1.本发明涉及家具板材技术领域，具体而言，涉及一种无醛家具板材生产工艺。
背景技术：
2.板材按照生产原料可分为胶合板、刨花板、纤维板和细木工板等。主要用于制作家具、建材、包装以及交通运输和生活器材中。
3.纤维板采用木质纤维或秸秆纤维与胶粘剂制成，胶粘剂主要采用脲醛树脂、酚醛树脂等，采用这种胶粘剂制成的板材会释放出甲醛等有害物质，具有一定的毒性和异味而且易变形；而胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成；由于其质量轻、传热系数小、强度好、易加工还可作为贴面具有装饰性等优点，广泛使用；胶合板的加工过程简单，生产加工过程能耗较少，温室气体排放量很低，在环保的大形势下，胶合板拥有极大的优势，所以胶合板在家具板材中一直占据重要地位，广泛应用。
4.但是，胶合板用胶较多的是脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等。三醛类胶黏剂在市场上使用最多，它们在生产和使用过程中会释放出游离甲醛等有害物质，不仅会污染空气，还会对人体的健康产生危害。因此，开发无醛胶黏剂势在必行。有机类无醛胶黏剂主要有大豆蛋白、木质素、异氰酸酯、淀粉以及热塑性树脂胶黏剂。无机胶黏剂由于其自身不含有甲醛类成分，近几年受到广泛关注。但是，无机胶黏剂存在脆性大或力学强度差的问题，因此，有必要对其进行改进。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种无醛家具板材生产工艺，其所得板材粘合能力强，具有更好的力学强度和热稳定性。
6.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
7.一种无醛家具板材生产工艺，包括以下步骤：
8.s1.取至少三个单板进行切削处理后，干燥，使其含水量为5-9％；
9.s2.将位于最外侧的两个单板的其中一面均匀刷涂胶黏剂，将其余的中间层单板完全浸渍于胶黏剂中；
10.s3.将一中间层单板与一外侧单板刷涂胶黏剂的一面贴合，进行第一热压处理；
11.s4.然后将剩余的中间层单板依次与前一中间层单板贴合，且每贴合一层中间层单板，即进行第二热压处理；
12.s5.然后将另一外侧单板刷涂胶黏剂的一面与贴合后的中间层单板的外侧面贴合，然后进行第三热压处理；热压后所得胶合板在室温下静置18-24h后即可；
13.其中，所述胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠20-40份、氮化硼粉体5-10份、硬脂酸铵1-5份。
14.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
15.1、本发明将各层板材一一进行粘合，并一一进行热压处理、降温，这样不仅可以使得相邻单板之间可以粘合的更加稳固，且可将胶黏剂或板材中存在的甲醛进行除去，以及胶黏剂中可能存在的气泡等进行消除；且随着单板层数的增多，热压温度随之升高以满足各个单板之间的粘合牢度及提高在不同深度单板的甲醛在热压处理阶段的加速运动，促进留在单板中的甲醛的快速释放。
16.2、本发明以氮化硼粉体作填料，并将长烷基链化合物硬脂酸铵引入到硅酸钠分子结构中，提高了硅酸钠胶黏剂的热稳定性，其固化形貌更加光滑；同时以纳米二氧化硅为固化剂，纳米石墨烯和海泡石为骨架材料，制备得到纳米改性硅酸钠，其中纳米二氧化硅、氮化硼以颗粒状态均匀分散在纳米石墨烯和海泡石营造的网状结构中，使得具有长烷基链的硅酸钠可以与网状结构连接更稳定，同时使得纳米二氧化硅、氮化硼得以均匀分散并在硅酸钠表面粘附稳定，形成了可均匀成膜的固化胶黏剂，提高了硅酸钠胶黏剂的粘接强度及热稳定性。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
18.下面对本发明实施例提供的一种无醛家具板材生产工艺进行具体说明。
19.一种无醛家具板材生产工艺，包括以下步骤：
20.s1.取至少三个单板进行切削处理后，干燥，使其含水量为5-9％；
21.s2.将位于最外侧的两个单板的其中一面均匀刷涂胶黏剂，将其余的中间层单板完全浸渍于胶黏剂中；
22.s3.将一中间层单板与一外侧单板刷涂胶黏剂的一面贴合，进行第一热压处理，然后降温至60-70℃；
23.s4.然后将剩余的中间层单板依次与前一中间层单板贴合，且每贴合一层中间层单板，即进行第二热压处理，然后降温至70-80℃；
