一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合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，特別是一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)中、高密度纖維板業(yè)發(fā)展非常迅速，原來(lái)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(lái)說(shuō)，農(nóng)作物的秸桿最有利。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，具有豐富的農(nóng)作物秸桿資源，但是目前我國(guó)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(rùn)，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的脲醛樹(shù)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(shù)脂、脲醛樹(shù)脂是甲醛系列膠的典型代表，使用甲醛膠最突出的問(wèn)題是游離甲醛釋放。甲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(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)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(chǎng)占有率越來(lái)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(lái)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(chǎng)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(chǎng)發(fā)展的需求，這就要求不斷的開(kāi)發(fā)各種性能的板材，以滿足市場(chǎng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板及其制備方法。本發(fā)明將三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合作為產(chǎn)品的粘合劑，具有很好的隔絕酸堿功能，使高密度纖維板在使用過(guò)程是不會(huì)受酸堿侵蝕，提高高密度纖維板的使用壽命，也提高了工程的質(zhì)量。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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、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、聚四氟乙烯超細(xì)粉7-8、水性聚氨酯膠黏劑5-6、乳化石蠟1.5_2、水適量、三聚氰胺樹(shù)脂2-3 ;
本發(fā)明所述一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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(guò)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)將聚四氟乙烯超細(xì)粉與硅烷偶聯(lián)劑kh450混合，最后將兩種混合物球磨40分鐘后加入濃度為95%的乙醇中制成混懸液，在室溫下攪拌30分鐘，然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)首先將三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合，然后加入乳化石蠟，常溫下攪拌均勻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(guò)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)明在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，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聚四氟乙烯超細(xì)粉與硅烷偶聯(lián)劑復(fù)配進(jìn)行處理，進(jìn)一步的提高混合纖維的融合性、一致性、潤(rùn)滑性，這樣處理后的纖維與水性聚氨酯膠黏劑等能夠緊密結(jié)合，不易分層，質(zhì)量穩(wěn)定均一，強(qiáng)度高。
[0008]本發(fā)明采用聚四氟乙烯超細(xì)粉進(jìn)行纖維的處理，提高了潤(rùn)滑性，防止在熱壓過(guò)后不易脫模，同時(shí)采用三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合作為產(chǎn)品的粘合劑，一部分與混合纖維共混，一部分噴涂在混合纖維表面，這樣的處理工藝能夠使處理漿料很好的滲透到纖維與纖維之間，防水防潮效果顯著，具有很好的隔絕酸堿功能，使高密度纖維板在使用過(guò)程是不會(huì)受酸堿侵蝕，提高產(chǎn)品的使用壽命，也提高了工程的質(zhì)量。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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、硅烷偶聯(lián)劑kh450 2、濃度為95%的乙醇66、木材邊角料30、聚四氟乙烯超細(xì)粉7、水性聚氨酯膠黏劑5、乳化石蠟1.5、水適量、三聚氰胺樹(shù)脂2 ；
本發(fā)明所述一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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(guò)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)將聚四氟乙烯超細(xì)粉與硅烷偶聯(lián)劑kh450混合，最后將兩種混合物球磨40分鐘后加入濃度為95%的乙醇中制成混懸液，在室溫下攪拌30分鐘，然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)首先將三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合，然后加入乳化石蠟，常溫下攪拌均勻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(guò)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分鐘)即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0011]本發(fā)明厚度為12_，熱壓后的產(chǎn)品在常溫下冷卻、鋸截、存放2天后，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品的性能測(cè)試結(jié)果滿足:密度為0.85g/cm3，靜曲強(qiáng)度為36.82MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.868MPa，彈性模量為3198 MPa，吸水厚度膨脹率為10%，甲醛釋放量達(dá)到EO級(jí)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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、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、聚四氟乙烯超細(xì)粉7-8、水性聚氨酯膠黏劑5-6、乳化石蠟1.5-2、水適量、三聚氰胺樹(shù)脂2-3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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(guò)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)將聚四氟乙烯超細(xì)粉與硅烷偶聯(lián)劑kh450混合，最后將兩種混合物球磨40分鐘后加入濃度為95%的乙醇中制成混懸液，在室溫下攪拌30分鐘，然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)首先將三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合，然后加入乳化石蠟，常溫下攪拌均勻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(guò)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(kāi)了一種耐酸堿腐蝕的新型高密度復(fù)合纖維板，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、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、聚四氟乙烯超細(xì)粉7-8、水性聚氨酯膠黏劑5-6、乳化石蠟1.5-2、水適量、三聚氰胺樹(shù)脂2-3；本發(fā)明采用聚四氟乙烯超細(xì)粉進(jìn)行纖維的處理，提高了潤(rùn)滑性，防止在熱壓過(guò)后不易脫模，同時(shí)采用三聚氰胺樹(shù)脂與水性聚氨酯膠黏劑混合作為產(chǎn)品的粘合劑，防水防潮效果顯著，具有很好的隔絕酸堿功能，使高密度纖維板在使用過(guò)程是不會(huì)受酸堿侵蝕，提高產(chǎn)品的使用壽命，也提高了工程的質(zhì)量。
【IPC分類】B27N3/08, B27N3/04, B27N1/02, B27N1/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105150345
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510414376
【發(fā)明人】張友吉
【申請(qǐng)人】百儀家具有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日