專利名稱：中密度阻燃纖維板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中密度阻燃纖維板及其制造方法，更詳細地說，是通過把組成中密度纖維板主成分的木纖維浸透在含有阻燃成分的阻燃處理液中，制造中密度阻燃纖維板；通過上述中密度阻燃纖維板表面上涂布含有阻燃成分的阻燃處理液，在中密度纖維板內(nèi)部形成3級阻燃纖維層，在兩表面分別形成2級阻燃纖維層，由此使中密度纖維板阻擋火災發(fā)生時的火災蔓延，防止大型火災事故的發(fā)生。
表1

上述中密度纖維板，根據(jù)其阻燃性，分為阻燃2級和3級，其中阻燃性越好、密度越大、色彩越明亮，就會被確定為高品質(zhì)的纖維板。
一般來說，中密度纖維板以其低廉價格和高強度而作為家具材料廣泛使用。但這些中密度纖維板因其材料具有對火災防止能力差的特性，因此其使用性受到限制。
為解決上述對火災防止能力差的中密度纖維板的問題，近年來大量開發(fā)出中密度纖維板上賦予阻燃性的制品，這些中密度阻燃纖維板是在中密度纖維板內(nèi)部加入阻燃材料如玻璃棉、石棉等，或在中密度纖維板表面形成阻燃層。
但，內(nèi)部加入作為阻燃材料的玻璃棉、石棉等的中密度纖維板，其表面只是木質(zhì)，因此發(fā)生火災時容易著火，同時，內(nèi)部加入的玻璃棉、石棉等著火時產(chǎn)生有毒氣體，更加威脅人類生命，并且廢棄時玻璃棉、石棉等很難自然腐蝕，所以處理廢棄物的費用大。
中密度纖維板表面形成阻燃層的中密度阻燃纖維板，雖然火災發(fā)生時表面的阻燃層延遲著火，但是燒掉表面阻燃層后，中密度纖維板內(nèi)部的純木質(zhì)容易著火，因此應在阻燃層燒掉之前滅火，但火災發(fā)生時根據(jù)很多情況來看，阻燃層燒掉之前滅火的可能性幾乎等于零，因此該類型板不能充分阻擋火災，會引起大型火災事故。
日本特開平9-286984中制造了在碳酸鉀、氯化鈉等混合溶液中含浸、浸透、附著或吸附建筑用材料的不燃處理劑，但含浸來制造建筑用材料的制造方法，其含浸需要的時間長，因此建筑用材料的生產(chǎn)性下降；而浸透或附著來制造建筑用材料的制造方法，只在建筑用材料表面形成不燃層，建筑用材料內(nèi)部沒有浸透不燃處理劑。
另外，韓國專利申請編號1999-7012327中公開了將由氫氧化鉀、碳酸鈉和金屬硅與水反應所得的反應液以2～3mm厚度噴射在建材表面的方法，但該方法也是只在建筑用材料表面形成不燃層，不燃處理劑不浸透到建筑用材料內(nèi)部，而且金屬硅等原料的費用高，從而制造成本上升。
本發(fā)明涉及中密度阻燃纖維板及其制造方法，更詳細地說，其特征在于所述方法包括將廢木材、鋸末、樹皮等木質(zhì)材料粉碎制成木纖維；將上述木纖維在阻燃成分為氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃處理液中浸透(S100)；將已浸透的木纖維進行脫水處理(S110)；將脫水的木纖維進行熱干燥(S120)；將熱干燥的木纖維粉碎(S130)；將粉碎的木纖維與粘合劑以10∶1至10∶2的重量比混合(S140)；將該混合物干燥(S150)；將干燥的混合物在180～240℃的溫度和30～50kg/cm2的壓力下熱壓縮成形為中密度阻燃纖維板1(S160)；將成形的中密度阻燃纖維板1切斷(S170)；將切斷的中密度阻燃纖維板1的表面進行打磨(S180)。
另外，為進一步提高中密度阻燃纖維板的阻燃性，在上述步驟之外還增加將所述已打磨的中密度阻燃纖維板1的兩表面涂布含有氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃成分的阻燃處理劑的步驟(S190)。
