一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法與流程

【技術領域】

本發明屬于膠合板、同向層積材以及人造板、實木板材的貼面或飾面的熱壓工藝技術領域，特別涉及一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法。

背景技術：

使用熱熔膠黏劑生產無醛的膠合板、細木工板等人造板，是一項新興技術。由于人造板在使用過程中，很多構件要長期承重，人造板質量要求除了膠合強度和浸漬剝離，還有靜曲強度、彈性模量等要求，因此，用于人造板膠合的熱熔膠黏劑，其熔點相對較高。

授權公告號為cn11033248c、專利號為zl200410011645.1、授權公告號為cn103144152b、授權公告號為cn103467769b、授權公告號為cn103467659b、申請公布號為cn105710938a的中國發明專利，都是采用先將熱塑性熱熔膠制成固體膠膜，然后膠膜和單板、指接板、實木板材或薄木組成坯板，再送入熱壓機進行熱壓、冷壓成型。

采用上述的這種生產方法，為了使坯板的中心一層膠膜達到熔點溫度，由于木材是不良導熱體，并考慮熱傳導的溫度梯度、板材含水率、坯板厚度、熱壓效率等因素，熱壓機的熱壓溫度要高于膠膜的熔點溫度20-50℃，通常熱壓溫度要達到130℃或以上，板材含水率越高，壓制坯板厚度越大，所用的熱塑性熱熔膠熔點溫度越高，熱壓溫度就需要越高。在熱壓過程中，熱壓溫度越高，時間越長，坯板的水分蒸發越多，造成板材產品含水率偏低，也引起坯板厚度壓縮率偏大，以及板材產品的熱壓應力增大，造成產品翹曲變形率增加。例如用這種方法生產的多層板，其含水率大都在6％～7％范圍，如果要在這種多層板上壓貼木皮、浸漬飾面紙時，要把含水率6％～7％的多層板均勻地提高到9％～10％，這需要長時間的養生或進平衡窯強制平衡水分，不然飾面板會因多層基板吸濕膨脹后，會引起飾面材料的開裂。

另外，使用單板壓制多層板時，由于單板屬于天然型生產原料，材質差異大，這些差異使單板表面存在節疤等或加工缺陷引起的凹陷或空洞，單板厚度越厚，這些缺陷越嚴重，熱壓時單板表面的凹陷或空洞會造成該位置的膠膜沒有和膠合面完全接觸而呈微觀懸空狀態，因為空氣熱傳導系數(100℃為0.03w/m.k)只是木材熱傳導系數(含水率在12％時導熱系數為0.1～0.2w/m.k)的1/7～1/3，因此，在正常熱壓溫度、壓力、時間參數下，懸空狀態的膠膜因為空氣熱傳導慢而溫度低于熱熔膠熔化的臨界溫度不熔化，這部分不熔化膠膜就不會產生膠合，存在膠合質量缺陷和膠合強度不均勻性。

綜上所述，現有技術的生產方法，存在以下缺點：(1)、熱壓溫度高，能耗高；(2)、熱壓時間長，生產效率低；(3)、產品含水率偏低，膠合產品的熱壓應力大，引起翹曲變形率大，吸水膨脹率大；(4)、產品不利后道飾面加工；(5)這種方法不適用壓貼木皮、裝飾紙等飾面材料，因為熱壓溫度較高易造成飾面材料在壓貼時開裂；(6)、不適用熔點溫度較高的熱熔膠；(7)、膠膜無初粘性，膠膜和單板等材料鋪裝組坯和搬運時，易出現膠膜移位、褶皺以及單板重疊和拼縫間隙等問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法，該方法生產效率高、能耗低、并且制成的膠合產品不會因大量蒸發水分而含水率偏低，產品穩定性好，膠合強度均勻，膠合產品綜合質量好。

