学位论文：采用新工艺和新原料降低浸渍纸生产成本及提高产品质量的研究.pdf

摘要本课题的研究思路是针对浸渍纸生产实际中的技术和质毋方面的问题进行探讨研 究，其目的是为了进一步在提高和完善浸渍纸某些性能并降低其生产成本方面有所突破。因此，在树脂制造、树脂调制（调胶）和浸溃干燥环节上试验采用新的原料、新的配方 和新的工艺参数，井配合设备方面的必要调整来进行综合实践。当然，箕中一些原料的 应用是会增加浸渍纸成本，有一些是可以节约成本，但综合目的和效果是在稳定和提高 其质量和性能的前提下来降低成本。同时，就不同季节（环境条件）生产浸渍纸的工艺 调整和注意事项进行总结阐述，与此同时，针对浸渍纸预固化度的控制及其对压贴工艺 的影响进行了深入探讨研究，并对强化复:合地板用浸渍纸的生产及压贴中的个别问题进 行了初步研讨；关键词：装饰原纸 MF树脂UF树脂 浸胶坡 预固化度AbstracIn this paper,some technical and q uality s problems in imperagnated paper actual production have been researched by the experiments taking new materials、new methods new process parameters In mixing resin and in drying process or adjusting machines ect.,for improving and enhancing the imperagnated paper porperties and for lowing it s production cost.Meanwhile,The effect of pre-curing to pressing process was discussed.Secondly,The adjustion of process parameters and matters needing attention in the iinpernated paper production in different season were explained.Keywords:decorative paper；pre-curing?MF resin；UF resin；Resin pick up采用新工艺和新原料降低浸渍纸生产成本及提高产品质，的研究1文献综述我国要在21世纪中叶建立起比较完备的林业生态体系和比较发达的林业产业体系 是非常艰巨的任务。随着新森林法贯彻实施和天然林保护工程的进一步开展，伴随着世 界范围内可持续发展的进程，森林的社会经济和环境作用愈显明确，我国的木材供需情 况将出现新的变化。但无论如何，必须大力解决好我国木材工业发展中的资源利用问题。就目前我国的资源来看，发展木材工业应优先搞好人造板，尤其是MDF（HDF）和刨花 板（当然包括非木质人造板）的生产，并扩大应用范围提高其附加值，（邵广义，1999）.2001年我国刨花板、中密度纤维板的产量分别是344.5 3万n?和5 27.35万m3,（木材工 业，2002）.这些人造板主要用于装修和家具制造，其表面装饰加工是不可缺少的。饰面 除对人造板提供装饰外，还提供保护，提高人造板的强度，增加某些性能并延长使用寿 命。李康球同志撰文介绍了几种装饰人造板，同时也介绍了装饰材料，（李康球，2002）。可用于刨花板、MDF（HDF）饰面的方法和材料有多种，浸渍纸应是比较好的一种。浸渍纸的生产是随着三聚瓶胺的发现及三聚素胺-甲醛树脂的生产而发展起来的。因 为三聚第胺甲醛树脂具备耐高温、耐化学腐蚀、坚硬及良好的机械、物理性能，使浸渍 纸饰面美观、坚固、真实感强.早在1834年就由德国科学家制得了分析纯三聚氟胺，但 在工业上没有受到重视，直到1935年才正式生产出三聚寮胺甲醛树脂。可惜，由于 19371945年的第二次世界大战又中断了对三聚策胺的研究和生产，直到五十年代才得 到恢复和发展。特别在浸溃纸方面研究出高压热冷法生产的三聚M胺塑料贴面，为三聚轨胺在工业上应用开拓了道路。三聚班胺塑料贴面可以作为人造板的表面装饰材料，其厚度约0.11.0 mm,它是 由表层纸、装饰纸浸渍三聚区胺树脂、复盖层纸浸渍三聚赋胺树脂与服醛树脂的混合液、底层纸浸渍酚醛树脂铺装后，经压机高温（140-160-0,高压（7llMPa）,最后压板 冷却至4（TC时出板而成。