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纖維板產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性的研究 （一）
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植物纖維（包括木質(zhì)材料纖維和非木質(zhì)材料纖維）是一種親水性材料，由植物纖維制成的未經(jīng)防水處理的纖維板，同樣具有很大的吸濕性和吸水性，嚴(yán)重地影響著纖維板尺寸穩(wěn)定性。纖維板吸濕、吸水后容易變形，強(qiáng)度降低，傳熱、導(dǎo)電性能增加，易腐蝕，從而大大影響了纖維板的應(yīng)用范圍和使用壽命。為了提高各類纖維板的防水性能，增強(qiáng)其尺寸穩(wěn)定性，擴(kuò)大其應(yīng)用和使用范圍，本文就國(guó)內(nèi)外關(guān)于
這方面研究的現(xiàn)狀作一綜述。
1 各類防水劑在纖維板尺寸穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用 為提高纖維板的防水性能，增強(qiáng)其尺寸穩(wěn)定性，提高板材整體質(zhì)量，在制板過程中往往要加入一定量的防水劑。這也是目前國(guó)內(nèi)最常使用的纖維板防水處理方法。實(shí)際生產(chǎn)中最常用的防水劑是石蠟。 目前國(guó)內(nèi)使用的各類石蠟防水劑及其機(jī)理和應(yīng)用情況。
1. 1固體和熔融石蠟防水劑 固體和熔融石蠟防水劑及其直施工藝產(chǎn)生于70年代末期。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)南方一家纖維板廠由于制備石蠟乳液的原料發(fā)生短缺，不得已對(duì)施膠工藝進(jìn)行了大膽的革新嘗試，結(jié)果取得了出乎預(yù)料的較好效果。 固體和熔融石蠟防水劑的施加方式采用的是直接施加的方式。直施工藝是指將憎水性的固體石蠟或通過熔化后得到的熔融石蠟不需用乳化劑乳化而直接施加到板材中。 直施固體和熔融石蠟的附著機(jī)理尚無(wú)定論，可能是由于石蠟與纖維之間距離達(dá)到范德華力作用范圍，石蠟分子與纖維之間產(chǎn)生誘導(dǎo)力作用的結(jié)果，是物理吸附。 干法中密度纖維板和干法硬質(zhì)纖維板及少數(shù)濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)通常采用直接施蠟法，施加方法分為固態(tài)施加法和液態(tài)施加法。
1.1.1固態(tài)施加法 一般在削片機(jī)或熱磨機(jī)的進(jìn)料口加入固體石蠟，該法操作簡(jiǎn)便，不需任何輔助設(shè)備，但若控制不當(dāng)，難以保證與木片同步投入一定的石蠟量，則會(huì)影響施膠均勻性，從而可能造成纖維板不同部位的石蠟含量不同，影響板材防水的均勻性。
1.1.2 液態(tài)施加法 一般是用石蠟泵把熔化后的石蠟打入熱磨機(jī)的進(jìn)料螺旋口處（或熱磨機(jī)預(yù)熱缸中），該法施膠效果比較穩(wěn)定，但液態(tài)施加法需要一套熔化和添加設(shè)備，投資較高些。 需要說(shuō)明的是，為了增強(qiáng)板材的憎水性，施加固體和熔融石蠟防水劑時(shí)仍然需要加入一定量的硫酸鋁。由于固體和熔融石蠟防水劑不需要乳化劑，省去了乳液制備工序，生產(chǎn)成本低，當(dāng)時(shí)這種方法一出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)許多人造板廠相繼采用。目前國(guó)內(nèi)固體石蠟防水劑主要用于干法纖維板生產(chǎn)中。
1.2 石蠟乳液防水劑
1.2.1 石蠟乳化劑 所謂石蠟乳化劑是指能使一種液體（油）成細(xì)小液滴（0.1至數(shù)十微米）均勻地分散在另一種液體（水）中的物質(zhì)，它是一種表面活性劑。表面活性劑一般除具有乳化性能外，還具有潤(rùn)滑、防帶電、滲透、分散、增溶、發(fā)泡、消泡、洗滌、防腐蝕、潤(rùn)濕及洗滌作用。表面活性劑據(jù)其離子類型不同可分為離子型和非離子型，而在離子型表面活性劑中分為陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表
面活性劑和兩性表面活性劑。作為石蠟乳化廣泛使用的是陰離子表面活性劑，由于其價(jià)格低廉、性能也比較好，因此它的產(chǎn)量至今仍占表面活性劑的絕大部分。
1.2.2 石蠟乳化機(jī)理 石蠟是一種內(nèi)聚力較強(qiáng)的油性有機(jī)物質(zhì)，不溶于水，不能皂化。要使其均勻地分散于水中成為高分散度、均勻、穩(wěn)定的乳液，就必須借助乳化劑的定向吸附作用，改變其表面張力，并在機(jī)械外力作用下形成乳液。乳化劑是兩親性表面活性物質(zhì)，它們的分子一端親水，一端親油，能較大地降低油水界面張力。石蠟在乳化過程中，石蠟液被分散成幾微米的小液滴，比表面積激劇增加
，需要一定的能量。除機(jī)械外力之外，還要吸收一定的熱量。因此石蠟在乳化過程中攪拌速度要快，同時(shí)還要加熱供給石蠟比表面積增加所需的能量。為使已被分散的蠟滴穩(wěn)定而不凝聚在一起，還必須借助乳化劑的定向吸附作用，在蠟滴周圍形成一層保護(hù)膜，親油基團(tuán)朝蠟，極性基團(tuán)朝水。在保護(hù)膜即乳化劑分子與蠟滴構(gòu)成的膠體粒子表面形成雙電層。由于雙電層的作用，使膠體粒子帶電，互相排斥而使乳液穩(wěn)定，乳化劑的這種作用使原來(lái)熱力學(xué)不穩(wěn)定體系的乳液可以保持為準(zhǔn)穩(wěn)定體系。一般由陰離子表面活性劑制成的乳液，其膠體粒子帶負(fù)電，故乳液顯堿性。
1.2.3 幾種常用的石蠟乳液
1.2.3.1 油酸銨石蠟乳液 油酸銨石蠟乳液是最傳統(tǒng)的一種人造板石蠟防水劑。它是以石蠟為原料，用油酸和氨水作為乳化劑制成的乳液。從60年代起就為國(guó)內(nèi)人造板廠所使用，但由于成本較高，污染環(huán)境，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，已逐漸被其它石蠟乳液所取代。
1.2.3.2 妥爾油石蠟乳液
妥爾油（tall oil）又叫塔羅油，它是造紙工業(yè)
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