一種科技木的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種家具板材，尤其設(shè)及一種科技木的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球氣候變暖的問題日益凸顯，極端惡劣氣候頻發(fā)，低排放、低污染、低能 耗"為主題的低碳經(jīng)濟(jì)越來越被人們認(rèn)可和推崇。在運(yùn)樣的背景條件下，木業(yè)利用其與生俱 來的"綠色"、"環(huán)保"、"清潔"的特性，在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對氣候變化中，正發(fā)揮著日益重要 的作用。木材及木制品有很好的固碳效果。只要不腐爛、不燃燒，木材及木制品的固碳功能 就會長期、穩(wěn)定的持續(xù)下去。有些固碳時(shí)間可達(dá)幾十年、幾百年。因此，增加木材使用，并盡 量延長木材及木制品的使用壽命，對降低能耗、增加減排具有重要意義。據(jù)測算，森林每生 產(chǎn)1噸木材，平均可固定二氧化碳1470kg，釋放氧氣1070kg。
[0003] 木材是四大建筑材料中唯一可再生的天然資源。世界森林持續(xù)減少，據(jù)聯(lián)合國糧 農(nóng)組織對世界森林資源統(tǒng)計(jì)，2010年世界森林面積約為40億hm2,而1990年的評估結(jié)果約 40.8億hm2。從年變化看，1990~2010年世界森林面積總計(jì)每年約減少400萬hm2。保護(hù)天然 林，培育人工速生林，是維護(hù)生態(tài)平衡最好的措施，并且滿足人們對木材的需求，世界范圍 內(nèi)環(huán)境保護(hù)措施越來越多，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系成為各國關(guān)注的主要議 題。
[0004] 隨著森林資源的日益減少，人工速生材的應(yīng)用量越來越大，而隨著天然珍貴樹種 木材的日益減少，通過對速生材進(jìn)行深加工，使其具備珍貴樹種的特征，從而替代之，減少 珍貴樹種木材的消耗，已成為木材加工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新課題。重組裝飾材(行業(yè)俗稱"科 技木"）就是運(yùn)一新課題的重要成果之一?？萍寄臼荳人工速生材為原料，在其制造過程中， 沒有破壞木材的微觀結(jié)構(gòu)和固有屬性，完全保留了天然木材隔熱、絕緣、調(diào)溫、調(diào)濕等所有 的天然屬性，克服了人工速生材眾多天然缺陷，可實(shí)現(xiàn)木材的高值利用，引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng) 新達(dá)到行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[000引重組裝飾材最早起源于20世紀(jì)30年代的英國、意大利，主要是利用原木直接開發(fā) 出創(chuàng)切薄木。60年代，意大利和英國相繼研究開發(fā)了 W普通樹種旋切單板為原料，經(jīng)過單板 漂白、染色，按一定方式順紋組巧濕粘冷壓制成木方，創(chuàng)切制得人造薄木。70年代初，意大利 Alpi、IPir和日本松下電工等公司實(shí)現(xiàn)了科技木的工業(yè)化生產(chǎn)，并設(shè)有科技木的研究開發(fā) 中屯、，?？趶氖驴萍寄旧a(chǎn)工藝技術(shù)的研究開發(fā)。80年代初，中國開始進(jìn)入科技木行業(yè)。近 Ξ十年，意大利和日本主要圍繞科技木的制造裝備和產(chǎn)品的功能化進(jìn)行了大量的研究和產(chǎn) 業(yè)化開發(fā)?？萍寄緩淖畛鯁我坏难b飾薄木拓展到科技木銀材、復(fù)合地板、防火板、戶外木結(jié) 構(gòu)制品，直至各種工藝品、生活用品和文體用品。科技木作為一種可再生的新型環(huán)保材料， 已滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。
