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1、(10)授权公告号 CN 103232827 B (45)授权公告日 2014.04.09 CN 103232827 B (21)申请号 201310199830.7 (22)申请日 2013.05.27 C09J 161/24(2006.01) C09J 11/04(2006.01) (73)专利权人 新凯骅实业发展有限公司 地址 541002 广西壮族自治区桂林市象山区 上海路 14 号 (72)发明人 洪东方 陈正山 韦丰 (74)专利代理机构 北京瑞成兴业知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11288 代理人 李慧 CN 101462026 A,2009.06.24,说明书第1页 。
2、最后一段至第2页第10段， 说明书第3页第8段. CN 1834185 A,2006.09.20, 权利要求 1-2， 说明书第 3 页最后一段 . CN 101880437 A,2010.11.10,说明书实施方 式三 . CN 201711122 U,2011.01.19, 全文 . 刘东升 等 . 胶粘剂固化剂的添加及搅拌装 置 . 木材加工机械 .1991,( 第 3 期 ), 第 35 页 . 王升哲 . 真空式贮罐胶粘剂的搅拌装置 . 粘 接 .1992,( 第 2 期 ), 第 26 页 . (54) 发明名称 一种 UFIM 胶黏剂的制备系统 (57) 摘要 本发明提供一种 U。
3、FIM 胶黏剂的制备系统， 其 包括依次通过管道相连的脲醛树脂与无机矿物质 粉混合搅拌系统、 贮存罐， 所述贮存罐四周均设有 若干个回胶管， 所述回胶管与所述贮存罐或形成 循环回路。所述系统避免了由于加入无机矿物质 粉容易形成沉淀的问题， 具有设备简单、 生产成本 相对较低的特点。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 王中良 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)授权公告号 CN 103232827 B CN 103232827 B 1/1 页 2 1. 一种 UFI。
4、M 胶黏剂的制备系统， 其特征在于， 其包括依次通过管道相连的脲醛树脂与 无机矿物质粉混合搅拌系统、 贮存罐， 所述贮存罐四周均设有若干个回胶管， 所述回胶管与 所述贮存罐形成循环回路 ； 所述回胶管轴向与经过中间贮存罐上的回胶口的切线成 30 45角。 2. 根据权利要求 1 所述的 UFIM 胶黏剂的制备系统， 其特征在于， 在所述搅拌系统之前 还设有脲醛树脂反应釜。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的 UFIM 胶黏剂的制备系统， 其特征在于， 所述搅拌系统内 设有高速搅拌器和低速搅拌器， 所述高速搅拌器位于低速搅拌器周边。 4. 根据权利要求 3 所述的 UFIM 胶黏剂的制备系统。
5、， 其特征在于， 所述搅拌系统上部设 有脲醛树脂进口、 无机矿物质粉进口、 水进口和无机矿物质除尘系统， 下部设有混合胶液出 口。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的 UFIM 胶黏剂的制备系统， 其特征在于， 所述搅拌系统与 贮存罐之间设有过滤系统。 6. 根据权利要求 1 所述的 UFIM 胶黏剂的制备系统， 其特征在于， 所述贮存罐内设有搅 拌器。 权 利 要 求 书 CN 103232827 B 2 1/4 页 3 一种 UFIM 胶黏剂的制备系统 技术领域 0001 本发明涉及制备人造板胶黏剂的设备， 具体地说， 涉及一种环保型低成本、 高品质 生态植物纤维板用胶黏剂的制备系统。。