本發明是這樣實現的：

一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法，包括如下步驟：

步驟1：將熱熔膠的固態材料通過加熱轉變成熔融態膠料；

步驟2：熔融態膠料通過流延、噴涂、輥涂、印涂、氣刀涂布、或刮膠方式涂布在待膠合的兩片板材的膠合面表面；

步驟3：在熱熔膠允許的露置時間之內將兩片板材的膠合面合上并加壓；

步驟4：待兩片板材膠牢后卸壓，即完成膠合壓貼過程。

進一步地，還包括：

所述步驟1之前、之后、或與步驟1同時進行的預處理步驟：將待膠合的板材的膠合面進行表面預熱。進一步地，所述步驟3中“將兩片板材的膠合面合上并加壓”的同時進行加熱。

進一步地，所述步驟2中，當熔融態膠料通過流延方式涂布時，采用雙層、多層共擠流延技術，或分層多次流延方式涂布為雙層或多層不同膠料組成的熔融態復合膠層。

本發明的優點在于：(1)膠合過程可以瞬間完成，熱壓效率高；(2)對膠合面進行表面加熱，目的是減少熔融膠料向板材熱傳導的溫度梯度，避免熔融膠料涂布在板材膠合面時急劇降溫，這個溫度梯度的方向與現有技術的溫度梯度方向是相反的，所以對于同樣熔點溫度的熱熔膠，對板材的加熱溫度比現有技術低。另外，直接加熱熱熔膠和對兩個膠合面表面預熱所需的熱能，顯然比加熱板材、板材加熱熱熔膠的方式大幅減少，因此，可以節省大量能耗，也可避免板材水分的大量蒸發；(3)因為板材水分只有少量蒸發，因此不會造成產品含水率偏低，產品具有平整度好、吸水膨脹率小和穩定性高的優點；(4)產品適合及方便后道飾面加工；(5)不存在因板材表面粗糙、凹陷造成膠膜熔化不均勻問題，膠合質量更均勻；(6)不存在膠膜移位和褶皺問題；(7)容易實現自動流水線生產；(8)因為改變了熱熔膠受熱升溫的方式，因此這種生產方法也適用熔點溫度較高的熱熔膠，熔點溫度高的熱塑性熱熔膠，相對的兩個膠合面之間的微量蠕動傾向更少，產品穩定性更好；(9)這種方法適用壓貼木皮、裝飾紙等飾面材料；(10)這種生產方法只是對兩個膠合面進行表面加熱，熔融膠層和膠合材料還是存在溫度梯度，所以在壓貼過程中，被膠合板材會吸收膠層的熱量，使膠層自然冷卻固化硬化。因此，對于在熔融狀態時初粘性不強的熱塑性熱熔膠，壓貼后的坯板不需冷卻工序也能完成膠合過程，具有明顯的經濟效益。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。

圖1是本發明實施例一結構示意圖。

圖2是本發明實施例二結構示意圖。

圖3是本發明實施例三結構示意圖。

圖4是本發明實施例四的熔融膠料采用流延方式涂布時的雙層共擠結構示意圖。

圖5是本發明實施例五的熔融膠料采用流延方式涂布時的三層共擠結構示意圖。

【具體實施方式】

實施例一：

一種熱熔膠用于人造板生產的膠合方法，如圖1所示，包括如下步驟：

(1)、將馬來酸酐接枝的改性聚乙烯原料顆粒加入螺桿擠出機中加熱轉變成熔融狀態至流延涂布模具3內，溫度為200+/-5℃。

(2)、將板材11通過加熱輸送機構21輸送至流延涂布模具3下方，在輸送的同時，加熱輸送機構21將板材11的膠合面31表面加熱至120℃；將板材12經加熱輸送機構22輸送至流延涂布模具3上方，在輸送的同時，加熱輸送機構22將板材12的膠合面32表面加熱至120℃。

(3)、板材11在流延涂布模具3下方通過，熔融態熱熔膠經過流延涂布模具1擠出，呈連續的膜狀或條狀流延在板材11的膠合面31上，與此同時板材12以與板材11同樣的速度輸送至板材11上方，在熱熔膠允許的露置時間之內，板材12的膠合面32與板材11的膠合面31合上，經連續式壓機23壓貼，即完成膠合。

注：在不影響板材11正常輸送前提下，可調整流延涂布模具3與板材11的膠合面31的高度h，使模具口盡量貼近膠合面表面；板材11也盡量貼近流延涂布模具3，兩個膠合面的合壓點也要盡量靠近流延涂布模具3的流延口，縮短涂布到合壓的操作時間。

