NaOH-Urea處理纖維協(xié)同研磨法制造無膠中密度纖維板的工藝研究.pdf

1、現(xiàn)如今，人造板產(chǎn)業(yè)疾速發(fā)展，原材料越來越短缺以及人們?cè)絹碓疥P(guān)注板材中游離甲醛的釋放。本研究以木材纖維為原料，氫氧化鈉(NaOH)/尿素(Urea)為試劑，協(xié)同研磨法預(yù)處理木材纖維素，熱壓條件下不依靠任何膠黏劑，采用濕法纖維板的生產(chǎn)工藝，將研磨處理后的原料壓制成中密度纖維板，并通過響應(yīng)面分析法，優(yōu)化纖維素的預(yù)處理工藝條件以及無膠纖維板的熱壓工藝條件并分析不同影響因素之間的交互作用。運(yùn)用X射線衍射分析法(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和

2、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)對(duì)無膠纖維板的成形機(jī)理進(jìn)行了初步研究，得出如下的結(jié)論:
　　(1)在不依賴任何膠黏劑的情況下，通過控制原料的預(yù)處理和熱壓工藝條件參數(shù)，可以制出各項(xiàng)理化性能均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11718-2009<<中密度纖維板>>中干燥狀態(tài)下以及潮濕狀態(tài)下使用的普通型中密度纖維板(MDF-GP REG)性能要求的纖維板。
　　(2)單因素結(jié)果顯示:研磨間隙對(duì)板材的靜曲強(qiáng)度、24h吸水厚度膨脹率和彈性模量影響較大

3、;NaOH/Urea的不同比例對(duì)板材的24h吸水厚度膨脹率、彈性模量、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和靜曲強(qiáng)度都影響很顯著;預(yù)處理浸泡時(shí)間對(duì)板材的靜曲強(qiáng)度影響較顯著;熱壓溫度對(duì)板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和24h吸水厚度膨脹率的影響較大;熱壓時(shí)間的增加明顯提高了板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，而彈性模量和靜曲強(qiáng)度則是先上升后下降，24h吸水厚度膨脹率一直隨熱壓時(shí)間延長而下降。
　　(3)響應(yīng)面試驗(yàn)分析:NaOH/Urea添加量、預(yù)處理浸泡時(shí)間、研磨間隙和熱壓溫度對(duì)板材靜曲強(qiáng)度

4、的影響是很顯著的，其中研磨間隙和熱壓溫度兩因素的交互作用對(duì)板材靜曲強(qiáng)度的影響也是很顯著的。這五個(gè)因素對(duì)板材內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響都是很顯著的，但各個(gè)因素間的交互作用都不顯著。五個(gè)因素中屬熱壓溫度和熱壓時(shí)間對(duì)板材的24h吸水厚度膨脹率影響最為顯著。板材的彈性模量受NaOH/Urea添加量、研磨間隙、熱壓溫度和熱壓時(shí)間的影響都很顯著，但各因素的交互作用都不顯著。
　　(4)響應(yīng)面3D圖以及其等高線分析可知，在達(dá)到中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/

5、T11718-2009—在干燥和潮濕狀態(tài)下使用的普通型用板要求的前提下，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的成本因素，即NaOH/Urea添加量最低，研磨間隙適中，預(yù)處理浸泡時(shí)間最短，熱壓溫度最低，熱壓時(shí)間最短，最后得到了無膠纖維板的一個(gè)最優(yōu)工藝參數(shù)結(jié)果:NaOH/Urea添加量比例為1.92％∶3.84％，預(yù)處理浸泡時(shí)間為2.5h，研磨間隙為0.34mm，熱壓溫度為204.19℃，熱壓時(shí)間為5.75min。考慮到實(shí)際的操作，將預(yù)處理和熱壓工藝設(shè)置成:NaO