膠合板工業(yè)是人造板工業(yè)中一支強(qiáng)大的生力軍 ,特別是在家具制造、室內(nèi)裝修、車船制造等與人類生活休戚相關(guān)的領(lǐng)域里。隨著人工林培育工作的有效開展 ,林業(yè)自我造血功能的加強(qiáng) ,膠合板工業(yè)勢必以更加穩(wěn)健的步伐向前邁進(jìn)。用于上述領(lǐng)域的膠合板 ,絕大多數(shù)采用脲醛樹脂 (以下略稱 UF樹脂 )膠粘劑 ,從而帶來甲醛有毒氣體散發(fā)的問題。對此國內(nèi)外開展了相關(guān)研究。
1 膠合板甲醛散發(fā)量測試方法研究
膠合板甲醛的散發(fā) ,按照“采集”和“分析”2個(gè)步驟進(jìn)行測試。
1 . 1 采集方法
膠合板甲醛散發(fā)采用富集方式進(jìn)行 ,常用蒸餾水加以吸收。方法很多 ,常分為實(shí)驗(yàn)室法和測試室法兩類。實(shí)驗(yàn)室法種類豐富 ,常見的有穿孔法、WKI法 (又稱廣口瓶法 ,在荷蘭被改進(jìn)為Roffael法并列入國家標(biāo)準(zhǔn) )、2 4小時(shí)干燥器法等。其它的如 2小時(shí)干燥器法 [1 ]、John MHarkin等開發(fā)的可視化方法 [2 ]、Ross L hristensen等研制的粉末試樣法 [3 ]等。測試室法 [4]人為控制溫濕及氣流條件 ,模擬實(shí)際居室環(huán)境 ,具有“仿真”特點(diǎn) ,正日漸推廣 ,特別盛行于歐洲和北美地區(qū) ,分為 0 . 0 2 m3 、1 m3 、2 0 m3 、40 m3 等規(guī)格。我國由南京林業(yè)大學(xué)自行研制成功 40 m3 測試室 ,已投入運(yùn)行。
1 . 2 定量分析方法
定量分析方法相對集中 ,可分為直接法和間接法兩類[5]。前者如氣相色譜法、極譜法、熒光光譜法等 ,后者如光度分析法、滴定法等。直接法自動化程度高 ,精度高 ,但成本昂貴 ;間接法則儀器相對低廉 ,但操作相對繁瑣 ,而且人為因素影響大。目前常用的為滴定法 [4, 6],如刨花板國家標(biāo)準(zhǔn) GB/ T4897- 92規(guī)定用碘滴定法進(jìn)行定量分析
2 膠合板甲醛散發(fā)影響因素的研究
膠合板甲醛散發(fā)是一個(gè)受多因素影響的非穩(wěn)態(tài)過程。從查閱的文獻(xiàn)看 ,研究得較多的有以下 6個(gè)方面 ：
(1)U F樹脂摩爾比的影響
UF樹脂摩爾比直接決定尿素與甲醛的反應(yīng)程度及樹脂混和物中游離甲醛的含量。通常摩爾比 F/ U值低于 2 . 0。隨著 F/ U值的降低 ,樹脂游離甲醛含量和膠合板甲醛散發(fā)量會相應(yīng)降低 ;在低摩爾比 (如 1 . 3以下)時(shí)變化不明顯。Myers曾做過相關(guān)研究 [7]。有兩點(diǎn)需要指出 :(1)摩爾比相同 ,膠合板甲醛散發(fā)量可能不同甚至差異很大 ,這與制膠工藝、膠合板生產(chǎn)工藝等有關(guān) ; (2)并非摩爾比 F/ U值越低越好。F/ U值降低獲得優(yōu)良的“綠色性能”,在一定程度上是以犧牲膠合板材物理力學(xué)性能為代價(jià)的 ,如內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度可能會降低 ,而厚度膨脹率提高。
(2)空氣交換率 N與裝載度 L的影響
測試室中空氣的交換情況以及被測試樣的多少顯然對甲醛測試值有著很大影響 ,對此 ,Myers作了理論上的總結(jié) [8],把測試室內(nèi)甲醛濃度與空氣交換率 N、裝載度 L以及時(shí)間 T的函數(shù)關(guān)系描述為 :C(t) ={Ceq/ [1 +(1 / k)· (N/ L)]}· [1 - e-(N+KL) t]其中 ,C(t) 為任意時(shí)刻測試室中的甲醛氣體濃度 (ppm ); Ceq為平衡濃度 ppm ); N為空氣交換率 (Hr-1 ); L為裝載度 (m2 / m3 ); k為甲醛散發(fā)常數(shù)。由此數(shù)學(xué)模型 ,可以跟蹤推測室內(nèi)甲醛濃度 ,在膠合板甲醛散發(fā)理論研究上邁出了重要的一步。
(3)溫度 T與濕度 (RH)的影響 [9]關(guān)于溫度與濕度對膠合板甲醛散發(fā)的影響是公認(rèn)的 ,但在定量描述上存在分歧。
(4)單板預(yù)處理
對單板預(yù)處理與否 ,在一定程度上會影響到膠合板的甲醛散發(fā)[1 0 ]。Colakoglu G曾研究單板干燥工藝對膠合板甲醛散發(fā)的影響 ,結(jié)論是肯定的。采用物理隔離或化學(xué)處理措施 ,均可以提高單板的防御能力。
(5)板子后處理
適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)處理 ,可以大幅度降低膠合板甲醛散發(fā)量測試值 ,
(6)U F樹脂抗水解能力
UF樹脂耐濕、耐酸、耐高溫和耐老化等內(nèi)在“素質(zhì)”如何 ,將直接決定膠合板及其制品在使用過程中的甲醛散發(fā)狀況。馬心 ,顏鎮(zhèn)曾有過該方面的研究 [1 1 ],表明溫度越高 ,濕樹脂 ,提高對環(huán)境破壞的抵御力。
(3)利用非甲醛類膠粘劑替代 UF樹脂 ,力爭實(shí)現(xiàn)甲醛零散發(fā) [1 3 ]。跳出甲醛類合成樹脂 (如 UF、PF、MF等 )劃定的圈子 ,探尋替代樹脂 ,正成為開發(fā)現(xiàn)代膠粘劑的焦點(diǎn)。木素膠粘劑的開發(fā) ,既可控制甲醛散發(fā) ,又可變廢為寶 ,充分利用造紙業(yè)的酸性黑液。異氰酸酯膠則不失為一種具有優(yōu)良物理化學(xué)性能和環(huán)保優(yōu)勢的膠粘劑。單寧膠則開發(fā)紫荊、堅(jiān)木、松木等內(nèi)含的豐富的凝縮單寧資源 ,顯著降低了甲醛散發(fā)。雖然上述新型膠粘劑在生產(chǎn)應(yīng)用中尚有一定困難 ,卻具有無與倫比的環(huán)保優(yōu)勢。膠粘劑的改進(jìn)可謂治根治本的得力措施 ,但新品種的開發(fā)非但難度大 ,而且成本高 ,難以被規(guī)模小的國內(nèi)膠合板企業(yè)所承受。因此 ,力求性能與成本的兼顧平衡 ,推薦發(fā)展復(fù)合膠粘劑。
3. 3 板子后處理措施
對成品板進(jìn)行物理的或化學(xué)的二次加工 ,可以獲得很好的效果 ,是優(yōu)良的補(bǔ)救措施。
3. 3. 1 物理后處理
|
