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中、高密度纖維板甲醛釋放量研究

    一、板材中所釋放出的甲醛主要來源于三個方面

     1. 膠粘劑在生產中由于摩爾比過高或生產工藝控制不當所殘留的游離甲醛;

     膠粘劑在生產中相同生產工藝摩爾比愈低游離甲醛愈低,但為保證板材的物理力學性能摩爾比通常控制的稍高一些。因此,生產過程中樹脂熱壓固化后含有一部分游離的甲醛,并在之后逐漸釋放。

     2. 在熱壓過程中產生的游離甲醛;

     2.1 木材粘接主要通過五個方面分別為:機械連接、吸附粘接、靜電粘接、擴散粘接、化學鍵粘接。膠粘劑與被粘體之間產生的結合力為以上五種粘接力綜合作用的結果。

     樹脂的固化實際上是在酸性或高溫條件下,樹脂分子鏈通過其活性基因(羥甲基及氮原子的活潑氫)繼續進行縮聚反應的結果。

     在粘接(或者說固化)過程中,由于被粘接體――纖維的介入樹脂羥甲基和亞甲基醚鍵產生分裂釋放出甲醛。

     2. 2 板坯含水率的影響。

     a. 從化學角度分析,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;

     b. 從物理學角度分析,甲醛是溶于水的物質,板坯內的水分在熱壓過程中因經高溫汽化排出, 水

     蒸汽在排出的同時帶走了一部分游離的甲醛;

     因此在生產過程中對纖維含水率的控制尤為重要。

     3. 木材本身所含有的游離甲醛。

     二、影響中纖板甲醛釋放量的因素

     1. 膠液配方及生產工藝;

     2. 生產中纖維含水率;

     3. 熱壓溫度與時間對甲醛釋放量的影響;

     在生產過程中其它條件相同的情況下,熱壓溫度愈高時間愈長甲醛釋放量愈低;相反熱壓溫度愈低時間愈短甲醛釋放量愈高。主要原因為,在熱壓過程中其它條件相同的情況下,溫度愈高時間愈長板坯中的水分蒸發的愈多,隨水分蒸發所釋放出的甲醛愈多(按照物理學分析甲醛易溶于水中),則板材內部所遺留的游離甲醛愈少;反之,板材內游離甲醛增加。

     4. 板材厚度的影響;

     一般適用于厚板生產的膠粘劑在生產薄板時甲醛釋放量有可能會超標。

     生產薄板時一般溫度控制較低、熱壓時間較短,板材吸收的熱量相對比較少,故此內部水分汽化不完全,殘留在板坯內部的游離甲醛不能得到充分的釋放,成品板內的游離甲醛數量便會增加。

     三、 在解決甲醛釋放量時應注意的問題

     1. 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甲醛釋放量時,需考慮到板材的物理力學性能;

     在原膠生產中降低摩爾比與在調施膠過程中加入尿素所起到的作用是截然不同的,前者作用是在生產中降低了原膠中所含有的游離甲醛,后者作用是在樹脂固化過程中捕捉板材內所釋放出的游離甲醛。在調施膠過程中添加尿素不但可捕捉板材在生產時所釋放出的游離甲醛并且對板材的強度無明顯影響,故此很多廠家選擇在調施膠過程中添加尿素。

     2. 板坯含水率的影響。板坯含水率過高在生產過程中會導致膠粘劑水解釋放出游離甲醛、粘鋼帶、板材鼓泡、厚度難以控制等現象;含水率過低則會導致原膠內原有的游離甲醛不能充分地被汽化釋放、表層膠液過早固化愈固化層加厚、表面發毛等現象。

     3. 不同厚度的板材應選用不同的膠粘劑。一個低摩爾比的膠粘劑在生產薄板時性能較好,若生產厚板則對物理力學性能可能有負面影響。另使用低摩爾比膠粘劑生產時含水率不能過高,因為低摩爾比的樹脂水溶性一般都較差,過高的含水率會將膠粘劑水解。

四、結論

工藝控制              板材甲醛釋放量            注意事項

降低原膠摩爾比                降低                物理力學性能  

適量增加含水率                降低                注意粘鋼帶、鼓泡

增加熱壓溫度、時間            降低                注意鼓泡、分層



編者郵箱:zhijiao1983@163.com

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