6、 背景技术 0002 醛类树脂胶黏剂是用量最大、 用途最广的有机树脂胶黏剂， 系由甲醛与尿素或苯 酚等化学物质在催化剂作用下缩聚而成的， 固含量为45%60%。 醛类树脂胶黏剂已经成为 我国人造板生产的主要胶种， 并在材料黏结、 竹木加工、 纸张黏结、 钢化涂料、 多彩花纹涂料 等行业中广泛应用， 是市场上需求量最大的胶黏剂之一。 0003 但是， 在人造板生产中， 普通醛类树脂胶黏剂用量较大， 人造板生产成本较高 （目 前， 胶黏剂成本约占人造板生产成本的 1/3 左右） 。而且， 采用普通醛类树脂胶黏剂生产人 造板时， 人造板生产和使用过程中会释放较多的甲醛气体， 环保性能差， 严重危害人。
7、类的生 产及生活环境。而且， 人造板防潮、 阻燃等性能较差。 0004 因此， 研发胶黏剂新技术、 新工艺， 制备环保型胶黏剂， 降低胶黏剂用量， 而且使胶 黏剂具有某些特殊的功能， 从而改善胶黏剂的综合性能具有重大的现实意义。 发明内容 0005 为解决上述问题， 本发明的目的是提供一种制备植物纤维板和刨花板用新型尿 素 - 甲醛 - 无机矿物胶黏剂 （UFIM 胶黏剂） 的系统， 有效解决无机矿物质粉的沉淀。 0006 为了实现本发明目的， 本发明提供一种 UFIM 胶黏剂的制备系统， 包括依次通过管 道相连的脲醛树脂与无机矿物质粉混合搅拌系统、 贮存罐， 所述贮存罐四周均设有若干个 回胶。
8、管， 所述回胶管与所述贮存罐形成循环回路。 0007 其中， 在所述搅拌系统之前还设有脲醛树脂反应釜。 0008 所述搅拌系统内设有高速搅拌器和低速搅拌器， 所述高速搅拌器位于低速搅拌器 周边。 0009 所述搅拌系统上部设有脲醛树脂进口、 无机矿物质粉进口、 水进口和无机矿物质 除尘系统， 下部设有混合胶液出口。 0010 所述搅拌系统与贮存罐之间设有过滤系统。 0011 所述贮存罐设有搅拌器。 0012 所述贮存罐的四周设有若干个回胶管， 所述回胶管轴向与经过贮存罐上的回胶口 的切线成 30 45角， 每个回胶管通过胶泵不断从贮存罐中抽出混合胶液后再注入中间 贮存罐， 这样在贮存罐中就会形。
9、成涡流， 从而达到防止无机矿物质粉沉淀的目的。 0013 本发明所用于制备的 UFIM 胶黏剂以甲醛、 尿素、 无机矿物质粉为主要原料， 采用 先由甲醛和尿素进行缩聚反应， 然后加入无机矿物质粉， 混合均匀而成。 0014 其中， 所述无机矿物质粉为大理石粉、 花岗岩粉、 云母粉、 硅酸盐粉、 碳酸钙粉、 滑 石粉等无机矿质粉中的一种或几种， 规格为 100 目以上。 说 明 书 CN 103232827 B 3 2/4 页 4 0015 所述无机矿物质粉与缩聚反应获得的半成品的重量比为 1:0.6 1.4。 0016 在加入无机矿物质粉之前， 还加入水， 水与缩聚反应获得的半成品重量比为 1。
10、:5 15。 0017 本发明的 UFIM 胶黏剂为均匀共混的悬浮液， 具体采用如下方法制备而成 ： 0018 1） 先将甲醛水溶液的 pH 值调到 7.0 8.0， 然后加入总添加量 50 55% 的尿素， 将 pH 控制在 8.0 8.5 范围内并升温到 65 68关闭蒸汽 ； 0019 2） 自然升温， 80 82下控制 pH 值在 6.6 6.8 范围， 并在 88 90下保温 30 分钟 ； 0020 3） 将 pH 值调到 5.0 5.2， 在 90 92下反应 90 120 分钟， 当粘度达到 16 18 秒 /30时， 将 pH 值调到 7.0 7.5， 并降温 ； 0021 。
11、4） 当温度降到 80 85时， 加入总添加量 25 30% 的尿素， 在 75 78时保温 20 分钟 ； 0022 5） 降温至 75， 加入总添加量 20 25% 的尿素， 在 65下保温 15 分钟 ； 并将 pH 值调到 7.5 8.0， 冷却至 40以下 ； 0023 6） 然后加入水， 水与 5） 中的半成品重量比为 1:5 15， 进行混合， 再加入无机矿 物质粉， 无机矿物质粉与 5） 中的半成品的重量比为 1:0.6 1.4， 混合均匀， 制成均匀共混 悬浮 UFIM 胶黏剂。 0024 其中， 所述尿素与甲醛摩尔比为 1:1.0 1.2。 0025 本发明调节 pH 值可。
