3万吨的腐殖酸改性脲醛树脂工艺设计

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1、年产3万吨腐植酸改性脲醛树脂工艺设计前言脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂。由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用。但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性，树脂中的游离甲醛含量越低，其毒性就越小，降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法。本设计产品是利用腐殖酸改性脲醛树脂后，脲醛树脂中的游离甲醛含量降低，同时脲醛树脂的热稳定性和做为胶黏剂的胶接强度同时得到提升，而且生产成本也降低，具有较强的市场竞争力和良好的应用前景。第1页目录前言1第一章绪论31.1设计任务31.2脲醛树脂概况31.3

2、脲醛树脂的改性51.4腐殖酸简介71.5本设计解决的主要问题8第二章部分原料的性质和规格92.1.尿素92.2甲醛9第三章合成工艺设计和分析93.1合成脲醛树脂的原料93.2脲醛树脂形成原理103.3脲醛树脂的合成133.4脲醛树脂的调制153.58L)N7P#U/}'t+o  c3.5333脲醛树脂的改性18第四章工艺计算194.1原始数据及所需技术资料194.2物料横算19第五章设备选型205.1材料选择205.2釜体的设计计算215.3封头的选型215.4封头与釜体的连接形式225.5支座形式22第六章通用工程226.1通风22

3、6.2采暖236.3照明23第七章设计小结23参考文献24第2页第一章绪论1.1设计任务年产量3万t腐殖酸改性脲醛树脂；年开工时间8000h；单体总转化率≥99.5%；原料甲醛溶液浓度30%，釜中甲醛浓度25%；纯水温度≤10℃；聚合釜平均温度85℃；聚合系统压力≤0.44MPa；计量罐压力≤0.1MPa，泵压≤0.8MPa。设计选用配方：单体25%；水约75%。全装置总损耗2.3%，总收率97.7%。损耗分配如下：包装损失：0.1%除尘损失：2.0%1.2脲醛树脂概况(1)脲醛树脂的生产脲醛树脂是尿素与甲醛反应得到的聚合物，又称脲甲

4、醛树脂。英文缩写UF。加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。商品名Beetle。尿素与37％甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛：尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固

5、化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。第3页（2）脲醛树脂的用途脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。 脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。 脲醛树脂胶合剂，具有较高的胶合强度，较好的耐温，耐水，耐腐性能。此外，由于树脂本身呈透明或乳白色，使制成的刨花板

6、，中密度纤维板色泽美观，制成的胶合板不发生污染，用在木制品上不影响外观。脲醛树脂作为胶合剂的产品，主要有以下三种类型：a.液状：可分为稠液状及泡沫胶合剂两种。粘稠液状：是一种呈乳状的液体树脂，其树脂含量随产品的牌号不同而异。这种树脂胶液具有很大的不稳定性，树脂贮藏受一定时间的限制，一般为三到六个月。贮放时间过长，则会由于树脂本身进一步的缩聚，逐渐变稠和胶化而失去效果。泡沫脲醛胶：使用前在不脱水脲醛树脂液中加入起泡剂，经机械搅拌产生泡沫，使胶液体积增大，此重减少，可以达到节约胶料用量，降低生产成本的效果。b.粉状：由液体树脂喷雾干燥而成

7、，这种胶合剂具有贮存时间长，使用简便（加入适当水分调制成胶，或直接用粉末胶合湿木材），便于包装运输等优点。第4页c.膜状：将胶液涂于纸张上，或将纸张浸渍于胶液中，然后干燥而成的一种胶纸膜。以上类型中，以粘稠液状的脲醛胶最常用。此外，脲醛树脂按其固化时的温度不同，又可分为冷固性胶与热性胶两种。由于此胶有良好的特性，因此，它是当前广泛用于人造板的生产及各类木材制品胶合上。是一种室内用途胶种。(3)脲醛树脂的特点(1)由于含有大量的羟甲基和酰胺基,能溶于水,有较好的胶接性能;9Q/c  r$N'n1

8、$K-h(2)可室温或加温100℃以上很

9、快固化;.b5N;o9z;t3Z,c(3)与PF相比,固化后胶层无颜色,不污染制品;5t&_"{/]+^0`(_(4)胶接强度比动,植物胶高;8@%K#w:l&D;p7B6d&O;B(5)毒性较小,但固化时会放出刺激性的