一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比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，特別是一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比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)，伴以少量的高級脂肪酸、高級醇等，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直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板及其制備方法。本發(fā)明制成的產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩，對于涂料的附著力好，不易開裂，經(jīng)久耐用。
[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:
一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，由下列重量份的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42-45、木材邊角料30-32、濃度為2%的氫氧化鈉適量、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、醋酸纖維素2-3、水性聚氨酯膠黏劑7_8、乳化石蠟1.5_2、水適量、尿素2-3、滑石粉3-5、娃油1-2、乳化娃油0.5-0.7 ；
本發(fā)明所述一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，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)將尿素加熱至熔融，加入醋酸纖維素、滑石粉，放入捏合機(jī)中捏合20分鐘，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh450，放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，然后分散到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液，然后將混合纖維繼續(xù)浸泡在混懸液中，20-30分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，再85-95°C的條件下烘干，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維；
(4)首先將乳化石蠟、硅油、乳化硅油混合攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20-30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，再將秸桿纖維與木纖維混合后用滑石粉、尿素等與硅烷偶聯(lián)劑處理，進(jìn)一步的提高混合纖維的粘度、融合性，這樣處理后的纖維與水性聚氨酯膠黏劑、乳化硅油等能夠緊密結(jié)合，不易分層，質(zhì)量穩(wěn)定均一，強(qiáng)度高。
[0008]本發(fā)明添加滑石粉，具有一定的潤滑性，使得板材在熱壓后容易脫模，本發(fā)明原料簡單易得，采用農(nóng)作物秸桿、木材邊角料等制備，節(jié)約了木材資源，通過工藝的改性，制成的產(chǎn)品組織細(xì)膩致密，可以直接噴涂涂料，涂料的附著力好，不易開裂，經(jīng)久耐用。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]—種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:農(nóng)作物秸桿42、木材邊角料30、濃度為2%的氫氧化鈉適量、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2、濃度為95%的乙醇66、醋酸纖維素2、水性聚氨酯膠黏劑7、乳化石蠟1.5、水適量、尿素2、滑石粉3、硅油1、乳化硅油0.5 ;
本發(fā)明所述一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，由以下具體步驟制成:
(I)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)將尿素加熱至熔融，加入醋酸纖維素、滑石粉，放入捏合機(jī)中捏合20分鐘，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh450，放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，然后分散到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液，然后將混合纖維繼續(xù)浸泡在混懸液中，20分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，再85-95°C的條件下烘干，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維；
(4)首先將乳化石蠟、硅油、乳化硅油混合攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20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)嚢杈鶆颍缓髮鑴蚝蟮奈锪纤腿雵婌F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0.854g/cm3，靜曲強(qiáng)度為37.23MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為
0.855 MPa,彈性模量為3298 MPa,吸水厚度膨脹率為11.39%，甲醛釋放量達(dá)到EO級環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，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、木材邊角料30-32、濃度為2%的氫氧化鈉適量、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、醋酸纖維素2_3、水性聚氨酯膠黏劑7_8、乳化石蠟1.5-2、水適量、尿素2-3、滑石粉3-5、硅油1-2、乳化硅油0.5-0.7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，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)將尿素加熱至熔融，加入醋酸纖維素、滑石粉，放入捏合機(jī)中捏合20分鐘，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh450，放入球磨機(jī)中球磨30分鐘，然后分散到濃度為95%的乙醇中，常溫下攪拌形成混懸液，然后將混合纖維繼續(xù)浸泡在混懸液中，20-30分鐘后撈出，晾干后放在烘箱中，再85-95°C的條件下烘干，取出待其自然冷卻后得到表面改性的混合纖維； (4)首先將乳化石蠟、硅油、乳化硅油混合攪拌均勻，然后加入其余剩余成分，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20-30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)明公開了一種可以直接噴涂涂料的高性價(jià)比高密度纖維板，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、木材邊角料30-32、濃度為2%的氫氧化鈉適量、硅烷偶聯(lián)劑kh450？2-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、醋酸纖維素2-3、水性聚氨酯膠黏劑7-8、乳化石蠟1.5-2、水適量、尿素2-3、滑石粉3-5、硅油1-2、乳化硅油0.5-0.7；本發(fā)明添加滑石粉，具有一定的潤滑性，使得板材在熱壓后容易脫模，本發(fā)明原料簡單易得，采用農(nóng)作物秸稈、木材邊角料等制備，節(jié)約了木材資源，通過工藝的改性，制成的產(chǎn)品組織細(xì)膩致密，可以直接噴涂涂料，涂料的附著力好，不易開裂，經(jīng)久耐用。
【IPC分類】B27N1/00, B27N3/12, B27N3/04, B27N1/02, B27K3/52
【公開號】CN105082309
【申請?zhí)枴緾N201510414358
【發(fā)明人】張友吉
【申請人】百儀家具有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月15日