人造板面臨的問題(二)
?、拧⊥黄片F(xiàn)有的框框，做人家想不到的事和人家還沒有做的事；
⑵ 木材科學在21世紀,既是基礎(chǔ)創(chuàng)新性研究的科學,又是與國計民生息息相關(guān)的實用創(chuàng)新性研究的科學,二者缺一就不成其木材科學.
?、恰〉赜騼?yōu)勢、人才優(yōu)勢、工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢和學科發(fā)展優(yōu)勢將會推動人造板工業(yè)快速發(fā)展。
今后應(yīng)做的主要工作：
?、拧⊙芯亢驼J識人造板的毒性，尋找新的技術(shù)、工藝和方法降低毒性；
?、啤?chuàng)造新材料，開發(fā)新功能；
?、恰【毢脙?nèi)功，與國際接軌。
21世紀人造板科學體系：
⑴ 深入研究由分子間相互作用及由此構(gòu)成的新分子體系的人造板。
?、啤∧静目茖W與其他學科的相互滲透和交叉是發(fā)展人造板的必然趨勢；
?、恰幕A(chǔ)研究重大突破到形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的周期將會縮短，即科學——技術(shù)——生產(chǎn)力的鏈結(jié)將會縮短。
新人造板產(chǎn)品的設(shè)想：
⑴ 結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合；
⑵ 智能型，即第三和驅(qū)動雙重性；
?、恰o（少）污染；
?、取】稍偕裕?BR> ?、伞」?jié)約能源；
?、省￠L壽命。
今后人造板科研的重點：
以“原料經(jīng)濟性”為基本原則，在獲得新產(chǎn)品的加工過程中充分利用參與加工的每類原材料，實現(xiàn)“零排放”；
著眼點：充分利用資源，采用無（少）毒害的原材料，生產(chǎn)有得于環(huán)境保護、社會安全和人體健康的環(huán)境友好的木制品；
以速生木材高附加值加工利用為核心，開展選育、造林、森保、生態(tài)和加工協(xié)同攻關(guān)，引進國外先進、成熟的技術(shù)，走適合國情發(fā)展之路。
?。础∪嗽烊┽尫诺臋C理
UF中存在羥甲基和二次甲基醚鍵,固化時會釋放甲醛，機理有三：
?、拧×u甲基脲中的羥甲基在H+離子作用下很不穩(wěn)定，易參與反應(yīng)，從而導(dǎo)致可逆反應(yīng)，造成UF樹脂中存在未反應(yīng)的游離甲醛；由于UF的加成反應(yīng)是一種平衡反應(yīng)，決定UF中永久存在游離甲醛，在人造板中也會長期釋放甲醛；
?、啤【酆衔锶源嬖诹u甲基和甲基醚鍵，人造板在熱壓或應(yīng)用過程中，由于酸性水解而使這些鍵斷裂，釋放出甲醛；
?、恰F以二次甲基脲為中必形成縮聚體，當人造板在高于130℃條件下應(yīng)有時，二次甲基脲部分分解，產(chǎn)生甲醛。
人造板產(chǎn)生甲醛的原因：
?、拧?a target="blank" title="膠粘劑" class="search-icon" href="http://www.highclassdetails.com/Biz/sellCate_61_1.html">膠粘劑自身含有游離的甲醛。
含有“不穩(wěn)定”鍵與基團在較低PH值、高潮、高濕下會斷鏈，分離出甲醛。
?、佟渲铣蓵r余留未反應(yīng)的游離甲醛；
?、凇渲铣蓵r參與反應(yīng)生成不穩(wěn)定基團的甲醛，在熱壓過程中以會釋放出來；
?、邸≡跇渲铣蓵r吸附在膠體粒子周圍已質(zhì)子化的甲醛分子，在電解質(zhì)的作用下也會釋放出來。
摩爾比是影響人造板甲醛釋放量的重要因子，摩爾比（F/U）升高將明顯地導(dǎo)致板材的甲醛散發(fā)能力增加。人造板初期使用的甲醛與尿素的摩爾比（F/U）在2.2-2.5之間，目前已降至1.05。當F/U從容不迫1.8降至1.3時，甲醛釋放量降低2/3。降低F/U，會使游離甲醛含量和羥甲基含量減少，從而改變膠液的某些性能，使膠液的粘度降低，水深性降低，膠的活性和穩(wěn)定性受到影響。
