專(zhuān)利名稱(chēng)：E1／eo級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造板制造工藝，特別是涉及一種E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)生產(chǎn)的人造板(包括膠合板、中密度纖維板(MDF)、高密度纖維板和刨花板)絕大部分采用脲醛樹(shù)脂膠，熱壓后的板材中會(huì)殘留游離甲醛。現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定板材中的游離甲醛含量(穿孔法值)小于9mg/100g者為E1級(jí)，大于9mg/100g小于30mg/100g者為E2級(jí)。近來(lái)，國(guó)際上也有人提出把板材的游離甲醛含量小于5mg/100g者訂為E0級(jí)。國(guó)家有關(guān)部門(mén)強(qiáng)制要求，用于室內(nèi)裝修的人造板必須達(dá)到E1級(jí)，或者原為E2級(jí)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)處理后達(dá)到E1級(jí)。
降低人造板游離甲醛的含量主要有二個(gè)方面膠粘劑和后處理。為了制造E1級(jí)人造板，目前，許多企業(yè)依賴(lài)于使用E1級(jí)脲醛樹(shù)脂膠，但會(huì)帶來(lái)一系列負(fù)面影響，比如膠粘劑的成本升高，膠固化時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，熱壓機(jī)生產(chǎn)能力下降和板材力學(xué)性能會(huì)有所降低。此外，膠粘劑的貯存期也會(huì)縮短。為了實(shí)現(xiàn)降低人造板游離甲醛含量和控制成本保證質(zhì)量二者兼顧，本發(fā)明提出了制造E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、處理成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的將甲醛初始釋放量大于或等于E2級(jí)的人造板處理成E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的工藝。
本發(fā)明的基本原理如下在人造板生產(chǎn)過(guò)程中，使用普通脲醛樹(shù)脂膠制成板材，經(jīng)砂光后，將板材通過(guò)人造板甲醛處理系統(tǒng)，借助氨氣法對(duì)其進(jìn)行后期處理，在板材的上下兩面形成壓力差，氨氣介質(zhì)垂直穿透板面。當(dāng)氨氣通過(guò)板材內(nèi)部或留在板材內(nèi)部時(shí)，會(huì)與滯留在板材中的游離甲醛進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的六次甲基四胺。同時(shí)，利用壓力差的作用，部分殘留在板材中的甲醛會(huì)向外界排放，最終使板材中的游離甲醛大幅度下降。通過(guò)化學(xué)和物理兩種作用使板材的游離甲醛含量下降，達(dá)到E1/E0級(jí)甲醛釋放標(biāo)準(zhǔn)。
在處理過(guò)程中，大約只有10～15％投入的氨與游離甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尚有85～90％的殘余氨氣成為殘余物，如果直接排入大氣，將造成二次污染。本發(fā)明采用了殘氨處理技術(shù)，廢氨氣進(jìn)入殘氨處理裝置進(jìn)行無(wú)焰燃燒，凈化后向空氣中排放。完成一個(gè)工藝流程后，可以使板材的游離甲醛含量下降到E1級(jí)。影響處理效果的因素有板材的初始甲醛釋放量，工作介質(zhì)中的氨濃度，板材在處理機(jī)中的停留時(shí)間，板材密度等。如果增加降醛處理室的長(zhǎng)度，延長(zhǎng)板材處理時(shí)間，提高氨氣濃度，也可以使板材中的甲醛釋放量降到E0級(jí)。本方法也可以在工作時(shí)關(guān)閉氨氣發(fā)生系統(tǒng)，利用空氣真空處理，使板材的甲醛釋放量有一定幅度下降。用本方法制造的環(huán)保型人造板成本比用E1級(jí)膠粘劑方法要低。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)下列措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，包括下列步驟a.選擇用脲醛樹(shù)脂膠粘劑制成的人造板，通過(guò)一中空密閉的降醛處理室，利用人造板將該處理室分隔為兩個(gè)部分；b.降醛處理室通入氨氣，使人造板兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，氨氣在壓力差作用下穿透人造板，通過(guò)物理與化學(xué)作用即可處理成E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)下列措施來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，所用的人造板可以是中密度纖維板、高密度纖維板、刨花板、膠合板。
所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，所用的處理前的人造板是以脲醛樹(shù)脂膠粘劑制成的甲醛釋放量大于或等于E2級(jí)的人造板，其密度為0.6～0.9，厚度為8～18mm。
所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，降醛處理室中的控制參數(shù)為溫度40～70℃，耗氨量為3.0～9.0kg/m3，作用時(shí)間7.5s～30s，人造板兩側(cè)壓力差為0.2～0.3MPa。
所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，在降醛醛處理室中人造板兩側(cè)的壓力差是通過(guò)在人造板一側(cè)通入氨氣，另一側(cè)利用真空泵抽吸而成。
所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，人造板通過(guò)降醛處理室的速度為6～24m/min。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用的真空氨氣處理法降低人造板游離甲醛含量效果明顯；各批次的產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)不變的狀態(tài)下，處理效果幾乎相同，產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定；與其他降醛方法相比較，處理成本低廉，原材料市場(chǎng)供應(yīng)有保證，不受原料區(qū)域影響，且對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝設(shè)備無(wú)影響，適用于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)。
本發(fā)明有益效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)所采用的游離甲醛釋放量測(cè)定采用GB/T17657-1999穿孔碘量法，處理后24小時(shí)測(cè)量，以下同。
1、相同厚度、相同密度、不同的游離甲醛含量、不同的耗氨量處理后的甲醛含量采用本發(fā)明對(duì)游離甲醛含量高、略高、正常、低的四種不同規(guī)格的人造板進(jìn)行處理，結(jié)果見(jiàn)表1和表2。結(jié)果示游離甲醛處理效果與耗氨量相關(guān)，耗氨量越大，處理效果越好；處理前游離甲醛含量越少，處理效果越好；人造板密度越小，處理效果也越好。
表1 厚度15mm密度0.63-0.67g/cm3不同甲醛含量用本發(fā)明處理后的甲醛含量(mg/100g)

