[发明专利]一种无胶纤维板的制备方法

说明书

本发明涉及一种无胶纤维板的制备方法，属于人造板材技术领域。本发明通过蒸汽爆破使木材中的纤维素和半纤维素发生部分降解，并经爆破形成棉絮状的单体纤维，增加了纤维的可塑性，并且爆破后的纤维长径比增加，有利于提高纤维板产品的耐水性和尺寸稳定性，另外半纤维素部分降解为低分子糖类，这些糖类在爆破过程中在压力和温度的作用下发生化学变化，生成糠醛类化合物，具有一定的胶合作用，另外有机硅凝胶的憎水特性可以提高纤维板的耐水性，同时有机硅凝胶可以和纤维表面丰富的羟基发生化学键合，减少了强极性羟基数量，降低了纤维板的极性，减弱了纤维板的亲水性，达到提高纤维板耐水性的目的，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种无胶纤维板的制备方法，属于人造板材技术领域。

背景技术

纤维板（也称密度板）是以木质纤维或其他植物纤维为原料，利用纤维固有的胶黏剂性能且施加脲醛树脂或其他合成树脂，经过纤维分离、成型、热压（干燥）等工序制成的具有良好的物理力学性能和机械加工性能的人造板材。由于制胶和制板工艺以及板材使用环境条件的原因，用脲醛胶制造的纤维板存在着游离甲醛释放问题，且具有长期性、顽固性和反复性，使用过程中会对人体产生极大危害。

而主要以植物纤维为原材料的人造板在微观结构上具有多孔隙的特点，容易由于吸水吸湿造成人造板材的膨胀、收缩、尺寸稳定性降低以及内结合强度下降等情况，很大程度上影响了人造板的使用寿命和应用效果。因此在人造板（主要指刨花板和中/高密度纤维板）生产过程中，为了降低板材的吸水率和厚度膨胀率，增强板材的尺寸稳定性，提高板材整体的强度和质量，需要加入一定比例的疏水性物质等防水材料，并且要求所用的防水材料具备用量少但抗水性强等特性。但这些防水材料的加入又会影响纤维与纤维之间的结合能力，进而降低纤维板的力学性能。

因此，发明一种不含胶黏剂，且可以防水并具有优异机械性能的纤维板对人造板材制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的人造纤维板中含有释放甲醛的脲醛胶，影响人体健康，并且纤维板耐水性差，机械性能不理想的缺陷，提供了一种无胶纤维板的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种无胶纤维板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取凤尾莲茎杆用水冲洗，将冲洗后的凤尾莲茎杆粉碎，得到凤尾莲碎块，再将凤尾莲碎块蒸汽爆破处理，得到爆破产物；

（2）将上述爆破产物和氢氧化钠溶液混合后得到混合液，将混合液加热煮沸处理1～2h，得到预处理混合液；

（3）将上述预处理混合液装入反应釜中，再向反应釜中加入硅烷偶联剂KH550，保温搅拌反应，反应结束后将反应产物旋蒸浓缩至反应产物体积的1/5，得到粘稠的改性纤维浆，备用；

（4将脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、氢氧化钠和四甲基四氢环四硅氧烷混合后剪切乳化处理，再均质处理，得到预乳液；

（5）将上述预乳液和甲基丙烯酰氧基硅烷混合后装入反应釜中，加热升温至45～55℃，保温搅拌反应2～4h，得到有机硅凝胶乳液；

（6）将备用的改性纤维浆和上述有机硅凝胶乳液混合后超声振荡处理，得到纤维板浆料；

（7）将上述纤维板浆料注入不锈钢模具中，热压处理，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，即可得到无胶纤维板。

步骤（1）中所述的蒸汽爆破处理的步骤为：将凤尾莲碎块装入蒸汽爆破机中，向蒸汽爆破机中通入预热至200～210℃的蒸汽，直至蒸汽爆破机中压力达到1.7～1.9MPa，蒸汽爆破处理7～9min。

步骤（2）中所述的爆破产物和氢氧化钠溶液的质量比为1:10，氢氧化钠溶液的质量分数为10%。