CN108393998A - 一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂，它由以下组份按质量百分比计算组成：亚硫酸盐1%‑15%；水30%‑60%；氢氧化钠3%‑25%；以上组份百分比之和等于100%，其中亚硫酸盐为焦亚硫酸钠，氢氧化钠用于调节溶液pH值至规定范围，制得产品为焦亚硫酸钠固体及焦亚硫酸钠溶液；通过对工艺进一步优化从而制得甲醛释放量低的环保刨花板，而且使用这种甲醛捕捉剂制得的刨花板综合性能稳定，不易受温湿度变化的影响，具有绿色环保、使用可靠、降低工艺成本等特点。

Description

一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用

技术领域

本发明属于人造板技术领域，涉及一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用。

背景技术

近年来，随着人们生活水平不断改善，室内装修越来越普遍，装修材料在相对密闭的室内空间成为危害人体的污染源。美国环保署（EPA）的调査表明：建筑物内的空气污染物浓度可达室外浓度的几倍乃至百倍而绝大多数人将近90%的时间在室内度过，因此室内空气品质（Indoor air quality，简称IAQ）对人们的健康至关重要。造成室内空气品质不佳的主要原因是室内空气污染。

中国室内环境监测中心和健康医疗中心总结的数据表明，造成室内环境污染的主要污染物是甲醛、苯、氨和放射性物质，其中甲醛污染为首；美国健康和公共事业部及公共卫生局在发布致癌物质的报告中，也将甲醛列入致癌物质。与此同时，国际癌症研究机构已于2004年将甲醛列为第一类致癌物质。室内甲醛浓度成为评价建筑装饰装修材料释放污染物对室内空气造成污染的主要指标之一。

甲醛是一种来源广泛的空气污染物，但自然界中的甲醛背景值低，一般小于0.03㎎/m³，而大量研究表明，新装修居室内甲醛普遍超标，造成室内甲醛超标的主要来源可归纳为下三种：①建筑装饰、装修材料，②燃料和烟草，③化妆品、消毒剂和防腐剂等日用品。其中人造板的甲醛释放最为普遍和严重。脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下,缩聚成初期脲醛树脂,然后再在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不熔的末期热固性树脂，因其成本低廉，胶结效果好，被广泛用作人造板胶黏剂。但是，脲醛树脂在温、湿度等环境条件改变时会不断地向周围环境释放甲醛，释放期可达十几年，是造成室内空气中甲醛污染的主体。

众多的实验及研究表明，解决脲醛树脂存在的甲醛释放问题最有效途径就是使用甲醛捕捉剂或者是降低树脂合成过程中甲醛与尿素的摩尔比。但低摩尔比会造成脲醛树脂反应活性降低，固化胶结效果下降。为了增加脲醛树脂的固化效果同时降低固化后的游离甲醛释放量，许多新型的助剂正在被研究，但是大部分反应活性都太低，在高温潮湿状态下易分解。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用，它能在保证树脂合成过程中甲醛与尿素的摩尔比一定的前提下，通过添加新型高效甲醛捕捉剂以及对生产工艺进一步优化，从而得到力学性能稳定、低游离甲醛释放量的环保型刨花板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂，它由以下组份按质量百分比计算组成：

亚硫酸盐 1%-15%

水 30%-60%

氢氧化钠 3%-25%

以上组份百分比之和等于100%，其中亚硫酸盐为焦亚硫酸钠，氢氧化钠用于调节溶液pH值至规定范围，制得产品为焦亚硫酸钠固体及焦亚硫酸钠溶液；

其中焦亚硫酸钠与水反应的化学方程式为：

Na₂S₂O₅ + H₂O→2NaHSO₃ (1)

焦亚硫酸钠与水反应得到的亚硫酸氢钠与甲醛反应的化学方程式为：

NaHSO₃ + HCHO→NaSO₃CH₂OH （加成化合物） (2)

当焦亚硫酸钠水溶液中加入氢氧化钠之后，氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应。

NaHSO₃ + NaOH→H₂O + Na₂SO₃ (3)

氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应得到的亚硫酸钠与甲醛反应的化学方程式为：

HCHO + Na₂SO₃ + H₂O→NaOH + NaSO₃CH₂OH (4)

