一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法技术

本发明专利技术属于纤维板生产技术领域，涉及一种MUF‑MDI胶制备室外用纤维板的方法，生产步骤有：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理，先采用“中‑中‑碱”合成工艺制备与MDI相匹配的MUF，包括甲醛1次投料、尿素分2次投料、三聚氰胺1次投料，整个制备过程分为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段；然后使用MDI和制得的MUF，确定两种胶的添加比例和热压工艺，生产室外用纤维板。本发明专利技术所公开的方法，生产成本较只使用MDI胶明显降低，产能基本不变，生产稳定，适合大规模连续化生产；板材具有优越的胶合强度、防潮性能和耐水性能，可以应用于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中，拓宽了纤维板的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法
本专利技术属于纤维板生产
，涉及中密度纤维板的生产方法，尤其涉及一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法。
技术介绍
纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备、施加合成树脂，在加热加压条件下压制而成的板材。室外用纤维板，一般用于装修板、室外挂板、建筑门窗板等场合。由于长期处于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中，对纤维板的防潮、耐水和耐老化等性能均提出更高要求。传统纤维板行业使用脲醛树脂作为胶黏剂，但是脲醛树脂受其自身分子结构特点所限以及固化时残留的弱酸性、耐水性和耐久性不佳，无法满足用于室外环境的要求。业内普遍使用三聚氰胺对脲醛树脂进行改性，利用三聚氰胺的环形结构封闭-OH和-CONH-等亲水性基团，促进脲醛树脂的交联，提高树脂耐水性能。但是，普通的三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)无法满足室外用中密度纤维板对于高防潮和高耐水性能的要求；使用异氰酸酯(MDI)代替MUF，虽然纤维板性能可以达到室外使用要求，但是对生产工艺要求高，生产成本昂贵，产能下降，限制了大规模生产应用。行业内也有厂家提出同时使用MUF和MDI两种胶生产纤维板的方案，但是这两种胶的结构和反应机理完全不同，因此如何开发一种与MDI相匹配的新型MUF以及确定两种胶的添加比例和热压工艺，是目前面临的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，可以应用于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中。为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，包括：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理，其中，所述胶水制备，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料，区别于传统的“碱-酸-碱”合成工艺，采用“中-中-碱”工艺，为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，步骤如下：A、进甲醛于反应釜中，以烧碱溶液调pH至4.5～5.0；B、在40℃以下加入三聚氰胺，加完后立即升温至52℃，关闭蒸汽，待完全溶解后，取样检测pH值(期望pH值为7.0～7.3)，所述甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5.3～5.5；C、快速加入一次尿素后，升温至60℃时，取样检测pH值，继续升温至70～72℃，取样检测pH值(期望pH值在7.0～7.2)，所述甲醛/(三聚氰胺+一次尿素)的摩尔比为1.2～1.4；D、在温度70～72℃，pH值7.0～7.2下恒温反应，每10min测一次粘度，当粘度达到13.5s左右，每隔5min测一次粘度，此阶段终点粘度在16.0～18.0s(30℃)；E、加碱调pH值8.5～9.2，同时冷却降温至55℃，加入第二次尿素，10min后测pH值和粘度，所述甲醛/(三聚氰胺+一次尿素+二次尿素)的摩尔比为1.0～1.2；F、降温至43℃时，加入三乙醇胺，调pH值至8.5～9.5，取样测pH值和粘度，继续冷却至38℃，出胶，其中三乙醇胺添加量为树脂总重量的0.7～0.8％。本专利技术较优公开例中，粘度测试采用涂-4杯检测：粘度过程测试温度30℃，粘度终点测试温度25℃，pH值测试温度35℃。本专利技术所述参与反应的原料中，甲醛与尿素和三聚氰胺之和的摩尔比在1.0～1.2，三聚氰胺质量占树脂质量比例为15％～20％。本专利技术所制得的MUF，pH值8.5～9.5，粘度16～18s，固体含量54～58％。本专利技术较优公开例中，纤维制备工序，将原木经过剥皮、削片、筛选、水洗、预蒸煮、蒸煮和热磨等工序制成纤维，其中，所述筛选工序中，筛选出尺寸在4～55mm的合格木片；所述蒸煮工序中，蒸煮压力8.8bar，蒸煮时间3～4min；所述热磨工序中，磨室压力8.5bar；在热磨机中添加熔融石蜡，施蜡量1％(固体石蜡占绝干纤维质量比)。本专利技术较优公开例中，调胶干燥工序，在纤维喷出的管道中添加胶黏剂和固化剂，将纤维含水率干燥至8～10％，经气流分选、除杂，得到合格纤维；所述胶黏剂为MDI和上述所制得MUF，分别使用两套施胶系统单独施加，防止胶水共混导致MDI与MUF中的水相互反应；其中，MUF在喷放管中部位置添加，施胶量14～16％(绝干树脂占绝干纤维质量比)；MDI从离喷放管尾部800～1000mm位置处添加，施胶量1～1.2％(MDI占绝干纤维质量比)。固化剂为质量百分比浓度为25％硫酸铵溶液，添加量为1％(硫酸铵占绝干MUF质量比)。本专利技术较优公开例中，铺装预压工序，将纤维物料在成型带宽度方向上连续铺装，预压机以140～160bar的压力将木纤维预压成板坯。本专利技术较优公开例中，板坯热压工序，对板坯进行热压，采用5段温度分区：228℃、225℃、205℃、190℃、175℃；热压压力分布如下：第1段为快速压榨段，压力升至2.5～3.1MPa；第2、3段为减压段，压力逐步降至1.2～2.2MPa；第4段为低压段，压力逐步下降至0.25～0.30MPa；第5段为保压段，压力1.0～1.3MPa；热压因子9.5s/mm。在连续热压机上、下钢带表面连续喷涂脱模剂，喷涂量12±2g/m2。本专利技术较优公开例中，后处理工序，板坯热压后经过翻板冷却，堆垛养生48h后，对板材上下表面进行砂光，锯切成规定尺寸，经分等后打包入库储存。本专利技术所制得的MUF，用于生产纤维板时，其热压压力与使用MDI时的热压压力具有相似性，主要表现在：减压段压力下降缓慢，低压段压力较高。这保证同时使用MUF和MDI两种胶生产中密度纤维板时能够生产稳定，有效解决了在热压加工时出现的爆板问题。本专利技术所用MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯，购自万华化学集团股份有限公司。有益效果本专利技术通过添加MDI，异氰酸酯基与木质纤维中纤维素、半纤维素的结合水，木质素的烷烃基、酚羟基发生化学交联反应，生成稳定、高强度的聚合体，纤维板耐水性能提高。通过开发与MDI相匹配的新型MUF，确定合适的热压工艺，树脂中热稳定性较好的三氮杂环链节增多，板材耐沸水性能增强，防潮性能提高，生产成本较只使用MDI胶明显降低，产能基本不变，生产稳定，适合大规模连续化生产。采用MDI和MUF两种胶水制备中密度纤维板，板材具有优越的胶合强度、防潮性能和耐水性能，可以应用于日晒、雨淋和空气污染的室外环境中，拓宽了纤维板的应用领域。具体实施方式下面对本专利技术MUF-MDI胶制备室外用中密度纤维板的方法作进一步的详细说明。本专利技术公布的一种MUF-MDI胶制备室外用中密度纤维板的方法，主要步骤有：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理。1)胶水制备：所述MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯，采购自万华化学集团股份有限公司。本专利技术所公开MUF制作方法，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料。制备过程分为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，步骤如下：A、进甲醛于反应釜中，加入烧碱溶液调pH至4.5～5.0；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，生产步骤有：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理，其中，所述胶水制备，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料，分为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，其特征在于，步骤如下：/nA、进甲醛于反应釜中，以烧碱溶液调pH至4.5～5.0；/nB、在40℃以下加入三聚氰胺，加完后立即升温至52℃，关闭蒸汽，待完全溶解后，取样检测pH值，所述甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5.3～5.5；/nC、快速加入一次尿素后，升温至60℃时，取样检测pH值，继续升温至70～72℃，取样检测pH值，所述甲醛/（三聚氰胺+一次尿素）的摩尔比为1.2～1.4；/nD、在温度70～72℃，pH值7.0～7.2下恒温反应，每10min测一次粘度，当粘度达到13.5s左右，每隔5min测一次粘度，此阶段终点粘度在16.0～18.0s（30℃）；/nE、加碱调pH值8.5～9.2，同时冷却降温至55℃，加入第二次尿素，10min后测pH值和粘度，所述甲醛/（三聚氰胺+一次尿素+二次尿素）的摩尔比为1.0～1.2；/nF、降温至43℃时，加入三乙醇胺，调pH值至8.5～9.5，取样测pH值和粘度，继续冷却至38℃，出胶，其中三乙醇胺添加量为树脂总重量的0.7～0.8%。/n...

