環(huán)保型麻稈無(wú)膠碎料板的制備工藝及膠合機(jī)理研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和人民生活水平的提高，人們對(duì)木材的需求量越來(lái)越多。由于我國(guó)木材資源短缺，木材供應(yīng)量遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要。節(jié)約木材、充分利用現(xiàn)有的森林資源和人工速生林、發(fā)展木材替代品是我國(guó)木材工業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的方向。
　　 農(nóng)作物秸稈在世界上被稱(chēng)為第二森林資源，是充滿(mǎn)活力的人造板工業(yè)替代原料。我國(guó)麻稈資源豐富，是紅麻三大主產(chǎn)國(guó)之一，苧麻產(chǎn)量更是占到全世界苧麻產(chǎn)量的90％以上。在木材供需不足的嚴(yán)峻形勢(shì)下，采用麻稈作為木材的替

2、代物生產(chǎn)無(wú)膠人造板，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益，這樣不僅可以充分利用閑置的麻稈資源，緩解木材供需矛盾，解決焚燒秸稈所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，而且無(wú)游離甲醛釋放，符合環(huán)保要求。
　　 在熱壓條件下以紅麻稈碎料為原料，使用復(fù)合型添加劑，以熱壓溫度、熱壓時(shí)間、板的密度及添加劑用量為變量因素，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，探討各因素對(duì)紅麻稈無(wú)膠碎料板的影響趨勢(shì)。得到較佳的制板工藝參數(shù)為：板坯含水率：20％；板材密度：0.7g/cm3；熱壓溫度：19

3、0℃；熱壓時(shí)間：7min；添加劑的用量：16％；在此工藝條件下壓制的紅麻稈無(wú)膠碎料板，其MOR、MOE、IB值均超過(guò)GB/T4897.3-2003的要求。
　　 采用苧麻稈碎料為原料，在加入復(fù)合型添加劑的基礎(chǔ)上，以熱壓溫度、熱壓時(shí)間、添加劑用量及板坯的含水率等工藝因素為因子進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定較優(yōu)工藝參數(shù)。然后在較優(yōu)工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上討論密度變化對(duì)板材性能的影響。結(jié)果表明較佳的制板工藝參數(shù)為：熱壓溫度：195℃；熱壓時(shí)間：7min；

4、板坯含水率：25％；添加劑的用量：16％；在此工藝條件下壓制的密度為0.8g/cm3的苧麻稈無(wú)膠碎料板，其MOE、IB值均超過(guò)GB/T4897.3-2003的要求，MOR、TS接近該標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　 通過(guò)傅里葉紅外光譜分析和X-射線衍射結(jié)晶度分析探索麻稈無(wú)膠碎料板的膠合機(jī)理。經(jīng)過(guò)熱壓工藝處理后的麻稈無(wú)膠碎料板的紅外光譜中各主要的譜峰位置和譜峰相對(duì)吸收強(qiáng)度都發(fā)生了一定程度的改變，衍射圖譜中衍射的最強(qiáng)點(diǎn)的強(qiáng)度和位置也發(fā)生了一定程度的

5、改變。結(jié)果表明：苧麻稈無(wú)膠碎料板的膠合主要是由于使用了添加劑，一方面添加劑中的有機(jī)酸促進(jìn)了纖維素和半纖維素的降解，使其降解程度增大；另一方面添加劑中的糖類(lèi)參與了降解產(chǎn)物之間的一系列縮聚反應(yīng)，形成了較為牢固的結(jié)合。在高溫條件下，由少量纖維素和部分半纖維素發(fā)生降解而產(chǎn)生的糠醛類(lèi)化合物與木素的酚羥基結(jié)構(gòu)發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成與酚醛樹(shù)脂類(lèi)似的具有膠合作用的縮合物；熱壓時(shí)，木素在高溫作用下由自身的縮聚交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生充當(dāng)膠粘劑作用的酚醛樹(shù)脂類(lèi)化合物；添加