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中溫固化膠(PF)在膠合板中上生產(chǎn)與應(yīng)用

【摘要］通過(guò)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(wèn)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(diǎn)（如固化溫度高、固化時(shí)間長(zhǎng)等）與UF膠相比，在使用上有諸多不便之處，需對(duì)其制造工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1、問(wèn)題的產(chǎn)生

通常在膠合板生產(chǎn)過(guò)程中，鍋爐所產(chǎn)生的壓力要同時(shí)供干燥機(jī)和熱壓機(jī)使用。而對(duì)于小型鍋爐來(lái)講，如本研究所針對(duì)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(jī)至少需0.3MPa，這樣就只剩下0.1MPa供熱壓機(jī)使用，亦即熱壓機(jī)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(yuǎn)。為此，應(yīng)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(jìn)

在制膠中，適當(dāng)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(shí)間。其中，縮聚終點(diǎn)的確定十分重要，試驗(yàn)證明，當(dāng)?shù)陀?0s/涂4杯30℃時(shí)，由于縮聚程度不夠，熱壓效果不佳，易產(chǎn)生開(kāi)膠；而高于60s/涂4杯30℃時(shí)，膠液過(guò)稠，涂膠量增大，陳化時(shí)間又太長(zhǎng)，熱壓時(shí)還會(huì)產(chǎn)生鼓泡。另外，縮聚溫度也不宜高于92℃，否則會(huì)降低樹(shù)脂得率。為保證樹(shù)脂含量在 45％以上，經(jīng)試驗(yàn)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(yīng)的方法將縮聚反應(yīng)溫度控制在90℃，縮聚終點(diǎn)為50～55s/涂4杯30度。當(dāng)達(dá)到縮聚終點(diǎn)時(shí)降溫冷卻。具體操們順序如圖示。

為節(jié)省能源，溶解NaOH時(shí)使用干燥機(jī)或熱壓機(jī)的回水（溫度50℃以上），

NaOH溶解后直接加人反應(yīng)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(yīng)周期，使反應(yīng)在自然升溫中平穩(wěn)進(jìn)行。通過(guò)以上措施，制得的樹(shù)脂各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到ZBG39002－86的要求。

3、膠合板生產(chǎn)工藝的改進(jìn)

3．1 合理確定陳化時(shí)間

在改進(jìn)PF膠生產(chǎn)工藝的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)膠合板生產(chǎn)的其它環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，以保證PF膠在中溫下膠合良好。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，單板含水率應(yīng)控制在8％～10％；涂膠量不超過(guò) 300g/m2（雙面）；陳化時(shí)間要依據(jù)不同季節(jié)、氣溫高低、濕度大小適當(dāng)調(diào)整。與UF膠相比，PF膠對(duì)陳化時(shí)間十分敏感，且其陳化時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)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(shí)間短，膠液在熱壓時(shí)易滲入板內(nèi)，不能形成良好膠結(jié)面，木破率低，卸壓時(shí)易鼓泡；而陳化時(shí)間長(zhǎng)，則易造成膠液過(guò)干，喪失部分膠合力，膠合強(qiáng)度低。所以通常夏季陳化時(shí)間在2h以內(nèi)，其它季節(jié)適當(dāng)延長(zhǎng)。

3．2 合理確定熱壓參數(shù)

熱壓參數(shù)包括時(shí)間和壓力等。由于本試驗(yàn)所針對(duì)的熱壓溫度只有110℃，無(wú)法滿足膠合板熱壓工序的需要，因此必須對(duì)相關(guān)參數(shù)重新調(diào)整，延長(zhǎng)熱壓時(shí)間，增加壓力。通過(guò)研究確定，熱壓時(shí)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(dāng)壓力增大后，板坯被壓實(shí)，周邊水分強(qiáng)烈蒸發(fā)，而內(nèi)部水分蒸發(fā)困難。因?yàn)闇囟瘸^(guò)100℃時(shí)，形成蒸汽壓和溫度梯度，最初時(shí)兩者不斷提高，隨著熱壓時(shí)間的延長(zhǎng)，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(shí)間的延長(zhǎng)，板坯溫度也可達(dá)到20℃以上，而含堿量高的PF在此溫度下足以固化了。所以，當(dāng)熱壓時(shí)間進(jìn)行至lmin/mm時(shí)，可將壓力降至0.15-0.2MPa，5min后再降壓至零。有時(shí)為節(jié)省蒸汽用量，也可將熱壓時(shí)間進(jìn)行至lmin/mm后，關(guān)閉汽閥，任其溫度降至100℃，卸壓時(shí)再直接降壓至零，一也不會(huì)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(jìn)PF膠固化完全。

4、結(jié)論

通過(guò)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?zé)釅寒a(chǎn)生的鼓泡現(xiàn)象。雖然熱壓時(shí)間較長(zhǎng)，就試驗(yàn)所在單位的具體條件而言，因組坯較慢，熱壓機(jī)（15層）生產(chǎn)能力有余，所以不會(huì)出現(xiàn)急工現(xiàn)象，為小廠使用PF膠生產(chǎn)1類膠合板開(kāi)辟了一條新路，具有較好的實(shí)用價(jià)值。應(yīng)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(qiáng)度達(dá)80MPa以上，超過(guò)一汽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（75MPa）。（劉世波吉林集安飛龍木業(yè) ）

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