塑化纤维模制品制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及热固性塑料制造工艺的改进，其工艺包括（ａ）原料准备：（ｉ）树脂有合成和（ｉｉ）植物纤维加工；（ｂ）中间原料制备；和（ｃ）热压过程；其特征在于树脂合成使用起始原料在碱催化下，经一级反应制成水溶性液态热固性树脂，中间原料制造树脂仅占２０～３０％使用边捏和边脱水过程，压制中采用１４０～４００公斤／平方厘米的较高压力，模制品热固性一次成型，具有优良的力学和化学性能。本工艺除适应宜做一般性模制品外，还适宜制造整幅门窗台面和茶几面等大型构件。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人造木制品的制造方法，特别涉及酚醛和脲醛类热固性工业塑料的制造方法的改进。本工艺除适宜制造酚醛和脲醛类热固性工业塑料模制品外，特别适宜模制如门、窗这样大幅建筑构件，又如台面，茶几面这类大幅家俱构件。采用此工艺制备的制品表里色润均一，外观仿如红木，又仿如牛角质，所以该制品又称之为“塑化纤维”制品。目前同类的酚醛或脲醛类模压制品是用酚醛树脂或脲醛树脂作为粘合剂，粘合一定细度的植物纤维如木粉，棉布等填料经加热加压而成模制品，其工艺步骤大致分为(a)原料准备包括(ⅰ)树脂合成和(ⅱ)植物纤维粉加工。(b)中间原料制备把树脂与加工好的植物纤维进行配料和加工。(c)压制过程把加工好的中间原料在模型中加热加压，最后形成模压制品。例如常规的酚醛塑料粉模制品制备工艺(a)原料准备步骤的(ⅰ)树脂合成一般采用苯酚和甲醛来合成树脂，以浓硫酸作催化剂，采用二级反应第一级是苯酚和甲醛在酸催化下合成热塑性树脂，第二级反应主要脱水与交联剂六次甲基四胺反应使热塑性树脂转化为热固性树脂，最后得到是固态树脂备用。(ⅱ)植物纤维粉加工要求使用的木粉为一定品种和规格如桦木等特定品种而且要把木粉加工成细度为100目到120目的精制木粉备用。(b)中间原料制备一般按如下配比固态树脂为45～55%，精制木粉为55～45%，色质2%(按混合料总重量计)，硬脂酸钙0.5%(按混合料总重量计)进行配料，并要求均匀混合和大功率捏炼机中进行捏炼。(c)压制过程经过上述加工过的中间原料加入模具压制温度一般是150～175℃，压力为140～170公斤/平方厘米，压制时间一般要求每厚一毫米需要2分钟。经过以上过程所制备的模制品表里均匀，适用做各种形状小型制品，表面光洁美观，而且还具有许多优良的物理与化学性能，这是人们所熟知的，因此随着科学技术发展，这类工程塑料品种也越来越多，但是由于工艺过程复杂，尤其是成本高，模压制品性质脆，不适合做大型大幅制品。为此本专利技术的目的是为了改进酚醛或脲醛类热固性工业塑料制造工艺，简化工艺设备，降低生产成本。另一个目的是为了提供一种制造方法能消除模制品的脆性提高它的抗拉、抗冲击性适应模制如门窗这样的大幅建筑构件，如台面、茶几面的大幅家俱构件。还有一个目的就是要提供一种能较广泛而普遍利用天然植物纤维，甚至矿物纤维来制造仿木模制品。本专利技术是这样实现的，基本上采取与经典的酚醛，脲醛类塑料粉模制品相类似的步骤(a)原料准备包括(ⅰ)树脂的合成和(ⅱ)植物纤维的加工;(b)中间原料制造;和(c)热压过程，其特征在于树脂合成步骤使用起始原料如苯酚和甲醛或者脲素、硫脲和甲醛或者脲素三聚氰胺和甲醛等在碱催化下，经过一级反应最后制成水溶性液态热固性树脂备用;中间原料制造中减少树脂配比到树脂仅占20～30%左右，或者用天然改性树脂部分代替合成树脂，中间原料制造步骤是采用配料混合，边捏和边脱水和干燥脱水过程;热压过程中采用较大的单位压力140～400公斤/平方厘米左右，在加热的模具和压台上一次成型。由于本工艺的树脂合成选用碱性催化，碱性催化剂可以是氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化铵，最好是氢氧化钠。通过调整酚、醛或脲醛的配比(通过试验所取得的合适配比给出在以后)来制造液态热固性树脂作为粘合剂，与植物纤维混合和捏和，这样可以用水代乙醇作为必要的溶剂。树脂不需二次处理，中间原料不需大功率轧炼机来进行轧炼，这样简化工序，大量节约成本能避免酒精之类溶剂生产安全问题及化学污染问题。详见工艺与现有工艺及设备对比表(1)。表1 另外在本工艺中，采用增加植物纤维粉用量和粒度，减少树脂用量和相应增加压制过程热压的压力，来提高模压制品物理性能，尤其能提高抗拉和抗冲击性能，而且能比较满意地解决了模压制品的脆性问题。特别是成倍地降低了合成树脂用量和降低植物纤维粉加工要求这就是造成生产成本的显著下降。而且由于本工艺制备的粘接剂树脂是液态的水溶性树脂，和对植物纤维粉粒度要求比已有技术要粗，因此对植物纤维规格和加工要求可大大降低，使其具有极为普遍的适应性，任何普通木屑木粉都可采用细度没有严格要求可细到几十目或上百目大至0目，纤维长达1～5公分亦可以用，最佳粒度为0-40目这正是普通木屑的粒度。