表2厚度8mm密度0.86-0.90g/cm3不同甲醛含量用本發(fā)明處理后的甲醛含量(mg/100g)

2、相同密度、相同甲醛含量、不同產(chǎn)品厚度處理的結(jié)果采用本發(fā)明對(duì)相同密度(0.65±0.02g/cm3)、游離甲醛基本相同(40-50mg/100g)、不同厚度(12mm、15mm、18mm)的人造板處理，結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果示雖然板材厚度不同，但密度基本相同，板材內(nèi)空隙度就基本相同，當(dāng)耗氨量相同時(shí)，處理后的板材游離甲醛含量基本相同，說(shuō)明處理結(jié)果不受板材厚度影響。
表3 相同密度、相同甲醛含量、不同產(chǎn)品厚度用本發(fā)明處理后的甲醛含量

3、相同厚度、相同甲醛含量、不同密度情況下處理結(jié)果采用本發(fā)明對(duì)相同厚度(15mm)，游離甲醛含量基本相同(36-50mg/100g)，不同密度(0.65±0.02g/cm3、0.72±0.02g/cm3)的人造板處理，結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果示密度高時(shí)，相同體積板材游離甲醛總量相對(duì)較多，板材內(nèi)空隙度也相對(duì)較小，氨滲入板材與板材內(nèi)游離甲醛接觸的阻力也大，當(dāng)耗氨量相同時(shí)，處理后板材的游離甲醛含量較高，因此密度不同時(shí)，處理后板材的游離甲醛含量相差較大。
表4 厚度15mm、游離甲醛基本相同、不同密度情況下用本發(fā)明處理后的甲醛含量


