Výskum rýchleho vytvrdzovania práškového povlaku na umelé drevospracujúce dosky pomocou infračerveného žiarenia ohrievača s uhlíkovými vláknami

Celosvetový dopyt po drevárskych výrobkoch zostáva silný, čoho dôkazom je rozsiahla výroba umelých dosiek, ktorá presahuje 100 miliónov kubických metrov ročne. Medzi nimi vynikajú drevovláknité dosky strednej hustoty (MDF), ktorých ročný objem výroby dosahuje 30 miliónov metrov štvorcových. Pri štandardnej hrúbke 16 mm to predstavuje približne 1,8 miliardy štvorcových metrov MDF ročne. Tieto dosky sa odborne vyrábajú z drevených vlákien spojených lepidlami na báze formaldehydu a uspokojujú rôzne priemyselné potreby na celom svete.

Vzhľadom na vysokú pórovitosť umelých dosiek tradičné nátery umožňujú, aby sa počas používania nábytku z kapilárnych pórov drevených vlákien uvoľňoval formaldehyd, čo predstavuje nebezpečenstvo v obytnom a kancelárskom prostredí. Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny zaradila v roku 2004 formaldehyd medzi karcinogény skupiny 1. Predtým výroba umelých dosiek v Číne osemkrát prekračovala túto normu. V súvislosti s emisiami prchavých organických zlúčenín (VOC) a formaldehydu z nábytku preto existuje významný environmentálny problém, ktorý predstavuje veľké zdravotné riziko pre ľudí v týchto prostrediach. Tento problém zostáva kritickým problémom, ktorý musí priemysel spracovania umelých dosiek riešiť.

Použitie práškového lakovania s vykurovací prvok z uhlíkových vlákien infračervené žiarenie na rýchle vytvrdzovanie na umelých doskách môže dosiahnuť nulové emisie formaldehydu a VOC. Táto špeciálna technológia pochádza z výskumného laboratória optoelektronického inžinierstva na akademickom pracovisku Wuyuan Science and Technology. Stále však existujú dva problémy, ktoré si vyžadujú ďalší výskum a zlepšenie:

1. Elektrická vodivosť povrchov dosiek: Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce elektrickú vodivosť umelých dosiek patria vlhkosť, hustota, teplota a anizotropné vlastnosti. Pri izbovej teplote je vodivosť nasýtených dosiek 10³ ohmov-m a povrchový odpor suchých dosiek je väčší ako 10¹² ohmov-m. Umelé dosky sa teda nachádzajú medzi poloizolátormi a izolátormi, čo si vyžaduje riešenia na zlepšenie povrchového odporu a vodivosti pre účinné práškové lakovanie.
2. Tepelná citlivosť drevených materiálov: Keďže drevo je tepelne citlivý materiál s výrazne odlišnou tepelnou vodivosťou ako kovy, vysoké teploty počas vytvrdzovania môžu spôsobiť praskanie.

Ak sa tieto dva problémy účinne vyriešia, mohlo by to znamenať technologickú revolúciu v odvetví spracovania drevných dosiek. Preskúmajme elektrické vlastnosti dreva:

• Vodivosť dreva: Drevo nemá voľné elektróny a vykazuje veľmi slabú elektrickú vodivosť. Slabá vodivosť v absolútne suchom dreve je spôsobená najmä malým množstvom pohyblivých iónov v dreve, ktoré pochádzajú z iónových skupín v zložkách bunkovej steny alebo z minimálneho množstva anorganických zložiek v dreve. Prítomnosť vody uľahčuje iónovú vodivosť, kde interakcia medzi iónovými skupinami, anorganickými zložkami a molekulami vody vytvára vodivé rozhrania. Tento mechanizmus je zložitý; pri nízkej vlhkosti zohráva významnú úlohu počet voľných iónov, zatiaľ čo pri vysokej vlhkosti je rozhodujúca pohyblivosť iónov. Zmeny v koncentrácii a distribúcii iónov v dreve môžu významne ovplyvniť jeho vodivosť.
• Dielektrická konštanta dreva: Dielektrická konštanta udáva schopnosť dreva plánovať a uchovávať elektrickú energiu v striedavom elektrickom poli. Je to pomer kapacity dreva v striedavom poli k kapacite dreva v rovnakých podmienkach vo vákuu. Pri suchom dreve s dielektrickou konštantou približne 2 a vode s hodnotou 81 platí, že čím nižšia je dielektrická konštanta, tým lepšie sú izolačné vlastnosti.

Spoločnosť GlobalQT sa špecializuje na inovatívne riešenia vykurovania, ako sú vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien, ktoré ponúkajú efektívne a ekologické aplikácie. Ďalšie informácie alebo otázky nájdete na našej stránke webovej stránky alebo nás kontaktujte na contact@globalquartztube.com.