一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木質(zhì)材料深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國中、高密度纖維板業(yè)發(fā)展非常迅速，原來的硬質(zhì)纖維板已逐步被中高密度纖維板所取代。中纖板企業(yè)對(duì)木材原料的依賴性很大，木材原料成本占到生產(chǎn)成本的45%左右，木材原料緊缺已經(jīng)嚴(yán)重影響到了纖維板的生產(chǎn)。就中高密度纖維板生產(chǎn)的要求而言，為10年以上，竹子的再生周期也在3-5年，而農(nóng)作物秸桿的再生周期為I年或者不到I年，從資源的利用效率來說，農(nóng)作物的秸桿最有利。我國是農(nóng)業(yè)大國，具有豐富的農(nóng)作物秸桿資源，但是目前我國秸桿資源的利用率僅為33%，其余大部分秸桿被作為廢棄物焚燒掉或是僅作為燃料，不僅造成了自然資源的浪費(fèi)，而且加重環(huán)境污染。采用廉價(jià)的和可再生性強(qiáng)的農(nóng)作物纖維代替木材原料，已經(jīng)逐漸成為中、高密度纖維板發(fā)展的一個(gè)方向。但是以農(nóng)作物為代表的草本植物纖維則短而細(xì)，在一定程度上限制了草纖維板的機(jī)械強(qiáng)度。草本植物莖桿有機(jī)溶劑抽出物的含量明顯比木材原料的低，但主要成分是蠟質(zhì)，伴以少量的高級(jí)脂肪酸、高級(jí)醇等，加上禾本科植物莖桿、葉片表皮細(xì)胞硅質(zhì)化程度很高，秸桿表面的蠟質(zhì)層和二氧化硅含量高，不利于膠黏劑的浸潤，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的脲醛樹脂對(duì)秸桿碎料的膠合不良。這就要求利用農(nóng)作物秸桿等草本植物纖維制造高密度纖維板時(shí)，必須解決現(xiàn)有工藝中存在的傳統(tǒng)膠黏劑膠合不良、耐水性差、強(qiáng)度差的缺陷。
[0003]酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂膠黏劑是甲醛系列膠三種典型代表，使用三醛膠最突出的問題是游離甲醛釋放。三醛膠系列人造板在生產(chǎn)及其產(chǎn)品使用的前3-15年中會(huì)不斷釋放出游離甲醛，嚴(yán)重危害人體健康。國內(nèi)外對(duì)無甲醛密度板等人造板產(chǎn)品的需求日益高漲。生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水性聚氨酯膠黏劑等不含甲醛的膠黏劑應(yīng)運(yùn)而生，并且市場占有率越來越高，但是由于價(jià)格較高，利用其作為膠粘劑必然會(huì)帶來密度纖維板的生產(chǎn)成本的增加，但是在采用農(nóng)作物秸桿、木材邊角料等原料的前提下能夠節(jié)省一部分成分，這樣既不會(huì)造成成本的增加，也會(huì)生產(chǎn)中安全環(huán)保的產(chǎn)品，值得在市場上推廣。
[0004]隨著高密度纖維板的不斷發(fā)展，僅僅是強(qiáng)度、耐水性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場發(fā)展的需求，這就要求不斷的開發(fā)各種性能的板材，以滿足市場的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板及其制備方法。本發(fā)明處理采用農(nóng)作物秸桿、木材邊角料替代木材，還添加了木質(zhì)鋸末、無堿玻璃纖維，通過與硅烷偶聯(lián)劑的復(fù)配，能夠提高產(chǎn)品的粘結(jié)性、吸音、保溫性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，由下列重量份的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42-45、濃度為2%的氫氧化鈉適量、無堿玻璃纖維3-4、水玻璃2_3、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、木材邊角料30-32、水性聚氨酯膠黏劑7_8、乳化石蠟1.5-2、水適量、乳化硅油1-2、木質(zhì)鋸末5-7 ；
本發(fā)明所述一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，由以下具體步驟制成:
(1)將農(nóng)作物秸桿清洗后放入烘箱中烘至含水量為20%-30%，冷去后將其切成3-4厘米的小段，然后加入3倍量的濃度為2%的氫氧化鈉，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-3小時(shí)后過濾，取濾渣水洗至中性，得農(nóng)作物秸桿纖維；
(2)將木材邊角料送入木材削片機(jī)中切成不規(guī)則的小木片，在155-165°C條件下用飽和蒸汽(壓力為0.75MPa)對(duì)木片進(jìn)行蒸煮，待木片軟化后送入熱磨機(jī)中，在同樣的溫度下，1200-1400轉(zhuǎn)/分的攪拌速度作用下，磨成木纖維，與步驟(I)得到的農(nóng)作物秸桿纖維混合得到混合纖維；
