中-高密度纖維板生產(chǎn)中石蠟乳液代替熔融石蠟的可行性

1、中-高密度纖維板生產(chǎn)中石蠟乳液代替熔融石蠟的可行性答實(shí)用技術(shù)中/高密度纖維板生產(chǎn)中石曙乳液代替熔融石曙的可行性lllllllllllllllllllll_lllllllllllllll覃瓊林t,郝丙業(yè)z,滕克勇,韋仁剛,曹洲清(1.廣西高峰容洲人造板有限公司,廣西容洲537500;2.永港偉方(北京)科技有限公司,北京100080)摘要:對(duì)中/高密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)用石蠟乳液代替熔融石蠟所擔(dān)心的效果問題,可操作性問題以及產(chǎn)品質(zhì)量的長期穩(wěn)定性問題,從理論上作了深入分析,并以生產(chǎn)試驗(yàn)證明1kg石蠟乳液代替1kg石蠟,能夠?qū)崿F(xiàn)相同甚至更好的防水效果,為企業(yè)在不追加投資的情況下,節(jié)省15%20%的石蠟成

2、本.關(guān)鍵詞:中密度纖維板;防水劑;熔融石蠟;石蠟乳液中圖分類號(hào):TS62文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):16735064(2007)10001604FeasibilityAnalysisonReplacingWaxwithWaxEmulsionfortheM/HDFManufacturers(1GuangxiGaofengRongzhouWoodBasedPanelsCoLtd,tLongzhou,Guangxi537500;China2EverfirstWisefundTechnologyCoLtd,Beijing100080,China)Abstract:Theauthorstheoretical

3、lyexplainedthemainreasonsformainqualityconcernswimusingwaxemulsion.Thetrialproductiondatashowedthat”usinglkgEverfirstWisefundShighlyefficientcomplexWaxemulsiontoreplacelkgWax”isrea1.Thisreplacementeasilylowers15%20%waxcostswithnocapitalinvestmentinvolved.Keywords:MDF;waterrepellent;meltedwax;emulsif

4、iedwax1中/高密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)使用熔融石蠟和石蠟乳液概況1.1熔融蠟吸水厚度膨脹率指標(biāo)越來越被中扃密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)所重視,這不僅僅是企業(yè)經(jīng)營競(jìng)爭(zhēng)和提升產(chǎn)品檔次的需要,而且也是生產(chǎn)中質(zhì)量控制的一個(gè)重要指標(biāo).目前,公認(rèn)能夠最有效地控制纖維板吸水厚度膨脹率的方法是向纖維中施加少量熔融石蠟或石蠟乳液.用石蠟為基體作為防水劑,其主要功能是部分封堵纖維之間的孔隙(進(jìn)水通道)與封涂纖維表面.這種封堵與封涂效應(yīng)只有統(tǒng)計(jì)物理意義,也就是封堵與封涂的概率大小與分布的均勻性.總體來說其覆蓋纖維表面的比例不會(huì)超過1%,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于纖維板內(nèi)部膠粘劑的覆蓋率.當(dāng)蠟的用量超過一定量時(shí),就會(huì)影響膠粘劑的有效覆蓋率,從

5、而影響纖維與纖維之間的膠合.使用熔融石蠟作為防水劑,存在著以下幾個(gè)主要問題:1)熔化石蠟不易控制,存在操作工人燙傷等安全問題;實(shí)用技術(shù)2)整套輸送管道需要保溫,管道易堵塞;3)在熔融石蠟和石蠟乳液單耗等同情況下,使用熔融石蠟的石蠟耗量大,明顯影響生產(chǎn)成本盡管如此,我國仍然有85%以上的中/高密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)使用熔融石蠟作防水劑.1_2rI蚺孔在北美幾乎沒有纖維板生產(chǎn)企業(yè)使用熔融石蠟作為防水劑,其主要原岡是北美發(fā)達(dá)家的纖維板行業(yè)有一套成熟的石蠟乳液供應(yīng)體系,而且其供應(yīng)的石蠟乳液與膠粘劑能夠有較好的適應(yīng)性,不存在防水性能不穩(wěn)定,使用石蠟乳液明顯影響板材理化指標(biāo)等問題.同時(shí),從生產(chǎn)的可操作性和生產(chǎn)

