專利名稱：板材的制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含木質(zhì)素纖維的板材，如纖維板的制造。
這類板材是通過(guò)這樣制造的將原料分解成含纖維束和纖維的微粒，在被分解的原料中加入膠水，然后將干燥原料并鋪成網(wǎng)狀，在升溫下壓制，以固化膠水而形成板材。纖維板是由經(jīng)分離纖維得到的原料，即由或多或或少的游離纖維制得的。
通常所用的粘合劑是脲醛膠水，并能摻和到被分解的原料中。膠水用量可為6%或更多。由于膠水相對(duì)較貴，因而需要將膠水的加入量減少到最低。但是少量的膠水也會(huì)降低完成的板材的強(qiáng)度，從這方面而言，需選擇加入膠水的量。
在干燥膠合的原料時(shí)，大量或少量的水溶性甲醛從膠水中揮發(fā)出來(lái)。在分離來(lái)自纖維原料中的干燥氣體后，如環(huán)酮中，液體組份將從氣體中冷凝出來(lái)。在常規(guī)的清潔方法中，可溶于水的甲醛會(huì)帶來(lái)麻煩。當(dāng)其連續(xù)從完成的板材中散發(fā)出來(lái)，壓制原料中的甲醛也會(huì)帶來(lái)麻煩。當(dāng)原料干燥后，在其中加入膠水時(shí)，會(huì)帶來(lái)甲醛在壓制時(shí)分離出來(lái)和從完成的板材中分離出來(lái)的麻煩。
根據(jù)干法制造的纖維板通常稱MDF(中密度纖維板)，它是由木纖維制得的板材，其產(chǎn)量超過(guò)95%。較好的原料為木質(zhì)切片，且可以在相對(duì)低的輸入能量100-500kWh/ton纖維下分離纖維以使纖維游離化。分離的纖維原料經(jīng)膠合，干燥，鋪成網(wǎng)狀，然后在熱壓下壓制。也可選擇將干燥原料在膠合前進(jìn)行。原料通常是在分離纖維前預(yù)熱到約150℃，然后在高溫、壓力下進(jìn)行分離纖維操作;以促進(jìn)纖維游離。但是在這樣的高溫下，原料也會(huì)因?yàn)橛龅剿舛到夂褪?。短時(shí)間加熱可以減少這種不足，但失色則無(wú)法避免，且在相同的時(shí)間內(nèi)會(huì)增加能量消耗。
通常是將脲醛膠水與纖維原料在通向分離纖維設(shè)備的輸送帶(排料帶)上或在分離混和設(shè)備中混和?；旌湍z水的量為6%或更多。
當(dāng)纖維原料在以后的管式干燥器中高溫氣體干燥時(shí)，從膠水中散發(fā)出大量或少量的可溶于水的甲醛。當(dāng)上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲醛和用來(lái)最后壓制的纖維原料會(huì)帶來(lái)麻煩，當(dāng)其連續(xù)從完成的板材中散發(fā)出來(lái)。在干燥原料后再膠合的特殊應(yīng)用可在纖維板制造中完成。
本發(fā)明能減少上述麻煩，同時(shí)還具有更多好處。根據(jù)本發(fā)明，纖維原料與一種含有纖維表面活性劑的浸漬溶液反應(yīng)，并在最終分解前預(yù)熱。
這些化學(xué)品的實(shí)施例為能作用于木質(zhì)素的，諸如Na2SO3和NaHSO2。這些化學(xué)品的量為1-30kg/ton原料，如以Na2SO3計(jì)，根據(jù)本發(fā)明，可增加終產(chǎn)物的ISO光潔度，以減少分離纖維的能量消耗，并在維持強(qiáng)度將膠水量減少或在不變的膠水量下增加強(qiáng)度。此外，減少了甲醛的分離量。
下文將結(jié)合某些內(nèi)容具體描述本發(fā)明。
纖維板是通過(guò)飽和切片形式的生料來(lái)制造，例如，含作用于木質(zhì)素的軟木化學(xué)品，如Na2SO3和NaHSO3，其量為1-30，較好為10-20kg/ton纖維原料如以Na2SO3計(jì)。
浸漬作用需快速進(jìn)行，且能留滯幾分鐘。然后將溫度升到150-200℃，最好是160-180℃，約2-3分鐘。同時(shí)預(yù)熱可先于或在浸滲同時(shí)進(jìn)行。pH值保持在2-12之間。帶有Na2SO3和NaHSO3的浸漬溶液含有HSO-3和/或SO2-3形式的亞硫酸根。可用NaOH適當(dāng)控制pH值。由于該化學(xué)物作用(磺化)，以后的分離纖維可比正規(guī)輸入能量低進(jìn)行到所需的分離纖維程度。能量消耗平均為50-400kWh/ton纖維材料。所節(jié)約的能量是常規(guī)分解纖維能量的10%。