[0006]我國對重組裝飾材的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代。1980年初，維德集團(tuán)開始進(jìn)行科技 木的研究與開發(fā)，上海木材工業(yè)研究所和上海家具研究所等單位試制仿紅木徑向紋理人造 薄木，1987年又試制弦向紋理和異型紋理染色的人造薄木，并W小批量投放市場。1988年， 中國林業(yè)科學(xué)院木材工業(yè)研究所研制濕冷膠壓制木方。1996年南京林業(yè)大學(xué)、中國林科院 等共同研究人造裝飾單板生產(chǎn)技術(shù)，試制了不同紋理、不同顏色的人造薄木。
[0007] 當(dāng)前，功能化是重組裝飾材的發(fā)展重要方向。CN103171014B (2015-4-15)公開了 一種科技木的制備方法，然而該科技木甲醒釋放量偏高，染色藥劑難滲透、易流失、不耐候、 與水性膠粘劑相容性差、漂染過程環(huán)境污染較嚴(yán)重；因阻燃劑嚴(yán)重干擾染色劑的發(fā)色和染 色單板界面膠合，該科技木未做阻燃處理，其功能性還有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決W上問題的科技木的制備方法。
[0009] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過W下技術(shù)方案得W實(shí)現(xiàn)的： 一種科技木的制備方法，其特征在于包括W下步驟： (1) 通過旋切或創(chuàng)切制成毛巧單板，并將毛巧單板剪切成所需尺寸，得A單板； (2) 將A單板在生物質(zhì)納米纖維素增溶劑、阻燃劑和酸性染料組成的Ξ元復(fù)配溶液中進(jìn) 行浸泡增初阻燃染色處理，獲得B單板； 所述酸性染料為雙偶氮化合物：
其中， Ml、M2彼此獨(dú)立為氨或堿金屬； R1為氨、C1-C4烷基或面素； R2為氨； X為面素； Y 為-CH=C 肥； (3) 在改性MUF膠黏劑中加入甲醒分解粉劑，并攬拌均勻，對上述B單板進(jìn)行布膠，得C單 板； (4) 將C單板組巧并進(jìn)行冷壓處理，制得D木方，然后銀切成所需花紋及尺寸，得成品。
[0010] 本發(fā)明酸性染料用在本發(fā)明科技木上具有較好的耐候性和耐磨性。本發(fā)明通過界 面調(diào)控設(shè)計(jì)、生物質(zhì)納米技術(shù)和協(xié)效復(fù)配工藝，有效解決阻燃劑、染色劑、膠粘劑的多元化 匹配問題，實(shí)現(xiàn)重組裝飾材制造技術(shù)的"一材多能"。本發(fā)明通過研究重組裝飾材的光敏、溫 敏、濕敏特性和傳統(tǒng)染料的變色機(jī)理、阻燃理論，開發(fā)出高牢度Ξ元復(fù)配燃料和改性MUF膠 黏劑，研究協(xié)同浸潰阻燃處理新工藝，創(chuàng)制耐候型和高效阻燃抑煙重組裝飾材。本發(fā)明的重 組裝飾材甲醒和V0C釋放量低，甲醒凈化效率達(dá)到75%W上，甲醒凈化效果持久性大于60%; 染色藥劑滲透功能好、不易流失、耐候、與水性膠粘劑相容性較好，且采用生物環(huán)保染料，大 大減小了污染。并在改性MUF膠黏劑中增加阻燃功能，使改性MUF膠黏劑、Ξ元復(fù)配溶液具有 良好的匹配協(xié)同增效性。
[0011] 作為優(yōu)選，所述步驟(3)中的改性MUF膠黏劑的制備方法為： A.將重量份稱重質(zhì)量濃度為36.5-37.4wt%的甲醒水溶液100份、質(zhì)量濃度為30-50wt% 的堿性物質(zhì)溶液0.1-0.5份和0.3-0.6份端氨基超支化聚合物PAMAM，投入反應(yīng)蓋，開啟攬 拌； B. 添加1-4份六氯環(huán)Ξ憐臘，升溫至50-55 °C，自行升溫至75-85 °C時(shí)，添加35-55份Ξ聚 氯胺，繼續(xù)升溫至90-95 °C，反應(yīng)得初步縮聚物； C. 在上述初步縮聚物中添加40-45份Ξ聚氯胺，并加入0.6-0.9份對甲苯橫酷胺，得到 第二縮聚物； D. 將第二縮聚物降溫至70-75°C時(shí)添加20-30份尿素，繼續(xù)反應(yīng)8-12min，降溫至30-50 °(：時(shí)出膠。
