生产工艺条件对杨木胶合板甲醛释放量的影响（下）

3 试验结果分析
试验结果表明( 表2, 图) , 用无醛胶粘剂API 生产杨木胶合板时, 确实有甲醛散发出来。
其主要来源为木材中的部分高分子物质分解而释放出少量甲醛, 如木素酸解散发出甲醛、木材热解时从多聚糖分解出甲醛等。本研究主要以木素酸解而散发出甲醛来做具体分析。

3.1 木材中部分成分水解使木材呈酸性木材大多呈弱酸性,这是因为木材的主要成分是高分子的多聚糖, 它们是由多个失水糖基联接起来的高聚物, 每一糖基都含有羟基, 其中的部分羟基与醋酸根结合形成醋酸酯, 醋酸酯水解能放出醋酸, 一般阔叶材比针叶材醋酸根含量高。此外, 木材中还含有树脂酸、少量甲酸、丙酸、丁酸及硫酸盐水解等, 从而使木材呈酸性。本研究所用大青杨按国标《木材pH 测定方法》测定pH 值为4.7~ 4.9。杨木胶合板在生产过程中, 因温度升高、含水率增大等因素而使木材中的醋酸酯水解加快, 进而释放出更多的醋酸, 使木材酸性增强, 为木素酸解创造了有利条件。
热压温度、时间和涂胶量对杨木胶合板甲醛释放量的影响

3.2 木素酸解散发出甲醛
针叶材与阔叶材中木素的基本结构单元有所不同。针叶材中存在大量的愈创木基丙烷和少量的对羟苯基丙烷; 阔叶材木素中存在大量的紫丁香基丙烷和愈创木基丙烷, 还有少量的对羟基苯基丙烷。木素酸解时, 木素中的愈创木基(紫丁香基) 甘油-β-芳基键被断开, 形成各种结构的愈创木基酮、紫丁香基类似物及少量的高香草醛、甲醛等。在木素酸解时, 苯基香豆满亚结构以及1, 2二芳基丙烷； 1, 3二醇亚结构的酸解均可产生少量的甲醛。
3.3 各主要因素对杨木胶合板甲醛释放量的影响
“单板”在不涂胶( 板坯含水率8% ~ 10% ) 时,热压温度、热压时间对其甲醛释放量的大小影响不大。
在“单板”涂水( 使含水率与涂API 相当) 时, 其甲醛释放量明显增高, 同时甲醛释放量随热压时间的增加而降低, 随热压温度的增高先降低后增高。
这是因为在板坯涂水时, 其板坯含水率达到木材的纤维饱和点, 此时木材中的醋酸酯等因含水率的增加而有利于分解出更多的醋酸而使木素分解出更多的甲醛, 但随着热压温度的增加, 板坯中所产生的甲醛随水分的蒸发而排出, 又使甲醛释放量降低。当热压温度达到一定数值时, 木素酸解散发出的甲醛量超过蒸发量, 其甲醛释放量又开始增加。随着热压时间的增加, 板坯含水率逐步降低, 木素酸解减缓, 甲醛释放量也明显减少。
在单板涂API 时, 杨木胶合板甲醛释放量较涂水时有明显减少, 原因是API 中的异氰酸酯反应活性很强, 能与木材中的含羟基化合物和含羧基化合物反应, 从而抑制木材中的高分子化合物水解释放出醋酸等有机酸、甲醛等; API 中的部分成分与甲醛反应而起到甲醛捕捉剂的作用, 也使甲醛释放量降低。
在单板涂API 时, 杨木胶合板的甲醛释放量随热压温度的增高先增加后减少。这是因为, 在热压温度较低时, API 对木材中的高分子化合物水解的抑制作用较弱, API 中的部分成分与甲醛的结合能力较差, 从而随着热压温度的升高, 使木素酸解散发出的甲醛量大于甲醛的蒸发量, 导致甲醛释放量增加。当热压温度上升到一定数值时, 使API 对木材中的高分子化合物水解的抑制作用增加, API 中的部分成分与甲醛的结合能力加强, 使甲醛释放量降低。
4 结论
4.1 因木材自身组成成分的关系, 在利用木质原料生产人造板时, 或多或少都会有甲醛的产生。在生产杨木胶合板时, 即使采用无醛胶粘剂( API) ,所生产出的胶合板同样能检测到甲醛的存在。因此, 要生产出绝对无醛的木制人造板是不现实的。
4.2 在相同含水率的条件下, 采用API 胶粘剂后,在一定的热压时间内, 杨木本身( 杨木胶合板) 的甲醛释放量有较大的降低。热压温度、热压时间对杨木胶合板的甲醛释放量有一定影响, 甲醛释放量随热压时间的增加, 热压温度对其的影响减小, 此时含水率对甲醛释放量的影响不大, 甲醛释放量也相应降到较低值。
参 考 文 献
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[7] 唐朝发等. 生产工艺条件对杨木胶合板甲醛释放量的影响[ J] . 林业科技, 2005(1) : 30