[發(fā)明專利]一種無醛級高品質(zhì)高密度纖維板及其制備方法

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• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105128116A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張友吉
• 申請（專利權(quán)）人: 百儀家具有限公司
• 主分類號: B27N3/04
• 分類號: B27N3/04;B27N1/00;B27N1/02;B27N3/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及木質(zhì)材料深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無醛級高品質(zhì)高密度纖維板及其制備方法。

背景技術(shù)

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)作物秸稈的再生周期為1年或者不到1年，從資源的利用效率來說，農(nóng)作物的秸稈最有利。我國是農(nóng)業(yè)大國，具有豐富的農(nóng)作物秸稈資源，但是目前我國秸稈資源的利用率僅為33%，其余大部分秸稈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。草本植物莖稈有機(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，秸稈表面的蠟質(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)的脲醛樹脂對秸稈碎料的膠合不良。這就要求利用農(nóng)作物秸稈等草本植物纖維制造高密度纖維板時，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。

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，但是由于價格較高，利用其作為膠粘劑必然會帶來密度纖維板的生產(chǎn)成本的增加，但是在采用農(nóng)作物秸稈、木材邊角料等原料的前提下能夠節(jié)省一部分成分，這樣既不會造成成本的增加，也會生產(chǎn)中安全環(huán)保的產(chǎn)品，值得在市場上推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無醛級高品質(zhì)高密度纖維板。首先利用氫氧化鈉浸泡農(nóng)作物秸稈，能夠降低秸稈表層的蠟質(zhì)層，制成灰分含量低的秸稈纖維，再將秸稈纖維與木纖維混合后用硅烷偶聯(lián)劑處理，進(jìn)一步的提高混合纖維的融合性、一致性，這樣處理后的纖維與水性聚氨酯膠黏劑、防水劑能夠緊密結(jié)合，不易分層，質(zhì)量穩(wěn)定均一，強(qiáng)度高，而且零甲醛釋放。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施：

一種無醛級高品質(zhì)高密度纖維板，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kh4502-2.5、濃度為95%的乙醇66-70、木材邊角料30-32、硅藻泥4-6、納米電氣石粉3-4、水性聚氨酯膠黏劑5-6、固體石蠟1.5-2、大豆蛋白膠2-3、吐溫801-2、尿素2-3、水適量；

本發(fā)明所述一種無醛級高品質(zhì)高密度纖維板，由以下具體步驟制成：

（1）將農(nóng)作物秸稈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小時后過濾，取濾渣水洗至中性，得農(nóng)作物秸稈纖維；

（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℃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（1）得到的農(nóng)作物秸稈纖維混合得到混合纖維；

（3）將硅藻泥干燥后粉碎過200目篩然后與納米電氣石粉混合，加入硅烷偶聯(lián)劑kh450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℃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）首先將尿素熔融后與固體石蠟混合，冷卻后加入溶于3倍量水的吐溫80以及其余剩余成分制成混合漿料待用；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；