一种轻烧粉作填充料的环保型中密度板转让专利

申请号 : CN201610708333.9

文献号 : CN106182326B

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发明人 : 隋明东张少君马凯刘保健曾祥月蒋玉函

申请人 : 辽宁蓝亿实业有限公司

摘要 :

本发明公开一种轻烧粉作填充料的环保型中密度板,其成分按重量份数比为木纤维70‑80,轻烧粉10‑12,脲醛树脂7‑9,石蜡0.8‑1.2,片碱0.2‑0.3,甲酸0.2‑0.3,氯化铵0.25‑0.3,三聚氰胺0.15‑0.2;助剂0.05‑0.08;所述轻烧粉是指天然菱镁矿石经过750‑1100℃温度下煅烧所得材料。本发明的优点是:节约木材使用量,同时大幅降低了高密度纤维板的甲醛释放量,提高了其环保性能,提升了生产水平及产品质量,同时促进了人造板产品的技术创新、工艺创新及产品创新。

权利要求 :

1.一种轻烧粉作填充料的环保型中密度板,其特征在于:其成分按重量份数比为木纤维70-80,轻烧粉10-12,脲醛树脂7-9,石蜡0.8-1.2,片碱0.2-0.3,甲酸0.2-0.3,氯化铵

0.25-0.3,三聚氰胺0.15-0.2;助剂0.05-0.08;所述轻烧粉是指天然菱镁矿石经过750-

1100℃温度下煅烧所得材料;所述助剂是指叔胺类催化助剂;

制备方法包括以下步骤:

(1)削片:将松杂木材削成符合生产规格的木片,为纤维分离提供更好的条件;

(2)热磨:将步骤(1)削出的木片经预热蒸煮,机械分离得出纤维;包括预热蒸煮、纤维分离、施胶;

(3)干燥:热磨磨出纤维,施胶使得纤维含水率达到40%-50%,控制干燥温度在165-

168℃;还包括喷粉步骤:在纤维干燥过程中,以风机风送方式将轻烧粉均匀喷附于纤维表面;

(4)铺装:纤维经送料风机送到铺装机,并保证纤维落料均匀,出成型箱的板坯经扫料辊并由电子测重装置来调整扫料的量,使得板坯经铺装出的纤维获得设置好的密度;

(5)预压、热压:基本成型的板坯经预压机施以一定的压力及锯裁排除内部的空气,使得板坯压缩成块;在热量和压力的联合作用下,板坯中的水分气化,蒸发、密度增加、胶粘剂、防水剂重新分布,原料中的各组分发生一系列变化,从而使纤维间形成各种结合力;

(6)锯边:锯边的目的在于保证产品均一的规格;

(7)砂光:对板面进行砂光处理;

(8)板坯分选;

(9)打包出库;

步骤(1)中:软杂木和硬杂木比例为4:6;木片规格为:长16-30mm,宽15-25mm,厚3-

5mm;

步骤(2)中:所述预热蒸煮温度135℃-175℃,蒸煮时间为3-6分钟;所述纤维分离采用加热机械法;所述施胶是指:在热磨机纤维出口处,以蒸汽喷胶方式加入液态脲醛树脂,附着于纤维表面;脲醛树脂中尿素与甲醛的摩尔比为1:1.15;

施胶步骤中:反应介质的PH值、反应温度和反应时间终点控制的方法是:

1)、甲醛投入,加片碱,调混合物的pH值为8.5-8.8,投入助剂和尿素U1,加三聚氰胺,开气升温,70-75℃关气,自然升温度到85-90℃,保温30分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-

6.6;所述助剂是指三乙烯二胺、三乙胺或三甲基苄胺;

2)、控制温度87-88℃,加甲酸,调混合物的pH值为4.9-5.1,反应8-10分钟;

缓慢调混合物的pH值为4.6-4.8,在90-94℃反应80-100分钟,粘度达到18.5-19.5S/B433℃;

