綠色纖維板的研究與應(yīng)用

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面裝修和家具更新已成為大眾化的消費(fèi)時(shí)尚。而室內(nèi)裝修及家具工業(yè)中廣泛應(yīng)用人造板作為基材，于是就出現(xiàn)甲醛污染問題。過去人們經(jīng)濟(jì)收入少，室內(nèi)裝修多數(shù)僅以局部進(jìn)行，家具也往往是少量更新，因此甲醛污染并不十分突出，可以容忍。而今，凡搬入新居者，進(jìn)行全面裝修和家具更新幾乎成為普遍化。這樣，甲醛揮發(fā)的累積量大增，達(dá)到不能承受的程度，直接危及用戶的生活空間。為此，裝修部門與用戶的糾紛已成為社會(huì)難題，而裝修或家具的原材料來自市場(chǎng)，毫無辦法解決。隨著全世界環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)于甲醛氣體造成的污染，達(dá)到必須引起重視的程度。為此，科技工作者研究出許多措施試圖解決。如改進(jìn)尿素與甲醛的合理配方，甚至使用甲醛捕捉劑等等，但都非根治的辦法。此外，某些商品如食品、茶葉、香煙等的包裝材料，是不容許甲醛存在的。以往大都使用天然木材， 由于保護(hù)森林資源國(guó)策的實(shí)施，木質(zhì)包裝材料的使用受到了限制，尋求代用材料，則人造板屬于**對(duì)象?？墒怯捎诩兹┑奈廴径y以實(shí)現(xiàn)。這一切使得無污染的“綠色人造板”的需求提到日程上來。 　　釋放甲醛氣體的根源在于人造板生產(chǎn)中所使用的膠粘劑——脲醛樹脂。這種膠粘劑的**優(yōu)越性是原材料來源豐富，性能良好，價(jià)格低廉，目前尚無可取代。但脲醛樹脂受合成工藝限制，無論怎樣改進(jìn)配方，化學(xué)反應(yīng)不可能十分完美，產(chǎn)品在制造和使用過程中，始終存在釋放與反應(yīng)的多余甲醛問題，只是量的多少。如合成工藝落后，則放出的甲醛氣體更多。在我國(guó)眾多人造板企業(yè)中，脲醛樹脂合成技術(shù)落后的比例很大，故進(jìn)入市場(chǎng)的人造板產(chǎn)生嚴(yán)重污染不足為奇。無甲醛的膠種并非沒有，但不是膠源稀少，就是價(jià)格昂貴。按目前我國(guó)人造板產(chǎn)量，每年液體膠粘劑用量約300 萬t，很難滿足。并且當(dāng)代最廉價(jià)的合成樹脂只有脲膠。 　　

       減少污染與成本及膠源的矛盾，近期很難調(diào)和。于是，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都在探索另外的途徑，即用無膠工藝生產(chǎn)人造板。三十多年前，蘇聯(lián)與捷克就完成了理論和工藝的可行性研究，捷克還進(jìn)行了小規(guī)模生產(chǎn)。不知是何原因沒有繼續(xù)研究下去？也許主要原因是當(dāng)時(shí)對(duì)污染的嚴(yán)重性并未引起社會(huì)的關(guān)注，失去需求推動(dòng)力，也就不愿進(jìn)一步完善生產(chǎn)工藝。 　　

       現(xiàn)在環(huán)保意識(shí)提到空前高度，同時(shí)在實(shí)用中，用戶的確忍受不了。否則，日本就不會(huì)生產(chǎn)甲醛捕捉劑。所以國(guó)內(nèi)外學(xué)者又重新重視這個(gè)課題的研究，采用各種技術(shù)路線，分別取得一定成果。但均未形成規(guī)模化生產(chǎn)力，使產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。發(fā)展無膠人造板是解決環(huán)境污染最有效的途徑，也是一種發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前存在工藝創(chuàng)新與時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)，誰的工藝**進(jìn)，最簡(jiǎn)單，最易推廣，就能**形成生產(chǎn)力，占領(lǐng)市場(chǎng)。 　　