这种贴面有良好的装饰作用，很高的机械、物理性能，但这种 饰面较薄，不宜作结构材料使用，必须贴在其它的基材板（刨花板）上才能正常使用。而且，由于采用热冷法生产，热能和冷却水的消耗甚大，所以这种贴面板成本较 高。但由于其性能优越，至今仍然在广泛使用。在以后的二十年中，人们不断的探索，企图寻找一种成本低的饰面材料.六十年代 初，在西德曾有人用浸溃纸直接对刨花板进行二次加工，以代替昂贵的三聚M胺塑料贴 面和十分消耗原料的涂料，开拓板面装饰多样化的道路.但是，由于刨花板容重分布不 均，在二次加工过程中热压周期长，在温度、压力作用下使饰面刨花板的厚度公差加大，影响以后的加工。另外，三聚锐股树脂在未改性前表面较脆又无弹性，生产出的饰面刨 花板在几个月之后，由于气候的影响，只要刨花板稍有变形，饰面表面就会产生裂纹，以至影响使用，所以始终没有成功.七十年代初，西德科学家研制出一种高度改性的三 聚鼠胺甲醛树脂，充分改善了它的柔软度和弹性,并且用这种树脂浸渍的装饰纸，在压 机中可实现热进热出，这就使一种新的二次加工方法“低压短周期”法诞生了。低压短周期三聚轨胺浸渍纸（简称浸溃纸）是将特殊的装饰原纸（主要成分是 纤维素）浸渍树脂（主要是氨基树脂），再经干燥后裁成一定规格或绕制成卷，饰面时将 其覆盖于刨花板、MDF等基材表面（不需再涂胶粘剂），采用低压短周期法在专门单层 东北林业大学硕士学位论文压机中完成。这种饰面方法节约能源和原料，工艺简单便于操作，饰面板外观效果真实 精美，理化性能优良.尤其是表面具有耐污染、抗腐蚀、耐蒸汽和干热以及抗磨等特性。该法在欧洲已使用了许多年，早在1986年！德国waiter恩森斯贝格和奥地利 werner维宁格尔先生撰写了刨花板低乐短周期三聚氯胺浸渍纸饰面技术一文，对低 压短周期三聚鼠胺浸渍纸饰面技术的发展过、树脂的制备、浸渍液的调制、装饰纸的浸 渍和刨花板饰面生产工艺等进行详尽的论述。据此看来，早在60年代初西欧人就已开始 用浸渍纸饰面人造板了，到1986年西欧这种用浸渍纸饰面人造板的消耗量为每人每年 1.5 m2（walter 恩森斯贝格等，1986）。我国于20世纪80年代开始引进国外（主要是西欧）的生产设备和技术，90年代国 内也已经生产成型的浸渍纸设备。一些单位和部门做了许多此方面的研究和应用工作，在引进技术的消化吸收及创新中都取得了一定的成效。之后的日子是我国浸渍纸快速发 展的时期，虽没有详细的统计资料数字，估计目前我国浸渍纸的生产能力应在4亿平方 米左右.浸渍纸的发展为刨花板和MDF饰面提供了较为理想的装饰材料，也促进了刨 花板和MDF的应用并带动了相关行业的发展。然而，目前我国浸渍纸生产所用设备采取的工艺所用的原料不尽相同，产品质量也 存在差异,军人造极然直的发展要求浸软纸花色曷片齐上，淡优馀东“由于浸渍纸在欧洲生产的较多，而相关资料公开发表能查到的很少，本人主要通过 一些国际性的研讨会、报告会、展览会等形式和同国内外有关人士交流，以及到国外学 习考察的机会收集和分析国外浸渍纸发展情况，难免不鲂全面，国外的研究和应用主要 集中在：设备的改进和进一步节约能耗方面、装饰原纸和印刷方面的进步、树脂制造工 艺的改进、浸渍液的配制和助剂的应用方面,以及随之配套的浸渍工艺的改变；近来，在强化复合地板所用浸渍统的研究和应用方面有较大进展,欧洲著名的CASCO公司在 多花色品种的原纸浸渍方面有研究和应用的经验。同时为了提高生产效率和节约能源，国外和国内浸溃纸产品都朝着缩短热压时间方面发展，这是一个不小的革命，它需要设 备原料和工艺等多方面的完善和配合。为了赶超国际步伐.，努力发展我国的浸渍纸及人造板饰面加工业是一篇大文章,采 用新工艺新原料，降低浸液纸生产成本,提高其成品质量也是一个大课题。并且是一个 不断发展不断完善的任务，我的这个课题也只能是阶段性的和某方面局部的。从宏观上 来说，我国浸渍纸要解决的问题和今后发展的趋势除了采用新原料、新工艺、新技术来 降低浸溃纸生产成本、提高浸流纸的质度以外，还需增加浸渍纸的种类或改变其一些性 能来扩大它的应用领域，促进我国人造板饰面及精深加工的发展，（邵广义.1999）带动 浸渍纸设备制造企业进一步提高其精度和性能，促进浸渍纸所需原料的.生产企业不断增 加新的花色品种并努力提高其质量.当然，所有这些都是相互促进，共同发展的.漫渍纸生产中所用的主要原料装饰原纸国内外都有生产，但性能差异较大，近年来 国内装饰原纸的质量逐步提高，与国外的差距呈缩小趋势，有的已接近国外的水平。