12、采用氢氧化钠或甲酸。 0026 本发明所述 UFIM 胶黏剂可进一步用于制备具有低甲醛释放量、 高尺寸稳定性、 低 制造成本和具有一定阻燃功能的植物纤维板及刨花板。 0027 本发明针对新型的 UFIM 胶黏剂采用在甲醛和尿素进行缩聚反应后， 加入无机矿 物质粉很容易形成沉淀， 提供一种设备简单、 生产成本相对较低的新型的制备系统。 0028 同时， 通过无机矿物质粉与胶黏剂复配， 可以节约 10 30% 左右的植物纤维或刨 花， 因此， 生产成本可降低 10% 以上 ； 0029 本发明将无机矿物质粉与脲醛树脂进行复配， 无机矿物质粉均匀分布在板材中起 到了提高力学强度的作用， 同时， 无机。
13、矿物质粉还可以堵塞植物纤维或刨花中的甲醛以及 植物纤维板及刨花板从空气中的吸收水分的通道， 板材尺寸稳定性提高 10% 以上 ； 0030 本发明采用无机矿物质粉均匀分布在板材中， 无机矿物质粉可以吸附和固定大量 的甲醛。 因此， 采用本发明制备的植物纤维板或刨花板甲醛释放量显著降低， 降低幅度高达 30% 左右 ； 0031 同时， 在 UFIM 胶黏剂制备过程中， 回胶管的涡流的作用使脲醛 （或酚醛） 树脂胶与 无机矿物质粉之间、 无机矿物质粉与无机矿物质粉之间会产生摩擦， 摩擦生热会使聚合胶 液温度达到3040， 可以降低纤维干燥能耗35%左右， 从而可有效的提高生产效率约 5% 左右。。
14、 附图说明 0032 图 1 为本发明所述 UFIM 胶黏剂制备系统简图。 说 明 书 CN 103232827 B 4 3/4 页 5 具体实施方式 0033 下面结合实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 0034 本发明的 FIM 胶黏剂的制备系统， 包括依次通过管道相连的脲醛树脂与无机矿物 质粉混合搅拌系统、 中间贮存罐。 0035 所述贮存罐四周均设有若干个回胶管， 所述回胶管与所述中间贮存罐形成循环回 路。 0036 其中， 在所述搅拌系统之前还设有脲醛树脂反应釜。 0037 所述搅拌系统内设有低速搅拌器， 所述低速搅拌器周边设有高速搅拌器。 0038 所述搅拌系统上部。
15、设有脲醛树脂进口、 无机矿物质粉进口、 水进口和无机矿物质 除尘系统， 下部设有混合胶液出口。 0039 为了降低粉尘， 无机矿物质粉运输及加入到搅拌系统的过程中， 运输线上方设有 吸尘罩， 搅拌系统设有无机矿物质粉吸尘口， 均可通过风机将扬起的无机矿物质粉回收到 除尘系统。 0040 所述搅拌系统与贮存罐之间设有过滤系统。 0041 所述贮存罐设有搅拌器。 0042 所述贮存罐的四周设有 3 个回胶管， 所述回胶管轴向与经过贮存罐上的回胶口的 切线成 30 45角， 每个回胶管通过胶泵不断从贮存罐中抽出混合胶液后再注入贮存罐， 这样在贮存罐中就会形成涡流， 从而达到防止无机矿物质粉沉淀的目的。
16、。 0043 实施例 1 0044 图 1 为本发明所述 UFIM 胶黏剂制备系统简图。如图 1 所示， 所述 UFIM 胶黏剂制 备系统包括依次通过管道连接搅拌罐 1、 过滤器 17、 贮存罐 2、 过滤器 27。 0045 所述搅拌罐 1 上部设有脲醛树脂进口 13、 无机矿物质粉进口 15、 水进口 14 和无机 矿物质除尘口 16， 下部设有混合胶液出口 18。 0046 所述搅拌罐 1 内设有低速搅拌器 11， 所述低速搅拌器 11 周边设有高速搅拌器 12。 0047 在所述搅拌罐 1 之前还设有脲醛树脂反应釜 （图中未示） ， 所述反应釜与现有脲醛 树脂反应釜相同。 0048 所。
