MDF 热压排气特性的研究文献综述

 2022-07-14 04:07

MDF热压排气特性的研究

摘要:在中密度纤维板(MDF)热压过程中,由于热压前使用胶粘剂以及热压过程中设定的较高温度,会使得游离甲醛释放出来,同时木材在高温环境下其内部组分也会挥发出有机气体,污染生产环境。同时在压机各个部位设置了吸口以吸集排气排出车间,这些气体未经处理排出,会产生大量环境问题。现存排气系统投资成本低,尚无排气净化装置,仅作为通风排气使用,且排气吸口的位置主要设置在入口端和出口端,无法作为一套完整的排气吸集-净化系统使用。为了对排气净化系统设计提供基础数据,现对MDF热压生产线上的主要污染物进行检测和分析,从工艺和原材料角度分析其浓度分布特征,对排气吸口位置的设置提供参考依据。同时对排气筒处的污染物进行采样测试,分析其成分来源和浓度特征,同时对比根据国家现行标准,为排气净化系统的整体设计提供基础数据和意见。

关键词:MDF热压;甲醛;排气净化装置;排气特征

正文:

我国的中密度纤维板(MDF)工业始于20世纪80年代,起初主要依赖进口的设备,先后引进了美国、瑞典、德国的成套装备,生产空间较小,产量仅在5-10万msup3;;随着我国国民经济的增长,人民生活水平得到提高,房地产业、建筑装饰业、家具产业呈现出快速发展的势态。[1]20世纪90年代,由于板式家具的迅速发展,国内外对于MDF的需求量不断增加,中密度纤维板进入了快速增长时期。截至2017年,我国的MDF年产量已经达到了6297万msup3;[2].

MDF是把木材经过机械分离成为木质纤维,再加入胶粘剂,经过高温、高压成型制成的一种人造板材。在MDF生产线上,主要有几个生产过程,如纤维分离、浆料处理、板坯成型、热压和后处理。[3]该方法包括以下步骤:将原料切割成木片,清洗,用热水或饱和蒸汽处理以软化或部分溶解纤维胞间层,在常压或高压下,在机械力的作用下将纤维分离成纤维,即通过热磨机研磨纤维。此法生产的纤维形状完整,长度变短,比表面积增加,其塑性增高,有较好的交织性能。在纤维和粘合剂充分混合后,通过干燥过程,水分含量达到所需水平。干燥后的纤维经过铺装机、预压机后进入热压机进行压制成型,经冷却、砂磨、修整、锯切到最终尺寸然后进行包装储运。在MDF生产过程中,由于热压前使用粘合剂以及热压过程中设定的较高温度,热压过程中会有甲醛和木材加热产生的有机气体挥发,影响生产环境,威胁工人健康,在具体生产中需要选择合适的净化装置排除这些安全隐患,实现安全生产和节能减排。[4] 目前针对VOCs常用的方法包括热力氧化法、催化氧化法、工业锅炉或加热器燃烧法、生物法、吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等,另外正在研究开发的有光催化法、等离子法等。[5]欧洲有一种比较成熟的组合式净化技术:洗涤-湿式静电-生物法,将排气喷水冷却去除颗粒污染物和吸收有机气体,通过湿式静电除尘器可清除更细微的颗粒物,吸收在水中的有机物可通过生物净化法处理,这一技术已经在欧洲推广使用,经处理后的粉尘排放浓度和甲醛排放浓度均符合欧盟人造板产品工业排放最佳技术指导草案[6,7]

MDF热压排气特征研究现状及现行标准

黄山[8]针对以杨木-松杂木为原料、脲醛树脂胶为胶粘剂、热空气-烟气为干燥介质制备的中密度纤维板,在干燥工段旋风分离器排气口进行采样分析,探讨了纤维干燥排气中VOCs 的成分、浓度等释放特点。干燥过程产生18种VOCs,包括醛酮类、苯系物、萜烯类以及饱和烷烃等,总浓度为 8.735 9 mg/m3。其中

王彦丽[9]对热压工段中 VOCs 成分和释放特征进行研究热压过程产生 20 余种 VOCs,包括醛酮类、苯系物、萜烯类以及饱和烷烃等,总浓度为 8.580 1 mg/m3。其中萜烯类 2.238 2 mg/m3(26.09%),醛酮类 6.170 8 mg/m3(71.92%),醛酮类主要物质为甲醛(5.436 7 mg/m3,占比 88.10%)、乙醛(0.569 2 mg/m3,占比 9.22%)和丙酮(0.056 4 mg/m3,占比0.91%)。甲醛是纤维板热压释放VOCs 总浓度中含量最多的组分,占VOCs 总浓度的63.36%。

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