專利名稱：一種ufim膠黏劑的制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備人造板膠黏劑的設(shè)備，具體地說，涉及一種環(huán)保型低成本、高品質(zhì)生態(tài)植物纖維板用膠黏劑的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
醛類樹脂膠黏劑是用量最大、用途最廣的有機樹脂膠黏劑，系由甲醛與尿素或苯酚等化學物質(zhì)在催化劑作用下縮聚而成的，固含量為45% 60%。醛類樹脂膠黏劑已經(jīng)成為我國人造板生產(chǎn)的主要膠種，并在材料黏結(jié)、竹木加工、紙張黏結(jié)、鋼化涂料、多彩花紋涂料等行業(yè)中廣泛應用，是市場上需求量最大的膠黏劑之一。但是，在人造板生產(chǎn)中，普通醛類樹脂膠黏劑用量較大，人造板生產(chǎn)成本較高(目前，膠黏劑成本約占人造板生產(chǎn)成本的1/3左右)。而且，采用普通醛類樹脂膠黏劑生產(chǎn)人造板時，人造板生產(chǎn)和使用過程中會釋放較多的甲醛氣體，環(huán)保性能差，嚴重危害人類的生產(chǎn)及生活環(huán)境。而且，人造板防潮、阻燃等性能較差。因此，研發(fā)膠黏劑新技術(shù)、新工藝，制備環(huán)保型膠黏劑，降低膠黏劑用量，而且使膠黏劑具有某些特殊的功能，從而改善膠黏劑的綜合性能具有重大的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種制備植物纖維板和刨花板用新型尿素-甲醛-無機礦物膠黏劑(UFIM膠黏劑)的系統(tǒng)，有效解決無機礦物質(zhì)粉的沉淀。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供一 種UFM膠黏劑的制備系統(tǒng)，包括依次通過管道相連的脲醛樹脂與無機礦物質(zhì)粉混合攪拌系統(tǒng)、貯存罐，所述貯存罐四周均設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管與所述貯存罐形成循環(huán)回路。其中，在所述攪拌系統(tǒng)之前還設(shè)有脲醛樹脂反應釜。所述攪拌系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有高速攪拌器和低速攪拌器，所述高速攪拌器位于低速攪拌器周邊。所述攪拌系統(tǒng)上部設(shè)有脲醛樹脂進口、無機礦物質(zhì)粉進口、水進口和無機礦物質(zhì)除塵系統(tǒng)，下部設(shè)有混合膠液出口。所述攪拌系統(tǒng)與貯存罐之間設(shè)有過濾系統(tǒng)。所述貯存罐設(shè)有攪拌器。所述貯存罐的四周設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管軸向與經(jīng)過貯存罐上的回膠口的切線成30 45°角，每個回膠管通過膠泵不斷從貯存罐中抽出混合膠液后再注入中間貯存罐，這樣在貯存罐中就會形成渦流，從而達到防止無機礦物質(zhì)粉沉淀的目的。本發(fā)明所用于制備的UFIM膠黏劑以甲醛、尿素、無機礦物質(zhì)粉為主要原料，采用先由甲醛和尿素進行縮聚反應，然后加入無機礦物質(zhì)粉，混合均勻而成。其中，所述無機礦物質(zhì)粉為大理石粉、花崗巖粉、云母粉、硅酸鹽粉、碳酸鈣粉、滑石粉等無機礦質(zhì)粉中的一種或幾種，規(guī)格為100目以上。
所述無機礦物質(zhì)粉與縮聚反應獲得的半成品的重量比為1:0.6 1.4。在加入無機礦物質(zhì)粉之前，還加入水，水與縮聚反應獲得的半成品重量比為1:5 15。本發(fā)明的UFM膠黏劑為均勻共混的懸浮液，具體采用如下方法制備而成:I)先將甲醛水溶液的pH值調(diào)到7.0 8.0，然后加入總添加量50 55%的尿素，將pH控制在8.0 8.5范圍內(nèi)并升溫到65 68 °C關(guān)閉蒸汽；2)自然升溫，80 82°C下控制pH值在6.6 6.8范圍，并在88 90°C下保溫30分鐘；3)將pH值調(diào)到5.0 5.2，在90 92°C下反應90 120分鐘，當粘度達到16 18秒/30°C時，將pH值調(diào)至IJ 7.0 7.5，并降溫；4)當溫度降到80 85° C時，加入總添加量25 30%的尿素，在75 78°C時保溫20分鐘；5)降溫至75°C，加入總添加量20 25%的尿素，在65°C下保溫15分鐘；并將pH值調(diào)到7.5 8.0，冷卻至40°C以下；6)然后加入水，水與5)中的半成品重量比為1:5 15，進行混合，再加入無機礦物質(zhì)粉，無機礦物質(zhì)粉與5)中的半成品的重量比為1:0.6 1.4，混合均勻，制成均勻共混懸浮UFIM膠黏劑。其中，所述尿素與甲醛摩爾比為1:1.0 1.2。本發(fā)明調(diào)節(jié)pH值可采用氫氧化鈉或甲酸。本發(fā)明所述UFIM膠黏劑可進一步用于制備具有低甲醛釋放量、高尺寸穩(wěn)定性、低制造成本和具有一定阻燃功能的植物纖維板及刨花板。