加片碱,调混合物的pH值为6.8-7.0,投入尿素U2,加三聚氰胺,在82-88℃反应30-35分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-6.8,粘度18-19.5S/B430℃;

3)、加片碱,调混合物的pH值为7.2-7.5,降温到75℃,投入尿素U3,在65-70℃反应30分钟,此阶段混合物的pH值为7.0;

4)、降温,同时加水,在45℃加片碱,调混合物的pH值为8.0,固体氯化铵加水稀释到溶度20%后,用泵将其到胶里,提高胶的固化时间;

5)40℃以下放胶,将石蜡加热至70-80℃的液态,通过泵在喷放管处将液态石蜡加入纤维。

2.根据权利要求1所述的环保型中密度板,其特征在于步骤(3)中:干燥方式采用的是一级正式气流干燥,将热量通过鼓风机引导将纤维烘干,使得纤维在管道中获得热量并将水分汽化,干燥入口温度175-180℃,出口温度60-65℃,干燥介质采用的是用油和气加热散热片组从而实际在短时间内加热干燥系统所需的热空气;

喷粉:该工序是在纤维干燥过程中,以风机风送方式将轻烧粉均匀喷附于纤维表面;将干燥后在纤维料仓贮存一段时间纤维,经送料喷粉风机混料送到铺装机,利用真空气流实现纤维的粗成型,再通过扫料辊和预压机实现板坏的成型过程。

说明书 :

一种轻烧粉作填充料的环保型中密度板

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域,具体说是一种中密度板的制备方法。

背景技术

[0002] 森林资源是一项不可多得的绿色环保资源,是与人们生活休戚相关的可再生性资源,其再生的周期性决定其价值是难以替代的。我国是一个人口众多、森林资源严重溃乏的发展中国家,森林覆盖率为18.21%,人均森林资源拥有率不足世界平均水平的十分之一。伴随着国民经济高速发展和人们生活品质的迅速提高,木材需求已成为我国最为短缺的资源之一。
[0003] 中/高密度纤维板作为一种性能优良,用途广泛,综合利用率极高的新型人造板板品种,有着良好的市场预期和发展前景。
[0004] 中/高密度纤维板(MDF/HDF)是以木质纤维为原料,经机械分离,施加尿醛树脂或其它合成树脂,再经铺装、成型和高温、热传导等工艺压制而成的板材。中密度板的密度、力学性能接近木材,是目前国际上比较流行的一种人造板材。产品可广泛用于中/高档家具、音响乐器、车辆、船舶、建筑等行业。1998年就已跃居世界第二位。尽管我国已成为人造板生产大国之一、中纤板生产第一大国,但是不是一个强国。从生产线单机生产规模、设备制造水平、生产工艺技术、产品质量与规格品种、产品质量和规格品种、产品的深加工以及市场应用等,都与世界先进发达地区和国家存在很大的差距,这是一个不争的事实。
[0005] 我国人造板工业增长较快,但人均年占有量仅为0.014里方米,仅相当世界平均水平0.024立方米的58%。2005年我国对人造板的消费需求量为2806万立方米,而到2010年就为4180万立方米。尽管我国人造板工业目前发展较快,但它正处于发展、调整阶段,与我国整体工业发展水平相比仍不相适应。
[0006] 突出表现在三方面:
[0007] 一是结构不合理,技术含量低。胶合板比例偏大,生产和消费约分别占45%和50%,而世界胶合板比例仅为35%。近年发达国家呈负增长,其主要原因是受原料的限制和其他产品部分取代所致,OBS高性能复合板、无机胶粘剂人造板、特殊用途板材比例偏小、特厚和薄板比例偏低,非标准幅面板为空白,防潮、阻燃等功能板生产较少,深加工和高新技术新产品比例很小(小于20%)。
[0008] 二是管理水平差,产品合格率低。多数小胶合板企业属技术落后型,为国际20世纪70年代水平,1998年产品合格率仅为69.6%;多数刨花板和中密度纤维企业生产和管理水平为国际80年代水平,多数企业缺乏技术开发能力,技术人才匮乏。
[0009] 三是产品应用领域窄,应用技术落后。我国家具用人造板约占79%,建筑用人造板仅占15%;用作墙体材料每年不足60万立方米(约3%);而欧美用作建筑墙体装修人造板占50%。诸如此类的问题还有很多,但这并非不可逾越和克服、最大的难题是原材料严重短缺,这就是我国人造板业徘徊于十字路口,面临艰难抉择之原因。人造板生产企业如何保障其生产原料充足应将是每个非林区企业面对的现实问题,那么,解决人造板生产企业原材料供应的出路在哪里?综合近年各地实际实施情况和趋向,各地大多企业已直接或间接意识到两条可行之路,一是企业注意培育和开发后备资源,为生产可持续发展奠定基本;二是大力发展非木制原料利用。
[0010] 由于近几年来林木资源减少,其价格也不断上涨,导致企业利润不断下降,因此,可否找到一种部分替代林木资源的物美价廉的矿物来生产人造中密度板是所有中密度板企业的梦想。