(4)、在涂布和合壓工位區域安裝透明封閉裝置，在該裝置內安裝紅外線燈管或散熱器的發熱源，保持該工位區域空氣溫度在70-80℃，保證熱熔膠露置時間并完成膠合壓貼過程。

注：板材可以是刨切單板、旋切單板、鋸切薄木、指接板、實木拼板、防火板、人造板及復合板產品。如果將單板用拼板機拼接并卷成圓卷，成圓卷的板材可以實現自動連續供料，從而實現進料、加熱、涂布、壓貼的連續化生產。

實施例二：

一種熱熔膠用于人造板生產的膠合方法，如圖2所示，包括如下步驟：

(1)、將熱熔膠原料顆粒加入熱熔膠機或熱熔槽中加熱轉變成熔融狀態輸至熱熔膠噴槍4內，熱熔膠噴槍4溫度保持在220+/-5℃。

(2)、將板材11通過加熱輸送機構21輸送至熱熔膠噴槍4前方，在輸送的同時，加熱輸送機構21將板材11的膠合面31表面加熱至125℃；將板材12經加熱輸送機構22輸送至熱熔膠噴槍4前方，在輸送的同時，加熱輸送機構22將膠合面32加熱至125℃。

(3)將板材11和板材12的兩個膠合面在壓輥24(作預合壓)前呈“人”字形預合上的狀態，調整熱熔膠噴槍4將熱熔態熱熔膠噴涂在兩個膠合面上(也可以調整噴槍噴涂其中一個膠合面)，在熱熔膠允許的露置時間之內，兩個膠合面經壓輥24初步壓貼后，經輸送帶送至壓機25壓制，即完成膠合。

注：在不影響熱熔膠噴槍噴涂均勻的前提下，可調整噴槍和“人”字形預合點的距離，以及“人”字形的夾角，獲得較佳的效果。

(4)、在涂布、預合壓至壓機24前面的工位區域安裝透明封閉裝置，在該裝置內安裝紅外線燈管或散熱器的發熱源，保持該工位區域空氣溫度在70-80℃，保證熱熔膠露置時間并完成膠合壓貼過程。

實施例三：

一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法，如圖3所示，包括如下步驟：

(1)、將熱熔膠原料顆粒加入熱熔膠機或熱熔槽中加熱轉變成熔融狀態送至熱熔膠熱輥筒5上，溫度保持200+/-5℃。

(2)、將板材11通過加熱輸送機構21輸送至熱熔膠輥涂機熱輥筒5前，在輸送的同時，加熱輸送機構21將板材11的膠合面31表面加熱至120℃；將板材12經加熱輸送機構22輸送至熱熔膠熱輥筒3上方，在輸送的同時，加熱輸送機構22將板材12的膠合面32加熱至120℃。

(3)板材11通過熱熔膠熱輥筒3在膠合面31涂上熔融態熱熔膠，與此同時板材12以同樣線速度輸送至板材12上方，在熱熔膠允許的露置時間之內，板材12的膠合面32與板材11的膠合面31合上，經連續壓制裝置23壓制，即完成膠合壓貼。

實施例四：

一種熱熔膠用于人造板生產的膠合方法，包括如下步驟：

(1)、將馬來酸酐接枝聚乙烯熱熔膠原料顆粒加入雙層共擠流延機組中一臺螺桿擠出機中加熱轉變成熔融狀態，作膠層61用，如圖4所示，另將聚乙烯樹脂加10％的碳酸鈣粉料(粒徑≤10μm)共混后加入雙層共擠流延機組另外一臺螺桿擠出機筒中加熱轉變成熔融狀態，作膠層62用，按需要的各膠層厚度比例調整兩臺擠出機的擠出量，溫度保持200±5℃。

其余步驟同實例一的(2)、(3)、(4)條。

實施例五：

一種熱熔膠黏劑用于人造板生產的膠合方法，包括如下步驟：

(1)、將馬來酸酐接枝聚乙烯熱熔膠原料顆粒加入三層共擠流延機其中一臺螺桿擠出機筒中加熱轉變成熔融狀態，作膠層61、63用，如圖5所示，另將聚乙烯樹脂加8％苯乙烯接枝聚乙烯共混后加入三層共擠流延機另外一臺發泡螺桿擠出機筒中加熱轉變成熔融狀態，作膠層62用，按需要的各膠層和發泡層厚度比例調整兩臺擠出機的擠出量，溫度保持200±5℃。