24.s5.然后将另一外侧单板刷涂胶黏剂的一面与贴合后的中间层单板的外侧面贴合，然后进行第三热压处理；热压后所得胶合板在室温下静置18-24h后即可；其中，所述胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠20-40份、氮化硼粉体5-10份、硬脂酸铵1-5份。
25.另外，发明人发现，现有技术中，在热压多层板材时，基本都是将板材一一粘合后，最后进行热压处理，最后使得板材整体的粘合效果不太理想，甚至会发生开胶的现象，发明人创新性地提出将各层板材一一进行粘合，并一一进行热压处理、降温，同时对热压时的压力进行控制，这样不仅可以使得相邻单板之间可以粘合的更加稳固，且可将胶黏剂或板材中存在的甲醛进行除去，以及胶黏剂中可能存在的气泡等进行消除；且随着单板层数的增多，热压温度随之升高以满足各个单板之间的粘合牢度及提高在不同深度单板的甲醛在热压处理阶段的加速运动，促进留在单板中的甲醛的快速释放。
26.在本实施例中，所述改性硅酸钠以纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石进行改性处理，所述改性硅酸钠中，硅酸钠与纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石的质量比为5-10:
1-3:1-3:1；所述改性硅酸钠的制备方法为：取一定量的纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石先溶于十六烷基三甲基溴化铵(纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石总质量15％)，然后加入总质量两倍的去离子水和总质量两倍的乙醇、硅酸钠、分散剂，经水浴加热、强力搅拌，振荡分散，然后真空干燥即得。
27.本发明以氮化硼粉体作填料，并将长烷基链化合物硬脂酸铵引入到硅酸钠分子结构中，提高了硅酸钠胶黏剂的热稳定性，其固化形貌更加光滑；同时以纳米二氧化硅为固化剂，纳米石墨烯和海泡石为骨架材料，制备得到纳米改性硅酸钠，其中纳米二氧化硅、氮化硼以颗粒状态均匀分散在纳米石墨烯和海泡石营造的网状结构中，使得具有长烷基链的硅酸钠可以与网状结构连接更稳定，同时使得纳米二氧化硅、氮化硼得以均匀分散并在硅酸钠表面粘附稳定，形成了可均匀成膜的固化胶黏剂，提高了硅酸钠胶黏剂的粘接强度及热稳定性。
28.在本实施例中，所述胶黏剂的制备方法为：将磷酸盐粉体和硼酸粉体的混合物与氮化硼粉体(质量比1:1:2)混合均匀，加入到硬脂酸铵溶液中，搅拌一段时间后，将混合液加入改性硅酸钠水溶液中(混合液与改性硅酸钠水溶液的体积比为1-1.5:2)，于50-80℃条件下，高速搅拌0.5-1.5h后，室温放置一段时间固化后即得。
29.在本实施例中，第一热压处理时：热压压力2-3mpa，温度120-140℃；第二热压处理时：热压压力3-3.5mpa，温度140-170℃；第三热压处理时：热压压力3.5-4.1mpa，温度170-200℃。
30.在本实施例中，热压处理时：
31.(1)当热压机的热压板快速闭合至接近板坯时，将热压机油缸的进油量减少，使热压板闭合速度放慢，使板坯缓慢受压，避免气流冲击板坯；当油缸进油量减少时，热压板因自重和向下的加速度而继续下压，油缸的容积扩大，造成短时间的压力下降；当供油量跟上后，压力继续上升；
32.(2)然后，先低压加压，再高压加压，即：先由低压蓄能罐加压，使压力约达到设定压力的1/3-1/2，紧接着高压蓄能罐加压，使压力达到设定压力，之所以采用2组蓄能罐，目的是在加压的过程中采用接力的方式，确保压力可以较短时间内持续稳定地升高到设定压力；然后进入保压段即保持压力不变，维持10-30min；主要作用是使板坯表层受压更紧密，胶膜在高温高压下迅速熔化、流平、固化并达到一定的强度，使多个单板之间紧密粘合成一个整体；
33.(3)最后，快速卸压并提升热压板，主要是对热压过后的板材进行快速降压，此阶段单板与表层的胶黏剂已完成固化结合成一个整体，需要快速卸压并提升热压板，以避免板材长时间受高温高压而降低胶黏剂的理化性能。
34.实施例1
35.一种无醛家具板材生产工艺，包括以下步骤：
36.s1.取四个单板(依次粘合的第一单板、第二单板、第三单板、第四单板)进行切削处理后，干燥，使其含水量为8％；
37.s2.将位于最外侧的第一单板、第四单板的其中一面均匀刷涂胶黏剂，将中间层的第二单板、第三单板完全浸渍于胶黏剂中；
38.s3.然后将第二单板的一面与第一单板刷涂胶黏剂的一面贴合，进行热压处理：热