发明内容

[0011] 为解决上述技术问题,本发明的目的是用部分轻烧粉替代木纤维,实现以矿代木,降低成本,提高质量。解决的关键技术问题是:一是选用何标准的轻烧粉则可满足生产工艺的要求;二是轻烧粉加入多少对产品力学性质满足要求而不受影响;三是轻烧粉在何道工序以何种方式加入恰好能满足产品技术要求;四是轻烧粉加入对产品甲醛含量的影响。
[0012] 具体技术方案如下:
[0013] 一种轻烧粉作填充料的环保型中密度板,其成分按重量份数比为木纤维70-80,轻烧粉10-12,脲醛树脂7-9,石蜡0.8-1.2,片碱0.2-0.3,甲酸0.2-0.3,氯化铵0.25-0.3,三聚氰胺0.15-0.2;助剂0.05-0.08;所述轻烧粉是指天然菱镁矿石经过750-1100℃温度下煅烧所得材料;所述助剂是指叔胺类催化助剂。
[0014] 制备方法包括以下步骤:
[0015] (1)削片:将松杂木材削成符合生产规格的木片,为纤维分离提供更好的条件;
[0016] (2)热磨:将步骤(1)削出的木片经预热蒸煮,机械分离得出纤维;包括预热蒸煮、纤维分离、施胶;
[0017] (3)干燥:热磨磨出纤维,施胶使得纤维含水率达到40%-50%,如不经干燥处理纤维难以适应后续工段,控制干燥温度在165-168℃;还包括喷粉步骤:在纤维干燥过程中,以风机风送方式将轻烧粉均匀喷附于纤维表面;
[0018] (4)铺装:纤维经送料风机送到铺装机,之字形管使纤维流连下降,并保证纤维落料均匀,出成型箱的板坯经扫料辊并由电子测重装置来调整扫料的量,使得板坯经铺装出的纤维获得设置好的密度;
[0019] (5)预压:基本成型的板坯经预压机施以一定的压力及锯裁排除内部的空气,使得板坯压缩成块;
[0020] (6)锯边:锯边的目的在于保证产品均一的规格;
[0021] (7)砂光:对板面进行砂光处理
[0022] (8)板坯分选;
[0023] (9)打包出库。
[0024] 步骤(1)中:软杂木和硬杂木比例为4:6;木片规格为:长16-30mm,宽15-25mm,厚3-5mm。
[0025] 步骤(2)中:所述预热蒸煮温度135℃-175℃,蒸煮时间为3-6分钟;所述纤维分离采用加热机械法;所述施胶是指:在热磨机纤维出口处,以蒸汽喷胶方式加入液态脲醛树脂,附着于纤维表面;脲醛树脂中尿素与甲醛的摩尔比为1:1.15。
[0026] 施胶步骤中:反应介质的PH值、反应温度和反应时间终点控制的方法是:
[0027] 1)、甲醛投入,加片碱,调混合物的pH值为8.5-8.8,投入助剂和尿素U1(0.5375%),加三聚氰胺,开气升温,70-75℃关气,自然升温度到85-90℃,保温30分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-6.6;(所述助剂是指叔胺类催化助剂,主要有三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺);
[0028] 2)、控制温度87-88℃,加甲酸,调混合物的pH值为4.9-5.1,反应8-10分钟;
[0029] 缓慢调混合物的pH值为4.6-4.8,在90-94℃反应80-100分钟,粘度达到18.5-19.5S/B433℃。
[0030] 加片碱,调混合物的pH值为6.8-7.0,投入尿素U2(0.2375%),加三聚氰胺,在82-88℃反应30-35分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-6.8,粘度18-19.5S/B430℃;
[0031] 3)、加片碱,调混合物的pH值为7.2-7.5,降温到75℃,投入尿素U3(0.225%),在65-70℃反应30分钟,此阶段混合物的pH值为7.0;
[0032] 4)、降温,同时加水,在45℃加片碱,调混合物的pH值为8.0,固体氯化铵加水稀释到溶度20%后,用泵将其到胶里,提高胶的固化时间。
[0033] 5)40℃以下放胶,将石蜡加热至70-80℃的液态,通过泵在喷放管处将液态石蜡加入纤维。
[0034] 步骤(3)中:干燥方式采用的是一级正式气流干燥,将热量通过鼓风机引导将纤维烘干,使得纤维在管道中获得热量并将水分汽化,干燥入口温度175-180℃,出口温度60-65℃,干燥介质采用的是用油和气加热散热片组从而实际在短时间内加热干燥系统所需的热空气;
[0035] 喷粉:该工序是在纤维干燥过程中,以风机风送方式将轻烧粉均匀喷附于纤维表面;它将干燥后在纤维料仓贮存一段时间纤维,经送料喷粉风机混料送到铺装机,利用真空气流实现纤维的粗成型,再通过扫料辊和预压机实现板坏的成型过程。
[0036] 本发明的优点是:节约木材使用量,同时大幅降低了高密度纤维板的甲醛释放量,提高了其环保性能,提升了生产水平及产品质量,同时促进了人造板产品的技术创新、工艺创新及产品创新。

