[发明专利]一种具有防腐功能刨花板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造板及其制备方法，特别涉及一种由刨花构成的人造板及其制备方法。

背景技术

木材是一种天然的可再生生物材料，其开发和利用符合环保的要求，但是它的主要缺点之一是容易受到微生物等的侵害，从而影响其使用。采用各类传统的木材防腐剂(如加铬砷酸铜CCA等)处理木材，虽然可以有效防止微生物对木材的侵害，但是这些防腐剂本身对环境安全及人身健康的影响又与木材本身的环保特性背道而驰。目前研究较多的新型木材防腐剂主要包括以下几类：无机硼类、有机铵类、有机杀菌消毒剂类、植物抽提物及植物油类木材防腐剂以及新型的纳米防腐剂类。

木材防腐处理工艺包括常压处理(non-pressure treatment)和压力处理(pressure treatment)2类。常压处理方法主要包括扩散法、热冷槽法和真空法。压力处理的基本方法为满细胞法(贝塞尔法)、空细胞法(吕宾法)和半空细胞法(劳来法)。由于常压处理法的处理时间长，生产率低，在工业上大部分的木材防腐处理都采用压力处理法。防腐处理工艺的改进大都基于基本的压力处理方法，如震荡压力法OPM、交替压力法APM、脉冲法、MSU改良空细胞法、多相压力法等。不同的处理方法在应用上有针对性，其主要目的可以分为3类：1)提高防腐液在木材内的渗透深度(即增强木材的可处理性)；2)加速防腐剂在木材内的固着反应；3)针对某类防腐剂采用的特定防腐处理方法。

虽然对木材的防腐处理研究较多，但是由木材制备的人造板防腐处理技术研究较少，主要分为前处理，中处理和后处理，其中：

1)前处理指对未削片之前的实木或未上生产线的刨花进行防腐处理。与实木防腐类似，主要有两种处理方法，即常压处理(non-pressure treatment)和压力处理(pressure treatment)。其中，常压处理应用较多，主要包括扩散法、热冷槽法和真空法，使用前处理技术可以使防腐剂在产品的厚度方向均匀分布，从而对整个制品提供保护，但是该技术的关键是选择合适的防腐剂及其载药量和胶粘剂，防止胶合不良从而影响人造板的性能。

2)中处理主要指在刨花施胶阶段应用防腐剂，主要包括：A、单独施加防腐剂，如将防腐剂溶液或乳化剂与胶粘剂先混合后，再喷到木材单元上，或者将粉状防腐剂在拌胶机中与原料混合；B、施胶前喷洒乳液或防腐剂溶液在原料上；C、将粉状防腐剂与刨花混合加入搅拌器后再施胶，该处理技术是制备防腐人造板材料最为有效和便利的方法。

3)后处理指对成品刨花板进行防腐处理，方法与前处理类似，应用较多的有扩散法、热冷槽法、真空法、硼气相法和超临界流体法。

国外对耐腐型人造板的研究是直接加入防腐剂，防腐剂主要包括五氯酚和五氯酚钠等，如铜铬砷(CCA)、五氯酚、杂酚油等的实木防腐剂也曾被应用。随着时代的变迁和环保意识的加强，这些含有酚和氯的高毒性防腐剂逐渐淡出市场。目前国外应用最广的是金属硼酸盐类防腐剂，像硼酸锌、硼酸钙、硼酸铜、八硼酸氢二钠四水化合物防腐剂等。例如，典型的硼气相处理法是将试件置于反应容器中，密封后抽真空，至0.5mbar，20分钟后，用0.5KW功率的加热器加热2分钟。关闭真空泵，加入一定量的防腐剂和沸石，之后再加热2分钟，关闭热源，继续反应15分钟。最后通气取出样品。这种耐腐型人造板的方法处理工艺复杂；成品板材处理时需要相当大的设备投入，另外，加热和防腐剂与板材的反应会导致处理后板材的变形。

人造板生产过程中常用的胶粘剂有酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂等，胶粘剂的固化效果直接影响人造板的各项性能，无机硼类防腐剂虽然可以提供人造板的抗微生物侵蚀的能力，但是水溶性无机硼和酚醛树脂之间的相互作用使得制备的人造板的力学性能下降显著。因此采用以上金属硼酸盐类防腐剂存在如下缺陷：(1)、对人造板物理力学性能降低的影响显著；(2)、防腐剂易流失，在潮湿状态下，人造板的防腐性能降低明显；(3)、防腐剂中金属元素的存在使得板材在应用过程中危害环境和人畜；(4)制备的人造板的甲醛释放量高。