一种无醛超轻纤维板及其生产工艺的制作方法

本发明涉及一种无醛超轻木质纤维板材及其生产工艺，属于无醛超轻人造板领域。

背景技术：

1、超低密度板(ultra-low density board，简称uldb)是近年来迅速发展起来的新一代新型材料，由于其具有轻质的特点，这使它在加工、生产以及运输过程中，能够节省大量的人力物力。由于目前建筑行业使用的保温材料一般都是聚合物基材料，如聚苯乙烯和聚氨酯泡沫，虽然这些材料在保温隔热方面有很高的性能，但其生产过程中的环境影响是显著的，一般常用于室外环境。如今随着人们健康、节能意识以及对板材力学性能要求的不断提高，以及对生活环境的要求的提升，对房屋内部家装材料的保温隔热功能提出了越来越高的要求，传统的uldb已经不能满足人们的追求。因此超轻板材的研究重点放在了可再生资源和环保的保温隔声材料开发中的利用。

2、木材做为一种天然可再生材料，本身具有优秀的力学性能，并且具有低的热传导率，是制备保温隔热、降噪隔声新型原材料。

3、公开号为“cn 103419264 a”的中国专利提出了一种超低密度高性能刨花板生产方法，通过刨花制备、干燥、施胶、热压以及冷却的流程制造一种超低密度高性能刨花板，其热压工艺过程复杂，不具备保温隔热等一些附加性能，而且密度偏大。

4、公开号为“cn 109465941 a”的中国专利提出了一种超低密度复合纤维板及其制造方法，通过纤维制备、纤维施胶、纤维铺装、板坯预压和热压成型的工艺制得超低密度复合纤维板，密度0.48g/cm3-0.54g/cm3，但该板材密度相较于常规保温材料密度仍偏高，保温性能差，并且该板材使用酚醛胶黏剂进行生产，会产生游离甲醛释放。公开号为“cn107042570 a”的中国专利中采用异氰酸酯制得低密度纤维板，解决了游离甲醛问题，但仍存在密度偏高问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种无醛超轻纤维板及其生产工艺。通过木质原料的选择和配比，并且优选通过特殊的生产工艺使胶黏剂及助剂体系发挥作用，从而生产无醛超轻纤维板。

2、为达到以上技术目的，本发明的方案如下：

3、本发明的第一个方面，提供了一种无醛超轻纤维板，所述无醛超轻纤维板密度为0.15-0.25g/cm3，其制备原料包括：木质纤维、胶黏剂、增强剂、保护剂、防水剂；

4、其中以木质纤维的质量为基准，其他原料的用量分别为：

5、胶黏剂2-12wt％，优选3-8wt％

6、增强剂1-8wt％，优选2-5wt％

7、保护剂0.1-1.5％，优选0.3-1.0％

8、防水剂0-2wt％，优选0.5-1wt％。

9、本发明的无醛超轻纤维板，其中，所述木质纤维，原料的气干平均密度低于0.5g/cm3，其中杨木的质量比例为30-40％，松木比例为30-40％，杂木比例为20-40％。优选地，杨木为青杨、拟赤杨和中林46杨的一种或几种；松木为红松、西伯利亚松和黄山松中的一种或几种；杂木为桉木、杉木、香樟木、桦木以及硬质杂木中的多种。

10、本发明的无醛超轻纤维板，其中，所述胶黏剂为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯或官能度大于三的多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯选自万华化学集团股份有限公司的wannate系列多异氰酸酯，包括pm-100、pm-200、pm-400、pm-600、pm-700、cw20、cw30、pm300e或9132fc中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：pm-100和pm-200的组合，pm-400、pm-600和pm-700的组合，cw20、cw30、pm300e和9132fc的组合等。

11、本发明的无醛超轻纤维板，其中，所述增强剂为芳香族聚醚多元醇，羟值为100-600mg koh/g，分子量500-2500，粘度为200-1000cp，官能度为2.5-3。所述芳香族聚醚多元醇以甘油为起始剂，重复单元为环氧丙烷，与含苯环的二元羧酸在催化剂的条件下反应制得。

12、本发明的无醛超轻纤维板，其中，所述保护剂为ph值4-5的有机酸和/或无机酸溶液，包括但不限于草酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、甲酸、氢硫酸中的一种或几种。

13、本发明的无醛超轻纤维板，其中，所述防水剂是熔融石蜡和/或乳化石蜡。

14、本发明的第二个方面，提供了一种无醛超轻纤维板的制备方法，包括：纤维制备、助剂施加、纤维干燥、纤维施胶、铺装和热压成型等工艺流程。本发明的制备方法整体可以按照纤维板生产线常规流程，但是调整纤维施胶和纤维干燥之间先后顺序；

15、在一种具体的实施方式中，所述无醛超轻木质纤维板具体生产工艺包括：

16、(1)、纤维制备。具体工艺要求如下：

17、纤维制备设备包括削片机、刨片机、预蒸煮设备、热磨机，各设备运行参数根据纤维质量要求进行调整。

18、所制备的纤维的滤水度在10-25s，优选地12-15s；纤维的筛分值2mm以上比例为25-35％，0.125mm-2mm比例为65-70％，0.125mm以下比例为0-5％。

19、(2)、助剂施加，具体工艺要求如下：

20、防水剂按照设定比例进行添加，添加位置为热磨磨机处；

21、增强剂与保护剂按照设定比例经由静态混合器混合均匀后一起经由喷头添加，添加位置为喷放管原脲醛胶施胶喷头处。

22、(3)、纤维干燥，具体工艺要求如下：

23、纤维干燥采用干燥管道方式进行干燥，入口温度110-120℃，出口含水率控制在5-18％，优选10-14％。

24、(4)、纤维施胶，具体工艺要求如下：

25、纤维经过干燥后再施胶，所述施胶工艺包括：经过风选后采用滚筒拌胶机、环式拌胶机、高压雾化施胶设备等任何形式的施胶方案进行施胶。

26、(5)、铺装，具体工艺要求如下：

27、利用铺装头或者铺装辊对纤维进行铺装，铺装仓温度控制在40-45℃。铺装后板坯经过预压机进行预压，预压单位压力为0.05-0.3mpa；

28、(6)、热压成型，具体工艺要求如下：

29、采用连续平压压机、多层压机、单层压机中的一种压机进行热压，热压过程中单位压力为0.05-1mpa，温度为180-240℃，热压因子为15s/mm-30s/mm。

30、相对于现有超轻纤维板及其生产工艺技术，本发明具有以下有益效果：

31、(1)通过该工艺方法制得密度低于250kg/m3的无醛超轻纤维板力学性能及导热系数均能达到ly/t1718-2007轻质纤维板标准要求，大幅降低了纤维板材密度，能够大幅度降低原料和生产成本，有效降低了运输成本。同时解决了生产环境污染问题，并且提供了健康环保的产品。

32、(2)该生产工艺中添加保护剂等助剂且通过先干燥再施胶的生产工艺，相比传统纤维板先施胶后干燥的施胶工艺胶耗更低，产品性能更优。该工艺相比传统工艺胶耗降低超过30％以上。