圖2表示本發(fā)明制造的中密度阻燃纖維板的部分剖面圖。
圖3表示本發(fā)明制造的中密度阻燃纖維板典型例的部分剖面圖。
附圖中主要部分的符號說明1中密度阻燃纖維板，2表面上形成2級阻燃纖維層的中密度阻燃纖維板，33級阻燃纖維層，4，4’2級阻燃纖維層

圖1表示通過本發(fā)明制造方法制造的中密度阻燃纖維板的制造工藝圖。
圖2表示本發(fā)明制造的中密度阻燃纖維板的部分剖面圖。圖3表示本發(fā)明制造的中密度阻燃纖維板典型例的部分剖面圖。
在將所述木纖維在阻燃成分為氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃處理液中浸透的步驟(S100)中，在所述阻燃處理液中浸透木纖維，因此阻燃成分浸透到木纖維中，形成中密度阻燃纖維板1，其中浸透時間優(yōu)選3～10分鐘，如果浸透時間不足3分鐘，阻燃成分不能充分浸透，而超過10分鐘，中密度纖維板的生產(chǎn)性降低。
所述阻燃處理液優(yōu)選以水70～80重量％，粘合劑5～10重量％，阻燃成分8～16重量％的混合比例混合而成，其中所述阻燃成分是以氯化鈉70～80重量％和碳酸氫鈉20～30重量％的混合比例混合而成。
將已浸透的木纖維進行脫水處理的步驟(S110)，是把浸透的木纖維脫水，降低木纖維含水量的步驟，其中脫水方法沒有限制。
在將脫水的木纖維進行熱干燥的步驟(S120)中，干燥溫度為100～150℃，優(yōu)選急速干燥，但干燥方法和時間上沒有限制。
將熱干燥的木纖維粉碎的步驟(S130)，是將在浸透(S100)、脫水(S110)和干燥(S120)步驟中成塊的木纖維進行粉碎，由此提高成形時中密度纖維板的密度。
在將粉碎的木纖維與粘合劑以10∶1至10∶2的重量比混合的步驟(S140)中，當木纖維和粘合劑的混合比不足10∶1時，成形時粘合力不足，成形的中密度纖維板(1)的強度下降，而超過10∶2時，雖然成形的中密度纖維板強度好，但柔軟性差，易斷裂。
在混合物干燥步驟(S150)中，干燥木纖維和粘合劑的混合物，由此提高粘合劑的粘合力，其中干燥方法和時間上沒有限制。
在將干燥的混合物在180～240℃的溫度和30～50kg/cm2的壓力下熱壓縮成形為中密度阻燃纖維板1的步驟(S160)中，優(yōu)選，但不限于，制造厚度為3～30mm的中密度阻燃纖維板1。
在將成形的中密度阻燃纖維板1切斷的步驟(S170)中，是根據(jù)中密度阻燃纖維板1的使用目的，切斷成合適的大小，其中切斷的形式?jīng)]有限制。
將切斷的中密度阻燃纖維板1的表面進行打磨的步驟(S180)，是打磨中密度阻燃纖維板的表面，以提高質(zhì)感。
在已打磨的中密度阻燃纖維板1的表面上涂布含有阻燃成分的阻燃處理劑的步驟(S190)，是在容易暴露在火災中的中密度阻燃纖維板1的兩表面上再一次進行阻燃處理，以提高阻燃性的步驟，由此在中密度阻燃纖維板1的兩表面形成2級阻燃纖維層4，4’。
所述阻燃處理劑優(yōu)選使用含有50～65重量％水，15～25重量％粘合劑和20～35重量％阻燃成分的混合物，其中用于阻燃處理劑的阻燃成分優(yōu)選使用含有70～80重量％氯化鈉和20～30重量％碳酸氫鈉的混合物。
所述阻燃成分中的一個成分---氯化鈉(NaCl)是我們?nèi)粘Ｉ钪屑彝ナ褂玫柠}的主成分，對人體無害，其具有在空氣中吸收水分而溶化的吸濕性，因此，在中密度纖維板主成分的木纖維表面形成微細薄膜，可切斷氧氣，防止著火，此外因具有殺菌作用，在濕度大的地方放置中密度纖維板，也可防止發(fā)霉等細菌繁殖。