其余步驟同實例一的(2)、(3)、(4)條。

本發明將熱熔膠黏劑的固態材料通過加熱轉變成熔融態膠料，例如用螺桿擠出機、熱熔膠機、熱熔膠槽等方式將熱熔膠的固態材料加熱轉變成熔融態膠料，經過流延(或稱簾式涂布、淋涂、淋膜)、噴涂、輥涂及印涂、氣刀涂布、刮膠的方式將熔融膠料涂布在待膠合的兩片板材的膠合面表面，可以只涂布其中一個膠合面也可兩個膠合面都涂布，涂布后，在熱熔膠允許的露置時間之內將兩片板材的膠合面合上并加壓，待兩片板材膠牢卸壓即完成膠合壓貼過程。為了避免熔融膠料涂布在板材膠合面時急劇降溫，膠料涂布到膠合面之前可以對兩個膠合面進行表面預熱，降低熔融膠層和膠合材料的溫度梯度。當然也可以將待膠合板材進行整體加熱，只是整體加熱弊大于利，如加熱時間長、引起板材變形、能耗高等短處。如果熱熔膠涂布后到膠合面合壓的操作時間超過露置時間(或稱開放時間)，熱熔膠因冷卻失去濕潤性和粘結性能而不能完成膠合，除了對膠合面表面預熱的方法，同時也可以提高熔融膠料的溫度，或提高涂布和壓貼工位區域的空氣溫度，或在該工位區域安裝密閉裝置減少空氣流通和散熱等措施，以及縮短涂布后到合壓的操作時間，使得兩片板材的膠合面合上并加壓時，膠層還具有粘合力以及所需的膠合時間，就可以完成膠合壓貼過程。

熔融膠料使用雙層、多層共擠流延涂布，或分層多次流延涂布，膠層就可以是雙層或多層有著不同功能效果、不同膠合力、不同成本材料組成的復合膠層，詳見圖4、圖5，復合膠層可以擴展很多的功能，三層復合膠層的芯層，可以添加填料、發泡劑、阻燃劑等功能性材料。例如采用芯部發泡共擠，那么圖5的膠層62就可以是帶有發泡劑的膠層，這個發泡膠層對因材質缺陷、加工過程造成的膠合面凹陷具有填補的作用，可以減少刮膩子工作量；例如圖4，雙層共擠復合膠層，膠層61和62可以是不同功能的熱熔膠，以適合不同材質膠合，很適用于在基板上壓貼木皮、裝飾紙、復合板、阻燃板等材料，膠層61和62的其中一層也可以加入填充料，使該膠層附加膩子功能。復合膠層可以擴展很多的功能.

本發明改變熱傳導方式，即直接加熱熱熔膠→熱熔膠受熱轉變成熔融態膠料→熔融態膠料涂布于膠合面并完成膠合過程，具體做法是：將熱塑性熱熔膠的固態材料通過加熱轉變成熔融態膠料，熔融膠料經過流延(或稱簾式涂布、淋涂、淋膜)、噴涂、輥涂及印涂、氣刀涂布、刮膠的方式涂布在待膠合的兩片板材的膠合面表面，然后在熱熔膠允許的露置時間之內將兩片板材的膠合面合上并加壓，待兩片板材膠牢卸壓即完成膠合壓貼過程。為了避免熔融膠料涂布在板材膠合面時急劇降溫，可以對兩個膠合面進行表面預熱，同時也可以提高熔融膠料的溫度，或提高涂布和壓貼工位區域的空氣溫度，或在該區域安裝密閉裝置減少空氣流通和散熱，以及縮短涂布后到合壓的操作時間。使得兩片板材的膠合面合上并加壓時，膠層還具有濕潤性和粘結性能以及所需的膠合時間而完成膠合壓貼過程。

以上所述僅為本發明的較佳實施用例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。