本發(fā)明針對新型的UFIM膠黏劑采用在甲醛和尿素進行縮聚反應后，加入無機礦物質(zhì)粉很容易形成沉淀，提供一種設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本相對較低的新型的制備系統(tǒng)。同時，通過無機礦物質(zhì)粉與膠黏劑復配，可以節(jié)約10 30%左右的植物纖維或刨花，因此，生產(chǎn)成本可降低10%以上；本發(fā)明將無機礦物質(zhì)粉與脲醛樹脂進行復配，無機礦物質(zhì)粉均勻分布在板材中起到了提高力學強度的作用，同時，無機礦物質(zhì)粉還可以堵塞植物纖維或刨花中的甲醛以及植物纖維板及刨花板從空氣中的吸收水分的通道，板材尺寸穩(wěn)定性提高10%以上；本發(fā)明采用無機礦物質(zhì)粉均勻分布在板材中，無機礦物質(zhì)粉可以吸附和固定大量的甲醛。因此，采用本發(fā)明制備的植物纖維板或刨花板甲醛釋放量顯著降低，降低幅度高達30%左右；同時，在UFIM膠黏劑制備過程中，回膠管的渦流的作用使脲醛(或酚醛)樹脂膠與無機礦物質(zhì)粉之間、無機礦物質(zhì)粉與無機礦物質(zhì)粉之間會產(chǎn)生摩擦，摩擦生熱會使聚合膠液溫度達到30 40°C，可以降低纖維干燥能耗3 5%左右，從而可有效的提高生產(chǎn)效率約
5%左右。


圖1為本發(fā)明所述UFM膠黏劑制備系統(tǒng)簡圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。本發(fā)明的FM膠黏劑的制備系統(tǒng)，包括依次通過管道相連的脲醛樹脂與無機礦物質(zhì)粉混合攪拌系統(tǒng)、中間貯存罐。所述貯存罐四周均設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管與所述中間貯存罐形成循環(huán)回路。其中，在所述攪拌系統(tǒng)之前還設(shè)有脲醛樹脂反應釜。所述攪拌系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有低速攪拌器，所述低速攪拌器周邊設(shè)有高速攪拌器。所述攪拌系統(tǒng)上部設(shè)有脲醛樹脂進口、無機礦物質(zhì)粉進口、水進口和無機礦物質(zhì)除塵系統(tǒng)，下部設(shè)有混合膠液出口。為了降低粉塵，無機礦物質(zhì)粉運輸及加入到攪拌系統(tǒng)的過程中，運輸線上方設(shè)有吸塵罩，攪拌系統(tǒng)設(shè)有無機礦物質(zhì)粉吸塵口，均可通過風機將揚起的無機礦物質(zhì)粉回收到除塵系統(tǒng)。所述攪拌系統(tǒng)與貯存罐之間設(shè)有過濾系統(tǒng)。 所述貯存罐設(shè)有攪拌器。所述貯存罐的四周設(shè)有3個回膠管，所述回膠管軸向與經(jīng)過貯存罐上的回膠口的切線成30 45°角，每個回膠管通過膠泵不斷從貯存罐中抽出混合膠液后再注入貯存罐，這樣在貯存罐中就會形成渦流，從而達到防止無機礦物質(zhì)粉沉淀的目的。

實施例1圖1為本發(fā)明所述UFIM膠黏劑制備系統(tǒng)簡圖。如圖1所示，所述UFIM膠黏劑制備系統(tǒng)包括依次通過管道連接攪拌罐1、過濾器17、貯存罐2、過濾器27。所述攪拌罐I上部設(shè)有脲醛樹脂進口 13、無機礦物質(zhì)粉進口 15、水進口 14和無機礦物質(zhì)除塵口 16，下部設(shè)有混合膠液出口 18。所述攪拌罐I內(nèi)設(shè)有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11周邊設(shè)有高速攪拌器12。在所述攪拌罐I之前還設(shè)有脲醛樹脂反應釜(圖中未示)，所述反應釜與現(xiàn)有脲醛樹脂反應爸相同。所述貯存罐2內(nèi)設(shè)有攪拌器21，上部設(shè)有進膠管22，貯存罐2四周設(shè)有3個回膠管23，所述回膠管23軸向與經(jīng)過貯存罐2上的回膠口的切線成30-45°角，每個回膠管23通過膠泵24不斷從貯存罐2中抽出混合膠液后再注入貯存罐2。無機礦物質(zhì)粉皮帶運輸機7上方設(shè)有吸塵罩8，運輸線，攪拌系統(tǒng)I設(shè)有無機礦物質(zhì)粉吸塵口 15，均可通過風機9將揚起的無機礦物質(zhì)粉回收到除塵系統(tǒng)10。具體以制備UFIM膠黏劑為例，所用制備系統(tǒng)及制備方法如下:(I)將15000kg的甲醛從甲醛注入口注入反應釜中，開動攪拌器，從氫氧化鈉注入口加入氫氧化鈉將pH調(diào)到7.0。(2)從尿素注入口加入5400kg的尿素，通過蒸汽口緩慢通入蒸汽升溫，攪拌5分鐘后測PH值，控制在8.5范圍內(nèi)；升溫到68°C關(guān)閉蒸汽。(3)自然升溫，80°C時測pH值，控制在6.6范圍，在90°C下保溫30分鐘。(4)從甲酸注入口緩慢加入5kg濃度大約20%左右的甲酸，將pH值調(diào)到5.2。(5)在92°C下反應120分鐘，當粘度達到18秒/30°C時，立即從氫氧化鈉注入口加入氫氧化鈉將PH值調(diào)到7.0,并降溫。