高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法

《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》涉及人造板材加工方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種將酚醛樹脂膠粘劑應(yīng)用在高強(qiáng)度E0級(jí)室外型中高密度纖維板的加工方法。

隨著社會(huì)發(fā)展和人們生活方式的改變，纖維板被大量用于家具、室內(nèi)裝飾及包裝材料等領(lǐng)域里。相對(duì)于石化及金屬材料，纖維板具有成本低，原材料可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)。2010年3月之前的的密度板生產(chǎn)方法中主要包括木片篩選、水洗、蒸煮、磨壓、調(diào)施膠、干燥、鋪裝成型、熱壓等主要工序和裁邊橫鋸、冷卻、堆垛、生、砂光、鋸切等輔助工序。其中調(diào)施膠工序中使用的膠是影響密度板質(zhì)量的關(guān)鍵。但傳統(tǒng)脲醛膠生產(chǎn)的纖維板，通常只能夠被使用在室內(nèi)環(huán)境中。酚醛樹脂由于其本身的耐水性強(qiáng)，可被應(yīng)用于室內(nèi)防潮板甚至室外型板材的制造。2010年前，在木材加工領(lǐng)域中，酚醛樹脂已經(jīng)成功運(yùn)用在膠合板及刨花板的生產(chǎn)中，但在中高密度纖維板行業(yè)，酚醛樹脂很少被使用，原因在于：一，制膠過程對(duì)設(shè)備的要求較高，危險(xiǎn)系數(shù)高，反應(yīng)劇烈，難于控制。二，成品酚醛樹脂中游離酚，游離醛的控制難度較大，兩者難以平衡。三，酚醛樹脂固化溫度高，固化速度慢使用酚醛樹脂制造中高密度纖維板時(shí)，熱壓工藝比較苛刻，調(diào)整難度大。

附圖是《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》完整的工業(yè)化生產(chǎn)流程圖。

2014年11月6日，《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》獲得第十六屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

參照附圖，《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》的完整生產(chǎn)工序包括：原木削片和外購削片木片堆垛篩選后，依次進(jìn)行木片水洗、預(yù)蒸煮熱磨、制膠和調(diào)施膠、干燥、鋪裝成型、預(yù)壓、板坯齊邊、熱壓、裁邊、橫鋸、翻板冷卻、堆垛、儲(chǔ)存養(yǎng)生、砂光、鋸切檢驗(yàn)分等、入庫。

該實(shí)施例的高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度纖維板制加工方法是在前述工序基礎(chǔ)上，對(duì)如下內(nèi)容進(jìn)行改造創(chuàng)新：

實(shí)施例1：將長40毫米，寬15毫米，2毫米的原木凈片進(jìn)行水洗，除去木片表面的泥沙等雜質(zhì)。水洗后的木片通過木片泵輸送到預(yù)蒸煮缸進(jìn)行初步軟化，然后再通過木塞螺旋送至蒸煮缸里蒸煮，進(jìn)一步軟化。蒸煮缸內(nèi)的蒸汽壓力為0.70兆帕，磨室的壓力低于蒸煮缸的壓力約0.01兆帕，通過壓差提高纖維的研磨質(zhì)量，蒸煮時(shí)間3分鐘。木片蒸煮充分后進(jìn)入熱磨機(jī)的磨室解纖，纖維按照固體改性酚醛樹脂膠質(zhì)量占絕干纖維質(zhì)量12%的比例施加改性酚醛樹脂，固體石蠟按照占絕干纖維質(zhì)量0.5%的量進(jìn)行施加，液體甲醛捕捉劑質(zhì)量占固體改性酚醛樹脂質(zhì)量6%的量施加，對(duì)施膠后的纖維進(jìn)行干燥，使纖維含水率控制在7%，然后進(jìn)行鋪裝成型，熱壓成纖維板。熱壓溫度180℃，熱壓因子9秒/毫米，纖維板密度控制在820克/立方厘米。

實(shí)施例2：將長60毫米，寬30毫米，厚6毫米的原木凈片進(jìn)行水洗除去木片表面的泥沙等雜質(zhì)。水洗后的木片通過木片泵輸送到預(yù)蒸煮缸進(jìn)行初步軟化，然后再通過木塞螺旋送至蒸煮缸里蒸煮，進(jìn)一步軟化。蒸煮缸內(nèi)的蒸汽壓力為0.80兆帕，磨室的壓力低于蒸煮缸的壓力約0.02兆帕，通過壓差提高纖維的研磨質(zhì)量，蒸煮時(shí)間5分鐘。木片蒸煮充分后進(jìn)入熱磨機(jī)的磨室解纖，纖維按照固體改性酚醛樹脂膠質(zhì)量占絕干纖維質(zhì)量18%的比例施加改性酚醛樹脂，固體石蠟按照占絕干纖維質(zhì)量1.5%的量進(jìn)行施加，液體甲醛捕捉劑質(zhì)量占固體改性酚醛樹脂質(zhì)量14%的量施加，對(duì)施膠后的纖維進(jìn)行干燥，使纖維含水率控制在11%，然后進(jìn)行鋪裝成型，熱壓成纖維板。熱壓溫度220℃，熱壓因子15秒/毫米，纖維板密度控制在920克/立方厘米。