經(jīng)過(guò)浸漬作用，最終纖維板的光潔度會(huì)增加。
至于分解的原料中纖維分解，發(fā)現(xiàn)細(xì)小原料成份和碎屑成份都減少了，即主纖維的比率增加。
還發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的浸漬作用，板材的強(qiáng)度得到改進(jìn)?？估瓘?qiáng)度和彈性模量以及纖維鍵至少增加10%。而且這種作用還減少了維持強(qiáng)度率的膠水加入量。纖維鍵增加10%相當(dāng)于減少1%膠水加入量。本發(fā)明還應(yīng)用了磺化反應(yīng)，可減少甲醛分離，由含甲醛的浸漬溶液反應(yīng)中存在亞硫酸根離子，可結(jié)合在纖維原料中，而不會(huì)從板材產(chǎn)物中散發(fā)出來(lái)。
實(shí)施例將以切片形狀的原料浸在不同的浸漬處理液中。每一批中，每噸切片含10kg NaHSO3。對(duì)照組不需浸漬。
將不同的兩批料預(yù)熱到約170℃，然后分離纖維。在分離纖維后的料帶中，加入E2型脲甲醛膠水，量為10%干膠水(以干纖維為基準(zhǔn)計(jì))。然后，將原料干燥達(dá)到90%的干料成份。將干燥的纖維形成網(wǎng)狀物，然后用約1.5MPa預(yù)壓并在170℃下熱壓5-6分鐘。測(cè)量由此制造的板材的強(qiáng)度，ISO光潔度和甲醛成份(穿孔值)。同時(shí)測(cè)量不同批料的相對(duì)能量消耗。結(jié)果如下性能對(duì)照 Na2SO3NaHSO3組 組 組粘結(jié)強(qiáng)度MPa 38.4 43.8 40.0平均鍵強(qiáng)度MPa 1.8 2.1 2.0ISO光潔度% 24 26 26甲醛成分mgCH2O/100g 27 20 18相對(duì)能量消耗 1.0 0.95 0.95
結(jié)果證實(shí)了上述技術(shù)效果。
但本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施的內(nèi)容，可在發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)干法制造纖維板的方法，起始于含木質(zhì)素纖維的材料，經(jīng)分解，膠合，干燥，制成網(wǎng)狀物然后壓制，其特征在于，在材料分解前用含有1-30kg/ton纖維原料的纖維表面活性劑，如Na2SO3的浸漬溶液處理，然后預(yù)熱到150-200℃，而pH值保持在2-12之間，以及分解反應(yīng)在50-400kWh/ton纖維原料的輸入能量下進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的纖維表面活性劑是作用于木質(zhì)素的類型的表面活性劑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的浸漬溶液含有Na2SO3和/或NaHSO3。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的分解的原料先膠合，然后在制成網(wǎng)狀物前干燥。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的分解原料先干燥，然后在制成網(wǎng)狀物前膠合。
全文摘要
一種干法制造纖維板的方法，將含木質(zhì)素纖維的原料分解、膠合、干燥，制成網(wǎng)，然后壓制。在分離纖維前，原料用含有纖維表面活性劑的浸漬溶液處理。
文檔編號(hào)B27N1/00GK1079687SQ9310616
公開(kāi)日1993年12月22日 申請(qǐng)日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月11日
發(fā)明者阿倫·米凱爾松, 克里斯特·薩菲特羅姆, 拉斯-?？恕ち值翘亓_姆, 托馬斯·奧洛遜 申請(qǐng)人:瑞典商順智公司