装 饰原纸乂可分为印刷和不印刷两大类。鲍逸培撰文对国产装饰原纸存在的问题、成因及 其使用进行了介绍见北京木材工业1998年第4期刘钦敬等人在中华纸业 2000年11期中撰文介绍了“氧化铁颜料在装饰原纸中的应用”，田文芳等人撰文介绍了 采用新工艺和新原料降低浸渍纸生产成本及提荷产品质at的研究“彩色装饰原纸的生产”纸和造纸1997年第3期;景宜和彭毓秀也在纸和造纸 2 0 0 1年第3期上撰文介绍“装饰原纸-钛白纸”。山东鲁南造纸厂和上海勤丰造纸厂 及其它一些造纸和印刷厂家也都在生产实际中不断地研究探索提高装饰原纸的质量。从1 9 9 6年左右开始，国内有一些一般性地介绍浸渍纸生产技术和工艺的文章发 表，以后一些科研机构及生产企业对浸渍纸的生产和应用技术有更多的探索和研究。也 有对浸潢纸生产线（设备）进行改进的报导。松江股合板厂较早对使用国产普通甲盛生 产浸渍纸用MF树脂和UF树脂卓有成效的研究和应用。林业科技2 0 0 0年第1期 发表了黑龙江万力木业谢广法和陈治华合作的文章浸渍纸用三聚鼠胺树脂合成新工 艺。然而，对有关浸渍树脂所需固化剂、助剂和改性剂研究和报导的不多。关于浸渍纸应用于不同基材的技术特征和压贴饰面工艺有一定的研究和应用，松江 胶合板厂、吉林露水河刨花板厂和其它一些浸渍纸生产及应用企业，都有一定的开发性 研究和应用实例，他们解决了许多生产实际中的问题。韩健等对“竹胶合板表面浸渍纸 工艺特性的研究”发表于林产工业1 9 9 6年第4期，候伦灯等对“低压短周期浸 渍纸饰面刨花板技术的应用研究”发表于木材加工机械1 9 9 7年第4期，欧保清 等“浸渍纸贴面水泥模板一次成型工艺探讨”发表于林产工业1 9 9 8年第2期，吴羽飞前“MF浸渍纸饰面水泥刨花板的工艺研究”发表于建筑人造板1 9 9 7年 第4期，高淑兰等“麻屑板低压短周期三聚瓶胺浸液纸饰面工艺的探讨”发表于林产 工业2 0 0 1年第4期，饶久平等关于“提高浸液纸质度的研究”发表于建筑人造 板2 0 0 1年第2期。近年来，浸渍纸应用于HDF饰面，生产强化复合地板的发展 势头很大，预计到2 0 0 5年，强化复合地板将占1 5%以上铺地材料的份额。（翁少斌，2001）综上，国内关于采用新原料、新工艺降低浸渍纸生产成本和提高质量等方面工作研 究、应用和总结的不够，需引起重视和进一步加强。还有，就浸渍纸预固化度的控制及 对压贴工艺的影响等国内研究的还不多。3东北林业大学颜士学位论文2浸演纸生产工艺筒介浸渍纸生产有一次浸渍法和二次浸渍法，一般采用二次浸渍法。我厂引进的即是二 次浸溃法。2.1 浸渍纸生产工艺流程浸渍纸生产工艺流程如下:装饰原纸 一第一次浸胶一干燥一第一次浸展 f 干燥冷却f 剪切f 检验f 包岩入库2.1.1 树脂生产使用三聚家胺、尿素、甲醛为主要原料在反应罐内经加成、缩聚生产浸渍使用的三 聚鼠胺-甲醛树脂和朦醛树脂。2.1.2 调胶在制得的树脂中加入各种添加剂，如：固化剂（催化剂）、湿润剂、消泡剂、脱模剂 等等，使经过调制的树脂能直接用于浸溃各种原纸.2.1.3 第一次浸演在第一浸渍槽中加入经过调制的服醛树脂，将原纸放入浸渍其中心部分.然后经过 红外线干燥区进入第二浸渍槽。第一浸溃槽有一间接加热装置，以调节树脂粘度。2.1.4 第二次没渍在第二浸渍槽加入经过调制的三聚敏胺-甲醛树脂，经第一次浸渍的原纸被送入第二 浸渍槽浸渍纸张表面。第二浸渍槽有一间接冷却设施来调节树脂粘度。2.1.5 干燥冷却经过二次浸渍的湿纸带进入干燥机干燥，干燥机一般分成几个干燥段（区域），可 分别独立调节和控制温度。干燥机后部设一冷却段和水冷辑.用以冷却纸带，中断聚合。4采用新工艺和新原料降低漫渍纸生产成本及提茄产品质量的研究2.1.6 剪切堆垛纸带经冷却后进入剪切机。剪切机由电子系统控制进行长度检测,以数字显示控制 剪切数量，每垛1000张分别堆放。2.1.7 包装入摩浸演纸每1000张一垛，用塑料和木板等材料进行包装，按数入库待销，2.2 浸渍纸生产原材料浸渍纸的质量，取决于高质量的机械设备和先进的生产工艺。除此之外，正确的选 择原材料也是一个重要方面。为此，有必要对使用的主要原材料作一简明的介绍。2.2.1 原纸装饰原纸是高级木浆制成的高质量的印刷纤维纸，可印刷各种图案、木纹或单色，以加强表面装饰效果，也有未经印刷的素色装饰原纸。