實(shí)施例3：將長50毫米，寬20毫米，厚5毫米的原木凈片進(jìn)行水洗，除去木片表面的泥沙等雜質(zhì)。水洗后的木片通過木片泵輸送到預(yù)蒸煮缸進(jìn)行初步軟化，然后再通過木塞螺旋送至蒸煮缸里蒸煮，進(jìn)一步軟化。蒸煮缸內(nèi)的蒸汽壓力為0.75兆帕，磨室的壓力低于蒸煮缸的壓力約0.015兆帕，通過壓差提高纖維的研磨質(zhì)量，蒸煮時(shí)間5分鐘。木片蒸煮充分后進(jìn)入熱磨機(jī)的磨室解纖，纖維按照固體改性酚醛樹脂膠質(zhì)量占絕干纖維質(zhì)量15%的比例施加改性酚醛樹脂，固體石蠟按照占絕干纖維質(zhì)量1%的量進(jìn)行施加，液體甲醛捕捉劑質(zhì)量占固體改性酚醛樹脂質(zhì)量10%的量施加，對(duì)施膠后的纖維進(jìn)行干燥，使纖維含水率控制在10%，然后進(jìn)行鋪裝成型，熱壓成纖維板。熱壓溫度200℃,熱壓因子10秒/毫米，纖維板密度控制在860克/立方厘米。

制膠方法實(shí)施例1：第一步將純度為98—100%苯酚和純度36.5—37.5%甲醛溶液，水依次打入反應(yīng)釜。其中苯酚占總膠量的質(zhì)量比30—35%，甲醛占總膠量的質(zhì)量比45—50%，水占總膠量的質(zhì)量比3—7%；第二步加入純度為30—40%的氫氧化鈉液，占總膠量的質(zhì)量比3—5%。此時(shí)物料將自行放熱升溫，直至70±5℃反應(yīng)1小時(shí)；第三步投入純度36.5—37.5%甲醛溶液及純度為30—40%的氫氧化鈉液，甲醛溶液占總膠量的質(zhì)量比為5—8%，氫氧化鈉溶液占總膠量的質(zhì)量比為3—5%，升溫至95±2℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，直至粘度達(dá)到18—22秒（用涂-4杯25℃測(cè)），降溫至40℃以下放料。

制膠方法實(shí)施例2：第一步將純度為98—100%苯酚和純度36.5—37.5%甲醛溶液，水依次打入反應(yīng)釜。其中苯酚占總膠量的質(zhì)量比30—35%，甲醛占總膠量的質(zhì)量比45—50%，水占總膠量的質(zhì)量比3—7%；二步加入純度為30—40%的氫氧化鈉液，占總膠量的質(zhì)量比3—5%。此時(shí)物料將自行放熱升溫，直至70±5℃反應(yīng)1小時(shí)；第三步投入純度36.5—37.5%甲醛溶液及純度為30—40%的氫氧化鈉液，甲醛溶液占總膠量的質(zhì)量比為5—8%，氫氧化鈉溶液占總膠量的質(zhì)量比為3—5%，升溫至95±2℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，直至粘度達(dá)到18—22秒（用涂-4杯25測(cè)），降溫至40℃以下放料。

制膠方法實(shí)施例3：第一步將純度為98—100%苯酚和純度36.5—37.5%甲醛溶液，水依次打入反應(yīng)釜。其中苯酚占總膠量的質(zhì)量比30—35%，甲醛占總膠量的質(zhì)量比45—50%，水占總膠量的質(zhì)量比3—7%第二步加入純度為30—40%的氫氧化鈉液，占總膠量的質(zhì)量比3—5%。此時(shí)物料將自行放熱升溫，直至70±5℃反應(yīng)1小時(shí)；第三步投入純度36.5—37.5%甲醛溶液及純度為30—40%的氫氧化鈉液，甲醛溶液占總膠量的質(zhì)量比為5—8%，氫氧化鈉溶液占總膠量的質(zhì)量比為3—5%，升溫至95±2℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，直至粘度達(dá)到18—22秒（用涂-4杯25℃測(cè)），降溫至40℃以下放料。

上述實(shí)施例中的酚醛樹脂膠黏劑（也稱酚醛樹脂膠）可以采用上述方法自制，也可以直接購置，但是使用自制膠配合上述工藝制備的中高密度纖維板的性能參數(shù)明顯優(yōu)于購置膠。

