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低游离醛中密度纤维板的工艺特点
发布时间:2018-08-26
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低游离醛中密度纤维板的工艺特点2008/11/6 15:01:33来源:

     1、 游离甲醛来源          

      在人造板和其他所有用甲醛类胶粘剂粘接的产品中,都有游离甲醛释放问题,甲醛的来源有三个方面:

      a. 与胶粘剂的制造和胶合条件有关。用于粘合木纤维的胶粘剂以氨基甲醛类最典型。其中尿素相对甲醛的比例约为1:1。但是,为了获得好性能的树脂,甲醛通常放的多一些。因此,生产过程中被胶合产品热压固化后,其中一定有多余的未键合的残留甲醛,并在之后释放出来。

      b. 人造板在使用过程中降解产生的游离甲醛。降解是木纤维中酸份遇水后与胶粘剂反应造成树脂分解出水和甲醛的过程。降解速度会因高温高湿而加快。

      c. 木材本身所含有的游离甲醛。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。这些游离甲醛会缓慢的不断的释放出来,其释放速度与温度,湿度和空气流通条件有关。

      人们对甲醛释放通常从前第一个方面考虑,即研发并使用高品质胶粘剂,又寻找合理胶合条件。作为全球产量最大的木材胶粘剂专业生产集团,太尔即着力于高品质胶粘剂的研发,又积极配合胶粘剂使用厂家共同开发最佳工艺。

      2. 影响MDF游离甲醛的因素

      根据太尔全球和在华企业的经验,本人介绍以下胶粘剂和人造板生产参数对人造板游离甲醛的影响在人造板生产中,存在一系列与甲醛释放量有关的问题。根据实际情况提出这些问题,从而探讨如何正确地生产MDF。通过分析可以看出,影响甲醛释放量的因素很多,但可以分为三个主要方面即:木材本身,胶粘剂和加工工艺。

      2.1 胶粘剂中甲醛用量的影响

      摩尔比与甲醛释放量的关系是非常明显,这也是解决甲醛释放量的主要方面。在MDF的制造中胶的摩尔比(F:NH2)每降低0.01,甲醛释放量就会降低1.0mg/100g,用干燥法会降低0.1mg/Ltr。这就说明如果16mm厚板子的摩尔比是F:NH2=0.47,甲醛释放量为12mg,但要生产甲醛释放量为8mg的16mm板子,则需将摩尔比降低到F:NH2=0.43。这只能在施胶量和热压条件稳定的条件下才成立,但实际上,在使用低摩尔胶粘剂时热压时间会稍微延长,施胶量也会增加。
                                          
      2.2 热压前板坯含水率的影响: 含水率低,则甲醛释放少

      在热压时,板子内部较高的湿度会加速胶粘剂的水解,特别是温度较高的情况下更是如此,胶粘剂的水解产生了游离甲醛。                             

      2.3 热压条件的影响

      2.3.1 胶粘剂用量

      大多数人认识到降低胶粘剂的摩尔比,板子的甲醛释放量会以线形下降,并认为同样的规律也适用于施胶量。但同预料相反,当施胶量增加时,板子的甲醛释放量是近乎直线降低的。粗略的估计施胶量增加一倍,板子的甲醛释放量降低一半。

      纤维为多孔材料,甲醛可以穿过这些孔释放掉,当施胶量增加,胶覆盖纤维面积的增加将减少甲醛释放通道,因此甲醛也减少释放。在实验室对以上理论已进行验证。 用相同的胶粘剂和热压时间生产三种板,板A施胶量为8%,板B为18%,板C用10%的胶浸渍,并放在105℃条件下干燥24小时,再施胶8%进行热压,结果是:板A 甲醛释放量为12mg, 板B为7mg ,板C为6mg。

      从MDF的密度分布上可以看出施胶量增加可以导致热能增加,因为密度曲线这种情况是温度在给定热压周期作用的结果,我们观察这两种情况,不同的只是施胶量,施胶量的增加导致了芯层密度的增加,这是由于多量的胶粘剂放出了更多的热量,更多的热量导致芯层温度升高。

