本發(fā)明屬于人造板領(lǐng)域,具體涉及一種無醛添加單板類人造板的制備方法。
背景技術(shù):
1、近年來,隨著人們環(huán)保意識的提高,無醛人造板發(fā)展迅猛,各大定制家居企業(yè)紛紛推出了無醛家居產(chǎn)品,人造板無醛化已經(jīng)深入人心。目前無醛人造板所用膠黏劑主要有異氰酸酯膠黏劑、生物質(zhì)膠黏劑等,其中異氰酸酯膠黏劑所占市場份額最高。異氰酸酯本身不含游離甲醛,沒有vocs釋放、無明顯氣味,綠色環(huán)保,且其固化產(chǎn)物聚脲強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易降解,所制備的板材具有較好的力學(xué)性能。
2、目前在人造板中應(yīng)用的異氰酸酯膠黏劑主要是指pmdi(多亞甲基多苯基多異氰酸酯)。cn101524857b公開了一種制備無醛添加單板類人造板的方法,其采用有氣或無氣霧化噴涂pmdi進(jìn)行施膠,然后組坯、熱壓得到無醛添加單板類人造板,其熱壓因子為30-72s/mm,然而熱壓生產(chǎn)速率較低,生產(chǎn)較厚板材時熱壓時間較久,如生產(chǎn)15mm厚的單板類人造板最快也需要7.5min。cn?105856343a、cn?105773742a、cn?105818225a、cn?105856345a均是采用超聲和氣旋協(xié)同霧化pmdi的方式進(jìn)行施膠,僅僅優(yōu)化了施膠方式,熱壓因子最低為30s/mm,熱壓效率依然較低。cn?114800727b公開了一種以聚醚作促進(jìn)劑,配合微波預(yù)熱工藝,高效生產(chǎn)單板類人造板的技術(shù)方案,熱壓因子最低可做到5s/mm,但其要求必須先施加促進(jìn)劑再施加異氰酸酯,調(diào)整施膠順序會明顯降低板材性能,對生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備要求較嚴(yán)格。
3、因此,需要尋求一種工藝寬容度高、生產(chǎn)效率更高的無醛添加單板類人造板的制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種無醛添加單板類人造板的制備方法,通過施加促進(jìn)劑,提高板材熱壓效率,從而提高板材生產(chǎn)效率,并且不受施膠順序影響。
2、為實現(xiàn)發(fā)明的目的,采用以下的技術(shù)方案:
3、一種無醛添加單板類人造板的制備方法,其特征在于,包含如下步驟:
4、(1)在單板表面施加促進(jìn)劑和異氰酸酯膠黏劑;
5、(2)將經(jīng)步驟(1)處理的單板組成板坯;
6、(3)將板坯送入熱壓機(jī),在120-250℃、板面壓力為0-1.5mpa條件下使板坯熱壓成型。
7、本發(fā)明中,所述單板可以為木質(zhì)或非木質(zhì)單板,包括但不限于桉木單板、松木單板、楊木單板、樺木單板、竹質(zhì)單板等,控制單板含水率為5%-25%;
8、本發(fā)明中,所述促進(jìn)劑為聚醚多元醇或端羥基化合物的復(fù)配物。
9、在本發(fā)明中某一具體實施例中,促進(jìn)劑為聚醚多元醇,所述聚醚多元醇為環(huán)氧丙烷類聚醚、環(huán)氧乙烷類聚醚、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚醚中的一種或多種,優(yōu)選官能度為2-6,分子量200-4000的聚醚多元醇;
10、進(jìn)一步的,所述聚醚多元醇為以胺類物質(zhì)為起始劑的聚醚多元醇;
11、進(jìn)一步的,所述胺類物質(zhì)包括但不限于烷基胺、烷基醇胺、芳胺中的一種或多種;
12、所述烷基胺可以選自c2-c6的烷基胺,包括但不限于乙二胺、二亞乙基三胺、叔丁基胺、異丙胺、三亞乙基四胺中的一種或多種;
13、所述烷基醇胺可以選自c2-c4的烷基醇胺類化合物,包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、雙-(2-羥丙基)-胺、二異丙醇胺中的一種或多種;
14、所述芳胺可以選自芳香伯胺,包括但不限于苯胺、苯二胺、甲苯二胺、鄰二亞甲苯二胺中的一種或多種。
15、在本發(fā)明中另一具體實施例中,促進(jìn)劑選自端羥基化合物的復(fù)配物,所述端羥基化合物的復(fù)配物為端羥基化合物與三乙醇胺、三亞乙基二胺、雙嗎啉基二乙基醚、二[2-(n,n-二甲氨基乙基)]醚、n,n,n'-三甲基-n'-羥乙基雙氨乙基醚等小分子醚/胺中一種或多種復(fù)配而來。
16、進(jìn)一步的,所述端羥基化合物包括但不限于聚醚多元醇、聚酯多元醇、小分子多元醇中的一種或多種。
17、進(jìn)一步的,所述端羥基化合物中聚醚多元醇為環(huán)氧丙烷類聚醚、環(huán)氧乙烷類聚醚、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚醚中的一種或多種,優(yōu)選官能度2-6,分子量200-4000的聚醚多元醇;
18、進(jìn)一步的,所述聚醚多元醇可以選自一元醇、多元醇或胺類物質(zhì)為起始劑;所述一元醇起始劑可以選自正丁醇、異辛醇、十二醇、異構(gòu)十三醇、十八醇等,多元醇起始劑可以選自丙二醇、乙二醇等二元醇,甘油、三羥甲基丙烷等三元醇以及季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇;優(yōu)選以胺類物質(zhì)為起始劑的聚醚多元醇;進(jìn)一步的,所述胺類物質(zhì)包括但不限于烷基胺、烷基醇胺、芳胺中的一種或多種;