如果遇到高温，亚硫酸钠会分解为硫酸钠和硫化钠：

4Na₂SO₃→3NaSO₄ + Na₂S (5)。

一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用，其应用步骤是：

（1）刨花制备：刨花板生产过程中使用环式刨片机或锤式刨片机，制得复合刨花板生产需要的刨花，刨花的平均厚度为0.3-0.4mm；

（2）刨花干燥与分选：将刨花通过传送带送入单通道滚筒式干燥机中进行干燥，干燥刨花含水率控制在1.0-3.0%之间，刨花筛选后根据尺寸将合格刨花分成2种类型，分别可通过4.0mm、l.2mm、0.3mm筛网：通不过4.0mm筛网的刨花返回打磨机加工再用，通过0.3mm筛网的另用.留在1.2mm、O.3mm筛网上的为合格表层刨花；

（3）调施胶：将预先制备好的甲醛捕捉剂焦亚硫酸钠固体以及40%质量分数的焦亚硫酸钠水溶液分别按照施胶量的1%、5%、10%、15%四种不同质量比与脲醛树脂胶黏剂加入到拌胶机中，与刨花进行混合拌胶。其中表层刨花施胶量为10.6%-12.3%，芯层刨花施胶量为7.8%-9.5%，施胶后表层刨花含水率9%-l3%，芯层刨花含水率不超过6.5%-7.8％；

（4）铺装与热压：热压温度在190℃-210℃，热压时间70s -200s，热压工艺随板材的配方不同而稍有变化，生产过程中定时取样进行甲醛释放量测试；

（5）存储养生：热压好的板材堆垛成型后送入存储区养生至少48小时，使得板材的温度和含水率得到平衡；

（6）砂光分等：使用高质量砂光机和砂带进行板材砂光，根据检测结果进行分类分等。

本发明的积极效果是：它选用了一种新型高效而且简单经济的甲醛捕捉剂，通过对工艺进一步优化从而制得甲醛释放量低的环保刨花板，而且使用这种甲醛捕捉剂制得的刨花板综合性能稳定，不易受温湿度变化的影响，具有绿色环保、使用可靠、降低工艺成本等特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂，它由以下组份按质量百分比计算组成：

亚硫酸盐 1%-15%

水 30%-60%

氢氧化钠 3%-25%

以上组份百分比之和等于100%，其中亚硫酸盐为焦亚硫酸钠，氢氧化钠用于调节溶液pH值至规定范围，制得产品为焦亚硫酸钠固体及焦亚硫酸钠溶液；

其中焦亚硫酸钠与水反应的化学方程式为：

Na₂S₂O₅ + H₂O→2NaHSO₃ (1)

焦亚硫酸钠与水反应得到的亚硫酸氢钠与甲醛反应的化学方程式为：

NaHSO₃ + HCHO→NaSO₃CH₂OH （加成化合物） (2)

当焦亚硫酸钠水溶液中加入氢氧化钠之后，氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应。

NaHSO₃ + NaOH→H₂O + Na₂SO₃ (3)

氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应得到的亚硫酸钠与甲醛反应的化学方程式为：

HCHO + Na₂SO₃ + H₂O→NaOH + NaSO₃CH₂OH (4)

如果遇到高温，亚硫酸钠会分解为硫酸钠和硫化钠：

4Na₂SO₃→3NaSO₄ + Na₂S (5)。

一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用，其应用步骤是：

（1）刨花制备：刨花板生产过程中使用环式刨片机或锤式刨片机，制得复合刨花板生产需要的刨花，刨花的平均厚度为0.3-0.4mm；

（2）刨花干燥与分选：将刨花通过传送带送入单通道滚筒式干燥机中进行干燥，干燥刨花含水率控制在1.0-3.0%之间，刨花筛选后根据尺寸将合格刨花分成2种类型，分别可通过4.0mm、l.2mm、0.3mm筛网：通不过4.0mm筛网的刨花返回打磨机加工再用，通过0.3mm筛网的另用.留在1.2mm、O.3mm筛网上的为合格表层刨花；

（3）调施胶：将预先制备好的甲醛捕捉剂焦亚硫酸钠固体以及40%质量分数的焦亚硫酸钠水溶液分别按照施胶量的1%、5%、10%、15%四种不同质量比与脲醛树脂胶黏剂加入到拌胶机中，与刨花进行混合拌胶。其中表层刨花施胶量为10.6%-12.3%，芯层刨花施胶量为7.8%-9.5%，施胶后表层刨花含水率9%-l3%，芯层刨花含水率不超过6.5%-7.8％；

