中密度纖維板及其制造方法和用途
【專利摘要】本發明涉及中密度纖維板及其制造方法和用途，屬于人造板制造領域。本發明中密度纖維板的制造方法，包括如下步驟：a、木質纖維混合物的制備：將改性酚醛樹脂粘合劑和石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得木質纖維混合物；b、預壓：于0.5～2Mpa下壓制；c、熱壓：于4～8Mpa壓制，再于0.5～2.0MPa壓制,得含水率低于6wt％的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在180～220℃；d、鍍膜：在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后其裱貼于c步驟得到的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。本發明中密度纖維板，具有強度高、韌性好、防水性好等優點，可應用于工業產品包裝上，尤其適用冷軋卷和冷軋板的包裝。
【專利說明】中密度纖維板及其制造方法和用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及中密度纖維板及其制造方法和用途，屬于人造板制造領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國冷軋鋼卷產量的持續快速增加和各大鋼鐵企業產品質量和品牌意識的不斷提高，作為冷軋卷生產的最后一道工序——冷卷(板)包裝，無論是其物流方式還是包裝工藝都越來越受重視。
[0003]現有的鋼卷包裝材料通常分為:塑料袋、厚塑料板、帶氣泡的塑料袋和中密度纖維板等。毫無疑問的，塑料包裝的不可回收性使其不具環保性；同時，現有的中密度纖維板由于強度和韌性的問題，其規格通常只能達到2440*1830mm，如若用于大尺寸的鋼卷包裝上，則需由多張中密度纖維板拼接而成，然而，板材拼接會使其美觀度、強度、防水性能明顯降低，因此，尋找一種能夠生產大尺寸中密度纖維板的制造方法，尤為重要。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種中密度纖維板及其制造方法和用途。
[0005]本發明中密度纖維板的制造方法，包括如下步驟:
[0006]a、木質纖維混合物的制備:取93?97重量份原料木質纖維，將3?5重量份的改性酚醛樹脂粘合劑和O?2重量份的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為75?85wt% ；
[0007]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于0.5?2Mpa下壓制，得預壓板坯；
[0008]C、熱壓:將預壓板還于4?8Mpa下壓制30?60秒，再于0.5?2.0MPa下壓制20?40秒，得含水率低于6被％的中密度纖維板；熱壓過程控制溫度范圍為180?220°C;
[0009]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0010]其中，PVC膜是指聚乙烯醇薄膜；EVA是指乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
[0011]進一步的，為了提高本發明中密度纖維板的強度和韌性，按重量份，所述原料木質纖維為93重量份，所述酚醛樹脂粘合劑為5重量份，所述石蠟為2重量份；所述木質纖維混合物含水量為9wt% ;所述原料木質纖維含水量為80wt% ;所述改性酚醛樹脂粘合劑為聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂、聚酰胺改性酚醛樹脂、環氧改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹月旨、硼改性酚醛樹脂、二甲苯改性酚醛樹脂、二苯醚甲醛樹脂中的至少一種。
[0012]進一步的，作為優選方案，所述b步驟中，壓力為IMPa ;所述c步驟為:將預壓板坯先于6Mpa下壓制45秒,再于IMPa下壓制25秒，即得含水率低于6%的纖維板；其中，熱壓溫度200°C。
[0013]進一步的，所述原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為3?4:6?7的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片pH值為5.0?5.5。[0014]其中，所述軟木片是指針葉木木片,所述硬木片是指闊葉木木片。
[0015]進一步的，為了保證本發明中密度纖維板的韌性，所述混合木片中，按質量計，軟木片:硬木片=7:13 ;混合木片pH值為5.2。
[0016]進一步的，本發明中密度纖維板的制造方法a步驟中干燥可采用常規干燥方法，本發明優選采用閃急式管道干燥機，其中，可根據生產規模和需求選擇適宜規格的干燥機，本發明方法中閃急式管道干燥機優選采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為160?180°C，出口溫度70?80°C，干燥機管道長度為80?120m，管道直徑1100?1400mm，即得含水率為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為4000?6000kg/h，蒸汽耗量最大為7500?8500kg/h，設計風量為 90000 ?100000m3/h，風壓為 4000 ?5000Pa。
[0017]其中，為了兼顧成本和生產效率，干燥入口溫度優選170°C，出口溫度優選75 V，干燥機管道長度優選100m，管道直徑優選1250mm，干燥纖維能力優選5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量優選95000m3/h，風壓優選4500Pa。
[0018]進一步的，本發明d步驟中采用市售冷裱機將涂布了 EVA樹脂熱熔膠的PVC膜裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0019]進一步的，本發明木質纖維的制造方法在熱壓步驟后還包括如下步驟:裝板、板坯輸送、橫截齊邊、砂光。
[0020]進一步的，本發明還公開了由上述方法制備得到的中密度纖維板以及本發明中密度纖維板在冷軋卷和冷軋板包裝中的用途。
[0021]進一步的，為了使本發明中密度纖維板能夠更好的運用于鋼卷包裝中，其厚度優選為2.5?3.0mm。
