秸稈預處理及用改性脲醛膠制造纖維板的研究.pdf

1、由于稻麥草原料的特殊性及其表面含有不利于膠合的物質，采用傳統(tǒng)的脲醛樹脂膠難以得到滿意的膠合強度，從而導致板材性能達不到使用要求，因此國內(nèi)稻麥草纖維板的生產(chǎn)尚屬空白。本論文研究了環(huán)保型脲醛樹脂膠粘劑工藝條件的優(yōu)化、改性和樹脂的結構；稻麥草化學及生物酶預處理對生產(chǎn)脲醛樹脂膠粘劑纖維板性能的影響；以麥秸為對象，探討了其不同層面性能的差別以及不同預處理方法制纖維板的機理，為稻麥草中密度纖維板的生產(chǎn)提供理論基礎。通過上述研究得出以下結論：

2、 1.本研究中三聚氰胺改性脲醛樹脂膠(MUF)是酶法制秸稈纖維板的最佳膠粘劑，完全可替代異氰酸酯膠粘劑，其最佳合成工藝條件為：甲醛與尿素摩爾比為1.3，縮聚pH值為4.9～5.0，反應溫度85℃，三聚氰胺加量為5％。 2.對相同摩爾比的UF與MUF的結構研究發(fā)現(xiàn)：MUF的游離羥甲基含量少，證明其交聯(lián)程度高，耐水性好。熱分析表明MUF樹脂固化時需更高的溫度。MUF的表面張力低，比UF降低了6.3％，因此MUF對纖維的潤濕性提高，有

3、利于擴散、滲透，提高膠合強度。 3.各種預處理方法對稻麥草纖維板的性能均有一定程度的改善，其中以木聚糖酶預處理效果最佳，其最佳預處理條件均為pH值4.5，溫度45℃，液比1：6，時間2h，酶用量20IU·g-1。經(jīng)掃描電鏡觀察可看出經(jīng)過木聚糖酶預處理后麥秸表面變得粗糙，細胞壁上有很多小孔。對其纖維形態(tài)的分析也表明其纖維平均長度最長，長寬比最大；長纖維(＞30目)的比例最高，而細小纖維(＜200目)含量最低。 4.最佳預處

4、理條件下的稻麥草纖維，使用三聚氰胺改性的UF樹脂膠粘劑，在施膠量為12％，密度為0.8g/cm3時，所制成的稻麥草纖維板的物理力學性能達到現(xiàn)行國家中密度纖維板用于室內(nèi)型的優(yōu)等品要求；同時兩種板的甲醛釋放量均達到E1級標準。 5.麥秸外層厚度占整稈厚度的1/5左右，且其外表面光滑，形成的角質層阻礙膠滴的潤濕、擴散和滲透。麥秸外層不論對水還是脲膠的接觸角都要遠遠高于內(nèi)層，但外層表面自由基濃度要比整稈低。由此均證明了外層的存在對纖維板

5、的膠合性能有較大的負面影響。 6.化學組成分析表明：麥秸外層與整稈相比，灰分含量高，其中Si02含量更是明顯高于整稈的一倍，苯醇抽出物含量高21.95％。DSC分析也顯示了麥秸外層蠟質成分含量高，因此嚴重影響其膠合性能。 7.經(jīng)不同預處理后磨漿得到的纖維，經(jīng)紅外光譜檢測顯示：與麥秸碎料相比，-OH明顯增加，其中木聚糖酶處理后的吸收值增加了43.48％，因為活化了纖維，使其膠合強度得以提高。ESR測定表明：各種預處理方法制