      持这种结论的另一种现象是将薄板热堆放时的情况。一种板施胶量为8%而另一种为17%。经过两天进行砂光,8%施胶量的板子没有异常,17%施胶量的板子砂光时板子很热而且散发出热气,由于胶粘剂放出了较多的热量,由此降低了甲醛释放量。对于刨花板和胶合板,这一经验并不适合。

      2.3.2 热压温度对甲醛释放量的影响

      热压温度和热压时间对板子的甲醛释放量有明显的影响。热压温度升高或延长热压时间,板子的甲醛释放量会降低。相同的如降低热压温度或缩短热压时间,板子的甲醛释放增加。在分析板子性能低的原因时,这个原理是非常有用的。如果测量板子中的甲醛释放量比预期增加了,那就可能是由于胶粘剂没有完全固化导致板子性能的降低。
                            
      2.5  板厚与甲醛释放量的关系

      实践证明,当板厚降低时板子的释放量增加。图2.5的形状很有可能与板子吸收的热能有关。特别是生产者使用较低温度生产薄板时,甲醛释放与板厚存在线性关系。这其中可能与纤维吸收或放出的甲醛量有关。

       以上情况可以说明,板子中热能越多甲醛释放量越低。由于生产厚板时温度较高吸收热能多于薄板,所以导致了较低的甲醛释放量。                      
                           
       在生产中,要选择合适的胶粘剂。一般讲,生产2.5—6mm的板子用F:NH2为0.35的胶粘剂,7—12mm的应为0.37左右,12—25mm为0.4左右,25—30mm为0.45,30mm以上的板子应用F:NH2为0.5的胶粘剂。

       2.6 热堆放

       通过冷翻架然后在700C下存放2小时以上,板子的甲醛释放量将降低一半多。这种情况在用MUF胶结的板子生产中得到了证实,其甲醛释放量由12mg/100g降到4mg/100g。一旦时间和温度导致了这样的后果,也会大大降低厚度膨胀。

     3. 在解决甲醛释放问题时应注意的问题

     a. 胶粘剂的胶合性能随摩尔比的降低而降低。所以,在采取降低摩尔比方法降低游离甲醛释放时,要权衡板材的性能。在高摩尔比,即高释放区间,不同工厂生产的同摩尔比胶,对板的性能影响不大。但是在低摩尔比区间, 不同工厂生产的同摩尔比胶,对板的性能影响可能很大

      b. 板坯的含水率影响甲醛释放同时影响传热效率。板坯含水率可以导致甲醛释放增加,但应保持一定的含水率,借助于水蒸气的作用可以加速热量传递从而使胶料的固化速度加快,提高生产效率。

      c. 生产不同厚度的板子应用不同的胶粘剂。可以预见当板厚增加和甲醛释放量降低时胶粘剂的性能也降低。这说明一个低摩尔比的胶粘剂可以很好的用于薄板但用于厚板则不行。在使用低摩尔比胶粘剂不能有较高的含水率。在大多数情况下,低摩尔胶粘剂在标准热压速度和温度下使用。这说明如果胶粘剂选择合理,工厂要生产E2板到E1板只需提高施胶量和降低含水率。

       4. 游离甲醛人造板产品的特殊性

      4.1 低、高醛胶在人造板生产过程中的工艺对比人造板生产厂家必须了解低、高醛人造板生产过程中的工艺不同:

       a.更加严格的生产工艺

       b.设备保障能力

       c.高素质的技术人才

      4.2  最佳的人造板生产工艺

        造板生产的最佳工艺应:

        a.保证产品的物理力学性能

        b.满足低游离甲醛的国家标准

        c.考虑最高的综合经济效益:低施胶量,小预固化层,低次品率,高生产效率

       5. 结论

       a.甲醛释放问题已经成为居室环境污染的重点问题,应该予以重视。

       b.  人造板甲醛释放将由推荐性标准成为强制性标准,此问题的解决将直接影响企业的生存和效益。


 

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