装饰纸的定量为70130g/m，2.2.2 树脂主要原料2.2.2.1 甲蕤(37%)是生产三聚氟胺.甲醛树脂和胭醛树脂的必要原料，对它的要求和生产胶合板胶料的 甲醛有所不同，主要是甲醇含量由12%以下降为3%；甲酸含量由0Q4%以下降为0.015%以下。主要目的是使反应趋于平衡。2.2.2.2 三聚U胺一种白色晶体粉末，要求含量达99.5%以上，生产三聚凯胺-甲醛树脂必要原料。2.223尿素白色颗粒状物质，要求氮含量超过46.3%,生产麻醛树脂的必要原料.2224氢氧化钠和甲酸这两种材料是为上述的树脂生产时调节pH值用的.2.2.3 湎加剂223.1改性剂改性剂加入三聚机胺树脂中防止因表面脆而导致饰面表面出现裂纹。改性剂为我厂 制胶车间配制,2.23.2 湿润剂湿润剂的作用是增强树脂对纸的渗透能力，使树脂能更好地渗入纸中，并在表面均 匀分布。湿润剂需要外购。5采用新工艺和新原料降低漫渍纸生产成本及提茄产品质量的研究2.1.6剪 切堆垛纸带经冷却后进入剪切机。剪切机由电子系统控制进行长度检测,以数字显示控制 剪切数量，每垛1000张分别堆放。2.1.7包 装入摩浸演纸每1000张一垛，用塑料和木板等材料进行包装，按数入库待销，2.2浸渍纸生产原材料浸渍纸的质量，取决于高质量的机械设备和先进的生产工艺。除此之外，正确的选 择原材料也是一个重要方面。为此，有必要对使用的主要原材料作一简明的介绍。2.2.1 原纸装饰原纸是高级木浆制成的高质量的印刷纤维纸，可印刷各种图案、木纹或单色，以加强表面装饰效果，也有未经印刷的素色装饰原纸。装饰纸的定量为70130g/m，2.2.2 树脂主要原料2.2.2.1 甲蕤(37%)是生产三聚氟胺.甲醛树脂和胭醛树脂的必要原料，对它的要求和生产胶合板胶料的 甲醛有所不同，主要是甲醇含量由12%以下降为3%；甲酸含量由0Q4%以下降为0.015%以下。主要目的是使反应趋于平衡。2.2.2.2 三聚U胺一种白色晶体粉末，要求含量达99.5%以上，生产三聚凯胺-甲醛树脂必要原料。2.223尿素白色颗粒状物质，要求氮含量超过46.3%,生产麻醛树脂的必要原料.2224氢氧化钠和甲酸这两种材料是为上述的树脂生产时调节pH值用的.2.2.3 湎加剂223.1改性剂改性剂加入三聚机胺树脂中防止因表面脆而导致饰面表面出现裂纹。改性剂为我厂 制胶车间配制,2.23.2 湿润剂湿润剂的作用是增强树脂对纸的渗透能力，使树脂能更好地渗入纸中，并在表面均 匀分布。湿润剂需要外购。5东北林业大学硕士学位论文2.233 固化剂固化剂加入树脂中是为了加速树脂在压机中的固化，缩短热压时间。可自行配制。2.234 脱模剂脱模剂是加入三聚寮胺树脂中，热压后，使纸饰面与热压板能顺利脱离。2.23S 消泡剂消泡剂是为了防止浸渍槽中起泡沫，以至使树脂不能被均匀吸收，造成浸渍表面不 均匀的现象，需外购。6采用新工艺和新原料降低浸渍纸生陛生及遮忙曲质量的研究3树照制造工艺的改进浸溃纸生产一般需两种氨基树脂，即三聚氨胺-甲醛树脂MF）和尿素-甲醛树脂（UF）,树脂的好坏直接决定着浸渍纸的质量.根据多年的生产经验和我厂所采用的制 造树脂所需的原料，三聚氟胺和甲醛对树脂的影响最大，为此，笔者进行了长期的试验 和生产实践，硼究出一套MF和UF的改进生产工艺，为稳定和提高产品质量做了前期 保证，收到很好的效果。3.1 MF树脂合成工艺的改进研究浸渍用的热固性氨基树脂（MF利UF树脂）技术性能是保证最终浸渍纸产品质量的 最主要因素之一，而三聚素胺、尿素、甲醛的质势在很大程度上决定了 MF树脂和UF 树脂的最终指标。但国产甲醛质量参数指标与国外的有一定差距，引进的浸渍纸生产技 术中对甲醛的要求与我国标准及实际进厂甲醛儿项主要技术指标的对比见表h衰1引避技术要求与国产甲置的指标对比引进技 术要求GB9009-88（-等品）实际进厂的国产甲醛A厂B厂甲醛含量（%）370.536.737.436.6536.8甲醇含量（）3 0.5125.24.425酸度（以甲酸计）（%）0.0015W0G40.07620.0669铁含量（PPM）5103126注：实际进厂国产甲醛的指标分别是我厂近年使用的两个厂家提供的甲醛较有代表性的实测值.由上表可见，国产甲醛中甲酸、甲醇、铁离子含量均比较高，尤其是对树脂合成影 响较大的甲酸和铁离子含量更要高出引进技术要求的几倍a在上面几个指标中，树脂合成过程中影响最大的是甲酸含量和铁离子含量，若直接 用国产普通甲醛生产MF树脆和UF树月旨.