專利名稱：細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)方案涉及細(xì)木工板加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到細(xì)木工板加工過(guò)程中游離甲醛的祛除工藝以及其工藝所使用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的細(xì)木工板加工技術(shù)中，細(xì)木工板的加工往往采用脲醛樹脂膠粘劑，利用脲醛樹脂膠粘劑的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，粘接強(qiáng)度高，固化快，使用方便。但由于1、在水溶液中尿素和甲醛的加成縮聚反應(yīng)是可逆反應(yīng)，膠液中總會(huì)有游離甲醛；2、樹脂中存在亞甲基醚鍵，在熱壓或板材使用過(guò)程中，會(huì)分解產(chǎn)生甲醛，尤其是在酸性介質(zhì)中及有水分存在的條件下，更易分解釋放出甲醛；3、樹脂固化過(guò)程中，羥甲基之間易形成醚鍵，受熱分解，釋放出甲醛。由于上述原因的存在，現(xiàn)有市場(chǎng)上細(xì)木工板的游離甲醛釋放量普遍超過(guò)1.5mg/L，按照GB18580-2001的規(guī)定，游離甲醛釋放量超過(guò)1.5mg/L的細(xì)木工板為E2級(jí)，低于1.5mg/L為E1級(jí)。只有使用E1級(jí)的細(xì)木工板作為室內(nèi)的裝飾材料，才不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。
為解決現(xiàn)有脲醛樹脂膠粘劑游離甲醛釋放量過(guò)高的問(wèn)題，人們通常的思路是研制游離甲醛含量較低的膠粘劑，如NR123T型號(hào)的美邦牌的膠粘劑，其游離甲醛的含量為0.10％、甲醛釋放量為0.70mg/L。屬于游離甲醛的含量、甲醛釋放量較低的低脲醛樹脂膠，將普通脲醛樹脂膠粘劑和低甲醛含量的膠粘劑做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低脲醛樹脂膠粘劑相對(duì)普通的膠粘劑，其固化速度較慢、熱應(yīng)力高，對(duì)細(xì)木工板的膠合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、表面質(zhì)量會(huì)帶來(lái)明顯不利的影響，甚至使產(chǎn)品不能符合GB/T5849-1999的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而降低了細(xì)木工板的生產(chǎn)效率和品質(zhì)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種效率較高的、生產(chǎn)出產(chǎn)品質(zhì)量更好的、且產(chǎn)品游離甲醛釋放量低于1.5mg/L的細(xì)木工板生產(chǎn)的方法以及為實(shí)施該方法而提供的一種降醛設(shè)備。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的所提供的生產(chǎn)方法的技術(shù)方案為整個(gè)工藝流程主要包括制板、制條、配板、涂膠、拼板、熱壓、砂光、貼表板、陳化這些主要過(guò)程，涂膠過(guò)程所使用的膠粘劑為脲醛樹脂膠，脲醛樹脂膠按下述方法調(diào)制低脲醛樹脂膠100重量份、填充劑20-35重量份、固化劑0.4-1.0重量份的比例調(diào)制，所述的低脲醛樹脂膠是指甲醛和尿素的摩爾比F/U＝1∶1.20-1.15，PH值為7.5-8.8之間，游離醛含量≤0.18％的脲醛樹脂膠，上述原料經(jīng)攪拌后實(shí)施涂膠過(guò)程，涂膠處理后的板坯熱壓后間隔堆積；并在間隔堆積的板坯周圍設(shè)置有負(fù)壓區(qū)域，負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的空氣能被引出至作業(yè)區(qū)外，間隔堆積的板坯在負(fù)壓區(qū)域內(nèi)存放15-35分鐘，且板坯的溫度在此時(shí)間內(nèi)降低7-12℃。本基本技術(shù)方案是在現(xiàn)有技術(shù)的工藝條件上，根據(jù)脲醛樹脂膠的使用與細(xì)木工板甲醛釋放量的關(guān)系，結(jié)合熱壓工藝的特點(diǎn)對(duì)脲醛樹脂膠的調(diào)膠工藝進(jìn)行了改進(jìn)，在保證產(chǎn)品膠合強(qiáng)度的基礎(chǔ)上可以盡量降低游離甲醛釋放量，配合以負(fù)壓區(qū)域?qū)釅汉蟀迮鞯膹?qiáng)制冷卻和通風(fēng)作用，使加熱膠合時(shí)散發(fā)的游離甲醛及時(shí)快速地排出，避免游離甲醛被板芯和成品板吸收，同時(shí)也縮短了板坯的陳化堆放時(shí)間，并改進(jìn)了車間的生產(chǎn)環(huán)境。