(6)當溫度降到80°C時，從尿素注入口加入2400kg尿素，在75°C時保溫20分鐘。(7)降溫至75°C，從尿素注入口加入2200kg的尿素，在65°C下保溫15分鐘。從氫氧化鈉注入口加入氫氧化鈉將pH值調(diào)到7.5,注入水,冷卻至40°C以下備用。(8)將脲醛樹脂(半成品)從半成品注入口 13注入攪拌罐I。水與半成品的重量比為1:5 15。啟動皮帶運輸機7將325目的無機礦物質(zhì)粉加入口 15加入攪拌罐I。無機礦物質(zhì)粉與半成品重量比為1:0.8。為了讓無機礦物與半成品能夠充分混合復配，攪拌罐I除了設(shè)置有低速攪拌器11之外，還在攪拌罐I周邊增置一小型的高速攪拌器12。注入無機礦物質(zhì)粉的同時啟動攪拌罐I內(nèi)部的低速攪拌器11和高速攪拌器12。無機礦物質(zhì)粉運輸及加入到攪拌罐的過程中，啟動風機9將揚起的無機礦物質(zhì)粉通過無機礦物質(zhì)粉吸塵口 16和吸塵罩8搜集回收到布袋除塵器10。(9)打開閥門將攪拌罐I中的混合膠液從混合膠液出口 18，通過膠泵26將混合膠液從進膠口 22輸送至貯存罐2，膠液經(jīng)過膠泵之前通過過濾器17濾除聚合膠液的極少量雜質(zhì)和結(jié)團無機礦物質(zhì)粉，防止混合膠液中的無機礦物質(zhì)粉發(fā)生二次團聚和沉淀，開啟攪拌器21。另外，在貯存罐2的四周設(shè)置若干個回膠管23，回膠管軸向與經(jīng)過貯存罐2上的回膠口的切線成30 45°角，每個膠管通過I個膠泵24不斷從貯存罐2中抽出混合膠液后再注入貯存罐2，這樣在貯存罐2中就會形成渦流，從而達到防止無機礦物質(zhì)粉沉淀的目的。同時，由于渦流的作用，混合膠液中的成分之間會產(chǎn)生摩擦，摩擦生熱會使聚合膠液溫度達到30 40°C，起到了預熱膠黏劑的作用。貯存罐2中的混合膠液從混合膠液出口 25，可以向植物纖維板生產(chǎn)線供膠。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定?！?br> 權(quán)利要求
1.一種UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，其包括依次通過管道相連的脲醛樹脂與無機礦物質(zhì)粉混合攪拌系統(tǒng)、貯存罐，所述貯存罐四周均設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管與所述貯存罐形成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，在所述攪拌系統(tǒng)之前還設(shè)有脲醛樹脂反應釜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有高速攪拌器和低速攪拌器，所述高速攪拌器位于低速攪拌器周邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌系統(tǒng)上部設(shè)有脲醛樹脂進口、無機礦物質(zhì)粉進口、水進口和無機礦物質(zhì)除塵系統(tǒng)，下部設(shè)有混合膠液出□。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌系統(tǒng)與貯存罐之間設(shè)有過濾系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述貯存罐內(nèi)設(shè)有攪拌器。
7.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述貯存罐的四周設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管軸向與經(jīng)過中間貯存罐上的回膠口的切線成30 45°角。
8.由權(quán)利要求1-8任意一項所述的系統(tǒng)制備成的UFIM膠黏劑，其特征在于，所述無機礦物質(zhì)粉與尿素和甲醛縮聚反應獲得的半成品的重量比為1:0.6 1.4 ;所述無機礦物質(zhì)粉為大理石粉、花崗巖粉、云母粉、硅酸鹽粉、碳酸鈣粉、滑石粉中的一種或幾種，規(guī)格為100目以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種UFIM膠黏劑的制備系統(tǒng)，其包括依次通過管道相連的脲醛樹脂與無機礦物質(zhì)粉混合攪拌系統(tǒng)、貯存罐，所述貯存罐四周均設(shè)有若干個回膠管，所述回膠管與所述貯存罐或形成循環(huán)回路。所述系統(tǒng)避免了由于加入無機礦物質(zhì)粉容易形成沉淀的問題，具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本相對較低的特點。
文檔編號C09J161/24GK103232827SQ201310199830
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者洪東方, 陳正山, 韋豐 申請人:新凱驊實業(yè)發(fā)展有限公司