?、啤≡系挠绊?BR> 木材的穿孔值為1-3mg/100g，木材在干燥時會部分分解，生成醋酸與蟻酸，半纖維至少隆解，木素中甲氧基斷鏈而釋放出甲醛；橡樹人造板的甲醛釋放量就低于松木人造板；以馬尾松為例，實木的甲醛釋放量為2.65mg/100g，刨花則為3.69mg/100g，提高了40%；水曲柳實木的甲醛釋放量為3.39mg/100g；杉木實木的甲醛釋放量度為1.32mg/100g；柳木實木的甲醛釋放為1.60mg/100g；樹皮的甲醛釋放量大于實木；樹種和刨花形態(tài)影響較大，如云杉會增加甲醛的釋放量，而橡木正好相反；鋸屑人造板甲醛釋放量約比刨花板高出10倍；用密度低的樹種制成的刨花板，其甲醛散發(fā)能力高于用高密度樹種制成的刨花板。就刨花形態(tài)而言，尺寸越?。幢砻娣e越大），甲醛散發(fā)能力越強。
?、恰≈瓢骞に嚨挠绊?/P>
板材芯層甲醛散發(fā)潛勢較高，原因是芯層為固化“薄弱區(qū)”，溫度較低，含水率較高，PH值也較低，固化程度差，容易水解而生產(chǎn)甲醛；隨著施膠后原料含水率的下降，生產(chǎn)中和產(chǎn)品甲醛釋放量下降，產(chǎn)品的其他性能有所隆低不利于熱量的傳遞，反而會使產(chǎn)品中的的甲醛釋放量增加；隨著施膠量的增加，人造板在熱壓和使用時甲醛釋放量直線上升；刨花施膠后的，含水率增加1倍，熱壓時甲醛釋放量也增加3倍，成板中甲醛釋放量也增加2倍。刨花含水率從1%增至7%，成板中甲醛釋放量加2.2倍；迄今為止，如何十分準確地測定人造板的樹脂固化率仍然有一定的難度。
隨著熱壓溫度的升高，熱壓時板材甲醛釋放量直線增加，合成板中由于增加了膠的交聯(lián)度，從而養(yǎng)活甲醛釋放量（但溫度不能超過220℃）；延長熱壓時間會養(yǎng)活板中甲醛的釋放量，但從經(jīng)濟性出發(fā)，此法不可取暫高熱壓壓力可減少板中的甲醛釋放量，但板的密度較大。
合理使用固化劑（種類與施加量）和“捕醛劑”（尿素、石蠟乳液+尿素、硫代酰胺、碳酸銨、氨水），可降低甲醛釋放量，富田認為，不論檢測法如何，樹脂摩爾比越大，板材越厚街，從成板里釋放甲醛量越大，原因是高摩爾比的樹脂中游離甲醛量較大，固化后生成大量結(jié)合較弱而易分解的甲醛單體；熱壓后板材內(nèi)部存在的弱結(jié)合甲醛多于板面。
?、取〗Y(jié)構(gòu)降解放出甲醛
固化后有UF在100℃加熱14d后基本沒有變化，但是，在85℃的水中，UF的溶解度達到5%，PH值為6.9時所需時間是PH值為2.21的72倍，說明強酸可使用固化的UF水解。為使溶解度達到50%，95℃所需時間為1400min，100℃所需時間為550min；使用過相當長時間后的人造板其甲醛散發(fā)量與剛剛熱壓后的同類板材的甲醛散發(fā)量相差無幾，有時甚至有所增加。溫度、濕度、酸堿、風化、光照等環(huán)境條件使板內(nèi)原先未百分之百固化的樹脂發(fā)生降解而釋放出甲醛。完全固化的樹脂會因日久天長的惡劣條件散發(fā)甲醛。水分和酸性物質(zhì)（尤其是在一定溫度下的水分和化學腐蝕物質(zhì)）對板材結(jié)構(gòu)的危害更甚。當穿孔值為p (mg/100g)、甲醛與尿素的摩爾經(jīng)為X（F/U）、板厚為t（mm）時，則有：p=[1.86(x-1.2)1.52+0.40](t+5)+4,(r=0.98,x≥1.2,t≥5.0);當樹脂中游離甲醛含量為f（%）時，有p=4.88f-1.09(t+5)+4,(r=0.97,t≥5.0)。另外，貯外溫度和濕度也有明顯的作用，板材在80℃時甲醛釋放量比50℃時增加10%，濕度從35%升至80%，釋放量增加50%。人造板中釋放甲醛是持久的。
５ 人造板甲醛釋放量的檢測
人造板中的甲醛含量并不等同于甲醛釋放量。用穿孔法測出的數(shù)值實際上是板材中的甲醛含量。我國刨花板和MDF標準中規(guī)定用穿孔法測定的甲醛釋放量本質(zhì)上是板材中的氣候箱法測出的數(shù)值才可能稱為板材的甲醛釋放量。
5．1穿孔法是歐洲刨花板制造商協(xié)會于20世紀70年代提出的，1984年定為標準，如德國的DIN68761。穿孔法是當今世界上應(yīng)用提最普遍的測試人造板甲醛釋放的基本方法。
將甲苯與試件供熱，通過“液——固”萃限使用醛從試件中分解出來混合于甲苯之中，繼而將深有甲醛的甲苯通過穿孔器與蒸餾水進行“液——液”萃限，把甲醛轉(zhuǎn)溶于水中。將溶有甲醛的水溶液用碘量法定量分析。
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