一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，包括備料、改性脲醛膠配制、拌膠、鋪裝預(yù)壓和熱壓成型等步驟。本發(fā)明以三聚氰胺、羥基丙烯酸酯和聚乙烯醇為改性劑制備改性脲醛膠，脲醛膠固化效果好，并通過控制熱壓溫度和時間等關(guān)鍵步驟，制備的人造板不僅可明顯降低甲醛的釋放量，達(dá)到綠色環(huán)保的要求，而且粘合強(qiáng)度得到相應(yīng)的提高，生產(chǎn)出的板材具有機(jī)械加工性能好、耐水性好的特點(diǎn)。
【專利說明】一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種麥秸板的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0003]目前，我國既是人造板生產(chǎn)大國也是木材消耗大國。由于長期以來對林木的過量采伐及其他各種形式的植被破壞，已造成我國水土流失、洪澇災(zāi)害頻繁、沙塵暴嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化等不良后果。同時，我國木材綜合利用率比較低，僅為60%左右，與世界發(fā)達(dá)國家的差距較大，發(fā)達(dá)國家一般為90?95%。因此，木材供需矛盾將日益突出，節(jié)約木材、發(fā)展木材替代品將是我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的方向。
[0004]作為再生資源的農(nóng)作物秸桿，資源十分豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年各種農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量高達(dá)6億多噸，其中麥秸和稻草約為4.2億噸，玉米桿約為1.3億噸，其他谷類約為I億噸。若能利用其中I?2%，即可生產(chǎn)約600?1200萬m2人造板。由此可見，發(fā)展秸桿人造板生產(chǎn)，對于減少木材采伐量，保護(hù)森林，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有十分重大的意義。
[0005]目前，人造板中廣為使用的膠粘劑主要為脲醛樹脂膠粘劑，其次為酚醛樹脂膠粘劑和三聚氰胺樹脂，這三種膠粘劑均為甲醛系列膠，使用這幾種膠粘劑最突出的問題是甲醛的釋放。甲醛是引起人體多種病如氣管炎、哮喘、皮炎的根源，甚至接觸時間較長后造成惡性腫瘤。人造板在存放和使用過程中，由于醛樹脂是在酸性條件下生成，人造板本身所含的自由水分以及在吸收一定的水分和某些酸性氣體后，部分已固化的樹脂會在此條件下發(fā)生水解反應(yīng)而釋放出甲醛，因此，如果固化不充分會加快這種水解反應(yīng)進(jìn)程。近幾年的改性脲醛樹脂雖然降低了游離甲醛的含量，但未能兼顧到板材的力學(xué)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可顯著降低板材中甲醛釋放量且具有良好物理性能的改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案為:
一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
(1)備料:選取粒度在I?1.5mm占80?90%的麥秸桿；
(2)改性脲醛膠配制:取濃度為37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口燒瓶中，以30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在 90°C加熱 30min ；
再用甲酸調(diào)節(jié)PH值至4?5，在90°C下反應(yīng)20?30min，再用30%的氫氧化鈉溶液將PH值調(diào)節(jié)至8?9，加入20?30重量份尿素和羥基丙烯酸酯乳液20重量份，反應(yīng)30min后冷卻至70°C，并調(diào)節(jié)PH值至6 ；
再升溫至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此溫度30min，真空脫水后，加入活性填料，攪拌10?15min，至樹脂中沒有團(tuán)結(jié)物為止；最后加入20%氯化銨溶液和氨水，攪拌lOmin，放置10?15min，即制得改性脲醛膠；
(3)拌膠:取重量為上述(2)麥秸桿10?20%的改性脲醛膠，加入上述(I)的麥秸桿中均勻攪拌，拌膠后的麥秸桿于100?110°C干燥至含水量為10?15% ；
(4)鋪裝預(yù)壓:將上述(3)攪拌均勻的麥秸桿原料鋪裝、預(yù)壓成板坯備用；
(5)熱壓成型:將上述(4)預(yù)壓后的板坯放于熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為200?240°C、熱壓時間為10?20s/mm、熱壓壓力為5?1MPa ；
(6)檢驗(yàn):將上述(5)的板材于自然環(huán)境中放置3?5天，再進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)彳丁裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0008]在上述方案的基礎(chǔ)上，上述步驟(4)中熱壓溫度一區(qū)為210?220°C、二區(qū)為220 ?230°C、三區(qū) 230 ?240°C、四區(qū) 200 ?210°C。
[0009]上述羥基丙烯酸酯乳液以半連續(xù)法合成的。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明以三聚氰胺、羥基丙烯酸酯和聚乙烯醇為改性劑制備改性脲醛膠，脲醛膠固化效果好，并通過控制熱壓溫度和時間等關(guān)鍵步驟，制備的人造板不僅可明顯降低甲醛的釋放量，達(dá)到綠色環(huán)保的要求，而且粘合強(qiáng)度得到相應(yīng)的提高，生產(chǎn)出的板材具有機(jī)械加工性能好、耐水性好的特點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(I)備料:選取粒度在I?1.5mm占80?90%的麥秸桿；(2)拌膠:取重量為上述(I)麥秸桿20%的改性脲醛膠，加入上述(I)的麥秸桿中均勻攪拌，拌膠后的麥秸桿于100?110°C干燥至含水量為10?15%; (3)鋪裝預(yù)壓:將上述(2)的麥秸桿鋪裝、預(yù)壓成板坯備用；(4)熱壓成型:將上述(3)預(yù)壓后的板坯放于熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度一區(qū)為210?220°C、二區(qū)為220?230°C、三區(qū)230?240°C、四區(qū)200?210°C、熱壓時間為20s/mm、熱壓壓力為1MPa ; (5)檢驗(yàn):將上述(4)的板材于自然環(huán)境中放置3天，再進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0012]上述改性脲醛膠配制方法為:取濃度為37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口燒瓶中，以30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在90°C加熱30min ；再用甲酸調(diào)節(jié)PH值至4?5，在90°C下反應(yīng)20?30min，再用30%的氫氧化鈉溶液將PH值調(diào)節(jié)至8?9，加入20?30重量份尿素和羥基丙烯酸酯乳液20重量份，反應(yīng)30min后冷卻至70°C，并調(diào)節(jié)PH值至6 ;再升溫至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此溫度30min，真空脫水后，加入活性填料，攪拌10?15min,至樹脂中沒有團(tuán)結(jié)物為止；最后加入20%氯化銨溶液和氨水,攪拌1min,放置10?15min,即制得改性脲醒膠。