19、進(jìn)一步的,所述端羥基化合物中聚酯多元醇為由有機(jī)二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二醇)縮合而成;二元羧酸優(yōu)選己二酸、鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、鹵代苯二甲酸等一種或多種;多元醇優(yōu)選乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇中的一種或多種;優(yōu)選聚酯多元醇的官能度為2-3,分子量為600-4000。
20、進(jìn)一步的,所述端羥基化合物中小分子多元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、甲基丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三乙醇胺、季戊四醇中的一種或多種。
21、進(jìn)一步的,本發(fā)明所述端羥基化合物的復(fù)配物中端羥基化合物與小分子醚/胺質(zhì)量比為1:(0-0.02),其中,當(dāng)端羥基化合物選自上述胺類物質(zhì)為起始劑的聚醚多元醇時,小分子醚/胺的添加量可以為0;選自其他端羥基化合物時,小分子醚/胺添加量不為0,優(yōu)選端羥基化合物與小分子醚/胺質(zhì)量比為1:(0.0002-0.02)。
22、本發(fā)明中,上述所有促進(jìn)劑可直接使用也可加入溶劑(如水)制成溶液使用;優(yōu)選促進(jìn)劑的施加量為5-100g/m2,更優(yōu)選20-40g/m2。
23、異氰酸酯膠黏劑根據(jù)異氰酸酯基團(tuán)與碳原子連接的結(jié)構(gòu)特點,分為芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯(包括脂環(huán)族多異氰酸酯),常見類型的異氰酸酯均可應(yīng)用于本發(fā)明中。其中,芳香族多異氰酸酯,包括甲苯二異氰酸酯(tdi),二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)及聚合二苯基甲烷二異氰酸酯(又稱為聚合mdi或pmdi)等,具有較高的反應(yīng)活性。
24、因此,在本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中,所述異氰酸酯優(yōu)選為芳香族多異氰酸酯,進(jìn)一步優(yōu)選為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的一種或多種。
25、同時,pmdi或tdi或mdi或其組合物為基礎(chǔ)的改性異氰酸酯產(chǎn)品,也均可作為異氰酸酯膠黏劑應(yīng)用于本發(fā)明中。進(jìn)一步的,改性異氰酸酯產(chǎn)品包括但不限于聚醚改性或聚酯改性。
26、本發(fā)明中,所述異氰酸酯膠黏劑的-nco含量為20-34wt%。
27、本發(fā)明中,異氰酸酯膠黏劑的施加量為10-80g/m2。
28、本發(fā)明中,步驟(2)具體為:將經(jīng)步驟(1)處理的單板按照奇數(shù)層原則且相鄰單板纖維方向相互垂直組成膠合板板坯或多層單板按照相同纖維方向組成單板層積材板坯。
29、優(yōu)選的,步驟(3)中在板坯送入熱壓機(jī)前,可以任選地對板坯進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱方式包括但不限于微波預(yù)熱、蒸汽預(yù)熱等;
30、優(yōu)選的,步驟(3)中,熱壓因子根據(jù)板材厚度控制為3-20s/mm。
31、本發(fā)明中,步驟(1)所述在單板表面施加促進(jìn)劑和異氰酸酯膠黏劑,包含三種施加順序,第一種為先在單板表面施加促進(jìn)劑,然后再施加異氰酸酯膠黏劑,第二種為先在單板表面施加異氰酸酯膠黏劑,然后施加促進(jìn)劑;第三種為同時分別在單板表面施加異氰酸酯膠黏劑和促進(jìn)劑。本發(fā)明中對施加促進(jìn)劑和膠黏劑的先后順序無要求,可以先后分別施加,也可以同時分別施加。但由于聚醚多元醇或端羥基化合物會與異氰酸酯反應(yīng),若將二者先預(yù)混合,然后施加會導(dǎo)致膠黏劑預(yù)固化,降低粘接強(qiáng)度和板材性能,因此不能先將促進(jìn)劑和異氰酸酯膠黏劑進(jìn)行預(yù)混合。
32、本發(fā)明的方法可適用于單板類人造板等的制備,尤其適用于單板厚度在0.3mm以上,特別是1mm以上的人造板的制備。
33、本發(fā)明的有益效果在于:
34、(1)本發(fā)明提供了一種提高單板類人造板熱壓生產(chǎn)效率的方案:通過添加促進(jìn)劑,保證膠黏劑快速固化,有效提高單板類人造板熱壓生產(chǎn)效率,減少熱壓時間,較現(xiàn)有技術(shù)有顯著提升。
35、(2)本發(fā)明進(jìn)一步選擇對異氰酸酯和水反應(yīng)有促進(jìn)效果的物質(zhì)作促進(jìn)劑,擺脫了施膠順序的限制,工藝適用性更強(qiáng)。
36、(3)本發(fā)明的提供的提高單板類人造板熱壓生產(chǎn)效率的方案簡便易行,具有極高的實操性。