零甲大豆蛋白膠粘劑合的稻草纖維板研制.pdf

1、中密度纖維板因其良好的性能發(fā)展迅速,然而,木材原料的短缺嚴(yán)重影響了中密度纖維板的生產(chǎn),另外,常用于中密度纖維板生產(chǎn)的三醛膠來源于不可再生的化石資源,在中密度纖維板生產(chǎn)和使用中會長期釋放對人體及環(huán)境有害的甲醛。本文以稻草纖維和豆粕為研究對象,對豆粕進(jìn)行預(yù)處理和改性,以獲得環(huán)保型的膠黏劑,利用稻草纖維代替木材纖維來緩解木材原料的不足,熱壓制造出無甲醛的稻草纖維板,并對稻草纖維板生產(chǎn)的影響因素進(jìn)行分析,對稻草板工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為傳統(tǒng)纖維板企

2、業(yè)轉(zhuǎn)型提供理論依據(jù)。本研究符合綠色環(huán)保理念的要求,對稻草、豆粕的高質(zhì)化利用提供了出路。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1、酶法處理大豆粗纖維制備大豆蛋白膠黏劑
　　 傳統(tǒng)大豆蛋白膠的研究有很多,本文采用纖維素酶對豆粕中粗纖維進(jìn)行預(yù)處理。研究表明,通過纖維酶預(yù)處理后的豆粕制備出來的大豆蛋白膠相比傳統(tǒng)的兩步法,減少了粉碎和均質(zhì)步驟,更節(jié)能、低碳。
　　 2、稻草纖維板的研究
　　 采用波爾多液對稻草纖

3、維進(jìn)行預(yù)處理,通過電鏡掃描成像和比色法測定其硅含量得出,處理后稻草纖維中硅含量明顯減少,通過比色法的吸光度計(jì)算得出稻草處理前后的二氧化硅含量分別為6.613％和0.926％；通過對預(yù)處理前后稻草進(jìn)行相同條件下壓板,測得其主要物理力學(xué)性能靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力有顯著差別,波爾多液處理后的稻草要優(yōu)于處理前的；通過單因素試驗(yàn),研究表明,稻草碎料板的靜曲強(qiáng)度在蛋白添加量為12％時(shí)最強(qiáng),接近GB／T21723—2008的要求,在蛋白添加量為18％時(shí)內(nèi)

4、結(jié)合力能接近GB／T21723-2008的要求,稻草碎料的粒徑對稻草板靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力影響不大,稻草板的靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力在一定壓力范圍之內(nèi)隨密度增大而增強(qiáng)。
　　 3、稻草板工藝參數(shù)優(yōu)化研究
　　 采用Design Expert7.1軟件,運(yùn)用RSM中的中心組合設(shè)計(jì)法(CentralComposite Design),以板材的主要機(jī)械性能指標(biāo).靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力為響應(yīng)值,研究了胚料含水率、熱壓溫度及熱壓時(shí)間對利用大豆

5、蛋白膠黏劑制造的稻草板主要機(jī)械性能的影響,建立了數(shù)學(xué)回歸模型,對回歸模型的顯著性和失擬性進(jìn)行了檢驗(yàn),繪制出相應(yīng)曲面圖及等高線圖,分析了各影響因素的影響規(guī)律。建立了靜曲強(qiáng)度及內(nèi)結(jié)合力的二次多元回歸模型,根據(jù)顯著性檢驗(yàn)和失擬性分析,模型顯著、穩(wěn)定性較好、失擬不顯著,能較好的分析和預(yù)測響應(yīng)值。
　　 根據(jù)各響應(yīng)值與影響因素之間的響應(yīng)曲面圖及等高線,在本試驗(yàn)范圍內(nèi),隨著含水率和熱壓溫度的提高,板材的靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力都增強(qiáng),但是含水率超

6、過30％后,均有所減弱；隨著熱壓時(shí)間的增長,板材的靜曲強(qiáng)度和內(nèi)結(jié)合力都增強(qiáng),時(shí)間達(dá)到10min后,增強(qiáng)的不是很明顯。
　　 根據(jù)軟件的優(yōu)化功能并結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)成本考慮,優(yōu)化出了最佳工藝條件,得出了最優(yōu)工藝參數(shù)為含水率為25％,熱壓溫度為175℃,熱壓時(shí)間為10min,在此條件下,板材的靜曲強(qiáng)度的檢測結(jié)果為14.3 MPa,內(nèi)結(jié)合力的檢測結(jié)果為0.42 MPa,都達(dá)到GB／T21723-2008的要求(靜曲強(qiáng)度>14 MPa,內(nèi)結(jié)