附图说明

[0037] 图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

[0038] 本发明的工艺流程如图1所示,下面根据附图具体说明本发明;
[0039] 轻烧粉的定义:
[0040] “轻烧粉”是“轻烧镁粉”的简称,它的主要成分是氧化镁MgO。本申请中,轻烧粉是指以天然菱镁矿石为主要原料,在经过750-1100℃温度下煅烧所得产物。
[0041] 轻烧镁粉有很多毛细小孔,对甲醛有较强的吸附作用。由于它是一种防火阻燃耐高温材料,因此在木纤维表面粘连一定量的轻烧粉就能起到阻燃功能,由于轻烧粉的造价比木材低,利用它充填可降低木材用量,从而达到降低成本的目的。
[0042] 1、本发明的主要成分(按重量分数比)如表1所示
[0043] 表1
[0044]
[0045] 2、技术方法
[0046] 本项目选用一定粒度、一定活性的轻烧粉在木纤维施胶,喷蜡、干燥后将粉喷入,经混合后热压成型则成为符合国家E1标准的中密度人造板。
[0047] 3、工艺路线
[0048] 环保型中密度纤维板制造工艺如图1所示,其中:
[0049] ↑施胶:该工序是在热磨机纤维出口处,以蒸汽喷胶方式加入液态胶水,附着于纤维表面。
[0050] ↑轻烧粉:该工序是在纤维干燥过程中,以风机风送方式将轻烧粉均匀喷附于纤维表面。
[0051] 以下各步骤中,各种成分的添加量按表1所公开的比例添加。
[0052] ①削片:它是整个板生产中原料的制造车间,主要将松杂木材削成符合生产规格的木片,以备热为纤维分离提供更好的条件。
[0053] 1.1原料种类:中纤板生产所用原料的植物纤维,其纤维素含量一般在30%以上,本公司所受用的是木质纤维,它主要包括采伐剩余物(如:小径材、板桠材、火烧材),造材剩余物(截头),加上剩余物(边皮、木芯、碎单板及其他下脚料),以及回收的废旧木材等,也可直接用林区或木材加工企业生产的木片。
[0054] 1.2木片规格:木片大小合格、均匀、平整、木片规格一般为:长16-30mm,宽15-25mm,厚3-5mm,本发明所采用的削片机类型是鼓式削片机,为了使木片适合生产,以便防止进料螺旋堵,电耗高等,一方面要适时调整飞刀与底刀的间隙,一般调整的间隙为0.8-
1.0mm。另一方面要加强对原料含水率率的适时控制,尽量保证不低于40%,从而使木片整齐均匀,合格率高,碎悄少,也提高刀具使用寿命。
[0055] 1.3松杂木配比(软杂木和硬杂木比例为4:6)
[0056] 因为中纤板的强度取决于纤维的交织性能和结合时的工艺条件,关于纤维形态,它一般分为纤维细胞(俗称纤维)和杂细胞,其中杂细胞的含量多与少决定了纤维质量的好与差,一般而言,针叶材杂细胞含量最低,而阔叶材次之,除了含量影响质量以外,纤维形态、化学组成以及原料的机械加工性能等,相对而言要考虑板材的强度要注意以下几点:一是长度大,长宽比大的纤维具有较好的结合性能;二是细胞壁较薄,壁腔比较小的纤维在纤维分离和热压过程中易压扁,成为带状,柔软性较好,具有较大的接触面积;三是长短、粗细纤维的合格搭配可以填补纤维之间的空隙,增大接触面,提高产品密度和结合强度,关于化学组成以及原料的机械加工性能这里不加多述,以下表针材材与阔叶材。
