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低游離醛中密度纖維板的工藝特點
發布時間:2018-08-26
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低游離醛中密度纖維板的工藝特點2008/11/6 15:01:33來源:

     1、 游離甲醛來源          

      在人造板和其他所有用甲醛類膠粘劑粘接的產品中,都有游離甲醛釋放問題,甲醛的來源有三個方面:

      a. 與膠粘劑的制造和膠合條件有關。用于粘合木纖維的膠粘劑以氨基甲醛類最典型。其中尿素相對甲醛的比例約為1:1。但是,為了獲得好性能的樹脂,甲醛通常放的多一些。因此,生產過程中被膠合產品熱壓固化后,其中一定有多余的未鍵合的殘留甲醛,并在之后釋放出來。

      b. 人造板在使用過程中降解產生的游離甲醛。降解是木纖維中酸份遇水后與膠粘劑反應造成樹脂分解出水和甲醛的過程。降解速度會因高溫高濕而加快。

      c. 木材本身所含有的游離甲醛。木材和未加工食品都有一定量的甲醛,其水平通常在1-90毫克/公斤。這些游離甲醛會緩慢的不斷的釋放出來,其釋放速度與溫度,濕度和空氣流通條件有關。

      人們對甲醛釋放通常從前第一個方面考慮,即研發并使用高品質膠粘劑,又尋找合理膠合條件。作為全球產量最大的木材膠粘劑專業生產集團,太爾即著力于高品質膠粘劑的研發,又積極配合膠粘劑使用廠家共同開發最佳工藝。

      2. 影響MDF游離甲醛的因素

      根據太爾全球和在華企業的經驗,本人介紹以下膠粘劑和人造板生產參數對人造板游離甲醛的影響在人造板生產中,存在一系列與甲醛釋放量有關的問題。根據實際情況提出這些問題,從而探討如何正確地生產MDF。通過分析可以看出,影響甲醛釋放量的因素很多,但可以分為三個主要方面即:木材本身,膠粘劑和加工工藝。

      2.1 膠粘劑中甲醛用量的影響

      摩爾比與甲醛釋放量的關系是非常明顯,這也是解決甲醛釋放量的主要方面。在MDF的制造中膠的摩爾比(F:NH2)每降低0.01,甲醛釋放量就會降低1.0mg/100g,用干燥法會降低0.1mg/Ltr。這就說明如果16mm厚板子的摩爾比是F:NH2=0.47,甲醛釋放量為12mg,但要生產甲醛釋放量為8mg的16mm板子,則需將摩爾比降低到F:NH2=0.43。這只能在施膠量和熱壓條件穩定的條件下才成立,但實際上,在使用低摩爾膠粘劑時熱壓時間會稍微延長,施膠量也會增加。
                                          
      2.2 熱壓前板坯含水率的影響: 含水率低,則甲醛釋放少

      在熱壓時,板子內部較高的濕度會加速膠粘劑的水解,特別是溫度較高的情況下更是如此,膠粘劑的水解產生了游離甲醛。                             

      2.3 熱壓條件的影響

      2.3.1 膠粘劑用量

      大多數人認識到降低膠粘劑的摩爾比,板子的甲醛釋放量會以線形下降,并認為同樣的規律也適用于施膠量。但同預料相反,當施膠量增加時,板子的甲醛釋放量是近乎直線降低的。粗略的估計施膠量增加一倍,板子的甲醛釋放量降低一半。

      纖維為多孔材料,甲醛可以穿過這些孔釋放掉,當施膠量增加,膠覆蓋纖維面積的增加將減少甲醛釋放通道,因此甲醛也減少釋放。在實驗室對以上理論已進行驗證。 用相同的膠粘劑和熱壓時間生產三種板,板A施膠量為8%,板B為18%,板C用10%的膠浸漬,并放在105℃條件下干燥24小時,再施膠8%進行熱壓,結果是:板A 甲醛釋放量為12mg, 板B為7mg ,板C為6mg。

      從MDF的密度分布上可以看出施膠量增加可以導致熱能增加,因為密度曲線這種情況是溫度在給定熱壓周期作用的結果,我們觀察這兩種情況,不同的只是施膠量,施膠量的增加導致了芯層密度的增加,這是由于多量的膠粘劑放出了更多的熱量,更多的熱量導致芯層溫度升高。

