一种无醛环保胶合板及其制造方法与流程

2021-01-12 13:01:35|

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本发明涉及胶合板制备领域，尤其是一种无醛环保胶合板及其制造方法。
背景技术：
：随着木工机械化、数控化的快速发展以及新型胶黏剂树脂胶的发明，胶合板工业也有了快速发展，拓展了胶合板的应用领域，使胶合板从室内家具等应用领域拓展到结构材应用领域。cn101244571a提供一种e0级胶合板的制备方法，所用脲醛树脂胶的制备工艺简单，再现性好，成本较低，贮存期长。用该胶所压制的胶合板(三合板、贴面板和多层板)，胶合强度和甲醛释放量符合e0级胶合板要求。该发明所用脲醛树脂的制备采用碱－酸－碱传统工艺，选定尿素和三聚氰胺分三批加入，尿素分次加入能起到对树脂分子质量进行调节的作用，尤其是第二次加入的尿素，不仅可以降解重排分子中的大分子部分，而且还可以减少其中醚键的含量，降低甲醛的释放量。在合成过程中严格控制缩聚阶段的ph值，用二阶段缩聚的方法，使缩聚反应能有序快速进行。cn106903761b公开了一种胶合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a)由连续的横向单板带和连续的纵向单板带组坯以及粘合剂形成的连续胶合板板坯进入预加热加压单元进行预加热及同时进行加压处理；b)经过预加热加压后，胶合板板坯由预加热加压单元进入加热加压单元进行加热加压处理；c)经过加热加压的胶合板板坯通过钢带传输单元的传输由加热加压单元进入冷却加压单元定厚成形。根据该胶合板的制备方法，从毛坯到成品是一步完成，使得生产周期短，生产胶合板的效率高，并且胶合板板坯经过预加热加压、加热加压以及冷却定厚三阶段生产的胶合板成品，质量稳定可靠，经久耐用。cn105969274b提供了一种碳化胶合板专用胶水及碳化胶合板制备方法，所述碳化胶合板专用胶水是由如下重量份的原料制成：酚醛树脂50-150份、三聚氰胺1-10份、硅粉1-10份、硼酸0.05-1.5分、调胶剂4-20份，所述碳化胶合板制备方法通过碳化胶合板步骤、贴面胶合板步骤和阻燃防火步骤得到，该碳化胶合板可以防潮、防霉、防腐、结构稳定、无甲醛，冬暖夏凉、防虫蛀、耐水性好。随着人们生活水平的不断改善，人们对生活环境的要求也越来越高，作为建筑材料使用的胶合板的环保性能受到了越来越大的关注，以上专利以及现有技术所提供的胶合板甲醛释放问题一直困扰着用户，限制了胶合板在建筑材料领域的应用。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种无醛环保胶合板及其制造方法。一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：按照质量份数，将15-24份的水泥，2-8份的钛酸钙和1-5份的氧化铁加入到混合机中，混合20-30min后加入2-5份的甲磺酸，0.5-3份的硅酸钠、1-3份的硫酸镁，控温40-70℃，搅拌混合30-60min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：按照质量份数，取5-18份的固化助剂、25-38份的无机填料，5-14份的有机填料和140-160份的无醛粘合剂混合，控温40-60℃，搅拌混合60-120min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为0.5-5mm的单板吹去尘土，然后在60-80℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为150-280g/m2，将3-7张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在5-12kg/cm2的压力下冷压10-30min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为12%-22%、温度为20-30℃的环境中放置48-72小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：按照质量份数，将100-120份的平均聚合度为1700-2000的聚乙烯醇配置成20%-30%的水溶液，然后在溶液中加入40-58份的端羟基超支化聚酯和60-80份的3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，0.5-2.5份硫酸混合均匀，控温70-90℃，搅拌反应120-180min，完成后加入1-5份的(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应30-60min后加入1.8-2.6份的过硫酸钾，控温到40-70℃，搅拌反应60-180min，完成后加入5-10份的10%-20%的硫酸铝溶液，0.1-0.5份的硼砂和0.05-0.1份的十二烷基苯磺酸钠，搅拌30-60min后降温到室温，再加50-75份的聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。其部分反应的示意方程式为：步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥或高强硫铝酸盐水泥或膨胀硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙或高岭土。步骤二所述的有机填料为木粉或面粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%-10%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120-150℃热压12-22分钟，压力8-14kg/cm2，然后减压至1-5kg/cm2，保压10-20min即可。本发明的一种无醛环保胶合板及其制造方法，本发明的制备胶合板的方法具有以下优势：本发明采用一种无醛粘合剂，制备的胶合板的甲醛释放量几乎为零，属于完全绿色环保的建筑材料，该种粘合剂主要成分一种改性的聚乙烯醇，端羟基超支化聚酯和3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸酯化反应，再与(烯丙基亚磺酰)乙酸聚合，是胶粘剂亲水性提高，交联的网状结构使粘结力提高，本发明具有原材料来源广泛，成本低廉，粘合力强的优点；本发明在粘合剂中加入了一种固化助剂，有助于粘合剂在较低的热压温度下固化，能够降低能耗，达到节能环保的目的；本发明的胶合板具有零污染，安全环保，成本低廉，物理性能优异的优点，非常适合应用于室内装修和家具制造等领域。