采用上述基本技術(shù)方案，填充劑可以為面粉等淀粉類物質(zhì)，固化劑為氯化銨。本發(fā)明還可以在調(diào)制脲醛膠過(guò)程中增添甲醛捕捉劑，用量可以根據(jù)不同種類的甲醛捕捉劑的要求添加。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，其它的工藝要求與現(xiàn)有技術(shù)相同。
本發(fā)明在細(xì)木板加工過(guò)程中的涂膠應(yīng)用膠粘劑調(diào)制比例可為脲醛樹脂膠100重量份、填充劑20-30重量份、固化劑0.6-1.0重量份，以適應(yīng)木條拼接對(duì)涂膠的要求。
脲醛樹脂膠100重量份、填充劑25-35重量份、固化劑0.4-0.6重量份，以適應(yīng)楊木芯板對(duì)涂膠的要求。
脲醛樹脂膠100重量份、填充劑22-32重量份、固化劑0.4-0.6重量份，以適應(yīng)表板對(duì)涂膠的要求。
可根據(jù)季節(jié)的變化、氣溫的變化，在上述方案給予的重量份范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)，并且在調(diào)制脲醛膠過(guò)程中還可以增添各種甲醛捕捉劑。達(dá)到在涂膠工藝中，盡量降低游離甲醛的目的。
在間隔堆積的板坯周圍通過(guò)風(fēng)機(jī)作用形成負(fù)壓區(qū)域風(fēng)機(jī)風(fēng)量為10000-20000每小時(shí)立方米，風(fēng)壓為350-450Pa，處理時(shí)間為20-25分鐘，通過(guò)上述處理相對(duì)機(jī)拼板平均降醛量為0.320mg/L，相對(duì)熱壓后的三層板坯平均降醛量為0.523mg/L，機(jī)拼板和熱壓后的三層板溫度可下降8-12℃，降低了熱應(yīng)力，同時(shí)縮短了板坯的陳化堆放時(shí)間，并改進(jìn)了車間的生產(chǎn)環(huán)境。
根據(jù)上述技術(shù)方案，在間隔堆積的板坯周圍通過(guò)風(fēng)機(jī)作用形成負(fù)壓作用并使其周圍空氣能被引出至作業(yè)區(qū)外的設(shè)備是一種降低細(xì)木工板中膠粘劑有害成分的裝置，它主要由通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)組成，通風(fēng)管道進(jìn)氣口位于間隔堆積的板坯兩側(cè)側(cè)面，通風(fēng)管道的出氣口位于加工現(xiàn)場(chǎng)外，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為10000-20000每小時(shí)立方米，風(fēng)壓為350-450Pa。在本基本技術(shù)方案中，板坯為作為細(xì)木工板芯層的涂膠后的機(jī)拼板或經(jīng)涂膠熱壓后的三層芯板。
本裝置有兩只通風(fēng)管道進(jìn)氣口，位于間隔堆積的板坯兩側(cè)側(cè)面。使兩只進(jìn)氣口間形成為冷卻室，在降低板坯游離甲醛的前提下，還有利于降低涂膠后的機(jī)拼板或經(jīng)涂膠熱壓后的三層芯板溫度。
所使用的風(fēng)機(jī)為軸流通風(fēng)機(jī)，軸流通風(fēng)機(jī)安裝在位于通風(fēng)管道進(jìn)氣口的上部。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)細(xì)木工板加工過(guò)程中，1、在涂膠調(diào)制工藝，在保證細(xì)木工板膠合質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少成品中游離甲醛的含量；2、采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻降低半成品的游離甲醛的含量，達(dá)到降低細(xì)木工板成品游離甲醛含量的目的，同時(shí)降低板坯的陳化時(shí)間，提高制板的效率，大大改善了車間的生產(chǎn)環(huán)境。3、本發(fā)明所生產(chǎn)的細(xì)木工板的膠合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、表面質(zhì)量能符合GB/T5849-1999的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又能滿足GB18580-2001的E1級(jí)規(guī)定。