       根據(jù)前人已證實(shí)的植物纖維可以自粘的膠合理論，以反復(fù)試驗(yàn)和不斷優(yōu)化，使無膠纖維板成板工藝，取得突破性進(jìn)展，攻克的關(guān)鍵是改善無膠板的性能及簡(jiǎn)化操作程序，使其能利用現(xiàn)有的中密度纖維板生產(chǎn)線，對(duì)所有生產(chǎn)設(shè)備（只有制膠設(shè)備停止使用），不作任何改動(dòng)的條件下，即可生產(chǎn)無膠纖維板。產(chǎn)品力學(xué)強(qiáng)度相當(dāng)或高于普通刨花板，防水性能與脲膠纖維板相同。 　　

       由于以水作“膠粘劑”，纖維間的自粘力在熱壓進(jìn)程中完成，故板坯含水率高于施膠板坯，熱壓周期必然延長(zhǎng)，以保證充分完成化學(xué)反應(yīng)，從而影響原有生產(chǎn)率，但對(duì)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益并無影響。

 　　1． 節(jié)省膠粘劑費(fèi)用，屬于直接效益，增加純利潤(rùn)。 　

   　2． 產(chǎn)品無固化層，砂光量少，電耗量少，電耗及砂帶費(fèi)降低。 　　

       3． 將板坯中大部分水分轉(zhuǎn)移至壓機(jī)中蒸發(fā)，使干燥機(jī)中部分對(duì)流換熱轉(zhuǎn)為接觸傳熱，熱效率提高，降低煤耗。這些屬于附加效益。 　　

       僅此三項(xiàng)，即使年產(chǎn)量由3萬m3降至1.5萬～2萬m3，仍可創(chuàng)造利潤(rùn)330萬～440萬元/年（以膠的成本而定）。何況，產(chǎn)量減少后，原料和能耗同樣減少30%～50%，設(shè)備的損耗和維修費(fèi)用也相應(yīng)減少，占用的總流動(dòng)資金也減少，這是產(chǎn)生的間接效益。故總利潤(rùn)不低于原產(chǎn)量，甚至更高。如要維持原產(chǎn)量也很簡(jiǎn)單，因?yàn)闊釅簷C(jī)以前各工序設(shè)備的生產(chǎn)能力并無變化，所以只需增加一臺(tái)熱壓機(jī)及其運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，或更換熱壓機(jī)層數(shù)即可辦到。這筆改造費(fèi)是必要的。 　　

       無膠纖維板的**優(yōu)點(diǎn)是徹底消除污染源和成本低廉，用途還可以擴(kuò)展到不允許污染的某些商品的包裝材料。無膠纖維板的天然缺陷：由于是以水與纖維分子的化學(xué)作用產(chǎn)生自粘力進(jìn)行膠合。纖維間必須緊密接觸，否則粘合力會(huì)降低，所以密度高于普通施膠的中密度纖維板。如果生產(chǎn)薄板，此缺陷并不顯著。 　

    　這種無膠纖維板新工藝，以木纖維質(zhì)量**，操作技術(shù)最容易。同時(shí)也適用于所有草本纖維制板，其性能決定于原材料本身的材質(zhì)。作者對(duì)稻草、麥秸、竹材等進(jìn)行過大量試驗(yàn)結(jié)果表明：竹纖維不低于木纖維板，而稻草最差，因?yàn)榈静堇w維又短又細(xì)，可溶物含量高，還含有硅質(zhì)，不易粘合，麥秸也相同，且操作工藝比木纖維嚴(yán)格得多。但都能無膠制板。要改善草本植物纖維的無拉板性能，原料應(yīng)該纖維化，粗纖維制板質(zhì)量較差。 　　

        作者研究過另一途徑，即將1/3木纖維與2/3的稻草或麥秸碎料混合制作無膠板，效果很好，其性能大大超過單一草本纖維原料制板。這一成果對(duì)于某些以木纖維為原料的生產(chǎn)企業(yè)，當(dāng)原料供應(yīng)短缺時(shí)，可以采用與草本纖維混合，解決原料來源問題。 　　然而對(duì)于施膠的木纖維生產(chǎn)線，稻草、麥秸之類是不能混合的，因?yàn)殡迥z對(duì)這類纖維膠合力很差，大量試驗(yàn)都告失敗。 總之，對(duì)一種新產(chǎn)品不能苛求，應(yīng)該取其主要優(yōu)點(diǎn)，而容忍其某些不足。要求理想化，既要高強(qiáng)度、質(zhì)輕、無污染，又要成本低廉，這只是追求的方向。不過任何新膠種都不可能比水更便宜。

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