本發(fā)明屬于竹刨花板制備領(lǐng)域，一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法。
背景技術(shù)：
我國竹資源豐富，竹林面積達(dá)601萬hm2，有竹材加工廠數(shù)千家。但因加工設(shè)備落后，竹材利用率低，大量的竹材剩余物被擱置而不能有效利用。生產(chǎn)竹刨花板是解決竹材剩余物，使竹材利用率達(dá)到100%的最好的利用方式。同時(shí)，以速生材竹材為原料，以竹代木生產(chǎn)刨花板，也將緩解人造板行業(yè)木材供需矛盾、保持刨花板的產(chǎn)量穩(wěn)定上升。
竹刨花板的生產(chǎn)過程基本采用木刨花板現(xiàn)有的設(shè)備及工藝條件，膠粘劑以價(jià)格較低的脲醛樹脂為主，通過刨花制備、施膠、鋪裝、預(yù)壓、熱壓等一系列工序壓制而成。與木刨花加工過程不同的是，竹材剩余物有竹青、竹黃以及竹片混雜在一起，尺寸形態(tài)各異，顯著增加刨花板的生產(chǎn)難度及后期板材質(zhì)量。因此,專利“全竹及竹木復(fù)合刨花板”（授權(quán)公告號(hào)CN204869124U）在生產(chǎn)全竹及竹木復(fù)合刨花板時(shí)，首先將竹材進(jìn)行去竹青處理，然后將刨花分為粗粒和細(xì)粒，經(jīng)施膠后分別鋪于芯層和表層。專利“木竹復(fù)合刨花板及其生產(chǎn)工藝”（申請(qǐng)公布號(hào)102152370A）將40%-50%竹刨花加入到大量的木刨花生產(chǎn)過程中，并在刨花板厚度方向上刨花粒度呈梯度分布，生產(chǎn)出木竹復(fù)合漸變結(jié)構(gòu)刨花板；或者竹刨花在利用前期先經(jīng)過初篩，選出尺寸較大的竹青和竹片，將其進(jìn)一步加工后再利用。
當(dāng)前，竹、木刨花板面臨的共同的問題是板材在高濕環(huán)境使用中的游離甲醛釋放。而游離甲醛在室內(nèi)的釋放目前已引起高度重視，國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)即將對(duì)強(qiáng)制性國標(biāo)GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料、人造板及其制品中甲醛釋放限量》作出修訂，原標(biāo)準(zhǔn)中的E2標(biāo)準(zhǔn)將被剔除。因此，為解決脲醛樹脂膠粘劑帶來的甲醛釋放問題，專利“漆酶處理干法竹刨花板生產(chǎn)方法及用該方法制得的刨花板”（申請(qǐng)公布號(hào)102672783A）和“山核桃外果皮改性用于制造竹刨花板的方法”（ 申請(qǐng)公布號(hào)104029269A）均采用漆酶液處理竹刨花實(shí)現(xiàn)無膠自結(jié)合生產(chǎn)一種無醛竹刨花板。該工藝漆酶用量大，成本高，改性過程及熱壓時(shí)間耗時(shí)長。專利“無甲醛苯酚類膠粘劑生產(chǎn)竹、木人造板技術(shù)”（申請(qǐng)公布號(hào)101823272A）采用水性聚氨酯膠粘劑替代傳統(tǒng)膠粘劑生產(chǎn)一種無甲醛苯酚竹、木人造板。該技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝條件要求嚴(yán)格，且熱壓時(shí)間長、干燥耗能大。專利“一種超低甲醛釋放的刨花板”（申請(qǐng)公布號(hào)104227816A）采用負(fù)離子礦物質(zhì)粉與大豆蛋白膠粘劑混合成的負(fù)離子膠粘劑黏結(jié)木刨花與天然中藥成分，而壓制出一種甲醛含量較低的，且具有抗菌、抑菌作用的刨花板。該技術(shù)原料處理過程繁雜，各板層熱壓工藝不同，總熱壓時(shí)間較長，屬于裝修用材的多層刨花板類。專利“一種人造板無醛環(huán)保黏合劑的制備原料及方法”（申請(qǐng)公布號(hào)103897611A）在大量硅酸鈉溶液中添加其他少量無機(jī)物制備出一種無機(jī)膠粘劑，可將其用于人造板生產(chǎn)中，然而該無機(jī)膠對(duì)人造板的各性能影響未知。另外，異氰酸酯也被用于當(dāng)前竹刨花板的生產(chǎn)過程中以解決甲醛釋放問題，然而對(duì)于異氰酸酯帶來的黏板問題目前尚未有效解決。
本發(fā)明不存在以上技術(shù)問題。一方面無去竹青處理過程，100%利用竹材廢棄物，以竹材為基材，加入適量木刨花以改進(jìn)板材強(qiáng)度；另一方面將不飽和聚酯樹脂作為膠粘劑引入到竹刨花板行業(yè)，以替代傳統(tǒng)酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂，按照干法刨花板生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出一種新型零甲醛竹刨花板。該技術(shù)工藝簡單、綜合成本與傳統(tǒng)木刨花板相當(dāng)、生產(chǎn)過程可控，且板材使用過程環(huán)保無憂，徹底解決人造板甲醛釋放問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法。本發(fā)明以不飽和聚酯樹脂為膠粘劑，多異氰酸酯類化合物為刨花處理劑，石蠟粉末為防水劑，開發(fā)出新型不釋放甲醛、性能優(yōu)越的刨花板，并在現(xiàn)有的刨花板生產(chǎn)線上即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，市場前景廣闊，能夠替代傳統(tǒng)竹、木刨花板用于家具、室內(nèi)裝飾裝修、建筑等行業(yè)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取刨花100重量份；