[0013]將上述制得的板材成品按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料及其制品中甲醛釋放限量》規(guī)定的干燥器法進(jìn)行測試，甲醛釋放量測試結(jié)果見表I。
[0014]再按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4897.1?4897-2003進(jìn)行成品板密度D、含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度M0R、吸水厚度膨脹率(TS /2hr)等項(xiàng)目的檢測，檢測結(jié)果見表2。
[0015]實(shí)施例2
一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，除步驟(4)的熱壓溫度為200?220°C、熱壓時間為10s/mm、熱壓壓力為5MPa外，其余同于實(shí)施例1。
[0016]將上述制得的板材成品按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料及其制品中甲醛釋放限量》規(guī)定的干燥器法進(jìn)行測試，甲醛釋放量測試結(jié)果見表I。
[0017]再按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4897.1?4897-2003進(jìn)行成品板密度D、含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度MOR、吸水厚度膨脹率(TS /2hr)等項(xiàng)目的檢測，檢測結(jié)果見表2。
[0018]實(shí)施例3
一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，除步驟(4)的熱壓時間為15s/mm、熱壓壓力為8MPa外，其余同于實(shí)施例1。
[0019]將上述制得的板材成品按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料及其制品中甲醛釋放限量》規(guī)定的干燥器法進(jìn)行測試，甲醛釋放量測試結(jié)果見表I。
[0020]再按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4897.1?4897-2003進(jìn)行成品板密度D、含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度MOR、吸水厚度膨脹率(TS /2hr)等項(xiàng)目的檢測，檢測結(jié)果見表2。
[0021]表I甲醛釋放量測試結(jié)果
I甲醛釋放量(mg/L)
實(shí)施例1 1.12_
賣施例2 2.0一

賣施例311.60
表2物理性理測試結(jié)果
I密度(g/cm3)I內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB (MPa)|靜曲強(qiáng)度MOR(MPa) |吸水厚度膨脹率(TS/2hr).........一.........~6524.23~2.52
實(shí)施停[^0.60~5025.65~ 3.31
實(shí)施例 3|θ.61|θ.51|20.30|3.10
【權(quán)利要求】
1.一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)備料:選取粒度在I?1.5mm占80?90%的麥秸桿； (2)改性脲醛膠配制:取濃度為37%的甲醛溶液100?150重量份加入四口燒瓶中，以30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至7?8，加入20?30重量份尿素和三聚氰胺20重量份后，在 90°C加熱 30min ； 再用甲酸調(diào)節(jié)PH值至4?5，在90°C下反應(yīng)20?30min，再用30%的氫氧化鈉溶液將PH值調(diào)節(jié)至8?9，加入20?30重量份尿素和羥基丙烯酸酯乳液20重量份，反應(yīng)30min后冷卻至70°C，并調(diào)節(jié)PH值至6 ； 再升溫至90°C，加入20?30重量份尿素和聚乙烯醇20重量份，保持此溫度30min，真空脫水后，加入活性填料，攪拌10?15min，至樹脂中沒有團(tuán)結(jié)物為止； 最后加入20%氯化銨溶液和氨水,攪拌1min,放置10?15min,即制得改性脲醒膠； (3)拌膠:取重量為上述(2)麥秸桿10?20%的改性脲醛膠，加入上述(I)的麥秸桿中均勻攪拌，拌膠后的麥秸桿于100?110°C干燥至含水量為10?15% ； (4)鋪裝預(yù)壓:將上述(3)攪拌均勻的麥秸桿原料鋪裝、預(yù)壓成板坯備用； (5)熱壓成型:將上述(4)預(yù)壓后的板坯放于熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為200?240°C、熱壓時間為10?20s/mm、熱壓壓力為5?1MPa ； (6)檢驗(yàn):將上述(5)的板材于自然環(huán)境中放置3?5天，再進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)彳丁裁邊、砂光、分等、包裝即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟(4)中熱壓溫度一區(qū)為210?220°C、二區(qū)為220?230°C、三區(qū)230?240°C、四區(qū)200?210。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性脲醛膠麥秸板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述羥基丙烯酸酯乳液以半連續(xù)法合成的。
【文檔編號】B27N3/08GK104139447SQ201310164561
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月7日
【發(fā)明者】張顯寶 申請人:合肥安諾新型建材有限公司