[0022]本發明方法制備得到的中密度纖維板雙面光滑，防水性能好，強度高，韌性好，重量輕，具有優良的物理性能；單張板材尺寸最大可達2440*4880mm，超出目前國家標準最大尺寸，有效避免了由于板材拼接造成的美觀度、強度、防水性能的明顯降低，可用于冷軋帶狀鋼卷或平板的包裝，在鋼卷的包裝、運輸、貯存過程中起到防護作用，有效解決工業產品在包裝和物流過程中發生雨水滲透、板體戳穿、變形或脫落等問題，功能上可完全替代金屬和塑料制品，覆蓋了目前國內外所有鋼卷的尺寸規格，包裝上完全可替代金屬板和塑料制品，降低企業生產包裝成本。
【具體實施方式】
[0023]本發明中密度纖維板的制造方法，包括如下步驟:
[0024]a、木質纖維混合物的制備:取93?97重量份原料木質纖維，將3?5重量份的改性酚醛樹脂粘合劑和O?2重量份的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為75?85wt% ；
[0025]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于0.5?2Mpa下壓制，得預壓板坯；
[0026]C、熱壓:將預壓板還于4?8Mpa下壓制30?60秒，再于0.5?2.0MPa下壓制20?40秒，得含水率低于6被％的中密度纖維板；熱壓過程控制溫度范圍為180?220°C;
[0027]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。[0028]其中，PVC膜是指聚乙烯醇薄膜；EVA是指乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
[0029]進一步的，為了提高本發明中密度纖維板的強度和韌性，按重量份，所述原料木質纖維為93重量份，所述酚醛樹脂粘合劑為5重量份，所述石蠟為2重量份；所述木質纖維混合物含水量為9wt% ;所述原料木質纖維含水量為80wt% ;所述改性酚醛樹脂粘合劑為聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂、聚酰胺改性酚醛樹脂、環氧改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹月旨、硼改性酚醛樹脂、二甲苯改性酚醛樹脂、二苯醚甲醛樹脂中的至少一種。
[0030]進一步的，作為優選方案，所述b步驟中，壓力為IMPa ;所述c步驟為:將預壓板坯先于6Mpa下壓制45秒,再于IMPa下壓制25秒，即得含水率低于6%的纖維板；其中，熱壓溫度200°C。
[0031]進一步的，所述原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為3?4:6?7的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片pH值為5.0?5.5。
[0032]其中，所述軟木片是指針葉木木片，所述硬木片是指闊葉木木片。
[0033]進一步的，為了保證本發明中密度纖維板的韌性，所述混合木片中，按質量計，軟木片:硬木片=7:13 ;混合木片pH值為5.2。
[0034]進一步的，本發明中密度纖維板的制造方法a步驟中干燥可采用常規干燥方法，本發明優選采用閃急式管道干燥機，其中，可根據生產規模和需求選擇適宜規格的干燥機，本發明方法中閃急式管道干燥機優選采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為160?180°C，出口溫度70?80°C，干燥機管道長度為80?120m，管道直徑1100?1400mm，即得含水率為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為4000?6000kg/h，蒸汽耗量最大為7500?8500kg/h，設計風量為 90000 ?100000m3/h，風壓為 4000 ?5000Pa。
[0035]其中，為了兼顧成本和生產效率，干燥入口溫度優選170°C，出口溫度優選75°C，干燥機管道長度優選100m，管道直徑優選1250mm，干燥纖維能力優選5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量優選95000m3/h，風壓優選4500Pa。
[0036]進一步的，本發明d步驟中采用市售冷裱機將涂布了 EVA樹脂熱熔膠的PVC膜裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0037]進一步的，本發明木質纖維的制造方法在熱壓步驟后還包括如下步驟:裝板、板坯輸送、橫截齊邊、砂光。
[0038]進一步的，本發明還公開了由上述方法制備得到的中密度纖維板以及本發明中密度纖維板在冷軋卷和冷軋板包裝中的用途。
[0039]進一步的，為了使本發明中密度纖維板能夠更好的運用于鋼卷包裝中，其厚度優選為2.5?3.0mm。
[0040]下面結合實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
[0041]實施例1通過本發明方法制備中密度纖維板
[0042]a、木質纖維混合物的制備:取93kg原料木質纖維，將3kg的改性酚醛樹脂粘合劑和0.5重量份的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為Swt %的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為75wt% ;干燥采用閃急式管道干燥，并采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為160°C，出口溫度70°C，干燥機管道長度為80m，管道直徑1100mm，即得含水率為Swt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為4000kg/h，蒸汽耗量最大為7500kg/h，設計風量為90000m3/h，風壓為4000Pa ；
[0043]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于0.5pa下壓制，得預壓板坯；
[0044]C、熱壓:將預壓板還于4Mpa下壓制60秒,再于0.5MPa下壓制40秒，得含水率低于6?〖％的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在180°C ；
[0045]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后利用冷裱機將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0046]其中，原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為3:7的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.0。
