專利名稱：一種人造木材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于層狀產(chǎn)品的制造方法，更具體地說，是將粘合劑噴涂在利用鍋爐灰渣制取的巖棉纖維表層，再壓制成具有多層結(jié)構(gòu)的板材或其制品。
眾所周知，天然木材來自森林，對人類有著特殊重要意義。隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對天然木材的需求量越來越大，加速了森林被砍伐的速度，致使森林在地球的覆蓋率越來越少，生態(tài)環(huán)境的破壞在加劇。為了改變這種狀況，許多人在研究人造木材代替天然木材的技術(shù)，例如山東濟(jì)南巖棉廠提出裝飾板、天花板的木材用品代用技術(shù)，是以常規(guī)方法制成含酚醛樹脂或UPF(Resin Adhesive UPF)膠3～6％的含膠棉胎，再用壓力機(jī)壓縮成密度為300～500kg/m3、厚度10～15mm板材，在其表面噴涂石膏或貼裝飾紙后分別用作天花板或墻面裝飾板(張在新主編，《粘結(jié)劑》，化學(xué)工業(yè)出版社，1998年)。該技術(shù)的優(yōu)點是制成的天花板、裝飾板保溫、隔音性能良好且重量輕、阻燃，但密度500kg/m3的裝飾板強(qiáng)度低，銷售價格接近天然木材價格，若再提高強(qiáng)度，勢必要提高其密度，增加巖棉纖維消耗，如密度為1000kg/m3強(qiáng)度可達(dá)天然木材的40～60％的人造木材，其巖棉消耗要增加1倍，其銷售價高出天然木材800元/m3，因此難于推廣使用；此外，湖南長沙用聚氨脂粘結(jié)劑玻璃長絲，然后發(fā)泡制得的人造木材以及早已生產(chǎn)的利用環(huán)氧樹脂粘接玻璃布、玻璃長絲的“玻璃鋼”技術(shù)，雖然它們質(zhì)輕、強(qiáng)度較高，玻璃鋼強(qiáng)度超過天然木材，但它們的銷售價格是天然木材的3～5倍以上，因此也難于用這些材料來代替人造木材。
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點，提出一種制造成本低、強(qiáng)度高、技術(shù)易于推廣的人造木材的制造方法。
本發(fā)明主要技術(shù)方案采用燒煤鍋爐灰渣轉(zhuǎn)化成的巖棉纖維(以下簡稱鍋爐法巖棉)為原料，通過高分子粘結(jié)劑，疊合成所要求厚度的人造木材。
本發(fā)明的具體制備方法，包括以下步驟1．在制造巖棉裝置離心機(jī)前風(fēng)環(huán)內(nèi)，用噴霧法噴入吹棉風(fēng)，吹棉風(fēng)在吹制巖棉纖維的同時將粘結(jié)劑噴涂在鍋爐法巖棉纖維表層；(2)將噴涂粘結(jié)劑的巖棉在輸送帶上用棉胎壓滾壓制成密度為25～50kg/m3、厚度為20～300mm的含膠棉胎，其含膠量為含膠棉胎重量的3～10％(干基)；(3)含膠棉胎輸送至已知的膠合板生產(chǎn)線，壓制成厚1～10mm、密度為500～1500kg/m3的木材板胎，在150～350℃下固化15～30min即為人造木材；(4)經(jīng)鋸切、整形、拋光、貼裝飾，加工成成品。
所述的第(3)步還可以將含膠棉胎直接送入胎膜中，經(jīng)固化直接制得如桌面、書架、門窗等所需結(jié)構(gòu)的木材制品。
所述的鍋爐法巖棉纖維的制造方法已申請專利(專利申請?zhí)?0103206.2)，其所用的設(shè)備是已知技術(shù)。
所述的高分子粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、UPF、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂粘接劑。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果本發(fā)明由于所用的鍋爐法巖棉短纖維原料比沖天法巖棉要低1000元/噸，制造過程中又可用來自鍋爐的150～350℃熱風(fēng)或蒸汽熱能固化，而且制造木材制品如門窗、書柜、桌面利用含膠棉胎在專門胎膜上一次壓制成型固化，加上銷售可享受“三廢”利用的免稅政策，因此按本發(fā)明方法制造的人造木材及其制品，在綜合使用價值與天然木材及其制品相同的基礎(chǔ)上，以比較低的價格進(jìn)入市場；本發(fā)明的人造木材受潮不變形，干旱不開裂，而且不腐爛，故能經(jīng)久耐用；按本發(fā