一种无醛重组装饰单板的制备方法与流程

：
1.本发明涉及建筑板材领域，具体讲是一种无醛重组装饰单板的制备方法。


背景技术：

2.我国森林资源匮乏，天然珍贵树种的供需矛盾尤其突出，进口量超过50％。解决这一矛盾最有效的途径就是大力种植人工速生林，我国人工林发展迅速，2016年保存面积达到10.4亿hm2，居世界首位。通过对速生材进行深加工，使其具备珍贵树种的特征，从而替代之，可以减少珍贵树种木材的消耗。重组装饰单板就是人工速生材高值增效利用的重要成果之一，它是以人工速生材为原料，不破坏木材的微观结构和固有属性，完全保留天然木材隔热、绝缘、调温、调湿等所有的天然属性，同时克服天然树种的自然缺陷(如节疤、色差等)，是通过单板漂白、染色、涂胶组坯、模压成型、养护以及刨切等工序加工而成。重组装饰单板产品既有浸渍胶膜纸无法比拟的木质感，又有天然木质单板不具备的图案、花色可个性化定制的优势，广泛应用于室内装修。
3.随着人们生活水平的提高，对室内用装修材料的环保要求越来越高。而重组装饰单板胶层多、胶合难，相对其他人造板产品，甲醛释放量难控制。目前行业内大多采用脲醛树脂胶粘剂，存在甲醛释放量偏高的问题。为解决这一问题，有报道采用不含甲醛的胶粘剂制造重组装饰单板。专利cn106827149、cn111823336都公开了非甲醛系胶生产重组装饰单板的方法，但仍具有以下缺陷：1、由于胶粘剂粘度较大，无法适用于重组装饰单板的0.7～0.8mm厚原料单板(一般人造板用于涂胶的原料单板厚度应在1.7mm以上)，生产涂胶时易发生卷皮现象；2、现有技术的重组装饰单板采用一次压合技术成型，制造过程中由于木方厚度一般达630mm以上，胶层较多，导致内部胶层难固化，木方养生周期长，胶合强度不高；并且实际生产一个木方的涂胶压合时间至少需要2h，快速固化胶粘剂适用期无法满足生产要求；一般未作改性的非甲醛系胶的胶接强度或者柔韧性无法达到重组装饰单板制造过程中的刨切要求，木方要么易开裂，要么刨切单板易松散、缺失。另外，发明人研究发现一些非甲醛系胶粘剂对不同树种胶合性能不一，杨木、梧桐木易胶合，ayous、椴木等则难胶合。因此，现有无醛重组装饰单板的制造方法有待改进。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，提供一种适应生产基本要求、适用于各类树种的无醛重组装饰单板制备方法，该无醛重组装饰单板制备方法采用分步压合工艺进行重组，降低单次胶合厚度，在同样的固化时间下可以使胶层固化完全，提升胶接强度，缩短木方制造的养生周期。本发明无需对胶粘剂固化时间进行优化改性，不会缩短胶粘剂适用期，能适应生产要求，可实现对各类树种的胶合，制造无醛重组装饰单板。
5.本发明的技术解决方案是，提供一种无醛重组装饰单板制备方法，包括以下步骤，
6.步骤1，在木单板表面压出间距0.5～5mm、深度0.2～0.8mm的微孔，制得a单板；
7.步骤2，按照8～11张木单板搭配1张a单板进行层叠组坯，组坯时使每层单板的纹理相互平行，并通过双面涂布第一胶粘剂制得厚度为200mm～260mm的第一坯板；
8.步骤3，第一坯板经过压合、养生制得第二坯板；其中，压合压力0.6～0.8mpa，压合时间40～120min，养生温度35～40℃，养生时间3～5天；
9.步骤4，根据纹理设计需要，将2～4个第二坯板通过单面涂布第二胶粘剂复合重组，并加压、养生0.5～2d后制得木方；
10.步骤5，将所得的木方经刨切后，制得无醛重组装饰单板。
11.本发明通过单板微孔化处理，扩展胶液在坯板内的渗透通道，增加比表面积，提升胶粘剂对木材润湿性，增加胶钉结合。发明人通过对不同树种单板的胶液接触角对比评估发现，非洲黄梧桐(53.15
°
)、杨木(71.67
°
)这类易用非甲醛系乳液胶胶合的树种接触角比椴木(89.81
°
)、ayous(90.41
°
)小，胶液润湿性好。同时本发明摒弃现有的一步压合工艺，采用分步压合工艺进行重组，降低单次胶合厚度，在同样的固化时间下可以使胶层固化完全，提升胶接强度，缩短木方制造的养生周期。而且，本发明无需对胶粘剂固化时间进行优化改性，不会缩短胶粘剂适用期，能适应生产要求，可实现对各类树种的胶合，从而制造无醛重组装饰单板。
12.作为优选，步骤1中，用钉辊在木单板表面压出间距0.5～5mm、深度0.2～0.8mm的微孔。优选的，用钉辊在木单板表面压出间距1mm、深度0.5mm的微孔，制得a单板。
13.作为优选，木单板为旋切或刨切木材单板，树种为杨木、ayous、椴木、梧桐木、枫木、橡木中的任一种。
