固体人造板用乳化蜡的研制及简述

      人造板主要包括胶合板、刨花板和纤维板等三大类产品。在人造板加工过程中使用胶将刨花和纤维结合起来，使成品板有足够的强度，同时使用适量的防水材料以保证成品板有一定的防水性。我国在上世纪 70 年代末期，大部分的纤维板和刨花板都用固体石蜡或熔融石蜡直接施于板材中作为防水材料，现在也有使用固体蜡的，但直接使用固体石蜡有许多不足之处，如蜡颗粒大、分布不均匀，生产中蜡粘网， 最终导致人造板强度和防水性能下降， 影响产品整体质量。由于乳化蜡颗粒度小，在人造板制造过程中，通过有效的破乳，使微小的蜡颗粒从水相析出，均匀地吸附在刨花或木纤维上，从而达到抗水性强、蜡耗量低的要求，因此人造板行业使用乳化蜡作为防水剂已成为必然的趋势。

       我国石蜡资源丰富，开发固体人造板乳化蜡这种工艺简单、投资少、用途广、效益高的产品，可有效提高石蜡制品附加值，创造较好的经济效益和社会效益。固体乳化蜡便于存放和长途运输，使用时配成乳化液。

      石蜡乳化效果的好坏与原料含油量和熔点有关，含油量高、熔点低的原料蜡易于乳化，故本实验选用 54#半炼蜡为原料蜡。

       制成的乳化蜡性能的好坏与蜡乳液的配方至关重要，其中乳化剂的选择最为重要。乳化剂的选择首先应根据蜡乳液产品的性能要求和应用对象来 决定。可用 HLB 值(亲水亲油平衡值) 法来进行乳化剂的选择。根据 HLB 值的定义，亲水性的乳化剂 HLB 值大，亲油性的乳化剂 HLB 值小。O/W型的 蜡乳液体系一般采用 HLB 值在 8~18 的乳化剂。 由于固体石蜡是C25以上的长链烷烃， 根据相似相溶原理，选择带长链烷基和含氧基团的硬脂酸作为本实验乳化剂。

      根据理论和经验， 使用单一乳化剂， 乳化液的稳定性不好，加入助乳化剂可降低界面张力，使石蜡微小乳液的粒子容易形成。

       固体人造板乳化蜡的外观主要是由所用的原料决定，固含量是指用户使用时制成乳液的浓度，乳液性能稳定性是由配方及工艺条件所决定，因此，主要考察的质量指标是乳液性能稳定性。

       制备方法：(1)将一定量的石蜡和硬脂酸同时放入乳化釜内，加热使之熔化并搅拌均匀。(2)将一定量的助剂 A 缓缓加入乳化釜中， 进行激烈搅拌，当温度升至 90 ℃时， 继续激烈搅 拌 15 min。(3)用 75 目铜网筛过滤乳蜡液体，除掉混入的杂质，然后成型包装。

       以54#半炼蜡、硬脂酸、助剂 A 为原料进行实验,评选人造板乳化蜡的最佳配方。原料浓度为质量分数。单一的表面活性剂对蜡的乳化效果不好，形成的乳液稳定性差，加入乳化助剂后，乳液的稳定性明显提高。5 号、6 号配方所制得的乳液比较理想， 且稳定性好， 因 6 号配方具有较好的经济性， 故选用 6 号配方作为固体人造板乳化蜡的配方。

       乳化温度对乳化蜡的稳定性影响较大。乳化温度不宜太低，因为乳化时要保证石蜡充分熔化，虽然超过其熔点也能熔化，但相互混溶的效果不好， 成型后易出现分层现象；反之，温度过高，分子的热运动加剧，不利于表面活性剂的定向吸附，乳化能力下降，制得的乳化蜡的稳定性降低。通过实验摸索，将乳化温度确定在 85~90℃ 。

       在人造板乳化蜡生产中，一般采用剂在油中法，即将原料蜡熔化后立即与乳化剂混合搅拌，然后加入助剂，加热搅拌。在石蜡与硬脂酸加热升温到 85 ℃左右时，边搅拌边缓缓加入助剂 A，这样很明显地看出石蜡与硬脂酸混溶在一起，直到加完之后，成为透明的乳蜡液体，并不发生沉淀的分层现象。

       适宜的乳化时间既要保证产品质量， 又能提高生产效率，降低能耗。乳化时间太短石蜡不能充分乳化，时间太长乳液则易被破乳又造成浪费。通过实验，乳化时间确定为 15 min 左右。

       为了进一步考察人造板乳化蜡的配方和生产工艺的合理性以及产品的稳定性，采用实验室得到的最佳配方及工艺条件，进行了 10 kg 中型放大试验中放产品完全符合所制定的质量指标。

       实验确定的固体人造板乳化蜡的最佳配方为： 54#半炼蜡82%、硬脂酸 13%、助剂 A5%，工艺条件为：乳化温度 85~90 ℃、乳化时间 15 min 左右、 乳化剂加入方式为剂在油中法。在此条件下制得的产品质量符合指标要求，可以进行批量生产。