[0047]實施例2通過本發明方法制備中密度纖維板
[0048]a、木質纖維混合物的制備:取95kg原料木質纖維,將4kg的改性酹醒樹脂粘合劑和O~2重量份的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為9wt%的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為80wt% ;干燥采用閃急式管道干燥，并采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為170°C，出口溫度75°C，干燥機管道長度為100m，管道直徑1250mm，即得含水率為9wt%的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量為95000m3/h，風壓為4500Pa ；
[0049]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于IMpa下壓制，得預壓板坯；
[0050]C、熱壓:將預壓板還于6Mpa下壓制35秒,再于IMPa下壓制25秒，得含水率低于6wt%的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在200°C ；
[0051 ] d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后利用冷裱機將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0052]其中，原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為2:3的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.0。
[0053]實施例3通過本發明方法制備中密度纖維板
[0054]a、木質纖維混合物的制備:取97kg原料木質纖維，將5kg的改性酚醛樹脂粘合劑和2kg的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為IOwt%的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為85wt% ;干燥采用閃急式管道干燥，并采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為180°C，出口溫度80°C，干燥機管道長度為120m，管道直徑1400mm，即得含水率為IOwt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為6000kg/h，蒸汽耗量最大為8500kg/h，設計風量為100000m3/h，風壓為 5000Pa ；
[0055]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于2Mpa下壓制，得預壓板坯；
[0056]C、熱壓:將預壓板坯于8Mpa下壓制30秒，再于2.0MPa下壓制20秒，得含水率低于6?〖％的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在220°C ；
[0057]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后利用冷裱機將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。[0058]其中，原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為1:2的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.2。
[0059]實施例4通過本發明方法制備中密度纖維板
[0060]a、木質纖維混合物的制備:取95kg原料木質纖維,將4kg的改性酹醒樹脂粘合劑和2kg的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為9wt%的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為80wt% ;干燥采用閃急式管道干燥，并采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為170°C，出口溫度75°C，干燥機管道長度為100m，管道直徑1250mm，即得含水率為9wt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量為95000m3/h，風壓為4500Pa ；
[0061]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于IMpa下壓制，得預壓板坯；
[0062]C、熱壓:將預壓板還于6Mpa下壓制45秒,再于IMPa下壓制25秒，得含水率低于6wt%的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在200°C ；
[0063]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后利用冷裱機將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0064]其中，原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為7:13的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.5。
[0065]實施例5通過本發明方法制備中密度纖維板
[0066]a、木質纖維混合物的制備:取95kg原料木質纖維,將4kg的改性酹醒樹脂粘合劑噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為9wt%的木質纖維混合物；其中，所述原料木質纖維含水量為80wt% ;干燥采用閃急式管道干燥，并采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為170°C，出口溫度75°C，干燥機管道長度為100m，管道直徑1250mm，即得含水率為9wt%的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量為95000m3/h，風壓為4500Pa ；
