1、 游離甲醛來源
在人造板和其他所有用甲醛類膠粘劑粘接的產品中,都有游離甲醛釋放問題,甲醛的來源有三個方面:
a. 與膠粘劑的制造和膠合條件有關。用于粘合木纖維的膠粘劑以氨基甲醛類最典型。 其中尿素相對甲醛的比例約為1:1。但是,為了獲得好性能的樹脂, 甲醛通常放的多一些。因此,生產過程中被膠合產品熱壓固化后,其中一定有多余的未鍵合的殘留甲醛,并在之后釋放出來。
b. 人造板在使用過程中降解產生的游離甲醛。降解是木纖維中酸份遇水
后與膠粘劑反應造成樹脂分解出水和甲醛的過程。降解速度會因高溫
高濕而加快。
c. 木材本身所含有的游離甲醛。木材和未加工食品都有一定量的甲醛,其水平通常在1-90 毫克/公斤。這些游離甲醛會緩慢的不斷的釋放出來,其
釋放速度與溫度,濕度和空氣流通條件有關。
2. 影響MDF游離甲醛的因素
本人介紹以下膠粘劑和人造板生產參數對人造板游離甲醛的影響
在人造板生產中,存在一系列與甲醛釋放量有關的問題。根據實際情況提出這些問題,從而探討如何正確地生產MDF。通過分析可以看出,影響甲醛釋放量的因素很多,但可以分為三個主要方面即:木材本身,膠粘劑和加工工藝。
2.1 膠粘劑中甲醛用量的影響
摩爾比與甲醛釋放量的關系是非常明顯,這也是解決甲醛釋放量的主要方面。在MDF的制造中膠的摩爾比(F:NH2)每降低0.01,甲醛釋放量就會降低1.0mg/100g,用干燥法會降低0.1mg/L。
這就說明如果16mm厚板子的摩爾比是F:NH2=0.47,甲醛釋放量為12mg,但要生產甲醛釋放量為8mg的16mm板子,則需將摩爾比降低到F:NH2=0.43。這只能在施膠量和熱壓條件穩定的條件下才成立,但實際上,在使用低摩爾膠粘劑時熱壓時間會稍微延長,施膠量也會增加。
2.2 熱壓前板坯含水率的影響: 含水率低,則甲醛釋放少
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。
2.3 熱壓條件的影響
2.3.1 膠粘劑用量
大多數人認識到降低膠粘劑的摩爾比,板子的甲醛釋放量會以線形下降,并認為同樣的規律也適用于施膠量。但同預料相反,當施膠量增加時,板子的甲醛釋放量是近乎直線降低的。
粗略的估計施膠量增加一倍,板子的甲醛釋放量降低一半。
纖維為多孔材料,甲醛可以穿過這些孔釋放掉,當施膠量增加,膠覆蓋纖維面積的增加將減少甲醛釋放通道,因此甲醛也減少釋放。在實驗室對以上理論已進行驗證。
用相同的膠粘劑和熱壓時間生產三種板,板A施膠量為8%,板B為18%,板C用10%的膠浸漬,并放在105℃條件下干燥24小時,再施膠8%進行熱壓,結果是:板A 甲醛釋放量為12mg, 板B為7mg ,板C為6mg。
從MDF的密度分布上可以看出施膠量增加可以導致熱能增加,因為密度曲線這種情況是溫度在給定熱壓周期作用的結果,我們觀察這兩種情況,不同的只是施膠量,施膠量的增加導致了芯層密度的增加,這是由于多量的膠粘劑放出了更多的熱量,更多的熱量導致芯層溫度升高。
持這種結論的另一種現象是將薄板熱堆放時的情況。一種板施膠量為8%而另一種為17%。經過兩天進行砂光,8%施膠量的板子沒有異常,17%施膠量的板子砂光時板子很熱而且散發出熱氣,由于膠粘劑放出了較多的熱量,由此降低了甲醛釋放量。對于刨花板和膠合板,這一經驗并不適合。
2.3.2 熱壓溫度對甲醛釋放量的影響
熱壓溫度和熱壓時間對板子的甲醛釋放量有明顯的影響。熱壓溫度升高或延長熱壓時間,板子的甲醛釋放量會降低。相同的如降低熱壓溫度或縮短熱壓時間,板子的甲醛釋放增加。
在分析板子性能低的原因時,這個原理是非常有用的。如果測量板子中的甲醛釋放量比預期增加了,那就可能是由于膠粘劑沒有完全固化導致板子性能的降低。
2.5 板厚與甲醛釋放量的關系
實踐證明,當板厚降低時板子的釋放量增加。圖2.5的形狀很有可能與板子吸收的熱能有關。特別是生產者使用較低溫度生產薄板時,甲醛釋放與板厚存在線性關系。這其中可能與纖維吸收或放出的
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