所述阻燃成分中的另一個成分---碳酸氫鈉(NaHCO3)是廣泛用于滅火器中的化合物，與氯化鈉同樣，對人體無害，加熱時分解成碳酸鈉(Na2CO3)，水(H2O)及二氧化碳(CO2)，分解的副產(chǎn)物中碳酸鈉(Na2CO3)，水(H2O)及二氧化碳(CO2)可切斷氧氣，防止火災發(fā)生。
另外，碳酸氫鈉具有脫色作用，可把中密度纖維板的主成分---木纖維脫色成明亮的色彩，亮化中密度纖維板的色彩，可制造出高品質(zhì)的中密度纖維板。
所述粘合劑可使用尿素樹脂類、黑色素樹脂類、苯酚樹脂類、明膠、羧甲基纖維素(CMC)等，其中優(yōu)選明膠和CMC。
明膠是從天然蛋白質(zhì)膠原由熱處理得到的衍生蛋白質(zhì)的一種，通過膠原中存在的肽鏈的加水分解或加氫斷裂來得到，在溫水中溶化成溶膠，在室溫下成為具有彈性的凝膠，粘合力很好。
羧甲基纖維素在水中溶解，變?yōu)檎吵硪后w，具有很高的粘合力，并且具有自身防止發(fā)霉或腐蝕的性質(zhì)，沒有暴露在潮濕環(huán)境而品質(zhì)下降的憂慮。
為進一步了解本發(fā)明的中密度阻燃纖維板的阻燃性，給出下面的實施例。
實施例1按照本發(fā)明公開的方法，以長寬分別為220mm，厚度為12mm的大小制造本發(fā)明的中密度阻燃纖維板1(以下稱為纖維板A)，和在中密度阻燃纖維板1的兩表面形成2級阻然纖維層4，4’的中密度阻燃纖維板2(以下稱為纖維板B)。
實施例2在由實施例1制造的纖維板A上進行防火材料試驗方法中的表面試驗。
主熱源為具備靜電壓裝置的電熱器，副熱源為LP氣體，下表2所示溫度以20℃以內(nèi)誤差再現(xiàn)。
表2

纖維板A和纖維板B的受熱面大小為長寬分別180mm，纖維板A用副熱源加熱3分鐘后，用主熱源加熱3分鐘，纖維板B用副熱源加熱3分鐘后，用主熱源加熱7分鐘。
實施上述步驟的纖維板A和纖維板B只在受熱面變成黑炭形態(tài)，纖維板A在消除熱源后約20秒內(nèi)出現(xiàn)滅火，而纖維板B在消除熱源后約15秒內(nèi)出現(xiàn)滅火。
實施例3在由實施例1制造的纖維板A和纖維板B上，進行防火材料試驗方法中的附加試驗。
纖維板A和纖維板B上鉆從各自的表面貫通到后面的3個直徑25mm的孔，同實施例2方法加熱。
實施上述步驟的纖維板A和纖維板B，同實施例2只在受熱面變成黑炭形態(tài)，纖維板A在消除熱源后約25秒內(nèi)出現(xiàn)滅火，而纖維板B在消除熱源后約25秒內(nèi)出現(xiàn)滅火。
如上述實施例所述，本發(fā)明的中密度阻燃纖維板在中密度纖維板內(nèi)形成3級阻燃纖維層3，在兩表面形成2級阻燃纖維層4，4’，因此可確實防止火災時中密度纖維板著火。
發(fā)明的效果如上所述，本發(fā)明的中密度阻燃纖維板是通過把組成中密度纖維板主成分的木纖維浸透在含有阻燃成分為氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃處理液中，制造中密度阻燃纖維板，并通過在所述中密度阻燃纖維板的兩表面上涂布含有阻燃成分的阻燃處理液，在中密度纖維板內(nèi)部形成3級阻燃纖維層，而在兩表面形成2級阻燃纖維層，由此使中密度纖維板阻擋火災發(fā)生時的火災蔓延，提高以往中密度纖維板的使用局限性，以低廉費用制造阻燃性優(yōu)良的制品。
權利要求