压压力2.5mpa，温度130℃，然后降温至65℃；热压控制压力时，当热压机的热压板快速闭合至接近板坯时，将热压机油缸的进油量减少，使热压板闭合速度放慢，使板坯缓慢受压；然后，先低压加压，再高压加压，即：先由低压蓄能罐加压，使压力约达到设定压力的1.2mpa，紧接着高压蓄能罐加压，使压力达到2.5mpa；然后保持压力不变，维持10-30min；最后，快速卸压并提升热压板；
39.s4.然后将第三单板与第二单板贴合，进行热压处理：热压压力3mpa，温度150℃，然后降温至75℃，热压操作调节压力时同s3；
40.s4.然后将第三单板与第二单板的另一面贴合，进行热压处理：热压压力3.8mpa，温度180℃，热压操作调节压力时同s3；之后在室温下静置18-24h后即可；
41.其中，胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠30份、氮化硼粉体8份、硬脂酸铵3份；其制备方法为：将磷酸钠粉体和硼酸粉体的混合物与氮化硼粉体(质量比1:1:2)混合均匀，加入到硬脂酸铵溶液中，搅拌一段时间后，将混合液加入到改性硅酸钠水溶液中(混合液与改性硅酸钠水溶液的体积比为1-2)，于70℃条件下，高速搅拌1h后，室温放置一段时间固化后即得；
42.而改性硅酸钠以纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石进行改性处理，其中硅酸钠与纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石的质量比为7:2:2:1；其制备方法为：取纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石先溶于十六烷基三甲基溴化铵(纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石总质量的15％)，然后加入总质量两倍的去离子水和总质量两倍的乙醇，硅酸钠、分散剂剂op-10，于80℃恒温水浴加热2h，然后经强力搅拌，振荡分散，然后真空干燥即得。
43.实施例2
44.本实施例与实施例1的不同之处在于：
45.一种无醛家具板材生产工艺，包括以下步骤：
46.s1.取三个单板(依次粘合的第一单板、第二单板、第三单板)进行切削处理后，干燥，使其含水量为8％；
47.s2.将位于最外侧的第一单板、第三单板的其中一面均匀刷涂胶黏剂，将中间层的第二单板完全浸渍于胶黏剂中；
48.s3.然后将第二单板的一面与第一单板刷涂胶黏剂的一面贴合，进行第一热压处理，热压压力2.5mpa，温度130℃，然后降温至65℃；
49.s4.然后将第三单板与第二单板的另一面贴合，进行第二热压处理，热压压力3mpa，温度150℃，然后降温至75℃；之后在室温下静置18-24h后即可。
50.实施例3
51.本实施例与实施例1的不同之处在于：胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠25份、氮化硼粉体5份、硬脂酸铵5份。
52.实施例4
53.本实施例与实施例1的不同之处在于：胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠40份、氮化硼粉体10份、硬脂酸铵4份。
54.实施例5
55.本实施例与实施例1的不同之处在于：改性硅酸钠包括质量比为：6:2:2:1的硅酸钠与纳米二氧化硅、纳米石墨烯和海泡石。
56.对比例1
57.本对比例与实施例1的不同之处在于：胶黏剂按重量份数计，包括改性硅酸钠10份、氮化硼粉体15份、硬脂酸铵0.1份。
58.对比例2
59.本对比例与实施例1的不同之处在于：硅酸钠未进行改性处理。
60.对比例3
61.本对比例与实施例1的不同之处在于：将第一单板、第二单板、第三单板、第四单板依次贴合后，再进行一次热压处理。
62.实验例1
63.将实施例1-5及对比例1-3制得的板材记为试验板材1-8；测试其相关性能，结果见表1；
64.表1-板材性能结果
65.试验组甲醛释放量/mg/l内结合强度/mpa表结合强度/mpa10.181.3-1.41.4-1.520.201.3-1.41.4-1.630.171.3-1.41.4-1.540.171.3-1.41.4-1.550.181.3-1.41.4-1.560.391.0-1.11.1-1.270.430.8-0.90.9-1.080.420.7-0.80.8-0.9
66.由表1数据可知，采用本实施例提供的板材生产工艺得到的板材，其具有良好的除醛效果，更重要的是其粘合能力强，具有更好的力学强度和热稳定性。
67.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。