圖1為降醛冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中1、通風(fēng)管道；2、進(jìn)氣口；3、軸流通風(fēng)機(jī)；4、板坯。
具體實(shí)施例方式
各實(shí)施例的加工細(xì)木工板的生產(chǎn)工藝依次是原料干燥、加工制條、涂膠配板、機(jī)拼板、強(qiáng)制通風(fēng)降醛、一次砂光、貼單板、一次預(yù)壓、一次熱壓、二次砂光、貼表板、二次預(yù)壓、二次熱壓、強(qiáng)制通風(fēng)降醛、裁邊、三次砂光、檢驗(yàn)入庫(kù)。除強(qiáng)制通風(fēng)降醛工藝外上述各個(gè)工藝條件與現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)木工板加工條件相同。一次、二次預(yù)壓和熱壓的單位壓力為1.2Mpa；預(yù)壓時(shí)間為25分鐘，一次熱壓溫度為110-120℃，二次熱壓溫度為110℃左右；一次熱壓的保壓時(shí)間為500秒，、二次熱壓的保壓時(shí)間為42秒左右。
涂膠所使用的脲醛樹脂膠為美邦牌NR123T，美邦牌NR123T脲醛樹脂膠F/U＝1∶1.20-1.15，PH值為7.5-8.5之間，游離醛含量≤0.15％，粘度在25℃條件下為18-30S，固含量≥52％。填充劑為普通面粉。甲醛捕捉劑為南京林業(yè)大學(xué)研制的由南京環(huán)佳新材料科技有限公司生產(chǎn)的JC-H型的甲醛捕捉劑、固化劑為工業(yè)級(jí)的氯化銨。
為適應(yīng)不同木材粘接的要求，將上述原料攪拌調(diào)制，它有如下的實(shí)施方式。
實(shí)施例1，木條拼接所使用的脲醛涂膠的調(diào)制配方為(重量分)脲醛樹脂100、填充劑20、甲醛捕捉劑6、固化劑0.6；楊木芯板貼蓋在拼接后木條的兩面形成芯層板，楊木芯板對(duì)涂膠的要求可以為(重量分)脲醛樹脂100、填充劑25、甲醛捕捉劑6、固化劑0.4；芯層板兩表面貼上表板為三層板，表板對(duì)涂膠的要求是(重量分)脲醛樹脂100、填充劑22、甲醛捕捉劑6、固化劑0.5。
實(shí)施例2，木條拼接所使用的脲醛涂膠的配方可以為(重量分)脲醛樹脂100、填充劑23、固化劑0.8；楊木芯板對(duì)涂膠的要求可以為(重量分)低醛脲醛樹脂100、填充劑28、固化劑0.50；表板對(duì)涂膠的要求是(重量分)脲醛樹脂100、填充劑25、固化劑0.50。
實(shí)施例3，木條拼接所使用的脲醛涂膠的配方可以為(重量分)低醛脲醛樹脂100、填充劑27、固化劑0.9；楊木芯板對(duì)涂膠的要求可以為(重量分)低醛脲醛樹脂100、填充劑33、固化劑0.5；表板對(duì)涂膠的要求是(重量分)低醛脲醛樹脂100、填充劑28、固化劑0.5。
實(shí)施例4，木條拼接所使用的脲醛涂膠的配方為(重量分)低醛脲醛樹脂100、填充劑30、甲醛捕捉劑5、固化劑1.0；楊木芯板對(duì)涂膠的要求為(重量分)脲醛樹脂100、填充劑35、甲醛捕捉劑10、固化劑0.6；表板對(duì)涂膠的要求是(重量分)脲醛樹脂100、填充劑30、甲醛捕捉劑5、固化劑0.6。實(shí)施例1、4所添加的甲醛捕捉劑的添加量是按照該產(chǎn)品說(shuō)明書中指示的用量加入。
以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)強(qiáng)制冷卻和通風(fēng)工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
結(jié)合圖1，它主要由通風(fēng)管道1、風(fēng)機(jī)3組成，在本發(fā)明中，它有兩只通風(fēng)管道1的進(jìn)氣口2位于間隔堆積的板坯4兩側(cè)側(cè)面，通風(fēng)管道1的出氣口位于加工現(xiàn)場(chǎng)外。所使用的風(fēng)機(jī)為軸流通風(fēng)機(jī)3，軸流通風(fēng)機(jī)3安裝在進(jìn)氣口2的上部。軸流通風(fēng)機(jī)3為兩臺(tái)，對(duì)應(yīng)安裝在進(jìn)氣口2上部的通風(fēng)管道1上。兩只進(jìn)氣口2之間為負(fù)壓區(qū)域，該區(qū)域形成一個(gè)冷卻室。軸流通風(fēng)機(jī)3可選用2.2千瓦、轉(zhuǎn)速為每秒1445轉(zhuǎn)、內(nèi)徑600毫米、風(fēng)量為每小時(shí)15000立方米的風(fēng)機(jī)。在整個(gè)細(xì)木工板加工過(guò)程中，可以使用兩臺(tái)上述裝置，其中一臺(tái)用于對(duì)機(jī)拼的芯層板進(jìn)行強(qiáng)制冷卻和通風(fēng)；另一臺(tái)用于對(duì)熱壓出來(lái)的三層板進(jìn)行強(qiáng)制冷卻和通風(fēng)。
