一份改变人类的新型无醛生物质胶黏剂试验报告

2019-12-30 08:43 粟道科技

1:试验背景及目的

1.1果香板现状介绍

万华旗下“果香板”是栖霞公司本土产品，其物理指标优异、不易变形霉变、防潮性能好等特点已广为人知，但同时目前的板材亦存在较多瓶颈与弊端，主要存在于以下几点：

a)MDI胶黏剂特性问题，其自身性能发“艮”，在加工使用过程中容易黏糊刀具，造成加工效率低，同样一把刀具，开料加工数量远低于普通刨花板，造成下游家具厂使用困难，产生抵触心理（家具厂开料加工属计件工资，如频繁更换刀具工人不愿使用）；

b) MDI胶黏剂施胶量较少，特别在表层施胶时（4.5%），不易充分包裹细小原料，极易导致表层局部原料施胶不均不足，产生局部粗糙、针孔等缺陷；

c)MDI后固化反应严重，生产在线检测指标偏低时，存放冷却后检测极易达标，同理在线检测达标时，存放冷却后指标又极易远超标准，刨花板加工使用不是指标越高越好，故此不易于工艺质量把控，在线检测无法正确的指导生产，对后期板材加工使用、成本核算都有较多的影响。

1.2试验目的

为弥补优化MDI胶黏剂带来的上述问题，提高板材表面质量、加工性能、降低生产成本及提高生产效率为目的，针对各种新型无醛添加的胶黏剂进行系列小试、中试，选取符合生产工艺、设备的**无醛胶黏剂类型。

1.3小试结果

针对不同种类的新型胶黏剂分别进行小试试验（植物类、生物类等），从小试理化结果等各方面筛选，目前试用的新型无醛生物质胶黏剂其流动性、雾化状态及成品板材理化强度等方面均优于其余几种，故针对无醛生物质胶黏剂进行中试及大试，确保其符合生产工艺。

2:试验工艺方案

2.1工艺方案及设计

2.1.1工艺方案

本次系列试验主要针对新型无醛生物质胶的添加状态、使用量、物理指标、表面质量、生产效率等方面进行验证复核，故本次试验方案如下：

a) 首先进行表层施胶量确认，新型无醛生物质胶黏剂方案为8%、10%，MDI 施胶量2.5%、3.0%，分别进行生产试验，根据理化及砂光后分选检验结果，确定表层施胶量的**添加比例；

b) 其次进行芯层施胶量确认，新型无醛生物质胶黏剂方案为2.0%、2.5%、3.0%，MDI 施胶量2.0%，分别进行生产试验，根据生产板材质量及理化结果等方面，确定芯层施胶量的**添加比例；

c)最后进行热压周期调整确认，因表、芯层增加新型无醛生物质胶黏剂，其加速MDI固化反应，故在原热压工艺450-480秒基础上，缩短方案：380秒、400秒，根据砂光后理化及分选情况确定热压周期时间；

注：下述报告内容中，“新型无醛生物质胶黏剂”使用“新胶”代替表述。

2.2工艺设计

2.2.1原料制备

	原料的构成及配比	制备纤维尺寸配置
表层	100%杨木	使用4614环式刨片机进行制备，且伸刀量要求≤1mm
芯层	50%杨木+50%果木	使用4614环式刨片机进行制备，且伸刀量要求≤1mm

2.2.2原料干燥

因添加使用新型无醛生物质胶黏剂，其自身含水率较高，故针对原料干燥后含水率要求进行调整如下：

	干燥后含水率要求
表层	8~10%
芯层	4~5%

2.2.3施胶工艺添加设计

施胶添加工艺（表芯层一致）

施胶系统（表芯层一致）

新胶添加方式参考“哥乐巴MDI施胶系统”，由图可见，胶黏剂在储胶罐分出后由计量齿轮泵输出经电磁流量计，后进入分配器内蓄压（高于气源压力，产生雾化效果），经管路输送至滚筒内喷头喷涂。滚筒内MDI与新型胶黏剂的喷头互相交错喷洒，确保达到充分混合的目的。

2.2.4板坯铺装

因本次试验仅针对新胶的使用及热压工艺进行验证，故铺装方面未做调整，保持原生产工艺试验，表芯层铺装比例4：6，毛板密度720~740kg/m³，密度偏差要求±8。

2.2.5板坯热压

闭合加压到位	高压	中压	排气	总周期
60″	150″	110″	80″	400″
60″	140″	100″	80″	380″

3:试验过程及检测结果

3.1表层施胶方案确认

分批次针对工艺设计方案进行试验生产，首先进行方案a里关于 MDI添加量的确认，根据生产线在线检测理化结果如下：

由上表可以看出，表层MDI施胶添加量变动对强度影响无明显区别，其理化强度均超过GB/4897-2015的标准要求，因强度差异不大，考虑成本计算方面，故此确定表层MDI添加量为2.5%。

新胶添加量继续进行8%及10%两种参数试验，且进行砂光后表面质量分选，最终确定新型无醛生物质胶添加比例方案做在线理化检测如下：

上表可以看出，在物理指标方面A1-1与A1-2均符合标准要求，A1-2表结合强度略高于A1-1，本次试验分别生产4车毛板，砂光后分选结果如下：

编号	产品等级	张数	所占比例
A1-1（共计94张，2张初检废品）	A1	29	30.9%
	A2	45	47.9%
	A3	14	14.9%
	B	4异物	4.3%
	C

编号	产品等级	张数	所占比例
A1-2（共计96张）	A1	31	32.3%
	A2	42	43.8%
	A3	15	15.6%
	B	6漏砂、异物	6.3%
	C	2分层	2.1%

由上述检板分选结果可以看出，A1-1的合格品板与A1-2的合格品相差无几，其A1板材低于A1-2板材1.9%，但A2板材高于A1-2板材4.1%，整体A1+A2产品比例已达到78.8%，A品板整体比例达到93.7%（A1为大客户使用用板，无任何瑕疵板，A2为局部有轻微较小瑕疵，A3为局部有轻微粗糙瑕疵，对贴面设备及工艺要求较多，需内部自己压贴使用板），在质量无明显差别情况下，考虑成本核算方面，确定表层施胶比例为2.5%MDI + 8%新型无醛生物质胶黏剂工艺。

3.2芯层施胶方案确认

同表层方案相同，分批次进行芯层胶黏剂施胶量确认，方案b确认根据生产线在线检测理化结果如下：

试验过程中，因芯层原料剩余旧料，前2车芯层原料含水率偏高，导致有零星分层现象，施胶后芯层含水率6~7%时，无分层现象发生。

由上表可以看出，芯层新胶施胶量变动，其内结合强度波动不大，均达到国家标准要求，且通过在线检测数据可以看出，芯层添加新胶后会加速MDI固化反应，原生产线在线检测内结合、握钉力、静曲强度及弹性模量很难直接检测合格，一般均需要放置冷却砂光后复检合格，本次试验芯层增加新胶后，基本在线检测均全部合格，确定芯层施胶比例为2.0%MDI+2.0%新型无醛生物质工艺。

3.3热压周期方案确认

因通过新胶自身特性，及系列试验证明，其确实可以加速MDI固化反应，故针对此特点，进行缩短热压周期的试验确认（生产各工段工艺参数不变，维持已确认工艺方案，仅针对热压周期进行验证），根据生产线在线检测理化结果如下：