(3)將無堿玻璃纖維與木質(zhì)鋸末粉碎后過200目篩，然后與水玻璃混合，放入捏合機(jī)中捏合10分鐘后與硅烷偶聯(lián)劑kh450 —同放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，再加入到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液后將混合纖維浸泡其中，20-30分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，在85-95°C的條件下烘干30分鐘，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維；
(4)首先將水性聚氨酯膠黏劑與乳化石蠟攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10-15分鐘后制成混合漿料待用；將步驟(3)得到的表面改性的混合纖維經(jīng)過混合攪拌器將纖維打散后加入一半量的混合漿料，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后將拌勻后的物料送入噴霧攪拌機(jī)中，繼續(xù)噴入另一半混合漿料，即得熱壓前的混合纖維；
(5)將熱壓前的混合纖維均勻地鋪裝在滿足工藝要求的板坯中，控制纖維板的厚度，在平板硫化機(jī)上先預(yù)壓，然后經(jīng)連續(xù)輥預(yù)壓，得到預(yù)成型板坯，再將預(yù)成型板坯送入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型(控制熱壓溫度為180-210°C，成型壓力為40kg/cm2，保壓時(shí)間為3_4分鐘)即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用農(nóng)物秸桿與木材邊角料替代木材，節(jié)約資源，首先利用氫氧化鈉浸泡農(nóng)作物秸桿，能夠降低秸桿表層的蠟質(zhì)層，制成灰分含量低的秸桿纖維，更容易與膠黏劑粘合，不會(huì)產(chǎn)生分層；將無堿玻璃纖維、木質(zhì)鋸末、水玻璃與硅烷偶聯(lián)劑通過一定的工藝制成纖維處理劑，能夠提高纖維的強(qiáng)度、耐火性，處理劑與纖維表面形成細(xì)小的間隙，能夠增強(qiáng)保溫、吸音的功效。
[0008]本發(fā)明采用兩次施膠的工藝對(duì)纖維進(jìn)行施膠、防水處理，這樣能夠增強(qiáng)防水效果，提高產(chǎn)品強(qiáng)度，本發(fā)明制成的產(chǎn)品吸音、保溫，廣泛用于汽車內(nèi)飾內(nèi)襯、工藝包裝、家具等行業(yè)，還可以用作建筑隔板等，市場容量大，前景廣泛。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]—種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42、濃度為2%的氫氧化鈉適量、無堿玻璃纖維3、水玻璃2、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2、濃度為95%的乙醇66、木材邊角料30、水性聚氨酯膠黏劑7、乳化石蠟1.5、水適量、乳化娃油1、木質(zhì)鋸末5 ；
本發(fā)明所述一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，由以下具體步驟制成: (1)將農(nóng)作物秸桿清洗后放入烘箱中烘至含水量為20%-30%，冷去后將其切成3-4厘米的小段，然后加入3倍量的濃度為2%的氫氧化鈉，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2小時(shí)后過濾，取濾渣水洗至中性，得農(nóng)作物秸桿纖維；
(2)將木材邊角料送入木材削片機(jī)中切成不規(guī)則的小木片，在155-165°C條件下用飽和蒸汽(壓力為0.75MPa)對(duì)木片進(jìn)行蒸煮，待木片軟化后送入熱磨機(jī)中，在同樣的溫度下，1200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度作用下，磨成木纖維，與步驟(I)得到的農(nóng)作物秸桿纖維混合得到混合纖維；
(3)將無堿玻璃纖維與木質(zhì)鋸末粉碎后過200目篩，然后與水玻璃混合，放入捏合機(jī)中捏合10分鐘后與硅烷偶聯(lián)劑kh450 —同放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，再加入到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液后將混合纖維浸泡其中，20分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，在85-95°C的條件下烘干30分鐘，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維；
(4)首先將水性聚氨酯膠黏劑與乳化石蠟攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后制成混合漿料待用；將步驟(3)得到的表面改性的混合纖維經(jīng)過混合攪拌器將纖維打散后加入一半量的混合漿料，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后將拌勻后的物料送入噴霧攪拌機(jī)中，繼續(xù)噴入另一半混合漿料，即得熱壓前的混合纖維；
