[发明专利]胶合板的制造

说明书

本发明涉及一种制造胶合板，包括增加一年生植物纤维材料比如稻草的粘结性的方法。

文献已经描述了许多的处理方法，以增加粒子和纤维形式的木素纤维素物质对合成树脂的粘结性。(SIMON AND L.PAZNER)：(Activatedself-bonding of wood and agricultural residues-Holzforschung48：82-90，1994)研究了不同原料包括一年生植物的半纤维素含量对其自粘结行为的影响，并得出结论，原料中半纤维素的含量与由其制备的复合物的粘结强度之间有着强的直接联系。根据此文，半纤维素的确有粘结性，但是，利用半纤维素粘合剂产生的粘结几乎不具有湿强度。

近期公开文献中，LIAN ZHENGTIAN和HAO BINGYE：(以异氰酸酯改性脲醛树脂粘结的稻草碎料板技术-于the Symposium Pacific RimBio-Based Composites，Rotorua，New Zealand 9-13 November 1992Symposium Proceedings，pp.295-301，1992提交的论文)指出，通过破坏包围住稻草茎杆的蜡质层可以实现稻草粘结性的轻微改进，但是，粘结性仍旧非常差而且制造的板材仍不能达到日常标准的要求。

WO 93/25358，WO 91/12367或DE 4211888提出在复合物成型之前，将木素纤维素物质以碱性或酸性试剂处理，但是讨论并没有涉及木质结构材料的结构。酸或碱对材料，如带有蜡质/硅质层的稻草，的结构的影响没有予以考虑。

申请人的申请号GB 9607566.8公开了稻草或其它一年生植物纤维以水或蒸汽在温度40～120℃，优选在60～120℃进行热处理，并同时或随后利用高剪切力对稻草进行脱纤维，打开了稻草的形态结构并增加其对粘结的亲和力。

在多种用途的应用之前，纤维素材料比如稻草以中等酸性或碱性物质处理。在英国专利GB 709569A中，造纸漂白步骤中将稻草以次氯酸和苏打溶液处理。对树脂胶合板的制造没有文献可供参考。在英国专利GB 2084212A中公开了以双组分粘合剂从稻壳制造低密度板材的方法，采用氯化钙以起到一定的脱蜡作用但是强调此工艺必须避免除去硅质。没有公开以氨基树脂粘结的中密度或高密度板材的制造。

脱纤维指的是一年生植物纤维，稻草的形态结构的破坏，导致了单个纤维的产生。在如稻草的初始形态结构中，蜡质和硅质层包围住稻草，阻止了稻草纤维和粘合剂之间有效的直接接触。较早的申请公开出配以高剪切力的热处理方法，破坏了稻草的初始形态结构，导致单个纤维对粘合剂接触机率的增大，并相应增加了稻草对粘结的亲和力。打开稻草形态结构的方法类似于造纸上的木材打浆。

在较早申请的发明的一个优选实施方案中，公开了如果以含有0.01～2％NaOH的氢氧化钠稀溶液，基于稻草料计，处理或预处理稻草，稻草制板材的性能更能得到改进。

进一步公开了除氢氧化钠以外的其它碱性物质也可选用以达到同样的效果。公开了这些化学品可以是甲醛捕捉剂比如脲，以及现有技术中已知的其它捕捉剂。

较早申请的工艺的一个问题是，为提供所需的高剪切力，需要将高并因而昂贵的能量投入到工艺中。熟练的操作者可能会认识到，力的这些形式可从比如双螺杆挤出机、盘式精研机或其它适宜的磨碎机设备象Ultra Turrax得到。

本发明提供了一种制造胶合板的工艺，其中将一年生植物和/或农业废料进行处理以增加对合成或天然粘合剂的粘结性，是通过将物料以一种含有能够从物料上除去蜡质或硅质层的试剂的水性介质处理，此试剂是一种强酸、强碱或表面活性剂，或者是酸或碱与表面活性剂的混合物，而且处理持续进行直到将蜡质或硅质层充分除去以便不对粘合剂的粘结产生干扰。

优选的试剂是强酸或碱与表面活性剂的混合物。

本发明的工艺可适用于未脱纤维的植物料，即只将茎杆切割的植物料，或者是经脱纤维的植物料，其中原始物料已经粉碎成单个纤维。

本发明工艺的改进之处是，在实施高剪切处理的过程中将此类试剂加入到物料中，前提是此试剂是表面活性剂与酸或碱的混合物，以降低能量消耗或改进板材的性能。

本发明另一方面提供了一种处理一年生植物料的工艺，以改进其对合成或天然粘合剂的粘结性，包含在物料磨碎处理的至少部分阶段之前或之中，将物料以含于液态酸性或碱性分散体或溶液中的表面活性剂进行处理，以降低能量消耗或改进板材的性能。