一種人造板熱壓用的復(fù)合發(fā)熱劑、混合膠粘劑及人造板快速熱壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于木材加工領(lǐng)域，設(shè)及一種人造板熱壓用的復(fù)合發(fā)熱劑、混合膠粘劑及 人造板快速熱壓方法。 技術(shù)背景
[0002] 人造板行業(yè)是能源消耗型重點(diǎn)行業(yè)，節(jié)能降耗是發(fā)展的必然趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)表明，熱 壓環(huán)節(jié)分別約占創(chuàng)花板生產(chǎn)中全部熱能消耗的50%、膠合板生產(chǎn)的45%、纖維板生產(chǎn)的 35%。因此，降低熱壓工段的熱能消耗，成為人造板節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。
[0003] 降低熱能消耗有兩類途徑：（1)降低熱壓溫度。通常，對(duì)于采用脈醒樹脂膠黏劑 的熱壓工藝，熱壓溫度一般設(shè)置為105~160°C(膠合板）、150~180°C(纖維板和創(chuàng)花 板）；采用酪醒樹脂膠黏劑的熱壓工藝，熱壓溫度一般設(shè)置為150~180°C(膠合板）、160~ 200°C(纖維板和創(chuàng)花板）。然而，為了滿足高生產(chǎn)效率的需求，熱壓溫度一般不宜顯著降 低，因此，靠降低熱壓溫度對(duì)節(jié)約熱壓熱能消耗的貢獻(xiàn)不大。（2)縮短熱壓時(shí)間。在熱壓溫 度一定時(shí)，縮短熱壓時(shí)間成為控制熱壓能源消耗的唯一有效手段。由于木質(zhì)材料是熱的不 良導(dǎo)體，在熱壓過程中，熱量從板巧表面到忍層傳遞的時(shí)間較長(zhǎng)。通常，采用脈醒樹脂膠黏 劑時(shí)，熱壓時(shí)間控制在20-30s/mm;采用酪醒樹脂膠黏劑時(shí)，熱壓時(shí)間控制在40-60s/mm。對(duì) 于薄型人造板產(chǎn)品，熱壓時(shí)間的控制效果尚不顯著，但對(duì)于厚型（厚度大于20mm)和超厚型 (厚度大于40mm)的人造板產(chǎn)品，熱壓周期將長(zhǎng)達(dá)60min甚至更長(zhǎng)，而熱壓機(jī)必須維持在高 溫狀態(tài)，導(dǎo)致無謂的熱能損失。
[0004] 目前，縮短熱壓時(shí)間的常見方法有兩類：（1)采用特殊加熱方式，例如，采用微波 加熱或高頻傳熱方式，使人造板板巧整個(gè)厚度上同時(shí)受熱，板巧厚度對(duì)傳熱速率影響不大， 可W實(shí)現(xiàn)快速熱壓。運(yùn)個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)擁有很多專利技術(shù)（例如：CN03234450. 3,"一種微波 熱壓成型機(jī)";CN200720102949. 8,"一種木工板材貼面高頻熱壓機(jī)"），在家具、科技木等 特殊場(chǎng)合已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但缺點(diǎn)是熱壓機(jī)造價(jià)大、維護(hù)難、危險(xiǎn)高，且不適于大幅面人 造板產(chǎn)品的壓制，因此，并不能用于普通厚型創(chuàng)花板、膠合板或纖維板的熱壓。（2)采用 輔助蒸汽噴射方法，即在熱壓時(shí)，利用熱壓機(jī)向板巧表面和（或）四周噴蒸汽，利用蒸汽 向板巧內(nèi)部的滲透實(shí)現(xiàn)輔助傳熱，也可顯著縮短熱壓時(shí)間，運(yùn)方面已有相關(guān)專利技術(shù)（例 如：CN200310112810.8，"單面噴蒸一真空熱壓工藝制造中高密度纖維板厚板的方法"； CN03152965. 8，"噴蒸一真空熱壓工藝制造中密度纖維板厚板方法";CN01237491. 1，"具有噴 蒸或噴加化學(xué)藥劑功能壓機(jī)的熱壓板";CN99229141. 0,"一種具有表面、側(cè)面噴蒸及真空處 理裝置")。