3、對(duì)板材物理力學(xué)性能的影響表5 本發(fā)明對(duì)板材(MDF)物理力學(xué)性能的影響

4、本發(fā)明與常見(jiàn)降醛方法比較表6 本發(fā)明與常見(jiàn)降醛方法效果比較表

具體實(shí)施方式
通過(guò)下列實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1用普通脲醛樹(shù)脂膠制造的中密度纖維薄板，板厚8mm。密度0.8g/cm3，初始甲醛釋放量(穿孔值)為18mg/100g，中密度纖維薄板以24m/min通過(guò)降醛處理室，降醛處理室長(zhǎng)度為3m，溫度為50℃，通入氨氣，作用時(shí)間為7.5s，人造板一側(cè)壓力為1個(gè)大氣壓，另一側(cè)壓力為750Pa，耗液態(tài)氨量為9.0kg/m3時(shí)，處理后甲醛釋放量降至5.4mg/100g。
實(shí)施例2用普通脲醛樹(shù)脂膠制造的中密度纖維薄板，板厚18mm。密度0.75g/cm3，初始甲醛釋放量(穿孔值)為28mg/100g，中密度纖維薄板以10m/min通過(guò)降醛處理室，降醛處理室長(zhǎng)度為3m，溫度為50℃，通入氨氣，作用時(shí)間為18s，人造板一側(cè)壓力為1個(gè)大氣壓，另一側(cè)壓力為800Pa，耗液態(tài)氨量為7.5kg/m3時(shí)，處理后甲醛釋放量降至6.3mg/100g。
實(shí)施例3用普通脲醛樹(shù)脂膠制造的中密度纖維薄板，板厚15mm。密度0.6g/cm3，初始甲醛釋放量(穿孔值)為17mg/100g，中密度纖維薄板以20m/min通過(guò)降醛處理室，降醛處理室長(zhǎng)度為3m，溫度為70℃，通入氨氣，作用時(shí)間為9s，人造板一側(cè)壓力為1個(gè)大氣壓，另一側(cè)壓力為700Pa，耗液態(tài)氨量為3.0kg/m3時(shí)，處理后甲醛釋放量降至7.6mg/100g。
實(shí)施例4用普通脲醛樹(shù)脂膠制造的中密度纖維薄板，板厚12mm。密度0.65g/cm3，初始甲醛釋放量(穿孔值)為15mg/100g，中密度纖維薄板以15m/min通過(guò)降醛處理室，降醛處理室長(zhǎng)度為3m，溫度為70℃，通入氨氣，作用時(shí)間為12s，人造板一側(cè)壓力為1個(gè)大氣壓，另一側(cè)壓力為750Pa，耗液態(tài)氨量為5.5kg/m3時(shí)，處理后甲醛釋放量降至4.3mg/100g。
實(shí)施例5用普通脲醛樹(shù)脂膠制造的高密度纖維薄板，板厚10mm。密度0.9g/cm3，初始甲醛釋放量(穿孔值)為35mg/100g，中密度纖維薄板以6m/min通過(guò)降醛處理室，降醛處理室長(zhǎng)度為3m，溫度為60℃，通入氨氣，作用時(shí)間為30s，人造板一側(cè)壓力為1個(gè)大氣壓，另一側(cè)壓力為700Pa，耗液態(tài)氨量為8.0kg/m3時(shí)，處理后甲醛釋放量降至6.5mg/100g。
權(quán)利要求
1.一種E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于包括下列步驟a.選擇用脲醛樹(shù)脂膠粘劑制成的人造板，通過(guò)一中空密閉的降醛處理室，利用人造板將該處理室分隔為兩個(gè)部分；b.降醛處理室通入氨氣，使人造板兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，氨氣在壓力差作用下穿透人造板，通過(guò)物理與化學(xué)作用即可處理成E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于所用的人造板可以是中密度纖維板、高密度纖維板、刨花板、膠合板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于所用的處理前的人造板是以脲醛樹(shù)脂膠粘劑制成的甲醛釋放量大于或等于E2級(jí)的人造板，其密度為0.6～0.9，厚度為8～18mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于降醛處理室中的控制參數(shù)為溫度40～70℃，耗氨量為3.0～9.0kg/m3，作用時(shí)間7.5s～30s，人造板兩側(cè)壓力差為0.2～0.3MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于在降醛醛處理室中人造板兩側(cè)的壓力差是通過(guò)在人造板一側(cè)通入氨氣，另一側(cè)利用真空泵抽吸而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝，其特征在于人造板通過(guò)降醛處理室的速度為6～24m/min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種E1/E0級(jí)環(huán)保型人造板的制造方法，即用普通脲醛樹(shù)脂膠粘劑先制成游離甲醛釋放量為大于或等于E2級(jí)的素板，然后用氨氣真空法進(jìn)行處理，使板材的甲醛釋放量達(dá)到E1/E0級(jí)。根據(jù)板材的密度和初始甲醛釋放量，調(diào)節(jié)耗氨量和板材在降醛處理室中的停留時(shí)間，控制甲醛處理的效果。本發(fā)明制造的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定；與其他降醛方法相比較，處理成本低廉，原材料市場(chǎng)供應(yīng)有保證，不受原料區(qū)域影響，且對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝設(shè)備無(wú)影響，適用于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)。本方法對(duì)膠合板、中密度纖維板、高密度纖維板和刨花板均適用。
文檔編號(hào)B27D1/00GK1526528SQ03158288
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者周定國(guó), 梅長(zhǎng)彤, 姜偉民, 葉敬言, 徐信武, 周曉燕, 徐詠蘭, 劉竹華, 張洋 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)