廢棄木質(zhì)材料制備高性能復(fù)合材料工藝研究.pdf

1、我國森林資源日益緊張，人造板產(chǎn)業(yè)對木材的需求大，小徑材的供給不足將大大制約其發(fā)展。因此，人造板產(chǎn)業(yè)正面臨著急迫的技術(shù)升級問題，尋求新的原料來源，提高木質(zhì)原料的利用技術(shù)，實現(xiàn)廢材優(yōu)用。同時，家具家居用品的更新?lián)Q代速度越來越快，每年產(chǎn)生上千萬噸的木質(zhì)廢棄物作為垃圾填埋或燃料燃燒大大浪費了其價值。合理利用廢棄木質(zhì)材料成了開發(fā)“第二森林”資源的重要舉措，對人造板行業(yè)具有重要意義，市場前景廣闊。
　　本研究主要以廢棄木質(zhì)材料為原料，研究一種

2、高性能復(fù)合材料的制造方法。與以往研究不同，本研究中的廢棄木質(zhì)材料在利用過程中打碎后即可利用，無需熱水處理或化學(xué)處理等手段還原材料的纖維形態(tài)或刨花形態(tài)，或除去表面污漬。對來源復(fù)雜的廢棄木質(zhì)材料，如木材和人造板，均可一起利用，無需分類使用。
　　針對木粉原料力學(xué)性能不足及難以利用問題，研究了不同目數(shù)木粉間配合使用的方法；同時，通過廢棄中密度纖維板打碎后的碎小纖維作為增強材料加入板材中，提高材料性能；而且利用增濕處理提高傳熱速度及產(chǎn)品性

3、能，研究最佳的增濕量；通過實驗室法及野外埋地法對材料的耐腐性、耐霉性和耐藍變性進行評價；通過TG-DSC法對材料的耐燃性進行測定。
　　本研究結(jié)果歸納如下：
　?。?）廢棄木質(zhì)材料通過合理的工藝可制備出性能優(yōu)異的人造板。高性能固體粉狀酚醛樹脂的利用可以解決木粉的力學(xué)性能不足難于利用的問題。由于木粉的比表面積大，吸水性好，酚醛樹脂可與木粉混合得更均勻，避免了與液體膠黏劑混合時結(jié)團問題。同時，木粉可在高含水率狀態(tài)下與粉狀酚醛樹脂

4、混合使用，大大節(jié)約了對木粉的干燥成本。
　?。?）制備酚醛樹脂木質(zhì)復(fù)合材料的最優(yōu)的工藝為：20目與60目木粉搭配，3：7配比或40目與60目木粉搭配，5：5配比；廢棄纖維10％；施膠量10%；增濕處理5%；特殊混合鋪裝方式；熱壓時間450s，壓力1.8MPa，分段降壓。在此工藝條件下，制備出的酚醛樹脂木質(zhì)復(fù)合的性能為靜曲強度40.11MPa，內(nèi)結(jié)合強度3.85MPa，握螺釘力2773.65N，24h吸水厚度膨脹率3.99%。

5、>　?。?）材料的的實驗室耐腐性測試中，耐腐等級達到強耐腐級；野外埋地耐腐測試中都在9.5級以上，抗白蟻蛀蝕為10級；抗藍變性在0-1級。野外埋地耐腐測試后復(fù)合材料靜曲強度仍具有良好的力學(xué)性能。具有較大的戶外開發(fā)應(yīng)用潛力。酚醛樹脂既作為膠黏劑又作為防腐劑，降低了室外用材的生產(chǎn)成本。
　?。?）酚醛樹脂使得材料具有一定的耐燃性，通過增加酚醛樹脂的含量可提高材料的耐燃性，滿足不同使用要求。酚醛樹脂加熱溫度達到500℃以上，會向硬質(zhì)玻璃