由于甲酸和铁离子对反应有催化作用，故生 产过程难以控制，易发生喷罐现象，并且反应终点不好掌握，树脂的粘度变化大，水溶 性不好，贮存期短，致使有时在正常生产中很快就出现凝胶现象，用这些树脂生产出的 浸渍纸表面也十分粗糙。为解决这些问题，在研制初期，我拟定的方案是采用脱酸装置，以脱去甲醛所含的7采用新工艺和新原料降低浸渍纸生陛生及遮忙曲质量的研究3树照制造工艺的改进浸溃纸生产一般需两种氨基树脂，即三聚氨胺-甲醛树脂MF）和尿素-甲醛树脂（UF）,树脂的好坏直接决定着浸渍纸的质量.根据多年的生产经验和我厂所采用的制 造树脂所需的原料，三聚氟胺和甲醛对树脂的影响最大，为此，笔者进行了长期的试验 和生产实践，硼究出一套MF和UF的改进生产工艺，为稳定和提高产品质量做了前期 保证，收到很好的效果。3.1 MF树脂合成工艺的改进研究浸渍用的热固性氨基树脂（MF利UF树脂）技术性能是保证最终浸渍纸产品质量的 最主要因素之一，而三聚素胺、尿素、甲醛的质势在很大程度上决定了 MF树脂和UF 树脂的最终指标。但国产甲醛质量参数指标与国外的有一定差距，引进的浸渍纸生产技 术中对甲醛的要求与我国标准及实际进厂甲醛儿项主要技术指标的对比见表h衰1引避技术要求与国产甲置的指标对比引进技 术要求GB9009-88（-等品）实际进厂的国产甲醛A厂B厂甲醛含量（%）370.536.7 37.436.6536.8甲醇含量（）3 0.5125.24.425酸度（以甲酸计）（%）0.0015W0G40.07620.0669铁含量（PPM）5103126注：实际进厂国产甲醛的指标分别是我厂近年使用的两个厂家提供的甲醛较有代表性的实测值.由上表可见，国产甲醛中甲酸、甲醇、铁离子含量均比较高，尤其是对树脂合成影 响较大的甲酸和铁离子含量更要高出引进技术要求的几倍a在上面几个指标中，树脂合成过程中影响最大的是甲酸含量和铁离子含量，若直接 用国产普通甲醛生产MF树脆和UF树月旨.由于甲酸和铁离子对反应有催化作用，故生 产过程难以控制，易发生喷罐现象，并且反应终点不好掌握，树脂的粘度变化大，水溶 性不好，贮存期短，致使有时在正常生产中很快就出现凝胶现象，用这些树脂生产出的 浸渍纸表面也十分粗糙。为解决这些问题，在研制初期，我拟定的方案是采用脱酸装置，以脱去甲醛所含的7东北林业大学硕士学位论文大部分甲酸，经脱酸处理后，甲酸的含量可降到0.0015%以下，再加入适量的氢氧化钠,使铁离子与碱反应生成不溶的氢氧化铁沉淀：Fe3+3OH_ _Fe(OH)3 I然后将甲醛通过特殊装置沉淀、过滤以除去Fe(OH)3。由于脱酸装置对甲酸含量如 此高的甲醛一次处理达不到技术要求的指标，需经多次脱酸。经过这样反复处理的甲醛 虽可用于生产MF树脂和UF树脂，然而处理过程过于复杂、需使用大量的溶剂(清洗 脱酸装置和离子交换树脂)、水和能源，同口寸，离子交换树脂还需经常更换，所以费用太 大,并且处理甲醛数量也常常满足不了生产需求。根据MF树脂和UF树脂的反应机理，我突破引进技术的框子，另辟蹊径，选择适 当的滞缓剂(减缓树脂合成过程中某些阶段的速度)，研究出一套使用国产普通甲醛制造 MF树脂和UF树脂的工艺。由于采用国产普通甲醛,一方面要综合考虑MF树脂的摩尔比、反应介质的pH值、温度和时间及终点水混合性，同时还准备采用滞缓剂来减缓由于甲酸和铁离子对反应速 度带来的不良影响.为此，我采用正交试验法，选取了对合成过程影响较大的M利F 摩尔比、树脂合成初期的pH值、滞缓剂的种类、滞缓剂的加量和终点水溶性五个因素。对每个因素又选取四种不同水平进行比较。见表2：衰2 彦响MF材脂指标的正交试”表注，W、X、Y、Z代表看不同的数值A平pH值A摩尔比B滞缓剂 种类C滞缓剂的加量相对甲醛量的百分数 D3水溶性E19.301：2.1I0.6W29.801：2.0111.0X39.651：1.9III2.0Y410.001：).8IV3.5Z3.2试验结果及分析3.2.1 试验结果8东北林业大学硕士学位论文大部分甲酸，经脱酸处理后，甲酸的含量可降到0.0015%以下，再加入适量的氢氧化钠,使铁离子与碱反应生成不溶的氢氧化铁沉淀：Fe3+3OH_ _Fe(OH)3 I然后将甲醛通过特殊装置沉淀、过滤以除去Fe(OH)3。由于脱酸装置对甲酸含量如 此高的甲醛一次处理达不到技术要求的指标，需经多次脱酸。