[0057] 综上所述,针叶材与阔叶材的合理搭配,能够提高并稳定材材的力学性能。除了以上的几点以外,在原料中加强树皮含量以及铁器等等方面的管理,因为树皮含量多影响板的静曲强度、吸水率,而铁器会损伤设备,降低运转率。
[0058] ②热磨,将削片车间削出的木片经预热蒸煮,机械分离得出纤维。
[0059] 2.1预热蒸煮:提高纤维原料的塑性,减少动力的消耗,缩短解纤维的时间,提高分离纤维的质量,而本发明所采用的预热蒸煮方法是加压的蒸煮工艺,而其中最为关键的是蒸煮温度。
[0060] 蒸煮温度
[0061]蒸煮温度(℃) 塑性(0.0001S)
未经蒸煮木片(含水率60%) 1400
135 3660
155 4523
175 5501
[0062] 由上表可见,蒸煮温度从135℃-175℃,塑性提高约50%,相应的解纤时纤维所受的机械损伤减少,故板强度提高。另一方面,蒸煮温度也不能一味提高,因为,纤维原料在长时间的高温作用下,pH值下降,颜色变深,纤维脆化,柔韧性差且得率降低。
[0063] 2.2纤维分离。时下,中纤板行业中分为机械法和爆破法机械法分为加热机械法、化学机械法和纯机械法,本发明所采用的是加热机械法。
[0064] 加热机械法这种方法有两个重要的因素是原料的弹塑性和外力作用频率,另外,解纤时的单位后力和木片含水率等,也会影响纤维的得力。原料的弹塑性,即原料变形以后恢复原状的时间,如恢复时间长,则纤维易被切断,外力作用频率:外力作用频率大则纤维被切断的两次间隔短,则纤维分离产量与质量更好,实际生产中,可增加磨盘直径,提高磨盘转速,改变磨盘齿形等。纤维分离单位压力及含水率都要根据设备的要求适当处理。
[0065] ③施胶:将热磨生产出来的纤维加入胶水,可大幅加强板的各项力学性能,本发明所采用的是脲醛胶,由于生产中胶水的制作与生产关系较轻,本发明主要是控制胶水施放均匀,提高操作的稳定性来提高胶水在板中的比率,而实际生产中影响胶水质量主要是以下几个方面的影响:
[0066] 3.1尿素与甲醛的配比
[0067] 尿素与甲醛的摩尔比:1:1.15
[0068] 3.2反应介质的pH值、反应温度和反应时间终点控制
[0069] 1)、甲醛投入,加片碱,调混合物的pH值为8.5-8.8,投入助剂和U1,这里尿素U1指第一次投放的尿素,类似地如尿素U2、尿素U3等,尿素加入量是热磨生产出来的纤维重量的0.5375%;加三聚氰胺,开气升温,70-75℃关气,自然升温度到85-90℃,保温30分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-6.6;所述助剂可采用叔胺类催化助剂,如三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺;
[0070] 2)、控制温度87-88℃,加甲酸,调混合物的pH值为4.9-5.1,反应8-10分钟;