[0067]b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于IMpa下壓制，得預壓板坯；
[0068]C、熱壓:將預壓板還于6Mpa下壓制40秒,再于IMPa下壓制35秒，得含水率低于6wt%的中密度纖維板；其中，熱壓溫度控制在200°C ；
[0069]d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后利用冷裱機將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt%的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
[0070]其中，原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為2:3的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.0。
[0071]對比例I中密度纖維板性能測試
[0072]將本發明實施例2制備得到的中密度纖維板(A-2)、現有普通中密度纖維板(MDF-GP)、家具型中密度纖維板(MDF-FN)分別在干燥狀態(MGR)、潮濕狀態(MR)、高濕度狀態(HMR)以及室外狀態(EXT)下，按照GBT11718-2009中的方法測試其物理力學性能，編號見表1，測試結果見表2。其中，上述兩種纖維板的厚度都為2.5mm。
[0073]其中，所述干燥狀態是指室內環境或者有保護措施的室外環境。通常指溫度20°C、相對濕度不高于65 %，或在一年僅有幾個星期相對濕度超過65 %的環境狀態。
[0074]所述潮濕狀態是指指室內環境或者有保護措施的室外環境。通常指溫度20°C、相對濕度高于65%但不超過85%，或在一年僅有幾個星期相對濕度超過85%的環境狀態。
[0075]所述高濕度狀態是指指室內環境或者有保護措施的室外環境。通常指溫度高于20°C、相對濕度大于85%，或者偶爾有可能與水接觸(浸水或澆水除外)的環境狀態。
[0076]所述室外狀態是指室外自然氣候有日曬、雨淋和空氣污染的環境狀態。
[0077]表1
[0078]
【權利要求】
1.中密度纖維板的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: a、木質纖維混合物的制備:取93?97重量份原料木質纖維，將3?5重量份的改性酚醛樹脂粘合劑和O?2重量份的石蠟噴射于木質纖維上，干燥，得含水量為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中,所述原料木質纖維含水量為75?85wt% ； b、預壓:將a步驟得到的木質纖維混合物于0.5?2Mpa下壓制，得預壓板坯； C、熱壓:將預壓板還于4?8Mpa下壓制30?60秒，再于0.5?2.0MPa下壓制20?40秒，得含水率低于6wt%的中密度纖維板；其中，熱壓過程控制溫度范圍為180?220°C; d、鍍膜:在PVC膜上涂布EVA樹脂熱熔膠，然后將其裱貼于c步驟得到的含水率低于6wt %的中密度纖維板上，即得本發明中密度纖維板。
2.根據權利要求1所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于:按重量份，所述原料木質纖維為93重量份，所述酚醛樹脂粘合劑為5重量份，所述石蠟為2重量份；所述木質纖維混合物含水量為9wt%;所述原料木質纖維含水量為80wt%;所述改性酚醛樹脂粘合劑為聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂、聚酰胺改性酚醛樹脂、環氧改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹月旨、硼改性酚醛樹脂、二甲苯改性酚醛樹脂、二苯醚甲醛樹脂中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于:所述b步驟中，壓力為IMPa ;所述c步驟為:將預壓板坯先于6Mpa下壓制45秒，再于IMPa下壓制25秒，即得含水率低于6%的纖維板；其中，熱壓溫度200°C。
4.根據權利要求1?3任一項所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于，所述原料木質纖維由以下方法制造而成:將質量比為3?4:6?7的軟木片和硬木片混合，得混合木片，篩分、清洗、熱磨、干燥，即得原料木質纖維；其中，混合木片PH值為5.0?5.5。
5.根據權利要求4所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于:按質量計，軟木片:硬木片=7:13 ;混合木片pH值為5.2。
6.根據權利要求1?5所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于:所述a步驟中干燥采用閃急式管道干燥機；所述閃急式管道干燥機采用蒸汽為介質，用加熱空氣將施好粘合劑和石蠟的纖維在管道中被熱風吹送前進，干燥入口溫度為160?180°C，出口溫度70?80°C，干燥機管道長度為80?120m，管道直徑1100?1400mm，即得含水率為8?IOwt %的木質纖維混合物；其中，干燥纖維能力為4000?6000kg/h,蒸汽耗量最大為7500?8500kg/h，設計風量為 90000 ?100000m3/h，風壓為 4000 ?5000Pa。
7.根據權利要求6所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于:所述干燥入口溫度為170°C，出口溫度75°C，干燥機管道長度為100m，管道直徑1250mm，干燥纖維能力為5000kg/h，蒸汽耗量最大為8200kg/h，設計風量為95000m3/h，風壓為4500Pa。
8.根據權利要求1?7任一項所述的中密度纖維板的制造方法，其特征在于，熱壓后還包括如下步驟:裝板、板坯輸送、橫截齊邊、砂光。
9.權利要求1?8任一項所述的方法制備得到的中密度纖維板。
10.權利要求9所述的中密度纖維板在冷軋卷和冷軋板包裝中的用途。
【文檔編號】B27N3/12GK103934878SQ201410189694
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】石勇, 江旭, 鄧凱琳 申請人:攀枝花鋼城集團印刷廣告有限公司