脲醛树脂胶粘剂合成大纲.doc

概述
1． 方案论证

工艺流程
2． 试验配方
3． 工艺控制 游离甲醛控制
4． 物料衡算 能量衡算
经济衡算
5． 经济衡算

概述
工艺流程的选择与论证
物料衡算和能量衡算
生产工艺流程及控制 游离甲醛
主要设备及原料
车间及相关建设工程

一、课题来源、目的与要求：

本课题研究低甲醛释放的脲醛树脂胶粘剂合成工艺条件。要求领会脲醛树脂的合成原理、结构与性能，学会制备加工小批量的试样，由此培养文献检索和收集资料能力、理论分析能力、设计试验方案的能力、实验操作能力、计算机应用能力、技术经济分析和组织工作能力、实验数据处理、撰写论文的能力、协同合作等各种能力。
要求通过查阅资料和小试，选择与论证合理的工艺流程，对生产工艺过程的物料及能量进行衡算，详细说明生产工艺流程及控制，进行主要设备的选型和工艺尺寸的计算、设备投资估算；对原料的消耗和定额、建设工程进行说明。

二、主要设计内容：

脲醛树脂因其原料来源方便、廉价、使用方法简单、初始粘结强度好等特点，在胶合板、刨花板、中密度纤维板、人造板二次加工等木材加工行业得到广泛应用。然而脲醛树脂胶粘剂的耐水性差，胶层脆性大，使用过程中会因降解或水解释放出对人体有害的甲醛气体。所以，近几十年来，人们对脲醛树脂的合成机理及其所制成板的甲醛释放机理进行了研究。

采用二次缩聚工艺,可以增长线型分子的长度,使其水溶性增加，并可减缓加入尿素后的放热反应，使反应平稳易于控制。此种工艺一般是提高第一次尿素与甲醛的摩尔比。这样有利于形成二羟甲基脲和降低游离甲醛。根据化学平衡移动原理，低摩尔比的合成工艺中，尿素分次加入，有利于反应进行得更彻底、更充分。采用分次加入尿素工艺时，甲醛和尿素的摩尔比在加成反应阶段比较高，随着尿素的分次加入其摩尔比逐渐降低。第一次加入尿素时的摩尔比是获得稳定性高的脲醛树脂液的核心和关键。
通过降低尿素和甲醛的摩尔比，可控制游离甲醛含量，一般情况下，尿素与甲醛的摩尔比越小，游离甲醛含量越小。传统的UF树脂生产工艺中的尿素与甲醛的摩尔比一般为1∶1.16～2.10，当两者摩尔比降为1∶1.13～1.14时，游离甲醛含量可降至0.14%以下。
降低脲醛缩聚阶段的pH有利于降低树脂游离醛含量。当pH低时，其进行反应的活化能低，有利于缩聚反应的进行,从而使游离甲醛含量降低。在强酸性条件下（pH≤3），若工艺条件控制不好，将生成不溶性的亚甲基脲，不能成胶。

三、主要设计技术指标与参数：

按每年280个工作日，每日三班或四班连续运行，每年总产量为一千吨的规模进行设计。
二次尿素的加入促使反应向有利于树脂形成的方向进行，同时对中间不稳定产物的生成起一定抑制作用。最后一次尿素主要起捕捉游离甲醛的作用。加成反应在高摩尔比条件下，可充分进行羟甲基化反应，从而降低游离甲醛，并改善树脂的质量。但实际生产中加尿素次数不宜太多，一般为3次，次数太多，树脂中因残存游离脲较多，使胶合产品耐水性下降。

四、分阶段指导性进度计划：
第1-4周 收集资料，写开题报告；进行方案论证
第5-8周 实验探讨材料配方与工艺对制品性能的影响
第9-12周 进行物料衡算、热量衡算等工艺参数的优选
第13-15周 进行设备选型与总体设施布置设计

概述
6． 方案论证

工艺流程
7． 试验配方
8． 工艺控制 游离甲醛控制
9． 物料衡算 能量衡算
经济衡算
5．经济衡算