一种无醛重组材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种无醛重组材，包括顺纹平行结构组合而成的若干片竹（木）束，在相邻竹（木）束之间以及每片竹（木）束内的裂隙间设胶层，胶层的胶粘剂为芳香族二异氰酸酯。施胶量为竹（木）束原料绝干重量的５％～２０％。本发明专利技术还提供重组材的制造方法，包括竹（木）束的制造、干燥、施胶、组坯、固化成型、后期处理等工序。在施胶工序中所使用的胶黏剂为芳香族二异氰酸酯，采用的施胶方法是喷雾施胶方法。本发明专利技术采用芳香族二异氰酸酯胶黏剂，使该重组材的甲醛释放量和游离酚检测值与竹（木）基材的检测值相同，使重组材具有良好的胶合性能，增强重组材的力学性能；在工艺中采用喷胶的施胶方法，大大地降低了施胶量，使成本较高的芳香族二异氰酸酯胶黏剂应用到重组材上具有可实施性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种重组材，尤其是一种无酵重组材。本专利技术还提供该无醛重组 材的制造方法。
技术介绍
重组材包括重组竹和重组木，它是将竹材或木材经过一系列的机械和化学加 工后形成的束状(或条状)单元，经干燥、施胶、铺装和胶合等工序而制成的一 种新型木质或竹质复合材料，由于重组材的特殊的纹理结构、良好的物理力学性 能和原料利用率高的优点，近年来，特别是重组竹得到了快速的发展。重组材按 成型工艺可分为热压固化成型法和冷压烘干固化成型法，其中热压固化成型法工艺如图1所示，冷压烘干固化成型法工艺如图2所示。采用现有技术制造重组材主要存在以下问题1. 目前的重组材的施胶工艺主要采用浸胶法，为了达到浸胶均匀，需要将胶粘剂的固含量控制在8% 30%之间。采用浸胶工艺，由于这种胶黏剂的溶剂中含有 大量的水，浸胶之后竹(木)束的含水率远远大于热压成型板材所需要的含水率，竹(木)束的含水率随着浸胶量和固含量的不同而不同。例如用固含量为18%的酚醛树脂进行浸胶，当浸胶量(浸胶量即为胶黏剂的固体含量与竹(木)绝干重量的百分比)为12%时，竹(木)束的含水率高达48.8。/。，如此高的含水率的竹(木) 束在组坯之前就需要对其进行干燥， 一方面增加了水资源的消耗，另一方面，在 干燥过程中需要消耗大量的能源，从而使成本增加；其次，由于未固化的胶黏剂 中甲醛和苯酚的含量较高，在干燥过程中极易挥发到空气中，造成空气污染；再 者，即使经过低温干燥，也会使板材的物理力学性能降低(于文吉，余养伦，周月，任 丁华.小径竹重组结构性能影响因子研究林产工业，2006, 33 (6): 24- 28)。2. 目前，重组材中所采用的胶粘剂主要是酚醛树脂胶粘剂，也有部分采用脲 醛树脂胶粘剂或三聚氰胺改性的脲醛树脂胶粘剂。这几种胶粘剂均为醛类胶黏剂， 其最突出的问题是释放出的甲醛和游离酚对人体会产生巨大的危害。随着人类社 会的进步，人们对于环保意识和身体健康意识的加强，酚醛树脂的游离酚问题， 特别是在高温条件下游离酚的释放问题引起了人们的高度重视；采用醛类胶黏剂 的甲醛释放量也引起了人们的高度关注，并着手解决甲醛释放问题。早在上世纪 60年代就有人着手研究解决甲醛释放对环境污染和对人体危害的问题。进入90年代，在欧洲及美国和日本均制定了严格的控制甲醛释放的标准，欧洲和日本相应 地出台了EO、 El、 E2级和FC0、 FC1、 FC2等控制甲醛释放量的等级，我国于2000年 颁布了 "室内装饰装修材料人造板及制品中甲醛释放限量"强制性国家标准GB/ 18580-2001，同时执行不符合标准要求的人造板产品禁止在市场上销售的规定。 2007年以来，欧盟部分实木复合地板进口商己经向我国的出口商提出要求生产无 醛实木复合地板；而作为全球市场风向标的美国，其最大的州一加利福尼亚州于 2007年4月份立法，将逐步限制利用脲醛胶制造的胶合板在加州的使用，到2010年 禁止醛类胶黏剂胶合板在加州的销售和使用，由此可见，解决甲醛释放量问题和 生产环保型绿色人造板产品是关系到人造板产业生存和发展的关键所在。3. 目前重组材所采用的胶粘剂主要的是酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂和 三聚氰胺改性的脲醛树脂胶粘剂，均属于极性胶黏剂，又由于竹(木)材属于极 性材料，这些胶黏剂在竹(木)材中的渗透性较差，很难达到施胶均匀。4. 目前，重组竹的工业化生产中，大部分采用酚醛树脂胶黏剂。由于酚醛树 脂胶黏剂呈褐色或深褐色，将酚醛树脂作为胶黏剂，改变了重组材基材的颜色， 无法获得竹(木)基材本身天然的颜色。5. 