運(yùn)種方法，需要對(duì)熱壓機(jī)進(jìn)行改造，增加噴蒸裝置，而且，蒸汽滲透的速率對(duì)輔助 傳熱的制約效應(yīng)明顯，較適用于密度低、人造板板巧內(nèi)孔隙率高的場(chǎng)合。因此，運(yùn)種方法主 要應(yīng)用于中低密度的創(chuàng)花板和纖維板，而對(duì)膠合板和高密度創(chuàng)花板、纖維板的效果較差。另 夕F，蒸汽噴射入板巧后，一定程度上提高了板巧的含水率，對(duì)于防止熱壓后期板子的鼓泡、 分層缺陷帶來了更高的技術(shù)要求。 陽〇化]目前尚沒有一種人造板熱壓用的復(fù)合發(fā)熱劑、混合膠粘劑及采用發(fā)熱劑的人造板 快速熱壓方法報(bào)道過。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種人造板熱壓用的復(fù)合發(fā)熱劑。
[0007] 本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種人造板熱壓用的混合膠粘劑。
[0008] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供采用上述發(fā)熱劑的人造板快速熱壓方法。
[0009] 本發(fā)明基于"板巧內(nèi)外同時(shí)升溫"的思想，從常規(guī)膠黏劑的配方著手，配制"內(nèi)部發(fā) 熱劑"，使膠黏劑在熱壓甚至冷壓（石蠟殼在熱壓時(shí)被融化或冷壓時(shí)被壓破后，內(nèi)部包裹的 發(fā)熱劑才與膠黏劑中的水分接觸從而生熱）過程中，自動(dòng)產(chǎn)生熱量，實(shí)現(xiàn)板巧內(nèi)外同時(shí)升 溫（冷壓時(shí)外部不升溫）的目的，促進(jìn)膠黏劑快速固化，從而縮短熱壓時(shí)間，降低熱能消耗， 既不影響熱壓機(jī)，也不增加含水率。
[0010] 本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 一種人造板熱壓用的復(fù)合發(fā)熱劑，該發(fā)熱劑是由石蠟包裹至少一種遇水生熱型發(fā) 熱劑。
[0012] 所述的復(fù)合發(fā)熱劑，其中遇水生熱型發(fā)熱劑包括氧化巧；遇水生熱型發(fā)熱劑的添 加量為石蠟固體的10~50wt%。
[0013] 所述的復(fù)合發(fā)熱劑還包括由石蠟包裹至少一種固化促進(jìn)劑。
[0014] 所述的復(fù)合發(fā)熱劑，其中固化促進(jìn)劑包括氯化錠、硫酸錠、憐酸錠，甚至醋酸、憐 酸；固化促進(jìn)劑的添加量為石蠟固體質(zhì)量的2~20wt%。
[0015] 用于脈醒樹脂膠的固化促進(jìn)劑是弱酸或強(qiáng)酸弱堿鹽，在人造板工業(yè)中最常用的是 氯化錠，也有少數(shù)采用硫酸錠、憐酸錠，甚至醋酸、憐酸的。氯化錠是工業(yè)上普遍應(yīng)用的脈醒 樹脂固化促進(jìn)劑，氧化巧才能在水化時(shí)發(fā)熱，之所W在運(yùn)里設(shè)計(jì)用氯化錠，是想對(duì)氧化巧的 堿性副作用起補(bǔ)充作用，同時(shí)作為甲醒捕捉劑。脈醒樹脂必須在酸性條件下才能迅速固化， 而酪醒樹脂在堿性條件下就可固化。
[0016] 按照人造板行業(yè)的通用計(jì)算方法，石蠟用量是根據(jù)人造板所用木材的絕干質(zhì)量為 基礎(chǔ)，用量1~5wt%，常取%;氯化錠等固化劑的用量是根據(jù)絕干樹脂為基礎(chǔ)，用量1~ 2wt%，常取1% ;通常，脈醒樹脂用量為絕干木材的8~13wt%，酪醒樹脂的用量為絕干木 材的6~8wt%。石蠟對(duì)膠合強(qiáng)度有降低的影響，但試驗(yàn)表明，在5%W下沒有顯著副作用。
[0017] 一種人造板熱壓用混合膠黏劑，該混合膠黏劑是在人造板用熱壓膠黏劑中混有上 述的復(fù)合發(fā)熱劑。
[0018] 所述的混合膠黏劑，其中人造板用熱壓膠黏劑包括酪醒樹脂膠黏劑、脈醒樹脂膠 黏劑；復(fù)合發(fā)熱劑添加量為膠黏劑樹脂固體的12~77wt%。
[0019] 所述復(fù)合發(fā)熱劑的制備方法，該方法包括W下步驟：