附图说明图1为实施例1所制备的无醛粘合剂的傅里叶红外光谱图：在2933cm-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰，在1225cm-1附近存在碳氧单键的伸缩吸收峰，说明聚乙烯醇参与了反应，和异氰酸酯生成聚氨酯；在694cm-1附近存在硅碳键的伸缩吸收峰，在1456cm-1附近存在羧羟基的面内弯曲吸收峰，说明3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸参与了反应；在1614/1535cm-1附近存在苯环骨架的吸收峰，在1741cm-1附近存在酰胺的羰基的伸缩吸收峰，在1381cm-1附近存在碳氮单键的伸缩吸收峰，在3269cm-1附近存在氮氢键的伸缩吸收峰，说明聚二苯基甲烷二异氰酸酯和超支化聚酯参与了反应，；在1168cm-1附近存在磺酸根的反对称伸缩吸收峰，说明(烯丙基亚磺酰)乙酸参与了反应。具体实施方式下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：下列端羟基超支化聚酯，均采用以脂肪族超支化聚酯为骨架的sehbph10型市售产品。实施例1一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将15kg水泥，2kg钛酸钙和1kg氧化铁加入到混合机中，混合20min后加入2kg甲磺酸，0.5kg硅酸钠、1kg硫酸镁，控温40℃，搅拌混合30min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取5kg固化助剂、25kg无机填料，5kg有机填料和140kg无醛粘合剂混合，控温40℃，搅拌混合60min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为0.5mm的单板吹去尘土，然后在60℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为150g/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在5kg/cm2的压力下冷压10min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为12%、温度为20℃的环境中放置48小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将100kg平均聚合度为1700的聚乙烯醇配置成20%的水溶液，然后在溶液中加入40kg端羟基超支化聚酯和60kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，0.5kg硫酸混合均匀控温70℃，搅拌反应120min，完成后加入1kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应30min后加入1.8kg过硫酸钾，控温到40℃，搅拌反应60min，完成后加入5kg10%的硫酸铝溶液，0.1kg硼砂和0.05kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min后降温到室温，再加50kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120℃热压12分钟，压力8kg/cm2，然后减压至1kg/cm2，保压10min即可。实施例2一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将20kg水泥，5kg钛酸钙和3kg氧化铁加入到混合机中，混合25min后加入3kg甲磺酸，2kg硅酸钠、2kg硫酸镁，控温60℃，搅拌混合45min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取12kg固化助剂、31kg无机填料，9kg有机填料和150kg无醛粘合剂混合，控温50℃，搅拌混合90min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为2.5mm的单板吹去尘土，然后在70℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为210g/m2，将5张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在8kg/cm2的压力下冷压20min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为17%、温度为25℃的环境中放置60小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将110kg平均聚合度为1800的聚乙烯醇配置成25%的水溶液，然后在溶液中加入48kg端羟基超支化聚酯和70kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，1.3kg硫酸混合均匀控温80℃，搅拌反应150min，完成后加入3kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应45min后加入2.2kg过硫酸钾，控温到60℃，搅拌反应120min，完成后加入8kg15%的硫酸铝溶液，0.3kg硼砂和0.08kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌45min后降温到室温，再加55kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为高强硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为高岭土。