这些木屑木粉只要适当分档使用;其品种也不受限制，除木屑木粉以外还可以广泛来源于植物的下脚或废科例如林业伐木生产中巨量不成材的如树枝、树根、材料加工的下脚废料如刨花;农作物的下脚如稻壳、麦、玉米、棉花杆、芦苇、废竹以及甘蔗渣等均可以利用作为“塑化纤维”模制品的植物纤维粉的原料。本工艺制成的模制品不但基本保持了酚醛或脲醛塑料粉模制品原有性能，而且有些重要性能有了明显的改善和提高，见本专利技术工艺制备的塑化纤维模制品力学性能测试附表(2)。塑化纤维模制品力学性能测试表(2) 从表(2)中看出塑化纤维模制品具有任何方向高的抗压能力、高的抗折能力(静弯曲)径向弦向抗拉能力和高硬度，除此之外它还具有不发脆的优良性能。由于本专利技术工艺制备的“塑化纤维”模制品具有很多优越性能，因此“塑化纤维”模制品外表美观，光洁度高，仿红木色的表面无需上油漆，它的材质和色润表里一致，既不怕水，又不怕油，无老化开裂等缺陷，它不但能做高级代木制品，也能直接从模型中生产如整幅门，整扇窗架，拼花式楼梯，拼花地板等建筑构件，又适合做整幅台面，茶几面，五斗柜大立柜等拼装式家俱构件，还有缝纫机台板，抽水便器座圈及盖等建筑材料。还是由于“塑化纤维”制品的特点，在代木材制品加工中，不需锯刨等加工省工省料美观无缝，又不因气候干、潮而收缩开裂，不变形和具有较高的耐热能力，常温100℃下使用不变形，用火红的香烟头在它的表面上压熄至灭后，而在制品上丝毫无痕迹。它的高耐磨性为石英的11.5倍，如用它来做复盖地板也是很理想的，不但适用于家庭铺地板而且也适用于火车、汽车和轮船上铺设地板，因此用本专利技术提供的工艺所制备的“塑化纤维”模制品具有非常广泛的用途。以下通过本专利技术的实施例来进一步详细说明附图是本专利技术实施例所提供的工艺及设备流程示意图。树脂制造使用起始原料如苯酚和甲醛，脲素、硫脲和甲醛或脲素、三聚氰胺和甲醛等来制造热固性树脂经试验获得起始原料的合适配比为1.苯酚∶甲醛＝1∶1.25～1.3(分子量比)2.脲素∶硫脲∶甲醛＝0.8∶0.2∶1.6(分子量比)3.脲素∶三聚氰胺∶甲醛＝0.8∶0.097∶1.6(分子量比)1 酚醛树脂的制造过程苯酚和甲醛的合成反应一般是在装有冷凝装置的常用反应锅内进行，加料应以以下次序为宜按照上述的配比先把甲醛苯酚加入锅内，开动搅拌器搅拌约十分钟，搅拌均匀后再加催化剂碱如，氢氧化钠按实际投入苯酚量每克分子苯酚需要0.8克分子氢氧化钠计算催化剂氢氧化钠加入量，加完料充分搅拌后，可加温反应。注意温度上升时间和曲线，当反应锅内反应物温度达到65～70℃左右时，停止加温，并在冷凝装置内加冷却水冷却，因为这时反应锅内的化学放热反应将开始，要控制好反应锅内的反应速度。锅内反应物温度达到95～98℃，保持这一温度，进行回流反应约45～55分钟，在终止前5分钟抽样分析反应物所达到的固体含量，当固体含量接近48%立即停止并冷却。2 脲-硫脲-甲醛树脂液的制造，例如1300克甲醛水(37%)加5克氢氧化钠(预溶于50C本文档来自技高网...

【技术保护点】
涉及热固性塑料制造工艺改进的一种塑化纤维模制品制造工艺，本工艺步骤包括（ａ）原料准备：（ｉ）树脂的合成和（ｉｉ）植物纤维加工；（ｂ）中间原料制备；和（ｃ）热压过程；其特征在于树脂合成步骤使用起始原料，在碱催化下经一级反应，制成水溶性液态热固性树脂；中间原料制备是以树脂仅占２０％～３０％的配比进行配料混合，再经脱水的过程。

【技术特征摘要】
1.涉及热固性塑料制造工艺改进的一种塑化纤维模制品制造工艺，本工艺步骤包括(a)原料准备(i)树脂的合成和(ii)植物纤维加工；(b)中间原料制备；和(c)热压过程；其特征在于树脂合成步骤使用起始原料，在碱催化下经一级反应，制成水溶性液态热固性树脂；中间原料制备是以树脂仅占20%～30%的配比进行配料混合，再经脱水的过程。2.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于树脂合成步骤使用的起始原料配比是苯酚∶甲醛＝1∶1.25～1.3(分子量比)3.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于树脂合成步骤使用的起始原料配比是脲素∶硫脲∶甲醛＝0.8∶0.2∶1.6(分子量比)4.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于树脂合成步骤使用的起始原料配比是脲素∶三聚氰胺∶甲醛＝0.8∶0.097∶1.6(分子量比)5.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于所述的中间原料制备过程中使用的配比为合成树脂20～30%，植物纤维粉80～70%(干量)，脱模剂0.5%(按总重量计)和颜料0.02～0.2%(按总重量计)6.根据权利要求5所述的制造工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗奎，
申请(专利权)人：李宗奎，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]