廢棄木質(zhì)材料制備高性能復(fù)合材料工藝研究.pdf

1、我國(guó)森林資源日益緊張，人造板產(chǎn)業(yè)對(duì)木材的需求大，小徑材的供給不足將大大制約其發(fā)展。因此，人造板產(chǎn)業(yè)正面臨著急迫的技術(shù)升級(jí)問(wèn)題，尋求新的原料來(lái)源，提高木質(zhì)原料的利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢材優(yōu)用。同時(shí)，家具家居用品的更新?lián)Q代速度越來(lái)越快，每年產(chǎn)生上千萬(wàn)噸的木質(zhì)廢棄物作為垃圾填埋或燃料燃燒大大浪費(fèi)了其價(jià)值。合理利用廢棄木質(zhì)材料成了開(kāi)發(fā)“第二森林”資源的重要舉措，對(duì)人造板行業(yè)具有重要意義，市場(chǎng)前景廣闊。
　　本研究主要以廢棄木質(zhì)材料為原料，研究一種

2、高性能復(fù)合材料的制造方法。與以往研究不同，本研究中的廢棄木質(zhì)材料在利用過(guò)程中打碎后即可利用，無(wú)需熱水處理或化學(xué)處理等手段還原材料的纖維形態(tài)或刨花形態(tài)，或除去表面污漬。對(duì)來(lái)源復(fù)雜的廢棄木質(zhì)材料，如木材和人造板，均可一起利用，無(wú)需分類(lèi)使用。
　　針對(duì)木粉原料力學(xué)性能不足及難以利用問(wèn)題，研究了不同目數(shù)木粉間配合使用的方法；同時(shí)，通過(guò)廢棄中密度纖維板打碎后的碎小纖維作為增強(qiáng)材料加入板材中，提高材料性能；而且利用增濕處理提高傳熱速度及產(chǎn)品性

3、能，研究最佳的增濕量；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室法及野外埋地法對(duì)材料的耐腐性、耐霉性和耐藍(lán)變性進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)TG-DSC法對(duì)材料的耐燃性進(jìn)行測(cè)定。
　　本研究結(jié)果歸納如下：
　?。?）廢棄木質(zhì)材料通過(guò)合理的工藝可制備出性能優(yōu)異的人造板。高性能固體粉狀酚醛樹(shù)脂的利用可以解決木粉的力學(xué)性能不足難于利用的問(wèn)題。由于木粉的比表面積大，吸水性好，酚醛樹(shù)脂可與木粉混合得更均勻，避免了與液體膠黏劑混合時(shí)結(jié)團(tuán)問(wèn)題。同時(shí)，木粉可在高含水率狀態(tài)下與粉狀酚醛樹(shù)脂

4、混合使用，大大節(jié)約了對(duì)木粉的干燥成本。
　?。?）制備酚醛樹(shù)脂木質(zhì)復(fù)合材料的最優(yōu)的工藝為：20目與60目木粉搭配，3：7配比或40目與60目木粉搭配，5：5配比；廢棄纖維10％；施膠量10%；增濕處理5%；特殊混合鋪裝方式；熱壓時(shí)間450s，壓力1.8MPa，分段降壓。在此工藝條件下，制備出的酚醛樹(shù)脂木質(zhì)復(fù)合的性能為靜曲強(qiáng)度40.11MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度3.85MPa，握螺釘力2773.65N，24h吸水厚度膨脹率3.99%。

5、>　　（3）材料的的實(shí)驗(yàn)室耐腐性測(cè)試中，耐腐等級(jí)達(dá)到強(qiáng)耐腐級(jí)；野外埋地耐腐測(cè)試中都在9.5級(jí)以上，抗白蟻蛀蝕為10級(jí)；抗藍(lán)變性在0-1級(jí)。野外埋地耐腐測(cè)試后復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度仍具有良好的力學(xué)性能。具有較大的戶(hù)外開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力。酚醛樹(shù)脂既作為膠黏劑又作為防腐劑，降低了室外用材的生產(chǎn)成本。
　　（4）酚醛樹(shù)脂使得材料具有一定的耐燃性，通過(guò)增加酚醛樹(shù)脂的含量可提高材料的耐燃性，滿(mǎn)足不同使用要求。酚醛樹(shù)脂加熱溫度達(dá)到500℃以上，會(huì)向硬質(zhì)玻璃