14.作为优选，步骤2中，所述第一胶粘剂具体为固含量55
±
1％、粘度550
±
50mpa
·
s的水性api，涂胶量为130～180g/
㎡
。
15.作为优选，步骤4中，所述第二胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。
16.作为优选，所述水性api按重量份计，包括以下组分的原料：醋酸乙烯酯45～55份，聚乙烯醇3～6份，过硫酸铵0.2～0.7份，碳酸氢钠0.2～0.5份，辛基苯酚聚氧乙烯醚0.05～0.25份，邻苯二甲酸二丁酯2～5份，刚性单体2～6份，增强单体0.5～4份，增韧单体0.5～3份，内交联单体0.1～1份，水38～43份，异氰酸酯3～6份。
17.水性api的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇、水加入反应釜中，加热至90℃保温l～2h，待聚乙烯醇全部溶解后，冷却至室温；加入辛基苯酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，调节体系ph至5左右；加入占醋酸乙烯酯、刚性单体、增强单体、增韧单体组成的混合单体总量15％的打底单体，搅拌均匀；加热升温至60～70℃，缓慢滴加占总量30％的过硫酸铵溶液，15～25min内滴加完毕且体系无回流；继续升温至75℃，产生回流，待回流消失后继续滴加剩余混合单体和过硫酸溶液，混合单体滴加完毕20～40min后滴加内交联单体，控制滴加速度使反应温度维持在75℃左右，并保证单体与过硫酸铵溶液同时滴毕；滴毕后，升温至80～90℃，保温反应30～80min；冷却至50℃以下，加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌混合均匀制得水性乳液；将水性乳液与异氰酸酯混合均匀。
18.本发明中刚性单体与增韧单体之间的比例控制在4:1～2:1之间为宜，比例偏高，胶层偏硬、脆，木方在养生过程中易产生一条条的小裂缝，而且胶液制备时粘度不易控制会偏高，影响涂胶操作；比例偏低，胶层偏软，木方在刨切时胶层受刨刀挤压和摩擦产生的热
量影响易部分脱落、粘附在重组装饰单板表面，影响外观质量，达不到优等品要求。
19.作为优选，所述刚性单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的任一种或其组合。刚性单体的加入提高乳液的玻璃化转变温度，提升体系的硬度与拉伸强度。
20.作为优选，所述增强单体为丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任一种或其组合。增强单体具有活性基团-oh，在胶接时与木材界面间会产生交联结构，有利于提高胶合强度。
21.作为优选，所述增韧单体为高级支链脂肪酸不饱和酯类物质如叔碳酸乙烯酯或其与丙烯酸丁酯的混合物。增韧单体的叔碳酸乙烯酯具有疏水性，其α-碳原子上三个烷基取代基为柔性取代基,且位阻较大，一方面提升胶层韧性，另一方面也有助于提高耐水性。
22.进一步的，所述内交联单体为丙烯酸甲酯、n-羟甲基丙烯酰胺中的任一种或其组合。内交联单体采用具有多官能团的活性单体共聚，使得乳液在胶接过程中分子进一步交联，胶合强度得到提升。
23.采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的无醛重组装饰单板制造方法，采用半连续滴加法合成水性api，原料不含甲醛，环保性好；通过单板微孔化处理，扩展胶液在坯板内的渗透通道，增加比表面积，提升胶粘剂对木材润湿性，增加胶钉结合；同时本发明摒弃现有的一步压合工艺，采用分步压合工艺进行重组，降低单次胶合厚度，在同样的固化时间下可以使胶层固化完全，提升胶接强度，缩短木方制造的养生周期；通过合理控制单体的混合比例，达到胶接强度与柔韧性的平衡，使得木方不易开裂，刨切单板不易松散；同时结合单板微孔化处理、分步压合工艺，提高胶层渗透性和固化程度，显著提升刨切强度，刨切单板缺丝、孔洞少，按照gb/t 28999-2012《重组装饰单板》中规定的优等品外观质量要求进行一次分等的优等率高。此外，本发明可以实现杨木、ayous、椴木、梧桐木、枫木、橡木等树种应用非甲醛系胶制造重组装饰单板，扩展对原材料的适用范围。
具体实施方式：
24.下面就具体实施方式对本发明作进一步说明：
25.实施例1
26.一种无醛重组装饰单板制备方法，包括以下步骤，
