環(huán)保型麻稈無膠碎料板的制備工藝及膠合機理研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟水平和人民生活水平的提高，人們對木材的需求量越來越多。由于我國木材資源短缺，木材供應量遠不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟建設發(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木材工業(yè)長期發(fā)展的方向。
　　 農(nóng)作物秸稈在世界上被稱為第二森林資源，是充滿活力的人造板工業(yè)替代原料。我國麻稈資源豐富，是紅麻三大主產(chǎn)國之一，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峻形勢下，采用麻稈作為木材的替

2、代物生產(chǎn)無膠人造板，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟、社會、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的環(huán)境污染問題，而且無游離甲醛釋放，符合環(huán)保要求。
　　 在熱壓條件下以紅麻稈碎料為原料，使用復合型添加劑，以熱壓溫度、熱壓時間、板的密度及添加劑用量為變量因素，進行單因素試驗，探討各因素對紅麻稈無膠碎料板的影響趨勢。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℃；熱壓時間：7min；添加劑的用量：16％；在此工藝條件下壓制的紅麻稈無膠碎料板，其MOR、MOE、IB值均超過GB/T4897.3-2003的要求。
　　 采用苧麻稈碎料為原料，在加入復合型添加劑的基礎(chǔ)上，以熱壓溫度、熱壓時間、添加劑用量及板坯的含水率等工藝因素為因子進行正交試驗，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的苧麻稈無膠碎料板，其MOE、IB值均超過GB/T4897.3-2003的要求，MOR、TS接近該標準要求。
　　 通過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膠碎料板的膠合機理。經(jīng)過熱壓工藝處理后的麻稈無膠碎料板的紅外光譜中各主要的譜峰位置和譜峰相對吸收強度都發(fā)生了一定程度的改變，衍射圖譜中衍射的最強點的強度和位置也發(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酸促進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參與了降解產(chǎn)物之間的一系列縮聚反應，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)生的糠醛類化合物與木素的酚羥基結(jié)構(gòu)發(fā)生縮聚反應，形成與酚醛樹脂類似的具有膠合作用的縮合物；熱壓時，木素在高溫作用下由自身的縮聚交聯(lián)反應產(chǎn)生充當膠粘劑作用的酚醛樹脂類化合物；添加