[0020] (1)將固體石蠟加熱到40~60°C，形成烙融液體；
[0021] (2)將遇水生熱型發(fā)熱劑添加到石蠟液體中，充分?jǐn)埌瑁旌暇鶆?；或者將遇水?熱型發(fā)熱劑與固化促進(jìn)劑分別添加到石蠟液體中，充分?jǐn)埌?，混合均勻?br>[0022] (3)將混合液體冷卻至常溫，造粒，制備成顆粒，即形成復(fù)合發(fā)熱劑顆粒；
[0023] 或者，
[0024] (1)將固體石蠟加熱到40~60°C，形成烙融液體，分成二份；
[00巧](2)將遇水生熱型發(fā)熱劑添加到一份石蠟液體中，充分?jǐn)埌瑁旌暇鶆?，將混合?體冷卻至常溫，造粒，制備成遇水生熱型發(fā)熱劑石蠟顆粒；將固化促進(jìn)劑添加到另一份石蠟 液體中，充分?jǐn)埌?，混合均勻，將混合液體冷卻至常溫，造粒，制備成固化促進(jìn)劑石蠟顆粒； [00%] (3)將遇水生熱型發(fā)熱劑石蠟顆粒與固化促進(jìn)劑石蠟顆粒混合，即形成復(fù)合發(fā)熱 劑顆粒；
[0027] 所述的方法，其中顆粒的平均粒徑不大于5mm。
[0028] 所述混合膠黏劑的制備方法，該方法是按上述方法制備復(fù)合發(fā)熱劑顆粒，再將復(fù) 合發(fā)熱劑顆粒加入液態(tài)膠黏劑內(nèi)，攬拌，形成均勻的混合膠黏劑。
[0029] 一種人造板快速熱壓的方法，該方法包括下列步驟：
[0030] (1)將所述的復(fù)合發(fā)熱劑加入到液態(tài)膠黏劑中攬拌形成混合膠黏劑，或者直接采 用上述的混合膠黏劑；
[0031] (2)逐層鋪單板，相鄰單板層之間施加上述混合膠黏劑； 陽0巧 做加壓，壓力范圍為1.0~2. 5MPa，常溫或加熱至80~180°C，保持時(shí)間每mm產(chǎn) 品厚度0. 3~1.Omin，即可。
[0033] 具體地說，本發(fā)明采用如下步驟：
[0034] (1)將固體石蠟加熱到40~60°C(本發(fā)明使用的石蠟是碳鏈包含20-30個(gè)碳的 飽和脂肪控，烙融溫度在40~60°C范圍），形成烙融液體；（2)將氧化巧（CaO)(或進(jìn)一步 增加氯化錠（NH4CI))粉末添加到石蠟液體內(nèi)，充分?jǐn)埌?，?shí)現(xiàn)均勻混合；（3)將混合液體冷 卻至常溫（如：30°CW下），采用造粒機(jī)制備成粒徑小于5mm(優(yōu)選小于2mm)的顆粒，即形 成復(fù)合發(fā)熱劑顆粒；
[00對(duì)或者，（1)將固體石蠟加熱到40~60。形成烙融液體，分成二份；似將CaO添 加到一份石蠟液體中，充分?jǐn)埌瑁旌暇鶆?，將混合液體冷卻至常溫，造粒，制備成遇水生熱 型發(fā)熱劑石蠟顆粒；將NH4CI添加到另一份石蠟液體中，充分?jǐn)埌?，混合均勻，將混合液體冷 卻至常溫，造粒，制備成固化促進(jìn)劑石蠟顆粒；（3)將遇水生熱型發(fā)熱劑石蠟顆粒與固化促 進(jìn)劑石蠟顆粒混合，即形成復(fù)合發(fā)熱劑顆粒；
[0036] (4)將復(fù)合發(fā)熱劑顆粒加入液態(tài)膠黏劑內(nèi)，攬拌，形成均勻的混合膠黏劑（此時(shí)， 由于氧化巧和氯化錠被石蠟包覆，不會(huì)與膠黏劑內(nèi)的水分發(fā)生直接接觸，也就不會(huì)發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)，不會(huì)使膠黏劑預(yù)固化）；
[0037] 妨圖1 W單板類人造板（膠合板）為例，示意了復(fù)合發(fā)熱劑顆粒的作用機(jī)理。熱 壓時(shí)，一方面發(fā)熱劑顆粒1的石蠟包覆層被擠碎，另一方面石蠟受熱壓板2傳熱升溫到40°C W上時(shí)就會(huì)迅速烙融，結(jié)果快速釋放出氧化巧和氯化錠，遇到液態(tài)膠層內(nèi)的水（水是在膠 黏劑內(nèi)本來就有的。生產(chǎn)人造板通常使用濃度為45-60wt%的液體脈醒樹脂、酪醒樹脂或= 聚氯胺甲醒樹脂等，含有40-55wt%的水分）后，迅速發(fā)生水化反應(yīng)，釋放出熱量，從而促進(jìn) 膠黏劑固化。
[0038] 本發(fā)明的有益效果：
[0039] (1)氧化巧為常見的化學(xué)物質(zhì)，