步骤二所述的有机填料为面粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为7%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：140℃热压18分钟，压力12kg/cm2，然后减压至3kg/cm2，保压15min即可。实施例3一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将24kg水泥，8kg钛酸钙和5kg氧化铁加入到混合机中，混合30min后加入5kg甲磺酸，3kg硅酸钠、3kg硫酸镁，控温70℃，搅拌混合60min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取18kg固化助剂、38kg无机填料，14kg有机填料和160kg无醛粘合剂混合，控温60℃，搅拌混合120min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为5mm的单板吹去尘土，然后在80℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为280g/m2，将7张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在12kg/cm2的压力下冷压30min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为22%、温度为30℃的环境中放置72小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将120kg平均聚合度为2000的聚乙烯醇配置成30%的水溶液，然后在溶液中加入58kg端羟基超支化聚酯和80kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，2.5kg硫酸混合均匀控温90℃，搅拌反应180min，完成后加入5kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应60min后加入2.6kg过硫酸钾，控温到70℃，搅拌反应180min，完成后加入10kg20%的硫酸铝溶液，0.5kg硼砂和0.1kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌60min后降温到室温，再加75kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为膨胀硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为高岭土。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为10%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：150℃热压22分钟，压力14kg/cm2，然后减压至5kg/cm2，保压20min即可。实施例4一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将24kg水泥，8kg钛酸钙和5kg氧化铁加入到混合机中，混合30min后加入5kg甲磺酸，3kg硅酸钠、3kg硫酸镁，控温70℃，搅拌混合60min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取18kg固化助剂、38kg无机填料，14kg有机填料和160kg无醛粘合剂混合，控温60℃，搅拌混合120min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为5mm的单板吹去尘土，然后在80℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为280g/m2，将7张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在12kg/cm2的压力下冷压30min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为22%、温度为30℃的环境中放置72小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将110kg平均聚合度为1800的聚乙烯醇配置成25%的水溶液，然后在溶液中加入48kg端羟基超支化聚酯和70kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，2.5kg硫酸混合均匀控温80℃，搅拌反应150min，完成后加入3kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应45min后加入2.2kg过硫酸钾，控温到60℃，搅拌反应120min，完成后加入8kg15%的硫酸铝溶液，0.3kg硼砂和0.08kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌45min后降温到室温，再加55kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120℃热压12分钟，压力8kg/cm2，然后减压至1kg/cm2，保压10min即可。对比例1一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将15kg水泥，2kg钛酸钙和1kg氧化铁加入到混合机中，混合20min后加入2kg甲磺酸，0.5kg硅酸钠、1kg硫酸镁，控温40℃，搅拌混合30min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取25kg无机填料，5kg有机填料和140kg无醛粘合剂混合，控温40℃，搅拌混合60min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为0.5mm的单板吹去尘土，然后在60℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为150g/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在5kg/cm2的压力下冷压10min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