      持這種結論的另一種現象是將薄板熱堆放時的情況。一種板施膠量為8%而另一種為17%。經過兩天進行砂光,8%施膠量的板子沒有異常,17%施膠量的板子砂光時板子很熱而且散發出熱氣,由于膠粘劑放出了較多的熱量,由此降低了甲醛釋放量。對于刨花板和膠合板,這一經驗并不適合。

      2.3.2 熱壓溫度對甲醛釋放量的影響

      熱壓溫度和熱壓時間對板子的甲醛釋放量有明顯的影響。熱壓溫度升高或延長熱壓時間,板子的甲醛釋放量會降低。相同的如降低熱壓溫度或縮短熱壓時間,板子的甲醛釋放增加。在分析板子性能低的原因時,這個原理是非常有用的。如果測量板子中的甲醛釋放量比預期增加了,那就可能是由于膠粘劑沒有完全固化導致板子性能的降低。
                            
      2.5  板厚與甲醛釋放量的關系

      實踐證明,當板厚降低時板子的釋放量增加。圖2.5的形狀很有可能與板子吸收的熱能有關。特別是生產者使用較低溫度生產薄板時,甲醛釋放與板厚存在線性關系。這其中可能與纖維吸收或放出的甲醛量有關。

       以上情況可以說明,板子中熱能越多甲醛釋放量越低。由于生產厚板時溫度較高吸收熱能多于薄板,所以導致了較低的甲醛釋放量。                      
                           
       在生產中,要選擇合適的膠粘劑。一般講,生產2.5—6mm的板子用F:NH2為0.35的膠粘劑,7—12mm的應為0.37左右,12—25mm為0.4左右,25—30mm為0.45,30mm以上的板子應用F:NH2為0.5的膠粘劑。

       2.6 熱堆放

       通過冷翻架然后在700C下存放2小時以上,板子的甲醛釋放量將降低一半多。這種情況在用MUF膠結的板子生產中得到了證實,其甲醛釋放量由12mg/100g降到4mg/100g。一旦時間和溫度導致了這樣的后果,也會大大降低厚度膨脹。

     3. 在解決甲醛釋放問題時應注意的問題

     a. 膠粘劑的膠合性能隨摩爾比的降低而降低。所以,在采取降低摩爾比方法降低游離甲醛釋放時,要權衡板材的性能。在高摩爾比,即高釋放區間,不同工廠生產的同摩爾比膠,對板的性能影響不大。但是在低摩爾比區間, 不同工廠生產的同摩爾比膠,對板的性能影響可能很大

      b. 板坯的含水率影響甲醛釋放同時影響傳熱效率。板坯含水率可以導致甲醛釋放增加,但應保持一定的含水率,借助于水蒸氣的作用可以加速熱量傳遞從而使膠料的固化速度加快,提高生產效率。

      c. 生產不同厚度的板子應用不同的膠粘劑??梢栽ぜ卑搴裨黽雍圖茲┦頭帕拷檔褪苯赫臣戀男閱芤步檔?。這說明一個低摩爾比的膠粘劑可以很好的用于薄板但用于厚板則不行。在使用低摩爾比膠粘劑不能有較高的含水率。在大多數情況下,低摩爾膠粘劑在標準熱壓速度和溫度下使用。這說明如果膠粘劑選擇合理,工廠要生產E2板到E1板只需提高施膠量和降低含水率。

       4. 游離甲醛人造板產品的特殊性

      4.1 低、高醛膠在人造板生產過程中的工藝對比人造板生產廠家必須了解低、高醛人造板生產過程中的工藝不同:

       a.更加嚴格的生產工藝

       b.設備保障能力

       c.高素質的技術人才

      4.2  最佳的人造板生產工藝

        造板生產的最佳工藝應:

        a.保證產品的物理力學性能

        b.滿足低游離甲醛的國家標準

        c.考慮最高的綜合經濟效益:低施膠量,小預固化層,低次品率,高生產效率

       5. 結論

       a.甲醛釋放問題已經成為居室環境污染的重點問題,應該予以重視。

       b.  人造板甲醛釋放將由推薦性標準成為強制性標準,此問題的解決將直接影響企業的生存和效益。


 

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