（2）稱取2-8重量份不飽和聚酯樹脂，往里加入0.5-2重量份多異氰酸酯類化合物混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取2-8重量份不飽和聚酯樹脂，將0.08-0.64重量份過氧化物加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.5-1重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）按目標(biāo)密度鋪裝、預(yù)壓、熱壓得到所述零甲醛竹刨花板。
步驟（1）所述的刨花為竹刨花或竹木混合刨花，其中竹刨花為竹加工廢棄物，包括竹青、竹黃和竹節(jié)；所述刨花含水率為6~12wt%。
步驟（2）和步驟（4）中所述的不飽和聚酯樹脂為鄰苯二甲酸型、雙酚A型、間苯二甲酸型、乙烯基酯型以及鹵代不飽和聚酯樹脂中的任一種。
步驟（2）中所述的多異氰酸酯類化合物為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、己二異氰酸酯(HDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和間苯二甲基二異氰酸酯(XDI)中的任一種。
步驟（4）所述過氧化物引發(fā)劑為過氧化苯甲氨、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯和過氧化環(huán)己酮中的任一種。
步驟（7）中，所述熱壓過程的工藝參數(shù)為：壓力2-9MPa，溫度80-220℃，時(shí)間30-360s。
如上所述的方法制得的竹刨花板用于家具、裝飾材料以及建筑內(nèi)外墻體的隔音板、保溫板。
本發(fā)明首先稱取一定重量的刨花，采用氣壓式噴槍將一部分不飽和聚酯樹脂膠粘劑與多異氰酸酯類化合物的混合物在攪拌條件下對(duì)刨花進(jìn)行第一次施膠，與刨花表面建立有效結(jié)合；隨后將引發(fā)劑與另一部分不飽和聚酯樹脂的混合物對(duì)刨花進(jìn)行第二次施膠。隨后加入石蠟防水劑進(jìn)一步攪拌均勻。當(dāng)攪拌一段時(shí)間后，按照目標(biāo)設(shè)定密度開始鋪裝、預(yù)壓、熱壓。熱壓完成后，將帶有一定溫度的板子堆在一起，利用余溫進(jìn)一步固化。再經(jīng)過裁邊處理，測定刨花板的彈性模量、靜曲強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度以及2h吸水厚度膨脹率。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用竹材廢棄物，將不飽和聚酯樹脂作為膠粘劑引入到竹刨花板行業(yè)，以替代傳統(tǒng)酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂，按照干法刨花板生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出一種新型零甲醛竹刨花板。該技術(shù)工藝簡單、綜合成本與傳統(tǒng)木刨花板相當(dāng)、生產(chǎn)過程可控，且板材使用過程環(huán)保無憂，徹底解決人造板甲醛釋放問題。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取竹刨花80重量份（含水率為10wt%），木刨花20重量份（含水率為10wt%）；
（2）稱取6重量份間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，往里加入0.5重量份甲苯二異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取6重量份間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，將0.36重量份過氧化甲乙酮引發(fā)劑加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.8重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）按照目標(biāo)密度稱取施膠后的刨花，先將其倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到竹刨花板；以厚度規(guī)格5mm，壓力5MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間240s。
實(shí)施例2：
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取60重量份竹刨花（含水率為10wt%）和40重量份木刨花混合（含水率為10wt%）；
（2）稱取6重量份雙酚A型不飽和聚酯樹脂，往里加入0.5重量份二苯基甲烷二異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取6重量份雙酚A型不飽和聚酯樹脂，將0.36重量份過氧化環(huán)己酮加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.8重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）將竹木刨花先倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到刨花板；以厚度規(guī)格10mm，熱壓壓力為5MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間210s。