为12%、温度为20℃的环境中放置48小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将100kg平均聚合度为1700的聚乙烯醇配置成20%的水溶液，然后在溶液中加入40kg端羟基超支化聚酯和60kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，0.5kg硫酸控温70℃，搅拌反应120min，完成后加入1kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应30min后加入1.8kg过硫酸钾，控温到40℃，搅拌反应60min，完成后加入5kg10%的硫酸铝溶液，0.1kg硼砂和0.05kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min后降温到室温，再加50kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120℃热压12分钟，压力8kg/cm2，然后减压至1kg/cm2，保压10min即可。对比例2一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将15kg水泥，2kg钛酸钙和1kg氧化铁加入到混合机中，混合20min后加入2kg甲磺酸，0.5kg硅酸钠、1kg硫酸镁，控温40℃，搅拌混合30min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取5kg固化助剂、25kg无机填料，5kg有机填料和140kg无醛粘合剂混合，控温40℃，搅拌混合60min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为0.5mm的单板吹去尘土，然后在60℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为150g/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在5kg/cm2的压力下冷压10min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为12%、温度为20℃的环境中放置48小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将100kg平均聚合度为1700的聚乙烯醇配置成20%的水溶液，然后在溶液中加入60kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，0.5kg硫酸控温70℃，搅拌反应120min，完成后加入1kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应30min后加入1.8kg过硫酸钾，控温到40℃，搅拌反应60min，完成后加入5kg10%的硫酸铝溶液，0.1kg硼砂和0.05kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min后降温到室温，再加50kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120℃热压12分钟，压力8kg/cm2，然后减压至1kg/cm2，保压10min即可。对比例3一种无醛环保胶合板及其制造方法，其方法操作如下：步骤一，固化助剂的制备：将15kg水泥和1kg氧化铁加入到混合机中，混合20min后加入2kg甲磺酸，0.5kg硅酸钠、1kg硫酸镁，控温40℃，搅拌混合30min即可得到；步骤二，无醛胶粘剂的制备：取5kg固化助剂、25kg无机填料，5kg有机填料和140kg无醛粘合剂混合，控温40℃，搅拌混合60min，即可得到无醛胶粘剂；步骤三，单板的预处理：将厚度为0.5mm的单板吹去尘土，然后在60℃下烘干；步骤四，胶合板的制备：将制备好的胶黏剂在单板进行双面常温上胶，布胶量为150g/m2，将3张布胶后的单板与2张未涂胶的单板进行拼板，单板间按照纵横交错纹理进行排列组合，再经冷压机在5kg/cm2的压力下冷压10min，然后热压；步骤五，平衡水分：热压好的胶合板在湿度为12%、温度为20℃的环境中放置48小时，即可完成一种无醛环保胶合板的制造。所述的无醛粘合剂，其制备方法如下：将100kg平均聚合度为1700的聚乙烯醇配置成20%的水溶液，然后在溶液中加入40kg端羟基超支化聚酯和60kg3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，0.5kg硫酸控温70℃，搅拌反应120min，完成后加入1kg(烯丙基亚磺酰)乙酸，继续搅拌反应30min后加入1.8kg过硫酸钾，控温到40℃，搅拌反应60min，完成后加入5kg10%的硫酸铝溶液，0.1kg硼砂和0.05kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min后降温到室温，再加50kg聚二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌混合均匀后即可得到无醛粘合剂。步骤一所述的水泥为快硬硫铝酸盐水泥。步骤一所述的无机填料为碳酸钙。步骤二所述的有机填料为木粉。步骤三所述的单板烘干至水分含量为4%。步骤四所述的热压采用较低的温度热压，其工艺为：120℃热压12分钟，压力8kg/cm2，然后减压至1kg/cm2，保压10min即可。胶合强度采用万能试验压机：by60222/2型按照gb/t17657-1999的方法测定，公称压力1500kn，热压板幅面尺寸500×500mm；甲醛释放量的检测方法依据我国国家标准gb/t17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行测定。以上实施例样品的胶合强度和甲醛释放量的测试，其结果统计结果如下：编号胶合强度（mpa）甲醛释放量（mg/l）实施例11.340.014实施例21.410.012实施例31.480.011实施例41.390.012对比例10.870.015对比例21.050.014对比例31.190.013当前第1页1 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