膨胀率，且降低了甲醛释放量，有益于身体健康。因此，利用封闭型聚氨 酯预聚体改性MUF树脂胶粘剂制备高含水率刨花板，可实现环保节能、可持续发展的市场 愿景。
【专利附图】
【附图说明】
[0037] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0038] 图1为本发明的不同类型高含水率刨花板尺寸稳定特性；
[0039] 图2为本发明的不同类型高含水率刨花板弯曲特性；
[0040] 图3为本发明的不同类型高含水率刨花板内结合强度特性；
【具体实施方式】
[0041] 实施例1 :
[0042] -种高含水率刨花板的制备方法，具体的步骤如下：
[0043](1)、刨花制备：将各种规格的原材料杨木进行刨片，然后进行筛选，超大刨花送至 再碎机进行再碎然后返回，合格刨花送至干燥机进行干燥至绝干；
[0044](2)、调节含水率：按照制作刨花板密度和尺寸称取刨花，向刨花中均匀喷洒水并 搅拌，将刨花含水率调节到含水率25% ;
[0045] (3)、施胶：利用喷枪把胶粘剂均匀喷洒到刨花上，同时均匀搅拌，施胶量为8% Wt；
[0046] (4)、制板：将施胶后的刨花均匀铺设到300mmX300mmX10mm模具中，以密度为 750g/cm3,在135°C，热压IOmin即得高含水率刨花板。
[0047] 步骤（3)中所述的胶粘剂为湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)胶粘剂。
[0048] 步骤（3)中所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤：
[0049] (a)取聚氧化丙烯二醇（PPG)加入到反应设备中，在110°C，0.IMPa条件下抽真空 脱水至含水率为〇. 02-0. 09% ;PPG选用聚醚410或者聚醚210均可；
[0050] (b)调整反应温度为30-60°C，取多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI)加入恒压漏 斗中，均匀滴加到聚氧化丙烯二醇（PPG)中，保证滴加时间至少1小时，滴加完毕后，控制温 度为60-90°C，制得聚氨酯预聚体；设定R值为异氰酸根和羟基的比值，S卩-NCO/-OH，所述的 聚氧化丙烯二醇（PPG)与多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI)的用量满足-NCO/-OH为3、4、 5、6 ;根据所需R值（-NCO/-OH)，用二正丁胺法测定-NCO含量，标定反应终点；
[0051] (C)将封闭剂加入到上述步骤（b)得到的聚氨酯预聚体中，控制反应温度为 50-80°C，加入甲醇钠调节反应速率，出料得封闭型聚氨酯预聚体；
[0052] (d)将上述步骤（c)得到的封闭型聚氨酯预聚体与三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)在 常温下共混得到湿热固化型改性MUF胶粘剂；其中甲醛与尿素物质的量之比n(F)/n(U)= 1.2-1. 3 ;三聚氰胺的质量比w% (M) = 18-20% ;pH值为8.52 ;粘度为84. 2s;固含量为 46. 65% ;封闭型聚氨酯预聚体添加比分别为0%、4%、6%、8%、10%wt。
[0053] 步骤（c)中所述的封闭剂为乙酰乙酸乙酯。
[0054] 将该实施例中制备的刨花含水率为25%的刨花板进行测试相关性能指标，结果下 表1、表2、附图1和附图2所不：
[0055] 表1不同类型高含水率刨花板制造工艺条件
[0056]
【权利要求】
1. 一种高含水率刨花板的制备方法，其特征在于，具体的步骤如下： (1) 、刨花制备：将原材料杨木进行刨片，然后进行筛选，超大刨花送至再碎机进行再碎 然后返回，合格刨花送至干燥机进行干燥至绝干； (2) 、调节含水率：按照制作刨花板密度和尺寸称取刨花，向刨花中均匀喷洒水并搅拌， 将刨花含水率调节到含水率20-40% ; (3) 、施胶：利用喷枪把胶粘剂均匀喷洒到刨花上，同时均匀搅拌，施胶量为5-8% wt ; ⑷、制板：将施胶后的刨花均匀铺设到模具中，以密度为700-800g/cm3,在130-140°C， 热压8-10min即得高含水率刨花板。
2. 根据权利要求1所述的一种高含水率刨花板的制备方法，其特征在于，步骤（3)中所 述的胶粘剂为湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)胶粘剂。
3. 根据权利要求1或2任一项所述的一种高含水率刨花板的制备方法，其特征在于，步 骤（3)中所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤： (a) 取聚氧化丙烯二醇（PPG)加入到反应设备中，在110°C，0. IMPa条件下抽真空脱水 至含水率为0.02-0. 09% ; (b) 调整反应温度为30-60°C，取多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI)加入恒压漏斗中， 均匀滴加到聚氧化丙烯二醇（PPG)中，保证滴加时间至少1小时，滴加完毕后，控制温度为 60-90°C，制得聚氨酯预聚体；所述的聚氧化丙烯二醇（PPG)与多亚甲基多苯基多异氰酸酯 (PAPI)的用量满足-NCO/-OH 为 3、4、5、6 ; (c) 将封闭剂加入到上述步骤（b)得到的聚氨酯预聚体中，控制反应温度为50-80°C， 加入甲醇钠调节反应速率，出料得封闭型聚氨酯预聚体； (d) 将上述步骤（c)得到的封闭型聚氨酯预聚体与三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)在常 温下共混得到湿热固化型改性MUF胶粘剂；其中甲醛与尿素物质的量之比n(F)/n(U)= 1.2-1. 3 ;三聚氰胺的质量比w% (M) = 18-20% ;pH值为8.52 ;粘度为84. 2s ;固含量为 46. 65% ;封闭型聚氨酯预聚体添加比分别为0%、4%、6%、8%、10% wt。
4. 根据权利要求3所述的一种湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)胶粘剂的制 备方法，其特征在于，步骤（C)中所述的封闭剂为e-二羰基化合物。
5. 根据权利要求4所述的一种湿热固化型改性三聚氰胺-脲醛树脂（MUF)胶粘剂的制 备方法，其特征在于，步骤（c)中所述的封闭剂为乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮、丙二酸二甲酯、 丙二酸二乙酯、1，3-环己二酮中的任意一种。
6. 根据权利要求1所述的一种高含水率刨花板的制备方法，其特征在于，步骤（4)中所 述的模具尺寸为300mmX 300mmX 10mm。
【文档编号】C09J161/30GK104493948SQ201410706558
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】蒋军, 卢晓宁, 王芳, 那斌, 王志强, 韩书广, 崔举庆, 任少波 申请人:南京林业大学