[0071] 缓慢调混合物的pH值为4.6-4.8,在90-94℃反应80-100分钟,粘度达到18.5-19.5S/B433℃。
[0072] 加片碱,调混合物的pH值为6.8-7.0,投入尿素U2,尿素加入量是热磨生产出来的纤维重量的0.2375%,加三聚氰胺,在82-88℃反应30-35分钟,此阶段混合物的pH值为6.5-6.8,粘度18-19.5S/B430℃;
[0073] 3)、加片碱,调混合物的pH值为7.2-7.5,降温到75℃,投入尿素U3,尿素加入量是热磨生产出来的纤维重量的0.225%,在65-70℃反应30分钟,此阶段混合物的pH值为7.0;
[0074] 4)、降温,同时加水,在45℃加片碱,调混合物的pH值为8.0,固体氯化铵加水稀释到溶度20%后,用泵将其到胶里,提高胶的固化时间。
[0075] 5)40℃以下放胶,将石蜡加热至70-80℃的液态,通过泵在喷放管处将液态石蜡加入纤维。
[0076] 3.3反应液浓度和原材料质量。
[0077] 在中纤板生产中对于胶水要求低粘滞性和大渗透性,因为纤维比刨花板、单板具有更大的比表面积,所以胶粘剂必须充分地覆盖纤维表面,俗话讲,纤维越细,用胶量越大。防水剂,石蜡它是一种疏水易熔,柔软的物质,主要是用来降低纤维表面的吸附作用,从而避免因面吸附水引起板尺寸变化和变形。通俗讲,施加石蜡实质就是向纤维添加增水物质,它主要作用如下:
[0078] 一是部分堵塞纤维之间空隙,截止水分传递的渠道。
[0079] 二是增大了水与纤维结合面积。
[0080] ④纤维干燥:热磨磨出纤维,施胶使得纤维含水率达到40%-50%,如不经干燥处理纤维难以适应后续工段,在本工艺段主要控制干燥温度在165-168℃右,不会引起树脂预固化,从而影响板的静曲(MOR)和拉伸(IB),等力学性能。
[0081] 4.1干燥方式,干燥就是将纤维中的水分由液相转变成气相而蒸发掉,纤维在常压管道中运行,与高温热介质短暂接触,在水分未蒸发完前,纤维本身的温度不会急剧上升,不会出现纤维过热损伤和胶水的缩聚和提前固化。
[0082] 本发明所采用的是一级正式气流干燥,将热量通过鼓风机引导将纤维烘干,使得纤维在管道中获得热量并将水分汽化,由于采用的是一级气流干燥,干燥时间短,因而,要时刻注意干燥温度的变化,尤其不得超高控制。
[0083] 4.2干燥温度(干燥入口温度175-180摄氏度,出口温度60-65摄氏度),它是决定纤维干燥好坏的决定因素,而它又取决于干燥介质,本发明所采用的是用油和气加热,散热片组从而实际在短时间内加热干燥系统所需的热空气。
[0084] 喷粉:它将干燥后在纤维料仓贮存一段时间纤维,经送料喷粉风机混料送到铺装机,利用真空气流实现纤维的粗成型,再通过扫料辊和预压机实现板坏的成型过程。
[0085] 4.3真空气流成型:纤维经送料风机送到铺装机,之字形管使纤维流连下降,并保证纤维落料均匀,由于在铺装网带的下部是负摆动摆力法导引下,使得纤维在横向方向能够获得相差不大的厚度,出成型箱的板坯经扫料辊并由电子测重装置来调整扫料的量,使得板坯经铺装出的纤维获得设置好的密度。