27.步骤1，在木单板表面压出间距1mm、深度0.5mm的微孔，制得a单板；
28.步骤2，按照10张木单板搭配1张a单板进行层叠组坯，组坯时使每层单板的纹理相互平行，并通过双面涂布第一胶粘剂制得厚度为230mm的第一坯板；
29.步骤3，第一坯板经过压合、养生制得第二坯板；其中，压合压力0.6mpa，压合时间60min，养生温度36℃，养生时间5天；
30.步骤4，根据纹理设计需要，将3个第二坯板通过单面涂布第二胶粘剂复合重组，并加压、养生1d后制得木方；
31.步骤5，将所得的木方经刨切后，制得无醛重组装饰单板。
32.本实施例中，木单板为旋切木材单板，树种为杨木；步骤2中，所述第一胶粘剂具体为固含量55％、粘度550mpa
·
s的水性api，涂胶量为150g/
㎡
。步骤4中，所述第二胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。
33.作为优选，所述水性api按重量份计，包括以下组分的原料：醋酸乙烯酯45份，聚乙烯醇5份，过硫酸铵0.4份，碳酸氢钠0.5份，辛基苯酚聚氧乙烯醚0.1份，邻苯二甲酸二丁酯3份，刚性单体3份，增强单体2份，增韧单体2份，内交联单体0.5份，水40份，异氰酸酯3份。该水性api的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇、水加入反应釜中，加热至90℃保温l～2h，待聚乙烯醇全部溶解后，冷却至室温；加入辛基苯酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，调节体系ph至5左右；加入占醋酸乙烯酯、刚性单体、增强单体、增韧单体组成的混合单体总量15％的打底单体，搅拌均匀；加热升温至60～70℃，缓慢滴加占总量30％的过硫酸铵溶液，15～25min内滴加完毕且体系无回流；继续升温至75℃，产生回流，待回流消失后继续滴加剩余混合单体和过硫酸溶液，混合单体滴加完毕20～40min后滴加内交联单体，控制滴加速度使反应温度维持在75℃左右，并保证单体与过硫酸铵溶液同时滴毕；滴毕后，升温至80～90℃，保温反应30～-80min；冷却至50℃以下，加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌混合均匀制得水性乳液；将水性乳液与异氰酸酯混合均匀。
34.其中，所述刚性单体为甲基丙烯酸甲酯；所述增强单体为丙烯酸-2-羟乙酯；所述增韧单体为叔碳酸乙烯酯；所述内交联单体为丙烯酸甲酯。
35.实施例2
36.与实施例1类似，区别仅在于，所述刚性单体为丙烯腈；所述增强单体为甲基丙烯酸羟乙酯；所述增韧单体为叔碳酸乙烯酯与丙烯酸丁酯的混合物；所述内交联单体为n-羟甲基丙烯酰胺。
37.本发明提供的无醛重组装饰单板制造方法，采用半连续滴加法合成固含量55％、粘度1000mpa*s以下的水性api，原料不含甲醛，环保性好；通过合理控制单体的混合比例，达到胶接强度与柔韧性的平衡，使得木方不易开裂，刨切单板不易松散；同时结合单板微孔化处理、分步压合工艺，提高胶层渗透性和固化程度，显著提升刨切强度，刨切单板缺丝、孔洞少，按照gb/t 28999-2012《重组装饰单板》中规定的优等品外观质量要求进行一次分等的优等率高。此外，本发明可以实现杨木、ayous、椴木、梧桐木、枫木、橡木等树种应用非甲醛系胶制造重组装饰单板，扩展对原材料的适用范围。
38.与常规脲胶对比：养生时间基本没有增加；在没有修补时的一次分等优等率优于常规脲胶工艺，因本发明的水性api胶胶层韧性明显优于脲胶，刨切损坏少；甲醛释放量甲醛释放量明显降低，达到e
nf
级。
[0039][0040]
与一般水性api胶对比：养生时间大幅度缩减，一次分等优等率明显提升。
[0041][0042]
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，在木单板表面压出间距0.5～5mm、深度0.2～0.8mm的微孔，制得a单板；步骤2，按照8～11张木单板搭配1张a单板进行层叠组坯，组坯时使每层单板的纹理相互平行，并通过双面涂布第一胶粘剂制得厚度为200mm～260mm的第一坯板；步骤3，第一坯板经过压合、养生制得第二坯板；步骤4，根据纹理设计需要，将2～4个第二坯板通过单面涂布第二胶粘剂复合重组，并加压、养生0.5～2d后制得木方；步骤5，将所得的木方经刨切后，制得无醛重组装饰单板。2.根据权利要求1所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：步骤1中，用钉辊在木单板表面压出间距0.5～5mm、深度0.2～0.8mm的微孔。3.根据权利要求1所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：步骤2中，所述第一胶粘剂为固含量55