【技术特征摘要】
1.一种MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，生产步骤有：胶水制备、纤维制备、调胶干燥、铺装预压、板坯热压和后处理，其中，所述胶水制备，包括：甲醛1次投料，尿素分2次投料，三聚氰胺1次投料，分为中性加成反应、中性缩聚反应和碱性后处理3个阶段，其特征在于，步骤如下：
A、进甲醛于反应釜中，以烧碱溶液调pH至4.5～5.0；
B、在40℃以下加入三聚氰胺，加完后立即升温至52℃，关闭蒸汽，待完全溶解后，取样检测pH值，所述甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5.3～5.5；
C、快速加入一次尿素后，升温至60℃时，取样检测pH值，继续升温至70～72℃，取样检测pH值，所述甲醛/（三聚氰胺+一次尿素）的摩尔比为1.2～1.4；
D、在温度70～72℃，pH值7.0～7.2下恒温反应，每10min测一次粘度，当粘度达到13.5s左右，每隔5min测一次粘度，此阶段终点粘度在16.0～18.0s（30℃）；
E、加碱调pH值8.5～9.2，同时冷却降温至55℃，加入第二次尿素，10min后测pH值和粘度，所述甲醛/（三聚氰胺+一次尿素+二次尿素）的摩尔比为1.0～1.2；
F、降温至43℃时，加入三乙醇胺，调pH值至8.5～9.5，取样测pH值和粘度，继续冷却至38℃，出胶，其中三乙醇胺添加量为树脂总重量的0.7～0.8%。


2.根据权利要求1所述MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，其特征在于：胶水制备参与反应的原料中，甲醛与尿素和三聚氰胺之和的摩尔比在1.0～1.2，三聚氰胺质量占树脂质量比例为15%～20%。


3.根据权利要求1所述MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，其特征在于：步骤B中所述pH值为7.0～7.3。


4.根据权利要求1所述MUF-MDI胶制备室外用纤维板的方法，其特征在于：步骤C中所述pH值为7.0～7.2。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旺，赵金良，朱光华，
申请(专利权)人：大亚人造板集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32