[0086] 4.4板坯预压成型,基本成型的板坯经预压机施以一定的压力及锯裁排除内部的空气,使得板坯压缩成块,为运输和线运输和热压提供条件,作好铺垫,本发明所采用的是连续式带式预压力,主要由导引辊前后加压辊,保压辊组成,预压成型后的板坯须经纵横锯切去获得齐整的截面,符合进入热压机的板坯长宽度。⑤热压:它是中纤板制造的一道重要工序,对产品质量和产量存着决定性的作用,它是在热量和压力的联合作用下,板坯中的水分气化,蒸发、密度增加、胶粘剂、防水剂重新分布,原料中的各组分发生一系列变化,从而使纤维间形成各种结合力。使制品达到并符合质量要求的过程。
[0087] 关键词:热压抗热压工艺
[0088] 5.1热压机,目前中高密度纤维板生产中,热压机类型,主要有两种,一种是间歇式的多层热压机,另一种是连续压机,本发明所采用的是前者,在这简单介绍一下多层热压机的主成部分:
[0089] a同时闭合装置;b厚度控制装置;c油路系统;d装机压机卸机等设备。这里主要介绍一下同时闭合和厚度控制装置。同时闭合装置:压机在闭合和张开时,通过它使得板坯在收缩和排气时能够获得同样的位移,压制出的板坯厚度均匀。厚度控制装置:主要由置于压机上的旋转编码器和厚度规组成,旋转编码器主要是将位移信号转变为电信号送入PC,并由程序控制压机加压,减压的操作,而厚度规,用以对热压板在闭合时的限位,起一种安全保护作用,如当装板漏装,或板坯厚度不是时,厚度规可使空档上、下两块热压板,在压机闭合加压时避免发生弯曲变形,保护热压板不受损坏。
[0090] 5.2热压工艺:关于热压工艺主要是掌握温度,时间及其压力这热压三要素的作用。
[0091] a热压温度:热压温度提高了纤维的塑性,为各种键的结合创造了有利条件,热量使板坯中的水分气化,热固性树脂在短暂受热时间内,由于磨擦力减少,流动性增加,有利于加速固化,一般来讲,热压温度指的是热压板温度,而实际理论上发挥作用的是板坯内的温度,一般来讲,热压温度的适当提高,可确保热压性能(如下表所示)
[0092]
[0093] 这里,P(g/cm3)指密度、MOR指静曲强度、1B指拉伸性能
[0094] 但从另一方面来讲热压温度过高,则板会出现强度和耐水性,下降的现象。总体来讲,热压温度的选择以充分使胶水固化,提高力学性能为佳。
[0095] b热压压力,热压压力主要有以下几个方面作用:①克服纤维板坯的反弹力;②进一步排除板坯中的空气,增大纤维之间的接触面与交织,一般来讲如含水率保证在一定范围,宜选用二段加压,二段加压分为高压和低压段,高压段使板坯结构紧密和排降空气,达到板厚要求,而低压段则是水分蒸发气化,胶粘剂固化,纤维之间各种结合力的形成,对于高压段的选择也要注意适度,因为如选择过高的压力,则表层密度大,芯层密度小,压缩赶快,各层的密度差越明显,则力学性能会下降,而低压段也不能过低,过低则导热效率低,热压时间延长。
[0096] c热压时间,中密度纤维板板坯在热压时,不论多高温度和压力,都要要一定的时间,才能保证热量的传导和压力的传递以获得胶料的固化,制得预定密度和理想密度分布的板制品。在保证最佳质量的同时,热压时间宜短。热压时间确定与胶料种类与性能、纤维质量,板坯含水率、热压温度,压力加热方式及板坯厚度与密度等因素有关,一般来讲,适当延长热压时间,对提高产品各项物理力学性能均有利,热压时时间延长,胶水可充分固化。
