造紙濃縮黑液木質(zhì)素基木材膠粘劑的研究.pdf

1、本論文通過(guò)共縮聚的化學(xué)方法把慈竹造紙濃縮黑液高容量引入木材膠粘劑:首先直接利用濃縮后的造紙黑液進(jìn)行羥甲基化改性，增強(qiáng)其木質(zhì)素的活性，不需要對(duì)其進(jìn)行提取純化處理，對(duì)比兩種改性方案，以較優(yōu)方案為基礎(chǔ)，分別將改性后的造紙黑液引入脲醛樹(shù)脂(UF)、酚醛樹(shù)脂(PF)以及三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)中，高容量替代有毒且價(jià)格昂貴的苯酚及三聚氰胺，與甲醛進(jìn)行反應(yīng)，制備出新型環(huán)保木質(zhì)素脲醛樹(shù)脂(Lignin Urea Formaldehyde Resin，L

2、UF)、木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂(Lignin Phenol Formaldehyde Resin，LPF)和木質(zhì)素三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(Lignin Melamine Formaldehyde Resin，LMF)木材膠粘劑，通過(guò)單因素法、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)法、均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)法以及構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以三層膠合板的膠合強(qiáng)度為主要指標(biāo)，分析各試驗(yàn)因素與指標(biāo)值之間的相互影響關(guān)系，由極差分析、逐步回歸分析、網(wǎng)格優(yōu)化法和遺傳算法確定較優(yōu)的工藝參數(shù)，以未經(jīng)改性的UF、

3、PF和MF作對(duì)比，進(jìn)行性價(jià)比分析。利用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)分析手段探討其結(jié)構(gòu)變化對(duì)此類(lèi)膠粘劑性能的影響。研究得到如下結(jié)果:
　　 1、高溫羥甲基化改性造紙濃縮黑液比常溫改性的效果要好，較佳的黑液改性工藝為:甲醛與造紙黑液質(zhì)量比為0.5∶1，反應(yīng)液的pH直為10。
　　 2、改性造紙濃縮黑液無(wú)論在脲醛樹(shù)脂的堿性還是酸性縮聚階段添加，合成膠粘劑的膠合性能均較差。通過(guò)添加適量的三聚氰胺后改善其膠合性能。較佳的工藝參

4、數(shù)為:造紙黑液與尿素質(zhì)量百分比為20％，尿素與甲醛的摩爾比為1∶1.5，三聚氰胺與樹(shù)脂質(zhì)量百分比為2％。以此工藝參數(shù)制備的三層膠合板強(qiáng)度為0.7153Mpa，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14732-2006）Ⅱ類(lèi)膠合板的要求(≥0.7Mpa)。
　　 3、制備LPF較優(yōu)的工藝條件為:造紙黑液與苯酚質(zhì)量百分比為111％、苯酚與甲醛摩爾比為1∶3.1、氫氧化鈉與樹(shù)脂質(zhì)量百分比為4％。以此工藝參數(shù)制備的三層膠合板強(qiáng)度達(dá)到0.9124Mpa，

5、超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14732-2006)Ⅰ類(lèi)膠合板的要求(≥0.7Mpa)。
　　 4、制備LMF較優(yōu)的工藝條件為:甲醛與三聚氰胺的摩爾比2.8∶1、造紙黑液與三聚氰胺的質(zhì)量百分比為30％、穩(wěn)定劑與樹(shù)脂的質(zhì)量百分比為6％。以此工藝制備的三層膠合板強(qiáng)度達(dá)到0.7892Mpa，達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14732-2006)Ⅰ類(lèi)膠合板的要求(≥0.7Mpa)，與基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遺傳算法預(yù)測(cè)的結(jié)果誤差為15.8％。