本裝置使用時(shí)，將涂膠后機(jī)拼成的芯層板和涂膠后熱壓成型的三層板成摞，共間隔堆積45層，每層間隔為1.5cm。通過(guò)軌道推到進(jìn)氣口2間的冷卻室，開動(dòng)軸流通風(fēng)機(jī)25分鐘，冷卻室內(nèi)風(fēng)壓為395Pa，使處于冷卻室內(nèi)的芯層板或熱壓的三層板強(qiáng)制冷卻通風(fēng)。由于芯層板或熱壓的三層板成摞后，板層間有較好的透氣性，兩臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)3的抽吸，便于游離甲醛以及溫度散發(fā)。
根據(jù)以上所述生產(chǎn)出的細(xì)木工板，按照GB/T17657-1999規(guī)定的方法測(cè)量游離甲醛釋放量和膠合強(qiáng)度。溫差測(cè)定方法是芯層板或三層板在進(jìn)入強(qiáng)制風(fēng)冷前，從中抽取四張，按對(duì)角線測(cè)量初始溫度，經(jīng)過(guò)設(shè)備風(fēng)冷后，再次對(duì)同樣四板進(jìn)行同點(diǎn)測(cè)溫。
表一，細(xì)木工板成品板的游離甲醛釋放量和膠合強(qiáng)度

上表顯示，本發(fā)明生產(chǎn)出的細(xì)木工板甲醛釋放量符合GB18580-2001規(guī)定的E1級(jí)要求，平均膠合強(qiáng)度超過(guò)GB/T5849-1999規(guī)定的≥0.7MPa的要求。添加甲醛捕捉劑后，有益于降低游離甲醛的釋放量。
表2為芯層板和三層板經(jīng)過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷處理前后的溫度

表3為芯層板、三層板經(jīng)過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷處理前后游離甲醛的釋放量

通過(guò)上述數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明的思路是正確的。在上述實(shí)施方式中，細(xì)木工板的板芯是由小木條采用脲醛樹脂膠在拼板機(jī)中進(jìn)行側(cè)面膠結(jié)而形成的整張板坯，平均每張拼板的用膠量大約在250-300克，在固化后必然有游離甲醛釋放出來(lái)。游離甲醛在熱狀態(tài)的釋放速率大于冷狀態(tài)的釋放速率。因此，板坯在熱狀態(tài)下釋放出的甲醛用流動(dòng)的空氣迅速將其排出，有利于游離甲醛的繼續(xù)釋放，空氣流動(dòng)速度越大，板面的滯留層越薄，越有利于內(nèi)部游離甲醛向外釋放，直至平衡。避免了板坯的游離甲醛在制造過(guò)程中在板坯內(nèi)的積累，降低了成品的游離甲醛釋含量。通過(guò)數(shù)據(jù)還可以分析到板坯在負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的降溫效果是明顯的，因此可以肯定能減小板坯熱應(yīng)力造成的損失，有利于均衡生產(chǎn)，同時(shí)也大大改善了生產(chǎn)環(huán)境。對(duì)于縮短生產(chǎn)周期以及提高產(chǎn)品膠合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、表面質(zhì)量有很大好處。
權(quán)利要求
1.細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，整個(gè)工藝流程主要包括制板、制條、配板、涂膠、拼板、熱壓、砂光、貼表板、陳化過(guò)程，涂膠過(guò)程所使用的膠粘劑為脲醛樹脂膠，其特征在于脲醛樹脂膠按下述方法調(diào)制脲醛樹脂膠100重量份、填充劑20-35重量份、固化劑0.4-1.0重量份的比例調(diào)制，所述的脲醛樹脂膠是指摩爾比F/U＝1∶1.20-1.15，PH值為7.5-8.8之間，游離醛含量≤0.18％的脲醛樹脂膠，上述原料經(jīng)攪拌后實(shí)施涂膠過(guò)程，涂膠處理后的板坯經(jīng)過(guò)熱壓后間隔堆積；在間隔堆積的板坯周圍設(shè)置有負(fù)壓區(qū)域，負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的空氣能被引出至作業(yè)區(qū)外，間隔堆積的板坯在負(fù)壓區(qū)域內(nèi)存放15-35分鐘，且板坯的溫度在此時(shí)間內(nèi)降低7-12℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，其特征在于適應(yīng)木條拼接的膠粘劑調(diào)制比例可為脲醛樹脂膠100重量份、填充劑20-30重量份、固化劑0.6-1.0重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，其特征在于適應(yīng)楊木芯板膠粘劑調(diào)制比例可為脲醛樹脂膠100重量份、填充劑25-35重量份、固化劑0.4-0.6重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，其特征在于適應(yīng)表板膠粘劑調(diào)制比例可為低醛脲醛樹脂膠100重量份、填充劑22-32重量份、固化劑0.4-0.6重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，其特征在于在調(diào)制脲醛膠過(guò)程中增添甲醛捕捉劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝，其特征在于在間隔堆積的板坯周圍通過(guò)風(fēng)機(jī)作用形成負(fù)壓區(qū)域，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為10000-20000每小時(shí)立方米，風(fēng)壓為350-450Pa，處理時(shí)間為20-35分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝所使用的設(shè)備，主要由通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)組成，其特征在于通風(fēng)管道進(jìn)氣口位于間隔堆積的板坯兩側(cè)側(cè)面，通風(fēng)管道的出氣口位于加工現(xiàn)場(chǎng)外，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為10000-20000每小時(shí)立方米，風(fēng)壓為350-450Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝所使用的設(shè)備，其特征在于本裝置有兩只通風(fēng)管道進(jìn)氣口，位于間隔堆積的板坯兩側(cè)側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝所使用的設(shè)備，其特征在于所使用的風(fēng)機(jī)為軸流通風(fēng)機(jī)，軸流通風(fēng)機(jī)安裝在位于通風(fēng)管道進(jìn)氣口的上部。
全文摘要
本發(fā)明技術(shù)方案公開的細(xì)木工板加工過(guò)程中的降醛工藝及其設(shè)備涉及細(xì)木工板加工技術(shù)領(lǐng)域，細(xì)木工板加工過(guò)程中使用的粘接劑為脲醛樹脂膠，按下列重量分調(diào)制脲醛樹脂膠100重量份、填充劑20－35重量份、固化劑0.4－1.0；將涂膠后經(jīng)機(jī)拼或經(jīng)過(guò)熱壓后的板坯間隔堆積；在間隔堆積的板坯周圍通過(guò)風(fēng)機(jī)作用形成負(fù)壓作用使其周圍空氣能被引出至作業(yè)區(qū)外；降低細(xì)木工板中膠粘劑有害成分的裝置主要由通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)組成，通風(fēng)管道進(jìn)氣口位于間隔堆積的板坯兩側(cè)側(cè)面，通風(fēng)管道的出氣口位于加工現(xiàn)場(chǎng)外；采用本發(fā)明，使加熱膠合時(shí)散發(fā)的游離甲醛及時(shí)快速地排出，避免游離甲醛被板芯和成品板吸收，降低了產(chǎn)品的甲醛含量，縮短了板坯的陳化堆放時(shí)間，大大改善了車間的生產(chǎn)環(huán)境。
文檔編號(hào)B27K3/02GK1796070SQ200410065908
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者周紹平, 王厚立, 張建宏 申請(qǐng)人:黃山市閶林木業(yè)有限責(zé)任公司