聚氨酯体系无醛添加刨花板的生产实现方案

作者：宫 成，涂 松，袁 旻，辛 波，晋艳丽

单位：万华化学集团股份有限公司

出处：《中国人造板》2018年第7期

导 读

针对连续平压线生产聚氨酯胶黏剂刨花板存在的板坯无初黏性与生产效率降低两大技术难点，采用添加增黏剂与快固化剂的方案。结果表明，通过表层添加增黏剂，可大幅提高板坯初黏性，使板坯动态通过10 cm间隙不散坯，且增黏剂的添加不降低成品板材物理性能；通过快固化剂的添加，可在保持板材性能不降低的条件下有效减小热压因子，提升生产效率。

研究背景

无醛胶黏剂包括聚氨酯类、大豆蛋白类、植物淀粉类、聚乙酸乙烯酯类、聚丙烯酸酯类等。聚氨酯类胶黏剂在人造板行业应用已有近30年的历史，是目前人造板工业应用成熟的无醛胶黏剂，广泛应用于定向刨花板、刨花板与纤维板[1]。聚氨酯胶黏剂不仅不含有甲醛，而且与脲醛胶相比还具有诸多优势：所制板材耐水性能优异，力学性能好，对原料树种与刨花含水率要求较宽松等[2]。聚氨酯胶黏剂的粘结原理与脲醛胶不同，是由胶黏剂中的NCO基团与木材化学组分中的羟基等基团发生化学反应，因此施胶量低，力学强度高。按每立方米刨花板用胶量计算，聚氨酯胶黏剂用量仅为脲醛胶用量1/6， 产品性能提升及环保价值远超脲醛胶产品，拥有较高的附加值。

尽管聚氨酯胶黏剂所制板材有诸多优点，但与脲醛胶相比，应用聚氨酯胶黏剂生产刨花板在生产工艺上需要解决两个问题。一是由于聚氨酯胶黏剂施胶后的刨花无初黏性，预压后的板坯在连续压机入口处过缝时掉落，板坯结构破坏，造成后续热压成板的下表面裂纹和结构破坏等[3]。另外，由于传热和化学反应原因，聚氨酯胶黏剂应用在大多数生产线上表现出固化速度慢，生产效率降低的现象。这两个问题是刨花板实现无醛添加生产需要解决的关键难题。

随着行业内对聚氨酯胶黏剂研究的深入，以及对聚氨酯胶黏剂无醛刨花板生产工艺的探索，解决方案层出不穷，可供选择的助剂体系不断完善，目前已经有多家企业可提供相应的增黏剂及快固化剂解决方案。

本文针对以上问题，探索增黏剂与快固化剂两种助剂的应用， 解决聚氨酯胶黏剂无醛刨花板生产中的“散坯”与“低效率”难题。

试验数据

综上，实验室评价结果显示， 快固化剂对聚氨酯胶黏剂的固化速度有显著改善。在实际生产中，厂家可根据具体应用情况，对用量进行优化调整。

结 论

连续平压生产线采用聚氨酯胶黏剂生产刨花板的散坯以及低效率是实现无醛添加刨花板工业化生产的两大问题。利用增黏剂与快固化剂应用于刨花板制备表明：

1）通过添加增黏剂可极大提高板坯初黏性，使板坯完整通过初黏剂评价仪缝隙而不出现散坯，有望解决板坯过缝散坯问题。2）对添加增黏剂所制板材进行性能检测，结果表明，增黏剂的添加不损害板材性能。3） 采用快固化剂，在极小的添加量下，可有效缩短热压时间。

刨花板生产厂家可根据自身需求，选择市面上适宜的增黏剂及快固化剂产品，以达到聚氨酯胶黏剂刨花板连续无醛化生产之目的，并通过工艺优化达到最佳的成本控制，为市场提供品质更优、成本更低的绿色环保新产品。