)明制得的人造木材，由于有阻燃性能，因此制得的家具、地板、門窗、裝飾板不必?fù)?dān)心著火，在潮濕地區(qū)也不會有白蟻蟲蛀；本發(fā)明的方法是采用高溫固化，不用油漆，因此不會產(chǎn)生油漆中有害物質(zhì)的污染或中毒；此外，本發(fā)明由于采用鍋爐灰渣直接轉(zhuǎn)化成的巖棉纖維為原料，因此為鍋爐實現(xiàn)無渣排放提供一種重要方法，如以中國為例，每年發(fā)電鍋爐燒煤8.5億噸，排放的煤灰渣1.5～2億噸，將煤灰渣直接轉(zhuǎn)化成巖棉的轉(zhuǎn)化率達(dá)到70％，加之煤灰渣變成玻璃料漿還要加玻璃化添加劑，因此每年可轉(zhuǎn)化的巖棉纖維可達(dá)2.1～2.8億噸，目前中國巖棉及其制品如保溫板、保溫管殼、天花板年消費量只有90～100萬噸，全世界消費量才1500萬噸，如果將2.1～2.8億噸巖棉纖維按本發(fā)明方法制得的人造木材可達(dá)1.5～2億噸，用于代替天然木材可以避免濫伐森林并同時解決鍋爐灰渣堆放占地的問題，因此本發(fā)明的方法具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
實施例1由發(fā)熱值為25600KJ/kg的西山貧煤在硫循環(huán)的臥式旋風(fēng)爐上制得巖棉纖維長度為15～75毫米，直徑為3～15微米，抗拉強(qiáng)度為8kg/mm2，在巖棉纖維制造時噴入UPF膠4.5％(干基)，在輸送網(wǎng)帶上送出的含膠棉胎厚度為300毫米、密度為30kg/m3，連續(xù)進(jìn)入膠合板生產(chǎn)線壓制成10毫米厚棉胎，固化后制得密度860kg/m3裝飾板，其抗拉強(qiáng)度＞3Mpa，抗壓強(qiáng)度＞7Mpa。
實例2巖棉纖維同實例1，粘結(jié)劑為玻璃纖維粘結(jié)劑(酚醛樹脂)，膠量為6％(干基)，含膠棉胎厚度300毫米，密度30.5kg/m3，在特制鋼制胎模中8層疊加壓縮成50毫米厚寫字臺桌面，棉胎固化后密度≈1400kg/m3，抗拉強(qiáng)度＞8Mpa，抗壓強(qiáng)度＞10Mpa。經(jīng)拋光、修邊后即為成品，無須油漆。
權(quán)利要求
1．一種人造木材的制備方法，其特征在于制造過程包括如下步驟(1)在制造巖棉裝置離心機(jī)前風(fēng)環(huán)內(nèi)，用噴霧法噴入吹棉風(fēng)中膠液，吹棉風(fēng)在吹制巖棉纖維的同時將粘結(jié)劑噴涂在鍋爐法巖棉纖維表層；(2)將噴涂粘結(jié)劑的巖棉在輸送帶上用棉胎壓滾壓制成密度為25～50kg/m3、厚度為20～300mm的含膠棉胎，其含膠量為含膠棉胎重量的3～10％(干基)；(3)將(2)步含膠棉胎輸送至已知的膠合板生產(chǎn)線，壓制成厚1～10mm、密度為500～1500kg/m3的木材板胎，在150～350℃下固化15～30min即為人造木材；(4)經(jīng)鋸切、整形、拋光、貼裝飾，加工成成品。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于(3)步可直接將含膠棉胎送入胎膜中，經(jīng)固化后制得所需的木材制品。
3．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高分子粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、UPF、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂。
全文摘要
一種人造木材的制備方法,其特點是在用鍋爐灰渣直接轉(zhuǎn)化成的玻璃短纖維巖棉中,加入高分子粘結(jié)劑,經(jīng)膠合板生產(chǎn)線或直接用胎膜壓制得人造木材及其制品。本發(fā)明的方法所用的巖棉纖維原料制造成本低,因此制得的產(chǎn)品價格便宜,而且產(chǎn)品不變形,不開裂,不腐爛,而且阻燃,是一種很好的天然木材代用品,具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
文檔編號B29C70/10GK1323686SQ0010733
公開日2001年11月28日 申請日期2000年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月16日
發(fā)明者趙善茂, 張釗, 肖大壯 申請人:趙善茂, 張釗, 肖大壯