室內(nèi)用人造板與低甲醛釋放脲醛樹(shù)脂膠黏劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
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我國(guó)人造板生產(chǎn)量已達(dá)到2000萬(wàn)m3,絕大部分應(yīng)用于家具制造和室內(nèi)裝修上,而各類(lèi)室內(nèi)型人造板制造所用膠粘劑主要為脲醛樹(shù)脂(UF)膠粘劑。這類(lèi)產(chǎn)品由于制造時(shí)多使用較高F/U摩爾比UF膠粘劑,因此人造板產(chǎn)品普遍存在游離甲醛釋放量高的問(wèn)題。人造板產(chǎn)品釋放的游離甲醛嚴(yán)重污染環(huán)境,危害人們的身心健康,已成為普遍為社會(huì)所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此,國(guó)家于2002年1月1日頒布了《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》GB 18580-2001強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),過(guò)渡期6個(gè)月,自2002年7月1日起,市場(chǎng)上停止銷(xiāo)售不符合本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。甲醛限量分兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),即E1、E2,其中E1級(jí)產(chǎn)品素板可以直接利用,而E2級(jí)人造板需貼面等封閉處理后方可用于室內(nèi)。甲醛測(cè)定方法分別采用穿孔萃取法(中密度纖維板、高密度纖維板、刨花板、定向刨花板等)、干燥器法(膠合板、裝飾單板貼面膠合板、細(xì)木工板等)和氣候箱法(飾面人造板,包括浸漬紙層壓木質(zhì)地板、實(shí)木復(fù)合地板、竹地板、浸漬膠膜紙飾面人造板等)。
此次關(guān)于人造板甲醛釋放強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施無(wú)疑將對(duì)我國(guó)人造板質(zhì)量的提高和人造板行業(yè)的健康發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用。但是,該標(biāo)準(zhǔn)只是限定了人造板終端產(chǎn)品的甲醛釋放,可以解決人造板產(chǎn)品釋放游離甲醛對(duì)消費(fèi)者健康的危害問(wèn)題,而對(duì)人造板在生產(chǎn)過(guò)程中釋放游離甲醛危害生產(chǎn)工人健康問(wèn)題并未涉及。在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,早已對(duì)人造板制造過(guò)程中的游離甲醛釋放已做出嚴(yán)格限制標(biāo)準(zhǔn),一般要求所用UF類(lèi)膠粘劑的甲醛含量小于0.3%。
東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院自70年代末就開(kāi)始進(jìn)行低毒性UF膠粘劑的開(kāi)發(fā)研制與推廣工作,早期開(kāi)發(fā)的E1級(jí)刨花板用DN-6、日本特種無(wú)臭F2級(jí)膠合板用JN-90、E1級(jí)中密度纖維板用MN-90等已在國(guó)內(nèi)多家人造板生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用。針對(duì)我國(guó)的人造板的發(fā)展?fàn)顩r和世界人造板的發(fā)展趨勢(shì),以及低毒性UF膠粘劑的生產(chǎn)應(yīng)用情況,從推動(dòng)我國(guó)人造板健康發(fā)展的角度出發(fā),開(kāi)發(fā)出第二代系列低甲醛釋放UF膠粘劑和三聚氰胺改性UF膠粘劑。本文旨在介紹分析我國(guó)當(dāng)前各類(lèi)人造板制造的具體工藝技術(shù)問(wèn)題,以及低甲醛釋放脲醛樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用問(wèn)題。
1 人造板制造技術(shù)與工藝狀況
人造板工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,是林業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開(kāi)放以來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)呈持續(xù)、高速、穩(wěn)定的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)、建筑裝修業(yè)、家具產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和人民生活水平大幅度提高,促進(jìn)了中國(guó)人造板工業(yè)得到快速的發(fā)展,每年以16%的速度增長(zhǎng)。全國(guó)人造板產(chǎn)量1975年為37.37萬(wàn)m3,1985年為165.93萬(wàn)m3,1995年為1684.59萬(wàn)m3,2000年為2001.66萬(wàn)m3,是1985年的12倍。2000年我國(guó)各類(lèi)人造板生產(chǎn)量的比例結(jié)構(gòu)為:纖維板514.43萬(wàn)m3,膠合板992.54萬(wàn)m3,刨花板286.77萬(wàn)m3,其它人造板(含細(xì)木工板等) 207.92萬(wàn)m3。但是,由于普遍使用較高F/U摩爾比UF膠粘劑,故此普遍存在游離甲醛釋放量高的問(wèn)題。另外,近年來(lái)由于制造人造板的原料結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化,致使人造板生產(chǎn)工藝發(fā)生了一定變化,這些對(duì)低甲醛釋放UF膠粘劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提出新的要求。
1.1 膠合板生產(chǎn)
膠合板是我國(guó)人造板工業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)品(也是傳統(tǒng)產(chǎn)品),其產(chǎn)量占全國(guó)人造板總產(chǎn)量的50%左右。近十年來(lái),膠合板工業(yè)發(fā)生了巨大變化:一是企業(yè)數(shù)量猛增;二是國(guó)有企業(yè)比重明顯下降(僅有數(shù)十家),三資企業(yè)、集體企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)數(shù)量猛增;三是膠合板生產(chǎn)原料以進(jìn)口原木或單板為主;四是生產(chǎn)產(chǎn)地主要集中在廣東、福建、江蘇、山東、河北、天津、上海等市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)備均具有八十年代的技術(shù)水平。私營(yíng)膠合板生產(chǎn)企業(yè)崛起,部分企業(yè)的年產(chǎn)量已達(dá)10~25萬(wàn)m3。
生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與生產(chǎn)工藝變化:(1)木材原料,表背板以進(jìn)口原木為主,芯板以速生楊木為主;(2)速生楊木芯板的應(yīng)用導(dǎo)致膠合板預(yù)壓和涂膠工藝變革,形成“兩次涂膠、兩次預(yù)壓”的新工藝,原因是速生楊木含水率不均,吸水后膨脹率大,邊芯材pH相差大,天然干燥單板含水率偏高,且不均;(3)表板改薄,芯板加厚,致使熱壓時(shí)間縮短,三合板熱壓時(shí)間100s左右(100~105℃);(4)手工拼板,提高了木材利用率;(5)環(huán)保呼聲提高,低甲醛釋放膠合板的制造事在必行;(6)酚醛樹(shù)脂膠水泥模板的生產(chǎn)在增加。
膠合板生產(chǎn)上述這些變化,要求膠合板制造用膠粘劑必須具有良好的預(yù)壓性能、較長(zhǎng)的適用期、較快的固化速度、以及較低的甲醛含量。
1.2 刨花板生產(chǎn)
我國(guó)從八十年代以來(lái),陸續(xù)引進(jìn)了數(shù)十條刨花板生產(chǎn)線(xiàn)。在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,已能自行制造成套生產(chǎn)設(shè)備,多數(shù)企業(yè)已達(dá)到國(guó)際上八十年代初技術(shù)水平,近幾年引進(jìn)的大型項(xiàng)目及新品種產(chǎn)品項(xiàng)目均具備八十年代末期
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