竹(木)基材属于高分子材料，在酚醛树脂的合成过程中添加的碱性物质 如氢氧化钠会对竹(木)基材有较强的水解和降解作用(成俊卿，木材学，中国林 业出版社，316页)，特别是在浸胶后的干燥和热压过程中对竹(木)基材产生降 解作用， 一方面使得重组材的物理性能降低，另一方面使得生产出的重组材表面 毛刺增加。而芳香族二异氰酸酯为非极性胶黏剂，在竹(木)材中具有良好的润湿性和 渗透性。芳香族二异氰酸酯胶粘剂属于非醛类胶黏剂，最显著的优点是用芳香族 二异氰酸酯生产的板材的甲醛释放量与原木的甲醛释放量检测值基本一致。目前， 木材工业常用的芳香族二异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚合异氰酸 酯(PMDI)两种，其制备方法如下由苯胺/甲醛縮合反应之得的低聚体胺进行光 气化，并通过连续膜或升膜真空蒸馏法得到纯的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)， 蒸馏的残余物为聚合异氰酸酯(PMDI)，聚合异氰酸酯(PMDI)是由MDI和三 个或更高官能度的异氰酸酯低聚体组成(顾继友，胶粘剂与涂料，中国林业出版 社，195页)。MDI和PMDI己经在刨花板、定向刨花板、中密度纤维板、集成材 和表面装饰板等多种板材得到广泛地应用(顾继友，胶粘剂与涂料，中国林业出 版社，2001)。受传统观念的束缚，目前还未见到将芳香族二异氰酸酯胶黏剂直 接用于重组竹的生产。主要原因重组材的施胶方法为浸胶方法，为了控制施胶量和浸胶的均匀性， 一般需要将胶黏剂的固含量稀释到8% 30%之间，而芳香族 二异氰酸酯为非水溶性胶黏剂，不能用水溶剂来稀释，而若用芳香族二异氰酸酯 胶黏剂直接来浸胶，由于芳香族二异氰酸酯的成本较高，用于生产重组竹的成本 就会过高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进现有技术的不足，提供一种与人造板竹(木)基材具有同样甲醛释放量和游离酚检测值的无醛重组材；本专利技术的另一个目的在于提供这种无醛重组材的制造方法。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术提供的一种无醛重组材，包括顺纹平行结构组合而成的若干片竹(木) 束，在相邻所述竹(木)束之间以及每片竹(木)束的裂隙中设置胶层，所述胶 层的胶粘剂为芳香族二异氰酸酯。所述的芳香族二异氰酸酯为二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯 (PMDI)。所述芳香族二异氰酸酯的施胶量为绝干竹(木)束质量的5% 20%。 如果为竹材，所述竹束上含有竹青和竹黄。一个所述无醛重组材的制造方法，其主要工艺步骤包括(一)竹(木)束单板的制造、(二)竹(木)束的干燥、(三)施胶、(四)组坯、(五)固化成型、(六) 后期处理，其特征是，在施胶工序中所使用的胶黏剂为芳香族二异氰酸酯胶黏剂。所述的芳香族二异氰酸酯为二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI)或聚合异氰酸酯 (PMDI)。具体地，在步骤(一)中，先对竹(木)材进行横向截锯，截成的竹(木) 段的长度与制成重组材的规格和成型压机或模具的相关尺寸相匹配。竹(木)束的制备将竹(木)段经过疏解形成网状结构的竹(木)束，这 部分技术属于公知技术；所不同的是，在竹束制备中，竹段上可以保留外表面的竹青，及内表面上的 竹黄。在所述竹(木)束干燥工序中，所述竹(木)束的含水率控制在25%以下。 竹(木)束的干燥可以通过加热干燥或炭化方法实施-加热干燥，使竹(木)束放置在10(TC 12(TC的干燥窑中进行干燥，使竹木 束的最终含水率控制在5% 25%之间；或将竹(木)放置在炭化窑中进行炭化处理，炭化温度为140'C 22(TC,炭化时间为2h 12h，炭化程度可根据产品的颜色需要来确定。进一步地，在所述的施胶工序中，采用喷雾施胶。所述喷雾施胶，可以是有气流的喷雾施胶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无醛重组材，包括顺纹平行结构组合而成的若干片竹或木束，在相邻所述竹或木束之间以及每片竹或木束内的裂隙之间设置胶层，所述胶层的胶粘剂为芳香族二异氰酸酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余养伦，于文吉，祝荣先，周月，任丁华，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]