经过这样反复处理的甲醛 虽可用于生产MF树脂和UF树脂，然而处理过程过于复杂、需使用大量的溶剂(清洗 脱酸装置和离子交换树脂)、水和能源，同口寸，离子交换树脂还需经常更换，所以费用太 大,并且处理甲醛数量也常常满足不了生产需求。根据MF树脂和UF树脂的反应机理，我突破引进技术的框子，另辟蹊径，选择适 当的滞缓剂(减缓树脂合成过程中某些阶段的速度)，研究出一套使用国产普通甲醛制造 MF树脂和UF树脂的工艺。由于采用国产普通甲醛,一方面要综合考虑MF树脂的摩尔比、反应介质的pH值、温度和时间及终点水混合性，同时还准备采用滞缓剂来减缓由于甲酸和铁离子对反应速 度带来的不良影响.为此，我采用正交试验法，选取了对合成过程影响较大的M利F 摩尔比、树脂合成初期的pH值、滞缓剂的种类、滞缓剂的加量和终点水溶性五个因素。对每个因素又选取四种不同水平进行比较。见表2：衰2 彦响MF材脂指标的正交试”表注，W、X、Y、Z代表看不同的数值A平pH值A摩尔比B滞缓剂 种类C滞缓剂的加量相对甲醛量的百分数 D3水溶性E19.301：2.1I0.6W29.801：2.0111.0X39.651：1.9III2.0Y410.001：).8IV3.5Z3.2试验结果及分析3.2.1 试验结果8东北林业大学硕士学位论文大部分甲酸，经脱酸处理后，甲酸的含量可降到0.0015%以下，再加入适量的氢氧化钠,使铁离子与碱反应生成不溶的氢氧化铁沉淀：Fe3+3OH_ _Fe(OH)3 I然后将甲醛通过特殊装置沉淀、过滤以除去Fe(OH)3。由于脱酸装置对甲酸含量如 此高的甲醛一次处理达不到技术要求的指标，需经多次脱酸。经过这样反复处理的甲醛 虽可用于生产MF树脂和UF树脂，然而处理过程过于复杂、需使用大量的溶剂(清洗 脱酸装置和离子交换树脂)、水和能源，同口寸，离子交换树脂还需经常更换，所以费用太 大,并且处理甲醛数量也常常满足不了生产需求。根据MF树脂和UF树脂的反应机理，我突破引进技术的框子，另辟蹊径，选择适 当的滞缓剂(减缓树脂合成过程中某些阶段的速度)，研究出一套使用国产普通甲醛制造 MF树脂和UF树脂的工艺。由于采用国产普通甲醛,一方面要综合考虑MF树脂的摩尔比、反应介质的pH值、温度和时间及终点水混合性，同时还准备采用滞缓剂来减缓由于甲酸和铁离子对反应速 度带来的不良影响.为此，我采用正交试验法，选取了对合成过程影响较大的M利F 摩尔比、树脂合成初期的pH值、滞缓剂的种类、滞缓剂的加量和终点水溶性五个因素。对每个因素又选取四种不同水平进行比较。见表2：衰2 彦响MF材脂指标的正交试”表注，W、X、Y、Z代表看不同的数值A平pH值A摩尔比B滞缓剂 种类C滞缓剂的加量相对甲醛量的百分数 D3水溶性E19.301：2.1I0.6W29.801：2.0111.0X39.651：1.9III2.0Y410.001：).8IV3.5Z3.2试验结果及分析3.2.1 试验结果8采用新工艺和新原料降低邈翅包成本逑妃陋量的研究按L|6（45）正交表（略）固定其他条件（反应温度、时间、搅拌速度等），进行16 次试验，制出16种MF树脂胶样，最终考核MF树脂的各项指标以及浸渍国产装饰原纸 的情况。而树脂的粘度和贮存期是关键的因素，这两项指标可间接反映树脂的其它性能。16种试验方案及所得到的MF树脂的粘度和贮存期见表3：表3 正交试登方案及所得材JB的粘度和心存期试将 验 号pH值 A摩尔比B滞缓 剂种类C滞缓剂加量 相对甲醛含 量的百分比D水 溶 性 E试验结果粘度T4(20C)贮存期h19.301：2.0III1.0Y16.02629.651：1.8I1.0X18.22839.801：1.8III2.0Z18.538410.001：2.0I2.0W17.03259.30I：1.9I3.5Z19.14069.651：2.1ni3.5W18.93879.801：2.1I0.6Y20.572810.001；1.9in0.6X21.18099.301：2.0IV2.0X22.096109.651：1.9n2.0Y23.570119.801：1.9IV1.0W20.0751210.001:2.1n1.0Z19.572139.301：1.8n0.6W18.568149.65I：2.0IV0.6Z20.5120159.801:2.0II3.5X18.6481610.001：1.8IV3.5Y20.0563.2.2结果分析由表3可看出，MF树脂的粘度和贮存期大部分可以满足生产使用要求，即贮存期,24h,粘度为18.021.50 S.