1.一種中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于該方法包括將包括廢木材、鋸末、樹皮在內(nèi)的木質(zhì)材料粉碎制成木纖維；將所述木纖維在阻燃成分為氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃處理液中浸透(S100)；將已浸透的木纖維進行脫水處理(S110)；將脫水的木纖維進行熱干燥(S120)；將熱干燥的木纖維粉碎(S130)；將粉碎的木纖維與粘合劑以10∶1至10∶2的重量比混合(S140)；將該混合物干燥(S150)；將干燥的混合物在180～240℃的溫度和30～50kg/cm2的壓力下熱壓縮成形為中密度阻燃纖維板(1)(S160)；將成形的中密度阻燃纖維板(1)切斷(S170)；將切斷的中密度阻燃纖維板(1)的表面進行打磨(S180)。
2.權利要求1所述的中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于該方法還包括將所述已打磨的中密度阻燃纖維板(1)的兩表面涂布含有氯化鈉和碳酸氫鈉混合物的阻燃成分的阻燃處理劑的步驟(S190)。
3.權利要求1或2中任意一項所述的中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于所述阻燃成分是由70～80重量％的氯化鈉和20～30重量％的碳酸氫鈉混合而成。
4.權利要求1所述的中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于用于浸透所述木纖維的阻燃處理液是以水70～80重量％，粘合劑5～10重量％，阻燃成分8～16重量％的混合比例混合而成。
5.權利要求2所述的中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于用于涂布在所述已打磨的中密度纖維板(1)的兩表面的阻燃處理劑是以水50～65重量％，粘合劑15～25重量％，阻燃成分20～35重量％的混合比例混合而成。
6.權利要求1、4或5中任意一項所述的中密度阻燃纖維板的制造方法，其特征在于所述粘合劑為明膠或羧甲基纖維素。
7.一種中密度阻燃纖維板，其特征在于在利用將包括廢木材、鋸末、樹皮在內(nèi)的木質(zhì)材料粉碎而制造的木纖維來制造的中密度纖維板中，通過將所述木纖維浸透在含有阻燃成分的阻燃處理液中，制造中密度阻燃纖維板(1)，并通過在所述中密度阻燃纖維板(1)的兩表面上涂布阻燃處理劑，從而在中密度纖維板內(nèi)部形成3級阻燃纖維層(3)，并在兩表面形成2級阻燃纖維層(4)(4’)。
全文摘要
本發(fā)明涉及中密度阻燃纖維板及其制造方法，其特征在于該方法包括將廢木材、鋸末、樹皮等木質(zhì)材料粉碎制成木纖維；將上述木纖維在阻燃處理液中浸透；將已浸透的木纖維進行脫水處理；將脫水的木纖維進行熱干燥；將熱干燥的木纖維粉碎；將粉碎的木纖維與粘合劑混合；將該混合物干燥；將干燥的混合物熱壓縮成形為中密度阻燃纖維板(1)；將成形的中密度阻燃纖維板(1)切斷；將切斷的中密度阻燃纖維板(1)表面進行打磨；將上述已打磨的中密度阻燃纖維板(1)的兩表面涂布含有阻燃成分的阻燃處理劑，由此在中密度纖維板內(nèi)部形成3級阻燃纖維層(3)，在兩表面形成2級阻燃纖維層(4)(4’)，由此使中密度纖維板阻擋火災發(fā)生時的火災蔓延。
文檔編號B27N1/00GK1425541SQ0215387
公開日2003年6月25日 申請日期2002年12月4日 優(yōu)先權日2001年12月14日
發(fā)明者任英淳 申請人:株式會社瑞可