17、述贮存罐 2 内设有搅拌器 21， 上部设有进胶管 22， 贮存罐 2 四周设有 3 个回胶 管 23， 所述回胶管 23 轴向与经过贮存罐 2 上的回胶口的切线成 30-45角， 每个回胶管 23 通过胶泵 24 不断从贮存罐 2 中抽出混合胶液后再注入贮存罐 2。 0049 无机矿物质粉皮带运输机 7 上方设有吸尘罩 8， 运输线， 搅拌系统 1 设有无机矿物 质粉吸尘口 15， 均可通过风机 9 将扬起的无机矿物质粉回收到除尘系统 10。 0050 具体以制备 UFIM 胶黏剂为例， 所用制备系统及制备方法如下 ： 0051 （1） 将 15000kg 的甲醛从甲醛注入口注入反应釜中， 。
18、开动搅拌器， 从氢氧化钠注入 口加入氢氧化钠将 pH 调到 7.0。 0052 （2） 从尿素注入口加入5400kg的尿素， 通过蒸汽口缓慢通入蒸汽升温， 搅拌5分钟 后测 pH 值， 控制在 8.5 范围内 ； 升温到 68关闭蒸汽。 0053 （3） 自然升温， 80时测 pH 值， 控制在 6.6 范围， 在 90下保温 30 分钟。 0054 （4） 从甲酸注入口缓慢加入 5kg 浓度大约 20% 左右的甲酸， 将 pH 值调到 5.2。 0055 （5） 在 92下反应 120 分钟， 当粘度达到 18 秒 /30时， 立即从氢氧化钠注入口加 说 明 书 CN 103232827 B。
19、 5 4/4 页 6 入氢氧化钠将 pH 值调到 7.0， 并降温。 0056 （6） 当温度降到 80时， 从尿素注入口加入 2400kg 尿素， 在 75时保温 20 分钟。 0057 （7） 降温至 75， 从尿素注入口加入 2200kg 的尿素， 在 65下保温 15 分钟。从氢 氧化钠注入口加入氢氧化钠将 pH 值调到 7.5， 注入水， 冷却至 40以下备用。 0058 （8） 将脲醛树脂 （半成品） 从半成品注入口 13 注入搅拌罐 1。水与半成品的重量比 为 1:5 15。启动皮带运输机 7 将 325 目的无机矿物质粉加入口 15 加入搅拌罐 1。无机 矿物质粉与半成品重量比。
20、为 1:0.8。为了让无机矿物与半成品能够充分混合复配， 搅拌罐 1 除了设置有低速搅拌器11之外， 还在搅拌罐1周边增置一小型的高速搅拌器12。 注入无机 矿物质粉的同时启动搅拌罐 1 内部的低速搅拌器 11 和高速搅拌器 12。无机矿物质粉运输 及加入到搅拌罐的过程中， 启动风机 9 将扬起的无机矿物质粉通过无机矿物质粉吸尘口 16 和吸尘罩 8 搜集回收到布袋除尘器 10。 0059 （9） 打开阀门将搅拌罐 1 中的混合胶液从混合胶液出口 18， 通过胶泵 26 将混合胶 液从进胶口 22 输送至贮存罐 2， 胶液经过胶泵之前通过过滤器 17 滤除聚合胶液的极少量 杂质和结团无机矿物质。
21、粉， 防止混合胶液中的无机矿物质粉发生二次团聚和沉淀， 开启搅 拌器 21。另外， 在贮存罐 2 的四周设置若干个回胶管 23， 回胶管轴向与经过贮存罐 2 上的 回胶口的切线成 30 45角， 每个胶管通过 1 个胶泵 24 不断从贮存罐 2 中抽出混合胶液 后再注入贮存罐 2， 这样在贮存罐 2 中就会形成涡流， 从而达到防止无机矿物质粉沉淀的目 的。同时， 由于涡流的作用， 混合胶液中的成分之间会产生摩擦， 摩擦生热会使聚合胶液温 度达到 30 40， 起到了预热胶黏剂的作用。贮存罐 2 中的混合胶液从混合胶液出口 25， 可以向植物纤维板生产线供胶。 0060 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。 说 明 书 CN 103232827 B 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103232827 B 7 。