[0012]本發(fā)明采用對甲苯橫酷胺、端氨基超支化聚合物PAMAM改性，分次分階段加入尿 素、立聚氯胺和甲醒，多次投料，使制備過程中的改性MUF樹脂膠的中間體含量最大，從而可 W提高板材強(qiáng)度、耐磨性和使用壽命;利用端氨基超支化聚合物PAMAM分子內(nèi)的大量活性官 能團(tuán)和其結(jié)構(gòu)的高度支化特性來改性MUF樹脂，使樹脂的性能增強(qiáng)，穩(wěn)定性提高，游離甲醒 釋放量得到有效控制;采用本發(fā)明改性MUF膠黏劑處理的科技木甲醒釋放量小于0.2mg/L， 達(dá)到日本FAiiriiriir標(biāo)準(zhǔn)； 同時(shí)，本發(fā)明W尿素、Ξ聚氯胺、甲醒為基體，利用六氯環(huán)Ξ憐臘中憐氯鍵的活潑性，氯 很容易被取代，通過取代反應(yīng)制得系列憐臘化合物(見反應(yīng)式一），如與尿素發(fā)生親核取代 反應(yīng)，再加入基體中參與縮聚反應(yīng)，從而引入憐臘基團(tuán)（見反應(yīng)式二）。憐臘基團(tuán)為六元環(huán)， 相當(dāng)穩(wěn)定，WP、N交替雙鍵排列，W環(huán)狀或線性結(jié)構(gòu)存在，由于憐、氮之間有較好的協(xié)同作 用，即憐具有類似偏憐酸的吸熱作用，氮具有惰性氣體稀釋氧氣的作用，從而使本發(fā)明的改 性MUF膠黏劑具有較好的耐高溫和阻燃效果，發(fā)煙及有毒氣體少，具有環(huán)境友好型阻燃作 用。
反應(yīng)式二 更優(yōu)選地，所述改性MUF膠黏劑的制備方法步驟A中的堿性物質(zhì)為氨氧化鋼、氨氧化鐘、 氨氧化巧、氨氧化領(lǐng)或氨水。
[0014] 作為優(yōu)選，所述步驟(3)中的甲醒分解粉劑包括甲殼素、納米娃片和電氣石粉;所 述電氣石粉占所述甲醒分解粉劑質(zhì)量的〇-5wt% 本發(fā)明所用的甲醒分解有效成分為氨基高分子等生物質(zhì)材料、納米材料和電氣石粉， 無毒無害，生產(chǎn)環(huán)境健康。采用本發(fā)明甲醒分解膠粉劑處理后的板材，具有表面吸附甲醒并 分解之功能，凈化空氣，提高環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)。甲醒凈化效率達(dá)到75% W上，甲醒凈化效果持久 性大于60%。
[0015] 作為優(yōu)選，所述步驟(2)中的Ξ元復(fù)配溶液由生物質(zhì)納米纖維增溶劑、阻燃劑和酸 性雙偶氮染料化合物溶液按照質(zhì)量比1:25-40:100-300復(fù)配而成； 所述生物質(zhì)納米纖維增溶劑的配置:按重量份將竹葉黃酬1-3份，β-環(huán)糊精薄荷油微粉 0.5-0.8份，W及納米粒徑的二氧化娃3-6份和/或氨氧化侶2-5份加入到由纖維素酶4-7重 量份和微晶纖維素80-150重量份組成的纖維素膠體懸浮液中，然后加入3-氯-徑丙基Ξ乙 基氯化錠0.5-1.8份，在60-80°C攬拌反應(yīng)18-30min制得。
[0016] 本發(fā)明Ξ元復(fù)配溶液由生物質(zhì)納米纖維增溶劑和染料構(gòu)成，其表面含有豐富的徑 簇基，與木纖維能夠緊密地結(jié)合，提高染料分子在木材中的結(jié)合力。本發(fā)明Ξ元復(fù)配溶液中 還含有竹葉黃酬和0-環(huán)糊精薄荷油微粉，與染料具有很好的禪合作用，由于竹葉中含有的 大量黃酬類化合物如酪酸類化合物、蔥釀?lì)惢衔铩㈧箢悆?nèi)醋和生物堿等都具有較強(qiáng)的殺 菌抑菌作用，具有很高的應(yīng)用價(jià)值;β-環(huán)糊精薄荷油微粉則具有良好的保健作用和宜人的 香味，從而使本發(fā)明的復(fù)配染料還同時(shí)具有良好的殺菌抑菌效果，增加使用壽命，同時(shí)還具 有