(5)將熱壓前的混合纖維均勻地鋪裝在滿足工藝要求的板坯中，控制纖維板的厚度，在平板硫化機(jī)上先預(yù)壓，然后經(jīng)連續(xù)輥預(yù)壓，得到預(yù)成型板坯，再將預(yù)成型板坯送入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型(控制熱壓溫度為180-210°C，成型壓力為40kg/cm2，保壓時(shí)間為4分鐘)即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0011]本發(fā)明厚度為12mm，熱壓后的產(chǎn)品在常溫下冷卻、鋸截、存放2天后，經(jīng)檢測，本發(fā)明產(chǎn)品的性能測試結(jié)果滿足:密度為0.924g/cm3，靜曲強(qiáng)度為37.25MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為
0.876MPa，彈性模量為3476 MPa,吸水厚度膨脹率為10.25%，甲醛釋放量達(dá)到EO級(jí)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42-45、濃度為2%的氫氧化鈉適量、無堿玻璃纖維3-4、水玻璃2-3、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、木材邊角料30-32、水性聚氨酯膠黏劑7-8、乳化石蠟1.5-2、水適量、乳化硅油1-2、木質(zhì)鋸末5-7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將農(nóng)作物秸桿清洗后放入烘箱中烘至含水量為20%-30%，冷去后將其切成3-4厘米的小段，然后加入3倍量的濃度為2%的氫氧化鈉，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-3小時(shí)后過濾，取濾渣水洗至中性，得農(nóng)作物秸桿纖維； (2)將木材邊角料送入木材削片機(jī)中切成不規(guī)則的小木片，在155-165°C條件下用飽和蒸汽(壓力為0.75MPa)對(duì)木片進(jìn)行蒸煮，待木片軟化后送入熱磨機(jī)中，在同樣的溫度下，1200-1400轉(zhuǎn)/分的攪拌速度作用下，磨成木纖維，與步驟(I)得到的農(nóng)作物秸桿纖維混合得到混合纖維； (3)將無堿玻璃纖維與木質(zhì)鋸末粉碎后過200目篩，然后與水玻璃混合，放入捏合機(jī)中捏合10分鐘后與硅烷偶聯(lián)劑kh450 —同放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，再加入到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液后將混合纖維浸泡其中，20-30分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，在85-95°C的條件下烘干30分鐘，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維； (4)首先將水性聚氨酯膠黏劑與乳化石蠟攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10-15分鐘后制成混合漿料待用；將步驟(3)得到的表面改性的混合纖維經(jīng)過混合攪拌器將纖維打散后加入一半量的混合漿料，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后將拌勻后的物料送入噴霧攪拌機(jī)中，繼續(xù)噴入另一半混合漿料，即得熱壓前的混合纖維； (5)將熱壓前的混合纖維均勻地鋪裝在滿足工藝要求的板坯中，控制纖維板的厚度，在平板硫化機(jī)上先預(yù)壓，然后經(jīng)連續(xù)輥預(yù)壓，得到預(yù)成型板坯，再將預(yù)成型板坯送入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型(控制熱壓溫度為180-210°C，成型壓力為40kg/cm2，保壓時(shí)間為3_4分鐘)即得本發(fā)明產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可以用作房屋隔板的吸音保溫高密度纖維板，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：農(nóng)作物秸稈42-45、濃度為2%的氫氧化鈉適量、無堿玻璃纖維3-4、水玻璃2-3、硅烷偶聯(lián)劑kh450？2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、木材邊角料30-32、水性聚氨酯膠黏劑7-8、乳化石蠟1.5-2、水適量、乳化硅油1-2、木質(zhì)鋸末5-7；本發(fā)明采用兩次施膠的工藝對(duì)纖維進(jìn)行施膠、防水處理，這樣能夠增強(qiáng)防水效果，提高產(chǎn)品強(qiáng)度，本發(fā)明制成的產(chǎn)品吸音、保溫，廣泛用于汽車內(nèi)飾內(nèi)襯、工藝包裝、家具等行業(yè)，還可以用作建筑隔板等，市場容量大，前景廣泛。
【IPC分類】B27N1/00, B27N1/02, B27N3/04, B27N3/08
【公開號(hào)】CN105128118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510414361
【發(fā)明人】張友吉
【申請(qǐng)人】百儀家具有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日