[0097] 锯边:锯边的目的在于保证产品均一的规格,锯片工段尤其要注意锯片的使用,锯片要及时更换,否则使板边拉力影响板边外观质量。
[0098] 砂光:热压后的板制品表面不平整,有预固化层,密度低,影响板性能和板表面质量,并给二次加工带来困难,为了得到坚实,平滑的板面,控制成品符合厚度公差的要求,需对板面进行砂光处理。
[0099] 一是注意砂带型号的搭配,同时要注意进料速度;
[0100] 二是砂带应与砂光机工作面保持平行,防止振动,以免板面产生波纹;
[0101] 三是砂光量应计算准确,保证砂削后,板密度分布的对称,厚度偏差达到标准要求。
[0102] 污水处理:
[0103] 干法生产中纤板基本无大量的工业废水,它主要是一些由进料螺旋的挤压出来的木塞水对于此类废水本发明主要采用厌氧法来处理,工艺流程图如下:
[0104] 工艺:车间废水→前期沉淀→集水沉淀池→厌氧池→气槽→SBR池→清水池→纤维过渡器→排水。
[0105] 轻烧粉向人造板中填充是一项前人没能做过的工作,轻烧镁粉是菱镁矿经煅烧分解出CO2,经粉碎而形成,由于CO2从矿石中逸出,因此轻烧粉有很多毛细微孔,通过多次实验知道,它对甲醛具有良好的吸附性,这样就大大减少甲醛在中密度人造板中的释放。同时,中密度板在形成前进行施胶,将轻烧镁粉均匀喷入木质纤维中,用胶将纤维与轻烧粉相连接,经高温挤压后可形成一体,轻烧粉在其中起到充填料的作用。
[0106] 通过实验可知,轻烧粉的重量份数为10~12时,所形成的中密度板模块的力学强度与没加轻烧粉相比,几乎没有变化,而甲醛含量由原板30mg/100g下降到8mg/100g,此板甲醛含量达到国家E1环保标准(E1为甲醛含量≤9mg/100g),可直接用于家庭室内装修,装修材料是一种环保性产品。
[0107] 本发明中,轻烧粉的重量份数小于10~12时,对甲醛吸收明显下降,对降低成本作用也减小,但轻烧粉量大于10~12时虽然对降低成本十分有利,吸收甲醛能力进一步增强。但此板材力学强度迅速下降,满足不了刚性要求,因此,即满足板材力学强度要求,又对甲醛有良好的吸附作用,同时对降低生产成本有重要作用,轻烧粉的重量份数为10~12%是最佳值。对比实验结果如下表:
[0108]
[0109] 轻烧粉活性大小对于甲醛吸附的影响:通过实验可知轻烧粉活性高于200秒时,它对甲醛吸附能力明显下降,此时做成的模块甲醛含量超过E1标准,达到10mg/100g以上。其原因是矿石因生烧或过烧(煅烧时温度控制在750-1100℃范围之外)使其活性下降,生烧是形成毛细孔较浅,过烧形成的毛细孔造成堵塞。因此,吸附甲醛能力下降,从而导致产品达不到国家E1环保产品标准。
[0110] 主要技术指标如下表:
[0111]对比项目 原中密度板 加轻烧粉中密度板
甲醛含量 30mg/100g 8mg/100g
力学数据(抗压力) 60KN/c㎡ 59KN/c㎡