分别对各因素对粘度和贮存期的影响进行极差分析（分析 表从略），结果表明，各因素对MF树脂粘度的影响强弱依次为：滞缓剂的种类CpH 值A滞缓剂加量D摩尔比B水溶性E：各因素对MF树脂贮存期的影响强弱依次9采用新工艺和新原料降低邈翅包成本逑妃陋量的研究按L|6（45）正交表（略）固定其他条件（反应温度、时间、搅拌速度等），进行16 次试验，制出16种MF树脂胶样，最终考核MF树脂的各项指标以及浸渍国产装饰原纸 的情况。而树脂的粘度和贮存期是关键的因素，这两项指标可间接反映树脂的其它性能。16种试验方案及所得到的MF树脂的粘度和贮存期见表3：表3 正交试登方案及所得材JB的粘度和心存期试将 验 号pH值 A摩尔比B滞缓 剂种类C滞缓剂加量 相对甲醛含 量的百分比D水 溶 性 E试验结果粘度T4(20C)贮存期h19.301：2.0III1.0Y16.02629.651：1.8I1.0X18.22839.801：1.8III2.0Z18.538410.001：2.0I2.0W17.03259.30I：1.9I3.5Z19.14069.651：2.1ni3.5W18.93879.801：2.1I0.6Y20.572810.001；1.9in0.6X21.18099.301：2.0IV2.0X22.096109.651：1.9n2.0Y23.570119.801：1.9IV1.0W20.0751210.001:2.1n1.0Z19.572139.301：1.8n0.6W18.568149.65I：2.0IV0.6Z20.5120159.801:2.0II3.5X18.6481610.001：1.8IV3.5Y20.0563.2.2结果分析由表3可看出，MF树脂的粘度和贮存期大部分可以满足生产使用要求，即贮存期,24h,粘度为18.021.50 S.分别对各因素对粘度和贮存期的影响进行极差分析（分析 表从略），结果表明，各因素对MF树脂粘度的影响强弱依次为：滞缓剂的种类CpH 值A滞缓剂加量D摩尔比B水溶性E：各因素对MF树脂贮存期的影响强弱依次 9东北林业大学硕士学位论文为：摩尔比B滞缓剂的种类CpH值A水溶性E滞缓剂的加量D。综合考虑对 MF树脂粘度和贮存期再次选择配方和工艺条件组合为：A2B1C1D4E2,即pH.值9.80.M 与F的摩尔比为1：2.1,I号滞缓剂加量3.5%,水溶性指标为X。再进行验证实验，试验结果得到的MF树脂各方面都比较理想，随后，应用于生产效 果良好.3.2.2 MF树脂的反应工艺简介3.2.2.1 反应介质的pH值反应介质的pH值前期控制在9.510.0,后期控制在8.69.0,终点将pH值调至 9.510.5之间。3.222 反应温度的控制反应温度的控制，开始应缓慢升温到85 C,待三聚锹胺完全溶解后，再将温度较快 地升至9095 C。,3.223 反应纥点控制在pH值8.69.0,温度9095七条件下反应，随时测定水混合性，当形成稳定的 乳液时，即为反应终点，降温以终止反应a3.224 终了处理将树脂冷却到40C以下，加入游离甲醛捕捉剂和树脂改性剂。33 UF梢脂生产工艺的研究3.3.1配方及反应工艺设计据我多年的经验，浸溃纸生产用的UF树脂相对于MF树脂来说，在反应过程中取甲 醛中的铁离子含量的要求可略宽一点，但甲酸的影响则比较大。因此，我将试验重点放 在：某种滞缓剂；反应过程的各项工艺参数对树脂质量的影响，树脂合成采用碱 一酸一碱的工艺路线。这样，我采用混合正交表安排试验，安排一个四水平因素 和四个三水平因素。见表4：10东北林业大学硕士学位论文为：摩尔比B滞缓剂的种类CpH值A水溶性E滞缓剂的加量D。综合考虑对 MF树脂粘度和贮存期再次选择配方和工艺条件组合为：A2B1C1D4E2,即pH.值9.80.M 与F的摩尔比为1：2.1,I号滞缓剂加量3.5%,水溶性指标为X。再进行验证实验，试验结果得到的MF树脂各方面都比较理想，随后，应用于生产效 果良好.3.2.2 MF树脂的反应工艺简介3.2.2.1反应介质的pH值反应介质的pH值前期控制在9.510.0,后期控制在8.69.0,终点将pH值调至 9.510.5之间。3.222 反应温度的控制反应温度的控制，开始应缓慢升温到85 C,待三聚锹胺完全溶解后，再将温度较快 地升至9095 C。,3.223 反应纥点控制在pH值8.69.0,温度9095七条件下反应，随时测定水混合性，当形成稳定的 乳液时，即为反应终点，降温以终止反应a3.224 终了处理将树脂冷却到40C以下，加入游离甲醛捕捉剂和树脂改性剂。