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中溫固化膠(PF)在膠合板中上生產(chǎn)與應用
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【摘要］通過合理調(diào)整PF膠和膠合板生產(chǎn)工藝，解決小型膠合板生產(chǎn)企業(yè)，特別是其生產(chǎn)用鍋爐為小型者，生產(chǎn)中PF膠難于固化的問題，使pF膠在中溫情況下膠合良好。
PF膠因具有較好的耐沸水性、耐候性而在車廂板的生產(chǎn)中普遍使用。但因其性質(zhì)上的特點（如固化溫度高、固化時間長等）與UF膠相比，在使用上有諸多不便之處，需對其制造工藝進行改進。
1、 問題的產(chǎn)生
通常在膠合板生產(chǎn)過程中，鍋爐所產(chǎn)生的壓力要同時供干燥機和熱壓機使用。而對于小型鍋爐來講，如本研究所針對的生產(chǎn)條件，其鍋爐只能產(chǎn)生壓力為0．4MP的蒸汽而干燥機至少需0.3MPa，這樣就只剩下0.1MPa供熱壓機使用，亦即熱壓機只能在105～110℃的條件下工作，與PF膠所要求的固化溫度（130℃）相差甚遠。為此，應考慮從調(diào)節(jié)PF膠生產(chǎn)工藝及膠合板生產(chǎn)工藝入手，選擇適合生產(chǎn)條件的各類工藝參數(shù)。
2、 PF膠合成工藝的改進
在制膠中，適當提高PF膠的摩爾比及堿濃度，并控制其縮聚度，可降低其固化溫度及固化時間。其中，縮聚終點的確定十分重要，試驗證明，當?shù)陀?0s/涂4杯30℃時，由于縮聚程度不夠，熱壓效果不佳，易產(chǎn)生開膠；而高于60s/涂4杯30℃時，膠液過稠，涂膠量增大，陳化時間又太長，熱壓時還會產(chǎn)生鼓泡。另外，縮聚溫度也不宜高于92℃，否則會降低樹脂得率。為保證樹脂含量在 45％以上，經(jīng)試驗確定：PF的摩爾比為:P>=2.0；堿濃度為NaOH： F>= 0．6；水：P<10。采用多次加料，分步反應的方法將縮聚反應溫度控制在90℃，縮聚終點為50～55s/涂4杯30度。當達到縮聚終點時降溫冷卻。具體操們順序如圖示。
為節(jié)省能源，溶解NaOH時使用干燥機或熱壓機的回水（溫度50℃以上），
NaOH溶解后直接加人反應釜中，再降溫冷卻至40～42℃，這樣可免去升溫工序，既節(jié)約了蒸汽用量，又縮短了反應周期，使反應在自然升溫中平穩(wěn)進行。通過以上措施，制得的樹脂各項質(zhì)量指標均達到ZBG39002－86的要求。
3、膠合板生產(chǎn)工藝的改進
3．1 合理確定陳化時間
在改進PF膠生產(chǎn)工藝的同時，還應對膠合板生產(chǎn)的其它環(huán)節(jié)進行調(diào)整，以保證PF膠在中溫下膠合良好。經(jīng)過試驗和生產(chǎn)實踐表明，單板含水率應控制在8％～10％；涂膠量不超過 300g/m2（雙面）；陳化時間要依據(jù)不同季節(jié)、氣溫高低、濕度大小適當調(diào)整。與UF膠相比，PF膠對陳化時間十分敏感，且其陳化時間長短對膠合質(zhì)量起著舉足輕重的作用。一般情況下，陳化程度以膠液不粘手為度。陳化時間短，膠液在熱壓時易滲入板內(nèi)，不能形成良好膠結(jié)面，木破率低，卸壓時易鼓泡；而陳化時間長，則易造成膠液過干，喪失部分膠合力，膠合強度低。所以通常夏季陳化時間在2h以內(nèi)，其它季節(jié)適當延長。
3．2 合理確定熱壓參數(shù)
熱壓參數(shù)包括時間和壓力等。由于本試驗所針對的熱壓溫度只有110℃，無法滿足膠合板熱壓工序的需要，因此必須對相關參數(shù)重新調(diào)整，延長熱壓時間，增加壓力。通過研究確定，熱壓時間由常規(guī)的1.1min/mm增加至 1．3min/mm，單位壓力增至1.5MPa（以生產(chǎn)車廂板為例）。當壓力增大后，板坯被壓實，周邊水分強烈蒸發(fā)，而內(nèi)部水分蒸發(fā)困難。因為溫度超過100℃時，形成蒸汽壓和溫度梯度，最初時兩者不斷提高，隨著熱壓時間的延長，溫度梯度逐漸縮小。雖然熱壓板溫度只有110℃，但因板坯
內(nèi)部在高壓下形成蒸汽壓、隨著熱壓時間的延長，板坯溫度也可達到20℃以上，而含堿量高的PF在此溫度下足以固化了。所以，當熱壓時間進行至lmin/mm時，可將壓力降至0.15-0.2MPa，5min后再降壓至零。有時為節(jié)省蒸汽用量，也可將熱壓時間進行至lmin/mm后，關閉汽閥，任其溫度降至100℃，卸壓時再直接降壓至零，一也不會產(chǎn)生鼓泡現(xiàn)象，板子質(zhì)量亦能得到保證。卸壓后將板子密堆2h以上，借助余熱促進PF膠固化完全。
4、結(jié)論
通過采取以上措施，在原有鍋爐產(chǎn)汽量有限的條件下，可保證PF膠在不加任何助劑的情況下中溫膠合良好，并節(jié)省蒸汽用量20 ％以上，而且減少了因高溫熱壓產(chǎn)生的鼓泡現(xiàn)象。雖然熱壓時間較長，就試驗所在單位的具體條件而言，因組坯較慢，熱壓機（15層）生產(chǎn)能力有余，所以不會出現(xiàn)急工現(xiàn)象，為小廠使用PF膠生產(chǎn)1類膠合板開辟了一條新路，具有較好的實用價值。 應用結(jié)果表明，采用新工藝生產(chǎn)的膠合板（厚22mm）作為車廂板經(jīng)一汽質(zhì)檢部門多次抽檢，靜曲強度達80MPa以上，超過一汽企業(yè)標準（75MPa）。（劉世波 吉林集安飛龍木業(yè) ）
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