高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法專利目的

《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》目的就是針對(duì)2010年3月之前的技術(shù)所存在的缺陷，為提高酚醛樹脂制造過程中的穩(wěn)定性，減少酚醛樹脂中游離酚和游離醛的含量，優(yōu)化酚醛樹脂膠用于加工中高密度板的工藝方法，而提出的高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法。

高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法技術(shù)方案

《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》首先從密度板整體加工方法提供如下技術(shù)方案：包括木片的篩選、清洗、蒸煮軟化、熱磨、調(diào)施膠、干燥、鋪裝成型和熱壓工序蒸煮軟化工序分兩次進(jìn)行，第二次蒸煮過程中蒸煮缸內(nèi)的蒸汽壓力為0.70—0.80兆帕，蒸煮時(shí)間3—5分鐘；熱磨工序中磨室的壓力低于蒸煮缸的壓力0.01—0.02兆帕；在施膠工序中采用酚醛樹脂膠，用量占絕干纖維質(zhì)量12—18%的量進(jìn)行混膠，固體石蠟按照占絕干纖維質(zhì)量0.5—1.5%的量進(jìn)行施加，液體甲醛捕捉劑按照占固體改性酚醛樹脂質(zhì)量的6—14%比例添加；干燥后的纖維含水率7—11%；熱壓溫度200—230℃，熱壓因子9—18秒/毫米的熱壓條件下進(jìn)行熱壓，密度控制在800—920克/立方厘米。并在此基礎(chǔ)上就改良酚醛樹脂膠黏劑提供如下的制備方法：第一步將純度為98—100%苯酚和純度36.5—37.5%甲醛溶液，水依次打入反應(yīng)釜。其中苯酚占總膠量的質(zhì)量比30—35%，甲醛占總膠量的質(zhì)量比45—50%，水占總膠量的質(zhì)量比3—7%；第二步加入純度為30—40%的氫氧化鈉液，占總膠量的質(zhì)量比3—5%。此時(shí)物料將自行放熱升溫，直至70±5℃反應(yīng)1小時(shí)第三步投入純度36.5—37.5%甲醛溶液及純度為30—40%的氫氧化鈉液，甲醛溶液占總膠量的質(zhì)量比為5—8%，氫氧化鈉溶液占總膠量的質(zhì)量比為3—5%，升溫至95±2℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，直至粘度達(dá)到18—22秒，降溫至40℃以下放料。

高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法改善效果

《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》的優(yōu)點(diǎn)：酚醛樹脂膠粘劑生產(chǎn)過程平穩(wěn)，易于控制，膠液的游離醛和游離酚含量低。使用改性酚醛樹脂生產(chǎn)的纖維板甲醛釋放量達(dá)到歐洲E0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的耐候性，可在室外使用。

《高強(qiáng)度E0級(jí)中高密度板加工方法》包括木片的篩選、清洗、蒸煮軟化熱磨、調(diào)施膠、干燥、鋪裝成型和熱壓工序，其特征是：蒸煮軟化工序分兩次進(jìn)行，第二次蒸煮過程中蒸煮缸內(nèi)的蒸汽壓力為0.70—0.80兆帕，蒸煮時(shí)間3—5分鐘；熱磨工序中磨室的壓力低于蒸煮缸的壓力0.01—0.02兆帕，在施膠工序中使用的固體膠采用酚醛樹脂膠，用量占絕干纖維質(zhì)量12—18%的量進(jìn)行混膠，固體石蠟按照占絕干纖維質(zhì)量0.5—1.5%的量進(jìn)行施加，液體甲醛捕捉劑按照占固體酚醛樹脂質(zhì)量的6—14%比例添加；干燥后的纖維含水率7—11%；熱壓溫度200—230℃，熱壓因子9—18秒/m的熱壓條件下進(jìn)行熱壓，密度控制在800—920克/立方厘米；所述的酚醛樹脂膠是按下列方法制得：第一步將純度為98—100%苯酚和純度36.5—37.5%甲醛溶液，水依次打入反應(yīng)釜，其中苯酚占總膠量的質(zhì)量比30—35%，甲醛占總膠量的質(zhì)量比45—50%，水占總膠量的質(zhì)量比3—7%；第二步加入純度為30—40%的氫氧化鈉液，占總膠量的質(zhì)量比3—5%；此時(shí)物科將自行放熱升溫，直至70±5℃反應(yīng)0.8—1.2小時(shí)；第三步投入純度36.5—37.5%甲醛溶液及純度為30—40%的氫氧化鈉液，甲醛溶液占總膠量的質(zhì)量比為5—8%，氫氧化鈉溶液占總膠量的質(zhì)量比為3—5%，升溫至95±2℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，直至粘度達(dá)到18—22秒，降溫至40℃以下即可。