±
1％、粘度550
±
50mpa
·
s的水性api，涂胶量为130～180g/
㎡
。4.根据权利要求1所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：步骤4中，所述第二胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。5.根据权利要求3所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述水性api按重量份计，包括以下组分的原料：醋酸乙烯酯45～55份，聚乙烯醇3～6份，过硫酸铵0.2～0.7份，碳酸氢钠0.2～0.5份，辛基苯酚聚氧乙烯醚0.05～0.25份，邻苯二甲酸二丁酯2～5份，刚性单体2～6份，增强单体0.5～4份，增韧单体0.5～3份，内交联单体0.1～1份，水38～43份，异氰酸酯3～6份。6.根据权利要求5所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述内交联单体为丙烯酸甲酯、n-羟甲基丙烯酰胺中的任一种或其组合。7.根据权利要求5所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述刚性单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的任一种或其组合。8.根据权利要求5所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述增强单体为丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任一种或其组合。9.根据权利要求5所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述增韧单体为高级支链脂肪酸不饱和酯类物质或其与丙烯酸丁酯的混合物。10.根据权利要求5所述的无醛重组装饰单板制备方法，其特征在于：所述水性api的制备方法包括以下步骤，将聚乙烯醇、水加入反应釜中，加热至86～93℃保温l～2h，待聚乙烯醇全部溶解后，冷却至室温；加入辛基苯酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，调节体系ph至4.8～5.3；加入占醋酸乙烯酯、刚性单体、增强单体、增韧单体组成的混合单体总量13～18％的打底单体，搅拌均匀；加热升温至60～70℃，缓慢滴加占总量26～35％的过硫酸铵溶液，15～25min内滴加完毕且体系无回流；继续升温至70～80℃，产生回流，待回流消失后继续滴加剩余混合单体和过硫酸溶液，混合单体滴加完毕20～40min后滴加内交联单体，控制滴加速度使反应温度维持在72～80℃，并保证单体与过硫酸铵溶液同时滴毕；滴毕后，升温至80～90℃，保温反应30～80min；冷却至50℃以下，加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌混合均匀制得水性乳液；将水性乳液与异氰酸酯混合均匀。

技术总结
本发明公开了一种无醛重组装饰单板制备方法，包括以下步骤，步骤1，在木单板表面压出间距0.5～5mm、深度0.2～0.8mm的微孔，制得A单板；步骤2，按照8～11张木单板搭配1张A单板进行层叠组坯，组坯时使每层单板的纹理相互平行，并通过双面涂布第一胶粘剂制得厚度为200mm～260mm的第一坯板；步骤3，第一坯板经过压合、养生制得第二坯板。该无醛重组装饰单板制备方法适用于各类树种，采用分步压合工艺进行重组，降低单次胶合厚度，在同样的固化时间下可以使胶层固化完全，提升胶接强度，缩短木方制造的养生周期。缩短木方制造的养生周期。


技术研发人员：程明娟 张晓伟 刘元强 彭国青 陈凯 刘瑶文 刘继军
受保护的技术使用者：德华兔宝宝装饰新材股份有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8