實(shí)施例3：
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取竹刨花100重量份，含水率為10wt%；
（2）稱取5重量份鹵代不飽和聚酯樹脂，往里加入1重量份己二異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取5重量份鹵代不飽和聚酯樹脂，將0.6重量份過氧化苯甲酸叔丁酯加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.8重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）將施膠后的竹刨花倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到竹刨花板；以厚度規(guī)格3mm計(jì)，壓力為5MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間40s。
實(shí)施例4：
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取50份竹刨花（含水率為10wt%）和50份木刨花混合（含水率為10wt%）；
（2）稱取5重量份鄰苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，往里加入0.5重量份異佛爾酮二異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取5重量份鄰苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，將0.3重量份過氧化甲乙酮加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.5重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）將施膠后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到竹木刨花板；以厚度規(guī)10mm計(jì)，壓力為5MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間240s。
實(shí)施例5
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取70重量份竹刨花（含水率為10wt%）和30重量份木刨花（含水率為10wt%）混合；
（2）稱取2重量份乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂，往里加入2重量份多亞甲基多苯基多異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取2重量份乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂，將0.08重量份過氧化苯甲氨加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.5重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）將施膠后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到竹木刨花板；以厚度規(guī)格8mm計(jì)，壓力為2MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間360s。
實(shí)施例6
一種利用不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)零甲醛竹刨花板的方法，具體包括以下步驟：
（1）稱取70重量份竹刨花（含水率為10wt%）和30重量份木刨花（含水率為10wt%）混合；
（2）稱取6重量份雙酚A型不飽和聚酯樹脂，往里加入0.5重量份間苯二甲基二異氰酸酯混合均勻；
（3）將步驟（2）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第一次氣壓噴膠；
（4）繼續(xù)稱取6重量份雙酚A型不飽和聚酯樹脂，將0.36重量份過氧化環(huán)己酮
加入其中混合均勻；
（5）將步驟（4）所得混合液在攪拌過程中對(duì)刨花進(jìn)行第二次氣壓噴膠；
（6）將0.8重量份的石蠟加入到步驟（5）噴膠后的刨花中，攪拌均勻；
（7）將施膠后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中預(yù)壓，再熱壓得到竹木刨花板；以厚度規(guī)格10mm計(jì)，壓力為5MPa，溫度200℃，熱壓時(shí)間210。
性能測試
使用圓鋸機(jī)裁邊，測定刨花板質(zhì)量、長度、寬度以及厚度，據(jù)此計(jì)算出密度；再鋸切成50×50mm、300×50mm的小塊試樣，按照GB/T17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》對(duì)刨花板的彈性模量、靜曲強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度以及2h吸水厚度膨脹率進(jìn)行測定，測試結(jié)果如表1所示。
表1 零甲醛竹刨花板的性能測試結(jié)果
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。