6、安全性考慮,與熔融石蠟相比,石蠟乳液具有更大的優(yōu)勢(shì).然而在我國,大部分纖維板生產(chǎn)企業(yè)仍然使用熔融石蠟作防水劑.為此,筆者塒幾家已經(jīng)使用石蠟乳液的企業(yè)進(jìn)行了走訪與電話調(diào)查,現(xiàn)將調(diào)查結(jié)果顯示的問題及其可能的原因歸納于表l巾.表1石蠟乳液使用中的問題及其原因以上調(diào)查結(jié)果集中反映了市場(chǎng)上現(xiàn)有石蠟乳液所存在的主要問題:1)企業(yè)所使用的石蠟乳液的防水性能與熔融石蠟的防水性能還有一定差距;2)石蠟乳液的機(jī)械穩(wěn)定性不好;3)石蠟乳液的惰性比熔融石蠟的惰性差,石蠟乳液或多或少地影響了膠粘劑固化.因此,如果一種新型石蠟乳液能妥善解決這3個(gè)方面的問題,那么,這種新型石蠟乳液就應(yīng)能取代熔融石蠟作為防水劑用于纖維板生產(chǎn)

7、.2中/高密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)使用石蠟乳液的趨勢(shì)分析我國已經(jīng)是名副其實(shí)的纖維板生產(chǎn)大國.據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年我國生產(chǎn)的中/高密度纖維板已經(jīng)超過2200萬m,.其中,中密度纖維板占絕大多數(shù),其余為高密度地板基材及5mm厚以下的功能性薄板.盡管我國纖維板產(chǎn)量已經(jīng)世界第一,各纖維板生產(chǎn)企業(yè)所面臨的問題仍然很多,這些問題主要有:1)原材料短缺,木材原料價(jià)格攀升,化工原料價(jià)格上漲,能源提價(jià),質(zhì)量下降等造成的生產(chǎn)成本的增加2)大部分企業(yè)的技術(shù)和管理落后,產(chǎn)品檔次普遍較低,多數(shù)企業(yè)停留于生產(chǎn)通用型,中低檔產(chǎn)品(主要以生產(chǎn)Ez級(jí)板材為主),跟不上市場(chǎng)需要;3)產(chǎn)品價(jià)格并未上漲或漲幅極小,企業(yè)面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來越大

8、.因此,纖維板生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)出既能降低生產(chǎn)成本,又能滿足市場(chǎng)需要的高附加值的功能性新產(chǎn)品,將成為其增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要出路.由此可以預(yù)測(cè),未來幾年的市場(chǎng)走向必然是在總體比例中,附加值較高的功能性品種,高品質(zhì)薄板的比例逐漸上升;中密度厚板的比例逐漸下降;這種市場(chǎng)趨勢(shì)將極大地推動(dòng)中/高密度纖維板生產(chǎn)技術(shù)的整體升級(jí).與此同時(shí),生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的代價(jià)也會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來,即原材料如術(shù)纖維,膠粘劑,石蠟以及其他添加劑的用量將隨之提高.纖維板用防水劑的成本約占纖維板生產(chǎn)成本的6%,因此,在國際石油價(jià)格極不穩(wěn)定的形勢(shì)下,用價(jià)格較低的石蠟乳液來替代價(jià)格常年居高不下的熔融石蠟,從而降低防水劑成本,成為降低企業(yè)綜合生產(chǎn)

9、成本的最直接的途徑之一.3影響石蠟乳液防水性能的指標(biāo)分析以下幾個(gè)指標(biāo)在纖維板生產(chǎn)企業(yè)選用石蠟乳液時(shí)具有重要的參考價(jià)值.3.1利石蠟乳液的吸附性對(duì)其防水效果的穩(wěn)定性影響很大.就石蠟性質(zhì)而言,其與纖維之問只是物理吸附,隨著纖維之間彼此相互摩擦流實(shí)用技術(shù)動(dòng),石蠟和纖維之吸附就會(huì)松脫.在熱壓成板冷卻之后,隨著板的回彈與板子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空間調(diào)整,石蠟與纖維問的吸附也可能松脫,蠟的防水效果就會(huì)隨之降低.因而,增加吸附性就是要增加石蠟乳液對(duì)纖維的附著能力,這樣才能提高其長期的防水效果.3.2村L破穩(wěn)定H機(jī)械穩(wěn)定陛主要指石蠟乳液抗機(jī)械剪切的能力.石蠟乳液在使用過程中經(jīng)常會(huì)經(jīng)歷管路傳輸和泵的剪切力.如果乳液不能保