（4）铺装与热压：热压温度在190℃-210℃，热压时间70s -200s，热压工艺随板材的配方不同而稍有变化，生产过程中定时取样进行甲醛释放量测试；

（5）存储养生：热压好的板材堆垛成型后送入存储区养生至少48小时，使得板材的温度和含水率得到平衡；

（6）砂光分等：使用高质量砂光机和砂带进行板材砂光，根据检测结果进行分类分等。

在上述刨花板生产过程中，分别使用了甲醛捕捉剂固体和液体两种方案，经过多次工艺的优化和分析，最终得出的最优方案是使用甲醛捕捉剂固体，在添加量为施胶量的15%时游离甲醛释放量最低，使用干燥器法测试结果为0mg/L，使用萃取法测试结果为0.3mg/100g。（测试方法依据：《GB/T 17657-2013 人造板及饰面人造板理化性能试验方法》；甲醛释放量标准依照：《GB 18510-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》）。

它选用了一种新型高效而且简单经济的甲醛捕捉剂，通过对工艺进一步优化从而制得甲醛释放量低的环保刨花板，而且使用这种甲醛捕捉剂制得的刨花板综合性能稳定，不易受温湿度变化的影响，具有绿色环保、使用可靠、降低工艺成本等特点。

Claims (2)

1.一种高效环保型人造板甲醛捕捉剂，其特征在于：它由以下组份按质量百分比计算组成：

亚硫酸盐 1%-15%

水 30%-60%

氢氧化钠 3%-25%

以上组份百分比之和等于100%，其中亚硫酸盐为焦亚硫酸钠，氢氧化钠用于调节溶液pH值至规定范围，制得产品为焦亚硫酸钠固体及焦亚硫酸钠溶液；

其中焦亚硫酸钠与水反应的化学方程式为：

Na₂S₂O₅ + H₂O→2NaHSO₃ (1)

焦亚硫酸钠与水反应得到的亚硫酸氢钠与甲醛反应的化学方程式为：

NaHSO₃ + HCHO→NaSO₃CH₂OH （加成化合物） (2)

当焦亚硫酸钠水溶液中加入氢氧化钠之后，氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应；

NaHSO₃ + NaOH→H₂O + Na₂SO₃ (3)

氢氧化钠会与亚硫酸氢钠发生反应得到的亚硫酸钠与甲醛反应的化学方程式为：

HCHO + Na₂SO₃ + H₂O→NaOH + NaSO₃CH₂OH (4)

如果遇到高温，亚硫酸钠会分解为硫酸钠和硫化钠：

4Na₂SO₃→3NaSO₄ + Na₂S (5)。

2.一种如权利要求1所述高效环保型人造板甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用，其特征在于应用步骤是：

（1）刨花制备：刨花板生产过程中使用环式刨片机或锤式刨片机，制得复合刨花板生产需要的刨花，刨花的平均厚度为0.3-0.4mm；

（2）刨花干燥与分选：将刨花通过传送带送入单通道滚筒式干燥机中进行干燥，干燥刨花含水率控制在1.0-3.0%之间，刨花筛选后根据尺寸将合格刨花分成2种类型，分别可通过4.0mm、l.2mm、0.3mm筛网：通不过4.0mm筛网的刨花返回打磨机加工再用，通过0.3mm筛网的另用.留在1.2mm、O.3mm筛网上的为合格表层刨花；

（3）调施胶：将预先制备好的甲醛捕捉剂焦亚硫酸钠固体以及40%质量分数的焦亚硫酸钠水溶液分别按照施胶量的1%、5%、10%、15%四种不同质量比与脲醛树脂胶黏剂加入到拌胶机中，与刨花进行混合拌胶；其中表层刨花施胶量为10.6%-12.3%，芯层刨花施胶量为7.8%-9.5%，施胶后表层刨花含水率9%-l3%，芯层刨花含水率不超过6.5%-7.8％；

（4）铺装与热压：热压温度在190℃-210℃，热压时间70s -200s，热压工艺随板材的配方不同而稍有变化，生产过程中定时取样进行甲醛释放量测试；

（5）存储养生：热压好的板材堆垛成型后送入存储区养生至少48小时，使得板材的温度和含水率得到平衡；

（6）砂光分等：使用高质量砂光机和砂带进行板材砂光，根据检测结果进行分类分等。