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中温固化胶(PF)在胶合板中上生产与应用

    【摘要]通过合理调整PF胶和胶合板生产工艺,解决小型胶合板生产企业,特别是其生产用锅炉为小型者,生产中PF胶难于固化的问题,使pF胶在中温情况下胶合良好。

PF胶因具有较好的耐沸水性、耐候性而在车厢板的生产中普遍使用。但因其性质上的特点(如固化温度高、固化时间长等)与UF胶相比,在使用上有诸多不便之处,需对其制造工艺进行改进。

1、 问题的产生

通常在胶合板生产过程中,锅炉所产生的压力要同时供干燥机和热压机使用。而对于小型锅炉来讲,如本研究所针对的生产条件,其锅炉只能产生压力为0.4MP的蒸汽而干燥机至少需0.3MPa,这样就只剩下0.1MPa供热压机使用,亦即热压机只能在105~110℃的条件下工作,与PF胶所要求的固化温度(130℃)相差甚远。为此,应考虑从调节PF胶生产工艺及胶合板生产工艺入手,选择适合生产条件的各类工艺参数。

2、 PF胶合成工艺的改进

在制胶中,适当提高PF胶的摩尔比及碱浓度,并控制其缩聚度,可降低其固化温度及固化时间。其中,缩聚终点的确定十分重要,试验证明,当低于50s/涂4杯30℃时,由于缩聚程度不够,热压效果不佳,易产生开胶;而高于60s/涂4杯30℃时,胶液过稠,涂胶量增大,陈化时间又太长,热压时还会产生鼓泡。另外,缩聚温度也不宜高于92℃,否则会降低树脂得率。为保证树脂含量在 45%以上,经试验确定:PF的摩尔比为:P>=2.0;碱浓度为NaOH: F>= 0.6;水:P<10。采用多次加料,分步反应的方法将缩聚反应温度控制在90℃,缩聚终点为50~55s/涂4杯30度。当达到缩聚终点时降温冷却。具体操们顺序如图示。

为节省能源,溶解NaOH时使用干燥机或热压机的回水(温度50℃以上),

NaOH溶解后直接加人反应釜中,再降温冷却至40~42℃,这样可免去升温工序,既节约了蒸汽用量,又缩短了反应周期,使反应在自然升温中平稳进行。通过以上措施,制得的树脂各项质量指标均达到ZBG39002-86的要求。

3、胶合板生产工艺的改进

3.1 合理确定陈化时间

在改进PF胶生产工艺的同时,还应对胶合板生产的其它环节进行调整,以保证PF胶在中温下胶合良好。经过试验和生产实践表明,单板含水率应控制在8%~10%;涂胶量不超过 300g/m2(双面);陈化时间要依据不同季节、气温高低、湿度大小适当调整。与UF胶相比,PF胶对陈化时间十分敏感,且其陈化时间长短对胶合质量起着举足轻重的作用。一般情况下,陈化程度以胶液不粘手为度。陈化时间短,胶液在热压时易渗入板内,不能形成良好胶结面,木破率低,卸压时易鼓泡;而陈化时间长,则易造成胶液过干,丧失部分胶合力,胶合强度低。所以通常夏季陈化时间在2h以内,其它季节适当延长。

3.2 合理确定热压参数

热压参数包括时间和压力等。由于本试验所针对的热压温度只有110℃,无法满足胶合板热压工序的需要,因此必须对相关参数重新调整,延长热压时间,增加压力。通过研究确定,热压时间由常规的1.1min/mm增加至 1.3min/mm,单位压力增至1.5MPa(以生产车厢板为例)。当压力增大后,板坯被压实,周边水分强烈蒸发,而内部水分蒸发困难。因为温度超过100℃时,形成蒸汽压和温度梯度,最初时两者不断提高,随着热压时间的延长,温度梯度逐渐缩小。虽然热压板温度只有110℃,但因板坯
内部在高压下形成蒸汽压、随著热压时间的延长,板坯温度也可达到20℃以上,而含碱量高的PF在此温度下足以固化了。所以,当热压时间进行至lmin/mm时,可将压力降至0.15-0.2MPa,5min后再降压至零。有时为节省蒸汽用量,也可将热压时间进行至lmin/mm后,关闭汽阀,任其温度降至100℃,卸压时再直接降压至零,一也不会产生鼓泡现象,板子质量亦能得到保证。卸压后将板子密堆2h以上,借助余热促进PF胶固化完全。

4、结论

通过采取以上措施,在原有锅炉产汽量有限的条件下,可保证PF胶在不加任何助剂的情况下中温胶合良好,并节省蒸汽用量20 %以上,而且减少了因高温热压产生的鼓泡现象。虽然热压时间较长,就试验所在单位的具体条件而言,因组坯较慢,热压机(15层)生产能力有余,所以不会出现急工现象,为小厂使用PF胶生产1类胶合板开辟了一条新路,具有较好的实用价值。 应用结果表明,采用新工艺生产的胶合板(厚22mm)作为车厢板经一汽质检部门多次抽检,静曲强度达80MPa以上,超过一汽企业标准(75MPa)。(刘世波 吉林集安飞龙木业 )
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