10、持一定的機(jī)械穩(wěn)定性,乳液在流動(dòng)過程中就會(huì)提前破乳,影響使用效率.更為嚴(yán)重的是,因破乳而導(dǎo)致堵塞管路或噴嘴,影響正常生產(chǎn)節(jié)拍,將給企業(yè)造成很大麻煩.3.3耐酸,堿性,耐艘水性這一指標(biāo)對(duì)石蠟乳液與膠粘劑的混合尤為重要.大部分陰離子表面活性劑配方對(duì)酸,堿,硬水都很敏感,在與膠粘劑混合后很容易局部破乳,但又不易被肉眼所發(fā)覺,這是石蠟乳液使用效率降低的一個(gè)重要原因.4高效復(fù)合型石蠟乳液的防水效果永港偉方(北京)科技有限公司在消化國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出新型高效,多功能WR100系列復(fù)合石蠟乳液,它是以石蠟和水為主體,合成乳化劑,羥基封閉劑,滲透劑,分散劑和少量松香為輔乳化而成.該系列石蠟乳液通過適度

11、添加羥基封閉劑來減少纖維表面親水基團(tuán),以及增加石蠟顆粒的附著能力,因此提高了它的防水性能.下面就WR100系列石蠟乳液實(shí)際生產(chǎn)使用情況進(jìn)行具體分析.將膠粘劑與wR1001石蠟乳液分開施加到膠管中混合,在國產(chǎn)多層壓機(jī)上壓制15mm厚中密度纖維板,其吸水厚度膨脹率測(cè)試結(jié)果見表2.表2使用WR1001石蠟乳液的板材吸水厚度膨脹率生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果從表2可以看到,在WR1001石蠟乳液的施加量為5km時(shí),15mm厚的中密度纖維板的吸水厚度膨脹可控制在6%左右,而且板間差異較小.將膠粘劑與wR1002石蠟乳液分開施加到膠管中混合,在進(jìn)口連續(xù)壓機(jī)上壓制8mm厚強(qiáng)化木地板基材,其吸水厚度膨脹率和力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見

12、表3.表3使用熔融石蠟和WR1002石蠟乳液的地板基材物理力學(xué)性能生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果從表3可以看到,使用熔融石蠟時(shí)平均吸水厚度膨脹率為7.58%,而使用WR1002石蠟乳液后,平均吸水厚度膨脹率降為7.42%,同時(shí),使用WR1002的板問吸水厚度膨脹率的差異也變小了.用WR1001,WR1002石蠟乳液以上述的施加方法在進(jìn)口連續(xù)壓機(jī)上壓制2.50mm厚的中密度纖維板,其吸水厚度膨脹率和力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表4.表4厚2.5mm薄板物理力學(xué)性能從表4可以看出,WR100石蠟乳液對(duì)薄板的防水效果更好些.綜合以上生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果可見,1kg高效WR100復(fù)合石蠟乳液取代1kg熔融石蠟,完全能夠達(dá)到同樣甚至更好的

13、防水效果.從而充分證明了WR100石蠟乳液具有良好的滲透性,機(jī)械穩(wěn)定性,對(duì)纖維的吸附性,對(duì)譬實(shí)用技術(shù)酸堿的穩(wěn)定性,能夠達(dá)到較理想的防水效果,并且明顯優(yōu)于市場(chǎng)上現(xiàn)有的其他防水劑.5高效復(fù)合型石蠟乳液的經(jīng)濟(jì)效益表5使用高效WR100復(fù)合石蠟乳液成本分析纖維板種類和厚度/mm石蠟WR100對(duì)比用量/價(jià)格/使用量/價(jià)格/節(jié)省成本/(ks/m板)(元/kq)(ks/m板)(元/kq)(元/m板)對(duì)WR100的使用成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,見表5.從表5可以得出,在保證同等品質(zhì)條件下,使用高效WR100復(fù)合石蠟乳液后,纖維板的防水劑成本可節(jié)省611元/m,對(duì)于年產(chǎn)5萬m的中小企業(yè)而言,這就意味著每年可節(jié)省石蠟費(fèi)用30萬55萬元.綜上所述,WR100系列石蠟乳液充分考慮了影響石蠟乳液防水性能的幾個(gè)重要指標(biāo),不但實(shí)現(xiàn)了1kg高效復(fù)合型石蠟乳液代