[發明專利]一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法及纖維板及應用

在審

• 申請號: 202110534500.3
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113146789A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 葛省波;葉浩然;李城;夏常磊;李建章;姜帥成;韋妍薔;羅永宏
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B27N1/00
• 分類號: B27N1/00;B27N3/04;B27N3/12;B27L11/08
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 李志鴻

本發明屬于人造板技術領域，具體涉及一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法及纖維板及應用，包括以下步驟：S1：木材預處理：將楊木廢料粉碎后，用氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合溶液、氯化鈣溶液兩步浸漬、高溫處理和烘干備用；S2：預壓成型；S3：熱壓成板。本發明使用氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合溶液處理木料廢渣中的纖維素，加快了半纖維素和木質素等的分解和水解，使用TEMPO氧化纖維素，提高了氧化度，鈣離子與纖維素納米纖維交聯，提高了自身粘度，有利于纖維板熱壓成型。

技術領域

本發明屬于人造板技術領域，具體涉及一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法及纖維板及應用。

背景技術

纖維板是由木質纖維素纖維交織成型并利用其固有膠粘性能制成的人造板，制造過程中可以施加膠粘劑或添加劑。傳統纖維板的生產通常采用膠粘劑進行粘結，主要包括酚醛樹脂和脲醛樹脂。而這類膠粘劑制造的纖維板在其貯存和使用過程中會長期釋放游離甲醛。隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對游離甲醛所造成危害的認識也迅速提高。若想從根本上解決纖維板的游離甲醛釋放問題，最直接有效的方法就是在纖維板的制備中不添加膠粘劑，即無膠成板。

近年來，科學家們嘗試了化學或物理預處理等多種方法來提高自結合材料的物理性能，然而目前這些方法工藝都很復雜的，不能有效地生產無醛纖維板。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法及纖維板及應用，在不使用膠黏劑的前提下，將纖維素微纖維分解為納米纖維，再與鈣離子交聯熱壓制備一種天然、綠色、環保的木質纖維板。

本發明提供一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法，包括以下步驟：

1)木材預處理：稱取木料廢渣，浸入氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合溶液中進行一次浸漬，并持續攪拌，浸漬完成后，用去離子水沖洗一次，并在5℃進行TEMPO氧化反應1h，再浸入氯化鈣溶液中進行二次浸漬，并持續攪拌，浸漬完成，取出木料廢渣高溫處理，烘干備用；

2)將步驟1)得到的烘干的木料廢渣，加入到預壓機預壓，得到板坯；

3)將步驟2)得到的板坯，傳輸到熱壓機進行熱壓成板，即得到高強度無甲醛木質纖維板。

作為優選，步驟1)中所述木料為楊木，所述木料廢渣的粒徑為80-100目。

作為優選，步驟1)中所述氫氧化鉀在混合溶液中的質量百分比為0.5～2％，所述亞硫酸鈉在混合溶液中的質量百分比為0.1～1％，所述木料廢渣與混合溶液的體積比為1:1.5～2.5，所述氯化鈣溶液的質量百分比為5～25％，所述木料廢渣與氯化鈣溶液的體積比為1:0.5～1.5。

作為優選，步驟1)中所述TEMPO氧化反應溫度為0～5℃，時間為1～2h

作為優選，步驟1)中所述一次浸漬的條件是浸漬溫度為25～35℃，浸漬時間為3～5h。

作為優選，步驟1)中所述二次浸漬的條件為浸漬溫度為15～25℃，浸漬時間為3～5h。

作為優選，步驟1)中所述高溫為170～200℃，高溫處理時間為10～30min，所述烘干指將木料廢渣烘至水分為5-10％。

作為優選，步驟2)中所述預壓機條件為預壓溫度120～140℃，壓力為20～25MPa，預壓時間為5-7min。

作為優選，步驟3)中所述熱壓機條件為溫度160～180℃，壓力為25～30MPa，熱壓時間為50-60min。

本發明還提供一種如前述所述的一種高強度無甲醛木質纖維板的制備方法所制備的高強度無甲醛木質纖維板。

本發明還提供一種如前述所述的高強度無甲醛木質纖維板在家具中的應用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：