33 UF梢脂生产工艺的研究3.3.1配方及反应工艺设计据我多年的经验，浸溃纸生产用的UF树脂相对于MF树脂来说，在反应过程中取甲 醛中的铁离子含量的要求可略宽一点，但甲酸的影响则比较大。因此，我将试验重点放 在：某种滞缓剂；反应过程的各项工艺参数对树脂质量的影响，树脂合成采用碱 一酸一碱的工艺路线。这样，我采用混合正交表安排试验，安排一个四水平因素 和四个三水平因素。见表4：10东北林业大学硕士学位论文为：摩尔比B滞缓剂的种类CpH值A水溶性E滞缓剂的加量D。综合考虑对 MF树脂粘度和贮存期再次选择配方和工艺条件组合为：A2B1C1D4E2,即pH.值9.80.M 与F的摩尔比为1：2.1,I号滞缓剂加量3.5%,水溶性指标为X。再进行验证实验，试验结果得到的MF树脂各方面都比较理想，随后，应用于生产效 果良好.3.2.2 MF树脂的反应工艺简介3.2.2.1反应介质的pH值反应介质的pH值前期控制在9.510.0,后期控制在8.69.0,终点将pH值调至 9.510.5之间。3.222 反应温度的控制反应温度的控制，开始应缓慢升温到85 C,待三聚锹胺完全溶解后，再将温度较快 地升至9095 C。,3.223 反应纥点控制在pH值8.69.0,温度9095七条件下反应，随时测定水混合性，当形成稳定的 乳液时，即为反应终点，降温以终止反应a3.224 终了处理将树脂冷却到40C以下，加入游离甲醛捕捉剂和树脂改性剂。33 UF梢脂生产工艺的研究3.3.1 配方及反应工艺设计据我多年的经验，浸溃纸生产用的UF树脂相对于MF树脂来说，在反应过程中取甲 醛中的铁离子含量的要求可略宽一点，但甲酸的影响则比较大。因此，我将试验重点放 在：某种滞缓剂；反应过程的各项工艺参数对树脂质量的影响，树脂合成采用碱 一酸一碱的工艺路线。这样，我采用混合正交表安排试验，安排一个四水平因素 和四个三水平因素。见表4：10采用新工艺和新原料降低浸渍纸生产/蛀及提高产品质量的研究表4影响UF材礴指标的正交试验表因平酸性阶段 pH值 A碱s阶段pH值B酸性阶段温度 CC)C滞缓剂D加成阶段的 时间(min)E16.00 5.709.30 9.0589 90加20 3025.70-5.5 08.859.0590工 95不加30 4535.5 0 5.0045.00-4.5 0按L8(4 X 2与正交表(略)进行八次试验，最终考核UF树肥的粘度、冷水混合倍数和 对装饰原纸的浸透性(用浸透时间表示)。试验时固定其它因素。3.3.2 试验结果与分析332.1 试验结果、试验所得八种UF树脂的粘度、冷水混合倍数和渗透时间见表5：裳S UFH*的精度、冷水泡合倍效、翔晟时间试验号粘度T4(20,0冷水混 合倍数对原纸的渗透时间112.03.51 50214.02.81 90315.32.32 25413.52.81 80512.53.01 56616.81.82 90715.02.32 55814.82.52 70332.2 结果分析由表5可见，UF树脂的粘度和冷水混合倍数可以满足生产要求，这表明大多数因 素所选的水平符合实际，但渗透时间有的不太理想。这除了是UF树脂自身的因素外，II采用新工艺和新原料降低浸渍纸生产/蛀及提高产品质量的研究表4影响UF材礴指标的正交试验表因平酸性阶段 pH值 A碱s阶段pH值B酸性阶段温度 CC)C滞缓剂D加成阶段的 时间(min)E16.00 5.709.30 9.0589 90加20 3025.70-5.5 08.859.0590工 95不加30 4535.5 0 5.0045.00-4.5 0按L8(4 X 2与正交表(略)进行八次试验，最终考核UF树肥的粘度、冷水混合倍数和 对装饰原纸的浸透性(用浸透时间表示)。试验时固定其它因素。3.3.2试验结果与分析332.1 试验结果、试验所得八种UF树脂的粘度、冷水混合倍数和渗透时间见表5：裳S UFH*的精度、冷水泡合倍效、翔晟时间试验号粘度T4(20,0冷水混 合倍数对原纸的渗透时间112.03.51 50214.02.81 90315.32.32 25413.52.81 80512.53.01 56616.81.82 90715.02.32 55814.82.52 70332.2 结果分析由表5可见，UF树脂的粘度和冷水混合倍数可以满足生产要求，这表明大多数因 素所选的水平符合实际，